DE102012020094B3

DE102012020094B3 - Verwendung von Sauerstoffverbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Sauerstoffverbindungen des Aluminiums enthält als Korrosionsschutzmittel für Glas

Info

Publication number: DE102012020094B3
Application number: DE102012020094A
Authority: DE
Inventors: Martin Gross
Original assignee: Technische Universitaet Bergakademie Freiberg
Current assignee: Technische Universitaet Bergakademie Freiberg
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2032-10-13
Also published as: WO2014057081A1; EP2906509A1

Abstract

Verwendung von Aluminiumverbindungen oder Partikelstaub, der Aluminiumverbindungen enthält, als Korrosionsschutzmittel für Glas. Die Erfindung betrifft die Verwendung von Aluminiumverbindungen oder Partikelstaub, der Aluminiumverbindungen enthält, als Korrosionsschutzmittel für Glas, insbesondere für Kalk-Natron-Silikatgläser. Aufgabe der Erfindung ist es, ein gesundheitlich unbedenkliches Glaskorrosionsschutzmittel mit verbesserter Wirkung zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Verbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Verbindungen des Aluminiums enthält, als Korrosionsschutzmittel für Glas verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Aluminiumverbindungen oder Partikelstaub, der Aluminiumverbindungen enthält, als Korrosionsschutzmittel für Glas, insbesondere für Kalk-Natron-Silikatgläser.
Wenn Flachglas transportiert wird, muss zwischen den Scheiben ein Trennmittel sein, da sonst die Gläser, bedingt durch Adhäsionskräfte bzw. durch chemische Reaktion, so stark aneinanderhaften, dass der Anwender sie nicht mehr trennen kann. Traditionell wurde hierfür in der Glasindustrie Papier eingesetzt. Dieses hat aber bekanntermaßen den Nachteil, dass es Rückstände auf dem Glas hinterlässt, die das Glas unbrauchbar machen. Seit den siebziger Jahren werden deshalb für diesen Einsatzzweck zunehmend feine Polymerkügelchen eingesetzt, die zusätzlich den Vorteil haben, dass sie nicht mehr manuell entfernt werden müssen.
Da Glasoberflächen während des Transportes oder bei der Lagerung korrodieren können, werden diesen Polymerteilchen noch Additive zugesetzt (in der Regel spezielle Säuren), um Korrosion zu unterbinden. Dabei finden Polymerkügelchen einer sehr engen Korngrößenverteilung zwischen 50 und 150 um auf Basis von Polymethylmethacrylat und von Polyolefinen Anwendung. Als Additiv werden Borsäure bzw. Adipinsäure zugesetzt. Als Alternative zu pulverförmigen Trennmitteln mit Korrosionsschutz wird auch ein flüssiger Korrosionsschutz zur Vorbeugung von Glaskorrosion eingesetzt. Der flüssige Korrosionsschutz wird auf das Glas aufgesprüht. Nach dem Trocknungsprozess wird dann ein reines Trennmittel verwendet [http://www.acw-info.de/Anwendungen/Kategorien/Trennen].
Nach DE 10 2009 025 411 B4 ist die Verwendung von Zinkstaubpartikeln oder Partikelstaub, der Zink oder eine Zinkverbindung enthält, als Korrosionsschutzmittel für Kalk-Natron-Floatglas bekannt. Dabei werden Natriumionen an der Glasoberfläche übereinander gestapelter Kalk-Natron-Floatgläser durch Zinkionen ersetzt, wobei eine Glaskorrosion unterbunden wird.
Alle bisher verwendeten Lösungen besitzen entscheidende Nachteile. Borsäure wird durch die neue REACH-Verordnung als reproduktionstoxisch Kategorie II sowie SVHC („substance of very high concern”) eingestuft [EG-Verordnung Nr. 1907/2006 (REACH). Registration, evaluation, authorization and restriction of chemicals. 1.7.2007]. Vergleichsversuche haben ergeben, dass Adipinsäure und Zinkverbindungen eine nicht ausreichende Wirkung besitzen.
Der Transport und die Lagerung von Gläsern soll in leicht saurem Milieu erfolgen [http://de.wikipedia.org/wiki/Glaskorrosion].
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gesundheitlich unbedenkliches Glaskorrosionsschutzmittel mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Verbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Verbindungen des Aluminiums enthält, als Korrosionsschutzmittel für Glas verwendet werden. Grundsätzlich geeignet sind alle Verbindungen des Aluminiums wie Aluminiumsulfat, Aluminiumphosphat, Aluminiumacetat, Zeolith A, Aluminiumformiat, Aluminiumnitrat, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und/oder Alkalialuminate. Zu bevorzugen sind Sauerstoffverbindungen des Aluminiums (Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Alkalialuminat), insbesondere Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Verhältnis 2:1 bis 11:1, besonders bevorzugt Mischungen aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Verhältnis 3:1 bis 8:1. Diese Mischungen reagieren schwach alkalisch, zeigen allerdings überraschend den besten Korrosionsschutz. Die Verbindungen des Aluminiums werden den eingesetzten Trennpudern als korrosionshemmende Substanzen zugegeben. Die Korngröße der Verbindungen des Aluminiums muss dabei unter derjenigen der eingesetzten Kunststoffpartikel liegen. Es ist auch möglich, die Aluminiumverbindungen allein auf die Glasoberflächen aufzubringen, insbesondere bei geformten Glaserzeugnissen. Dies kann in Form wässriger Aluminiumsalzlösungen erfolgen. Einsetzbar ist auch eine Natriumaluminatlösung.
Wie im Ausführungsbeispiel aufgeführt, zeigen insbesondere Gemische aus Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat eine deutlich bessere korrosionshemmende Wirkung als die konventionell genutzten Produkte.
Ausführungsbeispiel
Verbindungen des Aluminiums wurden im Vergleich mit den herkömmlichen korrosionshemmenden Zusätzen Zinkoxid, Adipinsäure und Borsäure an einem Floatglas getestet. Die Korngrößen aller verwendeten Pulver lagen unter 63 μm. Die Floatglasproben der Abmessung 66 mm × 66 mm wurden mit dem jeweiligen Pulver überpudert. Anschließend wurden sie im Autoklav einem direkten Angriff des Wasserdampfs bei 135°C für 5 Stunden ausgesetzt. Eine ungepuderte Probe (Nullprobe) wurde ebenfalls diesem Test unterzogen. Die Bewertung der Oberflächenveränderung durch die Korrosion erfolgte durch die Bestimmung der integralen Transmission der korrodierten Probe gegenüber dem Ausgangsglas. Diese stellt das Verhältnis der integralen Transmission der korrodierten Probe gegenüber dem Ausgangsglas dar.

In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse zusammengestellt. Tabelle 1

Korrosionshemmender Zusatz	Korrosionskennzahl
Ohne (Nullprobe)	253%
Zinkoxid (Vergleichsprobe)	133%
Borsäure (Vergleichsprobe)	30%
Adipinsäure (Vergleichsprobe)	52%
Aluminiumsulfat	53%
Aluminiumphosphat	43%
Aluminiumacetat	37%
Zeolith A	37%
Aluminiumformiat	30%
Aluminiumnitrat	28%
Aluminiumoxid pyrolytisch 130 m²/g	27%
Aluminiumhydroxid (Hydrargillit)	22%
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat Mischung 1:22	13%
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat Mischung 1:11	9%
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat Mischung 1:3	8%
Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat Mischung 1:2	13%
Natriummetaaluminat	11%

Claims

Verwendung von Sauerstoffverbindungen des Aluminiums oder Partikelstaub, der Sauerstoffverbindungen des Aluminiums enthält als Korrosionsschutzmittel für Kalk-Natron-Silikat-Gläser bei der Glaslagerung und beim Glastransport.
Verwendung gemäß Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und/oder Alkalialuminate sind.
Verwendung gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat sind.
Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Verhältnis 2:1 bis 11:1 sind.
Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Sauerstoffverbindungen des Aluminiums Aluminiumhydroxid und Natriummetaaluminat im Verhältnis 3:1 bis 8:1 sind.