DE1742185U

DE1742185U - COLORED, SURFACE-TREATED GLASS BLOCK.

Info

Publication number: DE1742185U
Application number: DES22679U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Glas AG
Current assignee: Siemens Glas AG
Priority date: 1957-01-25
Filing date: 1957-01-25
Publication date: 1957-03-28

Description

; e. s c h r e i b u n. g ob stein. Gefnrbterl) erflächenvereüteter Glasbau Beim Bau von wohn- oder Bürohäusern sowie von Fabrikhallen und dgl. werden in zunehmendem Maße Glasbausteine verwendet, um lichtdurchlässige Wände bzw. Ausfachungen zu erhalten. In vielen Fällen ist hierbei die Verwendung gefärbter Glasbausteine erwünscht. ; e. write n. g whether stone. Frosted glass construction In the construction of residential or office buildings as well as factory buildings and the like, glass blocks are being used to an increasing extent in order to obtain translucent walls or infills. In many cases, the use of colored glass blocks is desirable.

Derartige gefärbte Glasbausteine werden meist dadurch hergestellt, daß man beim Pressen oder Blasen der Bausteine eine gefärbte Glasschmelze verwendet. Geichmäßig farbige, schlierenfreie Glasschmelzen sind jedoch sehr teuer herzustellen. Außerdem ist das Wechseln von einer Farbe auf andere in Wannenöfen mit technischen Schwierigkeiten und dadurch mit erheblichen Kosten verbunden. Bei den farbigen, im Glasfluß gefärbten Bausteinen ist es außerdem sehr schwierig, die Parktönung im Betrieb und insbesondere beim Farbwechseln gleich zu halten. Man hat daher auch bereits auf anderem Wege versucht, den mit einer farblosen Glasschmelze erhaltenen Preßglasbausteinen dadurch einen Farbton zu verleihen, daß man in das Innere der hohlen Glasbausteine vor der Verschmelzung der beiden Hälften gefärbte Glasscheiben einbringt. Bei diesem Verfahren bleibt jedoch der äußere Rand solcher Glasbausteine farblos, weshalb ein sich gleichmäßig über die ganze Oberfläche des Bausteins bzw. der damit aufgerichteten Wand erstreckender Farbton nicht erreicht werden Irann. Such colored glass blocks are usually made by that a colored glass melt is used when pressing or blowing the building blocks. However, uniformly colored, streak-free glass melts are very expensive to produce. In addition, changing from one color to another in tub ovens is technical Difficulties and associated with considerable costs. With the colored, In addition, building blocks colored in the glass flux make it very difficult to color the park in the Keeping the same operation and especially when changing colors. So you also have already tried in other ways, the one obtained with a colorless glass melt To give pressed glass blocks a color tone that one in the interior of the hollow glass bricks stained glass panes before the fusion of the two halves brings in. With this method, however, the outer edge of such glass blocks remains colorless, which is why an evenly spread over the entire surface of the building block or the color shade that extends with it cannot be achieved.

Aus diesem Grunde hat man auch bereits Versuche gemacht, durch Metallverbindungen organischer Natur, sogenannter Lüsterfarben, oder aber auch rein anorganischer Natur,also kerami- scher Farben, die gewünschte Farbirkung zu erhalten. Hierbei wurden die Lüsterfarben bzw. die keramischen Farben auf den fertigen Glasbaustein aufgetragen und oberflächlich eingebrannt. Diese Farbauflagen haben leider den Nachteil, daß sie nicht witterungsbeständig sind. Bach einiger Zeit werden daher diese Farbauflagen durch oberflächliches Abwaschen trüb. Derartig gefärbte Glasbausteine haben sich wegen der hohen Anforderungen hinsichtlich Oberflächenkorrosion, die von den Verbrauchern gestellt werden als nicht geeignet erwiesen. An die Glasbausteine werden insbesondere hinsichtlich ihrer Witterungsbeständigkeit sehr hohe Ansprüche gestellt. Aus diesem Grunde verwendet man auch meist hochwertige hydrolytisch widerstandsfähige Gasmassen für den Aufbau des Steins. Den genannten Farbauflagen fehlt jedoch diese Korrosionbeständigkeit der hydrolytisch widerstandsfähigen Gläser, so daß sie im Gebrauch allmählich unansehnlich werden. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß bei dem neuen Glasbaustein die Oberfläche in dünner Schicht von außen hineindiffundierte farbgebenden Schwermetallionen, insbesondere Silber-und Kupferionen, aufweist, Es ist dies eine Art Imprägnierung der Glasoberfläche mit solchen Metallionen, die hierbei im Silikatgitter vermutlich den Platz von Alkaliionen, z. B. der Natriumionen, eingenommen haben, wodurch eine gleichmäßige durchseheinende Farbtönung erhielt wird. Um die gewünschte Oberfläohenfãrbung der Glasbausteine zu erreichen, wird eine Lösung oder Suspension einer geeigneten Metallverbindung in Wasser oder einer anderen flüssigkeit, z.B.For this reason, attempts have already been made to use metal compounds of an organic nature, so-called luster colors, or else of a purely inorganic nature, i.e. ceramic shear colors to obtain the desired color effect. Here were the luster colors or the ceramic colors on the finished glass block applied and burned in on the surface. Unfortunately, these color coatings have the disadvantage that they are not weather-resistant. Bach for a while these paint layers become cloudy through superficial washing. Glass blocks colored in this way have proven to be unsuitable because of the high requirements with regard to surface corrosion that are imposed by consumers. Very high demands are made on the glass blocks, particularly with regard to their weather resistance. For this reason, high-quality hydrolytically resistant gas masses are usually used to build the stone. However, the above-mentioned color coatings lack the corrosion resistance of the hydrolytically resistant glasses, so that they gradually become unsightly in use. According to the invention, these disadvantages are overcome by that in the case of the new glass block the surface in a thin layer from the outside diffused colored heavy metal ions, especially silver and copper ions. B. the sodium ions, have ingested, whereby a uniform translucent shade is obtained. In order to obtain the desired surface color of the glass blocks achieve a solution or suspension of a suitable Metal compound in water or another liquid, e.g.

Terpentinöl, auf die Glasoberfläche aufgetragen, worauf bei einer Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes eingebrannt wird. Hierbei diffundieren die farbgebenden Metallionen in die Oberfläche des Glasbausteins bis zu einer Tiefe von etwa 20 µ hinein. Vorzugsweise bringt man die Metallverbindung zusammen mit einer inerten Trägersubstanz auf die Glasoberfläche auf. Hierfür sind z. B. Ocker Bisenoxyd Kaolin, Taioum und dgl. geeignet. Derartige Substanzen, die die Beizmetallverbindungen verdünnen und deren gleichmäßige Auftragung sichern, lassen sich nach dem Einbrennvorgang auf Temperaturen, bei denen das Glas noch nicht erweicht ist, wieder leicht entfernen. Es ist darauf zu achten, daß alle Stoffe, soweit sie nicht in der verwendeten Flüssigkeit löslich sind, in feinster Korn- größe vorliegen. Zweckmäßigerweiae wird das für die Beizpaste zu verwendende Gemisch mehrere Stunden in einer Kugelmühle vorgemahlen.Oil of turpentine, applied to the surface of the glass, whereupon it is baked in at a temperature below the softening point will. Here, the coloring metal ions diffuse into the Surface of the glass block to a depth of about 20 µ. The metal compound is preferably applied to the glass surface together with an inert carrier substance. For this are z. B. Ocher Bisenoxyd Kaolin, Taioum and the like. suitable. Such substances, which dilute the pickling metal compounds and ensure their uniform application, can easily be removed again after the baking process at temperatures at which the glass has not yet softened. Care must be taken that all substances, as far as they are not soluble in the liquid used, are in the finest grain size available. This is useful for the pickling paste The mixture to be used is pre-ground in a ball mill for several hours.

Überraschenderweise wird außer der durch die bei der Einbrenntemperatur hineindiffundierten ßchwermetallionen erhielten Färbung auch eine wesentliche Vergütung der Oberfläche erreicht, da die Schwermetallsilikatbindungen gegen korrodierende Einflüsse sehr stabil sind. Hierdurch ergibt sich noch der Vorteil, daß hydrolytisch weniger widerstandsfähige Glasmassen bei der Herstellung der Glasbausteine verwendet werden können. Durch den Austausch der Natriumionen in der Glasoberfläche gegen die Silber- oder Kupferionen wird nämlich die oberste Schicht des Glases in eine Zusammensetzung gebrachte die an und für sich einem höheren hydrolytischen Wert entspricht. Auf diese Weise schütten die in die Oberfläche hineindiffundierten Metalle die Oberfläche gegen korrodierende hydrolytische Angriffe von außen. Eine Beizung von Glasgegenständen mit Metallaalzlösungen und Einbrennen dieser Metallsalze in die Oberfläche ist an und für sich bereits bekannt. Man hat eine derartige Färbung bei einzelnen Luxusgläsern und dekorierten Glasgegenständen bereits seit langem durchgeführt. Für die Herstellung farbiger Glasbausteine hat man diese Art der Färbung bisher jedoch noch nicht angewendet. Handelt es sich doch bei Glassteinen um einen maschinell hergestellten Massenartikel. Eine Maschine allein weist einen Ausstoß von 5000-10000 Stück innerhalb von 24 Stunden auf, ein Prozeß, der z. B. während einer 3-jährigen Wannenreise ununterbrochen durchgeführt wird. Wenn auch hierbei die Färbung im Glasfluß nicht immer auf dem gleichen Ton gehalten werden konnte und daher das Färben des Glases in der Wanne nicht befriedigte, wurde das bisher bei Luxuogläsern angewandte Beizverfahren doch als umständlich und zu kostspielig angesehen. Außerdem muß der Einbrennprozeß bei einer relativ hohen Temperatur stattfinden, wobei innerhalb des Glaskörpers Spannungen auftreten, was von vornherein für die Hersteller verschmolzener bzw. verschweißter Glasbausteine abschreckend gewirkt hat, da ein zu großer Ausschuß befürchtet wurde.Surprisingly, in addition to the coloring obtained by the heavy metal ions diffused in at the stoving temperature, the surface is also significantly improved, since the heavy metal silicate bonds are very stable against corrosive influences. This also results in the advantage that glass compositions which are less hydrolytically resistant can be used in the manufacture of the glass building blocks. By exchanging the sodium ions in the glass surface for the silver or copper ions, the top layer of the glass is brought into a composition which in and of itself corresponds to a higher hydrolytic value. In this way, the metals diffused into the surface pour the Surface against corrosive hydrolytic attack from the outside. A pickling of glass objects with metal halide solutions and burn-in of these metal salts into the surface is on and already known for itself. This type of coloring has long been carried out on individual luxury glasses and decorated glass objects. However, this type of coloring has not yet been used for the production of colored glass blocks. After all, glass stones are a machine-made mass-produced item. A machine alone has an output of 5000-10000 pieces within 24 hours, a process that z. B. is carried out continuously during a 3-year bathtub journey. Even if the coloring in the glass flow could not always be kept on the same tone and therefore the coloring of the glass in the tub was not satisfactory, the pickling process previously used for luxury glasses was regarded as cumbersome and too expensive. In addition, the baking process must take place at a relatively high temperature, with stresses occurring within the glass body, which from the outset had a deterrent effect for the manufacturers of fused or welded glass bricks, since excessive scrap was feared.

Es hat sich nunmehr jedoch überraschend gezeigt, daß diese Befürchtungen unberechtigt sind. Zwar wird bei der Herstellung der gefärbten Glasbausteine ein gewisser Prozentsatz an Ausschuß immer anfallen, jedoch wird diese Ausschußrate bei weitem dadurch aufgehoben, daß durch die erfindungsgemäße Färbung gleichzeitig eine wesentliche Oberflächenvergütung des Glases erreicht ist, die eine Verwendung minderwertiger Glasmassen zur Herstellung der Glasbausteine ermöglicht. Hierdurch werden die Verluste für den bei dem erfindungsgemäßen Färbeverfahren erhaltenen Ausschuß wirtschaftlich bei weitem kompensiert und darüberhinaus noch ein wesentlicher Vorteil erhalten. Gleichzeitig werden durch diese Behandlung auch bereits solche Steine ausgeschieden, die sonst erst später, d. h. wenn sie bereits eingebaut sind, auf Grund innerer Spannungen zu Bruch gegangen wären. However, it has now been shown, surprisingly, that these fears are unjustified. It is true that a a certain percentage of rejects will always occur, but this reject rate will be by far abolished by the fact that the dyeing according to the invention at the same time a substantial surface finish of the glass is achieved, which is a use Inferior glass mass for the production of the glass blocks allows. Through this are the losses for the dye obtained in the dyeing process according to the invention Committee is by far compensated economically and, moreover, an essential one Get advantage. At the same time, this treatment also creates such Stones eliminated, which otherwise only later, i.e. H. if they are already installed, would have broken due to internal tension.

Durch Aufbringen von Silberverbindungen, z.B. Silbersalzen, und Einbrennen des Beizauftrags erhält man leuchtend gelbe Farbtöne, während man z. B. bei Verwendung von Kupfer- salzen eine rubinrote Färbung des Glases erreicht. Die gege- benenfallsTrägerotofte enthaltende Beitlöaung oder-euopen- sion kann durch Tauchen, Spritzen oder Streichen aufgebracht werden. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Möglichkeit, durch Schablonen und dgl.By applying silver compounds, such as silver salts, and baking the stain, you get bright yellow hues, while z. B. when using copper salt achieves a ruby color of the glass. The if necessary, partial reducions containing carrier red or -Euopen- sion can be applied by dipping, spraying or brushing. A particular advantage of the method according to the invention is the possibility of using templates and the like.

Ornamente auf der Oberfläche der Glasbausteine in einfacher Weise u erzeugen. Das Einbrennen erfolgt nach dem Trocknen des Auftrags bei einer Temperatur, die dicht unterhalb des 0 Erweichungspunktes des Glases liegen soll, etwa bei 550-600 Bei diesem Einbrennen diffundieren die auf der Glaeoberfläohe aufgebrachten Metallionen in das das hinein. Die beispiels- weise hierbei entstehenden Silber-oder Kupfersilikatkomplexe verleihen dem Glas die gewünschte Farbtönung und außerdem die erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen hydrolytische Einflüsse. Es hat sich herausgestellt, daß die Intensität der Färbung in erster Linie eine Funktion von Zeit und Temperatur beim Einbrennprozeß ist und weniger von der Konzentration des aufgebrachten Metallsalzes abhängt. Je intensiver die Diffusion ist, d. h. je länger und je höher erhitzt wird, desto stärker ist die Färbung. Hierdurch kann die Tönung in gewünschter Weise variiert werden. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Glasbau- steine besteht darin, daß auch die Randzonen des Glasbausteines gleichmäßig gefärbt sind. Bei den im Glasfluß gefärbten Bausteinen ist auf Grund der Tatsache, daß am Rande die Schichtdicke des Glases wesentlich großer ist und auch die Querwand zur Geltung koNit die Färbung intensiver bzw. dunkler* Bei den erfindungsgemäßen Glasbausteinen dagegen ist der ganze Stein in gleichmäßiger Weise gefärbt.Ornaments on the surface of the glass blocks can be created in a simple way. The stoving takes place after the application has dried at a temperature just below the 0 The softening point of the glass should be around 550-600 During this baking process, the diffuse on the surface of the glass applied metal ions into the that. The example silver or copper silicate complexes formed in this way give the glass the desired color shade and also increased resistance to hydrolytic influences. It has been found that the intensity of the color is primarily a function of time and temperature during the baking process and is less dependent on the concentration of the metal salt applied. The more intense the diffusion, ie the longer and the higher the temperature, the stronger the color. This allows the tint to be varied as desired. A major advantage of the glass construction according to the invention stones consists in the fact that the edge zones of the glass block are evenly colored. The building blocks colored in the glass flow are due to the fact that the layer thickness of the glass is much greater at the edge and so is the transverse wall to the advantage koNit the coloring more intense or darker * with the glass blocks according to the invention, on the other hand, the whole block is colored in a uniform manner.

Die erfindungsgemäßen Glasbausteine können in der Praxis entweder einseitige beidseitig oder auf allen Seiten gefärbt werden. Bei einseitiger Färbung kann man den Stein auf der Außen- oder Innenwand des Bauwerkes verwenden. Da häufig die dem Rauminnern zugewandte Seite des Glasbausteines die der Korrosion stärker ausgesetzte Seite ist, da dort Kondenswasser und dgl. die Oberfläche stärker angreifen, wird man die gefärbte und an ihrer Oberfläche vergütete Seite häufig auf der dem Raum zugewandten Seite verwenden. The glass blocks according to the invention can in practice either be colored on one side, both sides or on all sides. With one-sided coloring you can use the stone on the outside or inside wall of the building. Since often the side of the glass block facing the interior of the room is more exposed to corrosion exposed side, since condensation water and the like attack the surface more strongly there, the colored and surface-coated side is often on the dem Use the side facing the room.

Die neuen Glasbausteine besitzen nicht nur eine Farbabsorption im sichtbaren Spektrum, sondern insbesondere die unter Terwendung der Silberverbindungen hergestellten Glasbau- steine weisen noch den technisch bedeutenden Effekt der ultra- violetten Absorption neben der der sichtbaren blauen Strahlung auf &ie Glasbausteine eignen sich daher besonders auch für den Bau von Archiven, Bibliotheken oder für andere Anwendungsgebiete bei denen es darauf ankommt, Bauten mit hellen Räumen zu erstellen, bei denen chemisch wirksame, z.B. das Papier vergilbende Strahlen des Sonnenlichtes weitgehendst eliminiert sind.The new glass blocks not only have color absorption in the visible spectrum, but also, in particular, that glass construction made using silver compounds stones still show the technically important effect of the ultra- violet absorption alongside that of visible blue radiation on & he glass blocks are therefore particularly suitable for the construction of archives, libraries or other areas of application in which it is important to create buildings with bright rooms in which chemically effective rays of sunlight, for example yellowing the paper, are largely eliminated.

Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des neuartig gefärbten Glasbausteins gemäß der Erfindung näher erlästert. The following is a method of making the novel colored Glass block according to the invention explained in more detail.

1 Gewichtsteil Silberchlorid wird mit 5 Gewichtsteilen Ocker und 7,5 Teilen Wasser in einer Kugelmühle über Nacht gemahlen. Die fertige Paste wird durch Seidengaze in eine Spritzpistole gefüllt und-wie bei Farben und lacken üblichauf die zu vergütende, vorher gut gereinigte Glasoberfläche aufgespritzt. Die aufgetragene Beizpaste wird an der Luft oder schneller in einem Trockenofen getrocknet.Anschließend werden die Glasgegenstände in einem Durchlaufeinbrennofen auf max. 1 part by weight of silver chloride is combined with 5 parts by weight of ocher and Ground 7.5 parts of water in a ball mill overnight. The finished paste will filled with silk gauze in a spray gun and - as usual with paints and varnishes - on sprayed onto the glass surface that is to be remunerated and cleaned beforehand. The applied Pickling paste is dried in the open air or, more quickly, in a drying oven the glass objects are heated to max.

5600 erhitzte Die Temperaturkurve wird so eingestellte daß eine einwandfreie Kühlung der Glasgegenstände gewährleistet ist.5600 heated The temperature curve is set so that a perfect Cooling of the glass objects is guaranteed.

Nach dem Abkühlen wird die aus Eisenoxyd und überschüeoigem Silberchlorid bestehende Schicht mit einer Bürste unter warmem Wasser entfernt. Die erhaltenen Glasbausteine weisen eine dauerhafte Gelbfärbung auf.After cooling, it is made of iron oxide and excess silver chloride existing layer is removed with a brush under warm water. The received Glass blocks have a permanent yellow color.

Das beigefügte Modell zeigt einen gefärbten und oberflä- chenvergüteten, aus zwei gepreßten Hälften zusammengeschweißten hohlen Glasbaustein. In gleicher Weise können natürlich auch massive oder in einem Stück geblasene hohle Glasbausteine oder Glastiegel gefärbt und oberflächenvergütet sein.The attached model shows a colored and surface quenched and tempered, welded together from two pressed halves hollow glass brick. In the same way you can of course Solid or hollow glass blocks or glass crucibles blown in one piece can be colored and surface-treated.

SchutzansprücheProtection claims

Claims

chutza nspr il marriage 1, colored and surface-treated glass building block thereby marked 3. chne dz that the surface in a thin layer from the outside by baking contains dated, coloring heavy metal ions *

2. Glass block according to claim 1, characterized in that the heavy metal ions are silver or copper ions.

3. Glass block according to claim 1 or 2, characterized in that g ek e n n z e i c h n e t that the heavy metal ions diffuse in up to a layer thickness of about 20μ are.

4. Glass block according to claim 1 to 3, characterized in that g ek e n n z; e i e n e t, that only one side of the stone is colored and surface-treated.