DE1925561B2 - Verfahren zur herstellung von ultraviolettundurchlaessigen glasbehaeltern und nach diesem hergestellte glasbehaelter - Google Patents
Verfahren zur herstellung von ultraviolettundurchlaessigen glasbehaeltern und nach diesem hergestellte glasbehaelterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ultraviolett-undurchlässigen Glasbehältern
und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten Glasbehältern, in welchen ein wesentliches
Ausmaß an Schutz gegenüber schädlicher Lichteinstrahlung, beispielsweise auf Lebensmittel und medizinische
Produkte, gefordert wird, sowie nach diesem Verfahren hergestellte Glasbehälter.
Der größte Teil der gegenüber ätherischen Ölen, Vitaminen, usw., die in vielen Naturprodukten vorkommen,
schädlichen Strahlung liegt im ultravioletten und blauen Bereich des Spektrums, d. h. bis hinauf
zu einer Wellenlänge von ungefähr 400 nm. Gewöhnliches, farbloses Glas absorbiert Licht mit Wellenlängen
von weniger als 330 nm äußerst wirksam, jedoch läßt es Licht mit größerer Wellenlänge durch,
und bei Wellenlängen von mehr als 350 nm wird der größte Teil der auf eine farblose Glasoberfläche einfallenden
Strahlung durch das Glas durchgelassen. Aus diesem Grunde ist es üblich, Lebensmittel und
andere Produkte, die bekannterweise durch Strahlung von Wellenlängen bis zu 400 nm beeinflußt werden,
in gefärbte Glasbehälter zu verpacken. Solche Glasbehälter werden durch Schmelzen eines gefärbten
Glasansatzes und Verformung des geschmolzenen Glases in Formstücke in der üblichen Weise hergestellt.
Eine andere Arbeitsweise, die für die Herstellung solcher gefärbter Glasbehälter beschrieben
wurde, besteht darin, ein farbloses Glas zu schmelzen, diesem geschmolzenen, farblosen Glas eine stark gefärbte
Fritte zuzusetzen und die Fritte mit dem geschmolzenen Glas zu vermischen, so daß ein gefärbtes
Glas hergestellt wird, welches in der üblichen Weise in Form gebracht wird. Die üblicherweise zur
Erzeugung des Schutzes gegenüber Strahlung verwendete Farbe wird gewöhnlich mit Bernstein bezeichnet
und dieses braune Glas absorbiert einen wesentlichen Teil des auf die Glasoberfiäche einfallenden
Lichtes mit Wellenlängen bis zu ungefähr 550 nm.
Ein Teil der von braunem Glas absorbierten Strahlung würde jedoch für die Inhalte des Behälters nicht
schädlich sein und eine solche Strahlung würde, falls sie durchgelassen wird, die visuelle Erscheinung des
Behälters fördern. Obwohl braunes Glas die Schutzfunktion für Inhalte von hieraus hergestellten Behältern
zufriedenstellend gegenüber schädlicher Einstrahlung erfüllt, bewirkt es dies auf Kosten des Aussehens
der Behälter.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Glasbehältern, welche eine befriedigende
Undurchlässigkeit gegenüber Strahlung bis zu 400 nm aufweisen, während sie die praktische Durchlässigkeit
von Strahlung bei längeren Wellenlängen zulassen, wodurch ein Behälter entsteht, der eine hohe
visuelle Transparenz besitzt, jedoch die Inhalte gegenüber schädlicher Einstrahlung schützt.
Es ist bekannt, daß, falls eine heiße Glasoberfläche, beispielsweise die Oberfläche von Flachgas, mit einer
eisenhaltigen Verbindung behandelt wird, eine bernsteinfarbige Einfärbung erzeugt wird. Für diesen
Zweck wurde Ferrichlorid, gelöst beispielsweise in Isopropylalkohol, verwendet, und die durch eine
solche Behandlung erzeugte Färbung absorbiert einen wesentlichen Anteil der Strahlung bis zu 400 nm. Bei
einer solchen Behandlungsweise ist es aber üblich, daß die Einfärbung getrübt oder leicht opak ist, und
daß die visuele Transparenz des Glases hierdurch herabgemindert wird. Andere Eisenverbindungen, die
zur Färbung von Flachglas verwendet wurden, schließen Eisen-Acetylacetonat ein. Wenn dieser Stoff
in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst und auf eine erhitzte Glasoberfläche aufgesprüht wird, wird
eine braune Einfärbung erzeugt, die Licht praktisch bis zu einer Wellenlänge von 400 nm absorbiert, die
jedoch frei von der Trübung und Opazität ist, die bei mit Eisenchlorid enthaltenden Lösungen behandelten
Glasoberflächen verbunden ist. Eisen-Acetylacetonat
ίο löst sich jedoch nicht leicht in Lösungsmitteln auf,
und um mit großer Geschwindigkeit hergestellte Glasbehälter hiermit zu behandeln, würde es notwendig
sein, sicherzustellen, daß ein großes Volumen der Behandlungsflüssigkeit die Oberfläche des sich schnell
bewegenden Behälters während der kurzen Periode, in welcher der Behälter innerhalb des Bereiches der
Sprüheinheit ist, erreicht. Solch ein Verfahren würde
in einem kommerziellen Maßstab so große Stoffmengen einschließen und so unzuverlässig hinsichtlieh
seiner Ergebnisse bei der Herstellung mit hoher Geschwindigkeit sein, daß es kommerziell nicht
durchführbar ist.
Gemäß der Erfindung besteht ein Verfahren zur Herstellung von ultraviolett-undurchlässigen Glasbehältern
darin, daß Behälter aus farblosem Glas in einer Formmaschine hergestellt werden, diese Behälter,
während sie sich noch auf einer Temperatur oberhalb der Kühltemperatur befinden, mit einer
organischen, durch Auflösen eines Ferrisalzes in einem organischen Lösungsmittel und Zugabe von
Acetylaceton erhaltenen Lösung behandelt werden und dann die Behälter entspannt werden.
Die Verwendung der organischen Eisenverbindungen
der Erfindung ergibt auf der Oberfläche eines behandelten Glasbehälters die Bildung einer durchsichtigen
Bernstein-Färbung oder eines -Films, die/ der praktischTrei von Trübung oder Opazität ist und
im wesentlichen — 8O°/o oder mehr — Licht mit Wellenlängen bis zu 400 nm absorbiert. Darüber hinaus
ist die Eisenkonzentration in den Verbindungen der Erfindung soviel größer als die maximal mögliche
Eisenkonzentration in den bereits für die Färbung vonFlachglas genannten Eisen-Acetylacetonäf-Lösungen,
daß die erforderlicheri~5tofTmengen für
das Verfahren der Erfindung gering genug sind, um ihre Verwendung bei der Erzeugung einer zufriedenstellenden
Färbung an mit hoher Geschwindigkeit hergestellten und behandelten Behältern zu ermöglichen.
Bei dem Verfahren der Erfindung ist es nicht erforderlich sicherzustellen, daß große Volumina der
Behandlungsflüssigkeit die Oberfläche der Glasbehälter berühren.
Die Kühltemperatur ist als die Temperatur definiert, bei welcher die Viskosität des Glases
1013·4 Poise beträgt; bei den meisten zur Herstellung
von Behältern verwendeten Gläsern beträgt diese Temperatur ungefähr 550° C.
Geeignete Ferrisalze, die bei der Herstellung der Behandlungsflüssigkeit der Erfindung verwendet
werden können, sind die Halogenide, und von diesen ist Ferrichlorid bevorzugt. Organische Ester, beispielsweise
Butylacetat, sind die bevorzugten organischen Lösungsmittel, jedoch können andere auch
verwendet werden^ beispielsweise niedere Alkohole (C1 bis C6), wie Isopropylalkohol, und Ketone wie
Aceton. Das Acetylaceaton wird vorzugsweise in einer Menge von 3 Mol pro Mol Ferrisalz zugegeben.
Eine sehr geeigneie~~Behandlungsflüssigkeit
ist diejenige, die durch Auflösen von Ferrichlorid in Butylacetat und langsamer Zugabe unter heftigem
Rühren von Acetylaceton hierzu in einer Menge von 3 Mol pro Mol Eisenchlorid erhalten wird. Nach der
Zugabe des Acetylacetons wird die Mischung abgekühlt und dann in Kontakt mit Kalkstein für eine
Dauer von mehreren Stunden stehengelassen. Die erhaltene überstehende Flüssigkeit wird abgetrennt und
kann anschließend mit Butylacetat verdünnt werden, wobei ein für den Auftrag auf die Oberfläche des
heißen Behälters geeignetes Material erhalten wird. Solch eine typische Lösung enthält zwischen 3 und
10 Gewichtsprozent Eisen. "-
Däs~Verfarifen der Erfindung wird vorzugsweise
durchgeführt, indem die eisenhaltige organische Lösung in Form von flüssigen Tröpfchen auf die Behälter
aus farblosem Glas, wenn diese aus der Formmaschine austreten, aufgesprüht wird. Bei der normalen
Durchführung der Herstellung von Glasbehältern treten die Glasbehälter aus der Formmaschine
bei Temperaturen zwischen 500 und 650° C aus und werden in einen Glaskühlofen überführt,
in welchem sie gekühlt werdenrDie Erfindung
kann durchgeführt werden, indem ein Behandlungstunnel quer zu dem Abtransportsystem der Formmaschine
angeordnet ist, wobei der Behandlungstunnel dauernd oder intermittierend mit Behandlungsflüssigkeit
versorgt wird.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.
Eine Behandlungslösung wurde hergestellt, indem 50 g Ferrichlorid in 140 ml Butylacetat aufgelöst
wurden und dann langsam unter Rühren 95 ml Acetylaceton zugegeben wurden. Nachdem die Mischung
abgekühlt war, wurden 50 g Kalkstein mit einer Teilchengröße von ungefähr 3_mm zugegeben
und mit der flüssigen Mischung 3 Stunden in Berührung gelassen; nach dieser Zeit wurde die Flüssigkeit
durch ein Filter abgegossen. Die Flüssigkeit wurde auf Glasbehälter unter Verwendung des in der
F i g. 1 der Zeichnung dargestellten Vorrichtung aufgesprüht. Die wie zuvor beschrieben hergestellte
Flüssigkeit wurde in einem Vorratsbehälter 1 gelagert, der unter einem Druck von 0,7 kg/cm2 Stickstoff
aus einer Bombe 2 gehalten wurde. Die Flüssigkeit trat durch ein Absperrventil 3 und dann in auf
jeder Seite eines Tunnels 4, der über einem Transportband zwischen der die Glasbehälter formenden
Maschine und dem Glaskühlofen angeordnet war, angebrachte Sprühköpfe. Der Tunnel war mit Hilfseinrichtungen
zum Abziehen der überschüssigen Dämpfe ausgerüstet. Die Anwesenheit eines Stückes
der heißen Glasware am Sprühpunkt wurde mit Hilfe eines strahlungsempfindlichen Detektors 5 bestimmt,
der ein pneumatisches Ventil 6 in Betrieb setzte, welches seinerseits das Absperventil steuerte. Jedesmal
wenn ein heißes Stück der Glasware in die Sprühposition kam, wurde so das Absperrventil gesteuert,
daß Flüssigkeit zu dem Sprühkopf treten könnte, wo sie mit Luft von 3,5 kg/cm2 zerstäubt
wurde. Die so behandelten Behälter besaßen nach dem Entspannen und Abkühlen eine gute gleichmäßige
Bernsteinfärbung, wobei die Glasoberfläche frei von Trübungen oder Opazität war. Die Durchlässigkeitskurve
von auf diese Weise behandeltem
ίο Glas ist in F i g. 2 der Zeichnung wiedergegeben, aus
welcher zu ersehen ist, daß praktische Absorption der Strahlung bis zu 400 nm auftritt.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung von ultraviolettundurchlässigen Glasbehältern, dadurch gekennzeichnet,
däß"~Behälter aus farblosem
Glas in einer Formmaschine hergestellt werden, diese Behälter, während sie sich noch auf einer
Temperatur oberhalb der Kühltemperatur befinden, mit einer organischen, durch Auflösen
eines Ferrisalzes in einem organischen Lösungsmittel und Zugabe von Acetylaceton erhaltenen
Lösung behandelt und danncfie Behälter entspannt_werden.
'
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ferrisalz ein Ferrihalogenid
verwendet wird. N
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ferrihalogenid Ferrichlorid
verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches
Lösungsmittel ein Jister verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ester Butylacetat verwendet
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches
Lösungsmittel ein niederer Alkohol mit 1 bis 6 C-Atomen oder ein Keton verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete
organische Eisenlösung 3 bis 10 Gewichtsprozent Eisen enthält. ' --
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung
bei einer Temperatur oberhalb von 550° C
durchgeführt wird. " '
9. Glasbehälter hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß diese auf ihrer Oberfläche einen durchsichtigen Film von Ferrioxyd besitzen,
der auf dem Glas zusammenhängend festhaftet, wobei die Lichttransmission durch das Glas und
den Film bei 400 nm 20 °/o nicht übersteigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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