DE2131893C3 - In Wasser zersetzbarer Glasgegenstand auf der Basis von SiO tief 2 -Na tief 2 O - Google Patents
In Wasser zersetzbarer Glasgegenstand auf der Basis von SiO tief 2 -Na tief 2 OInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen in Wasser zersetzbaren Glasgegenstand auf der Basis von 45 bis 80 Molprozent
SiO2 und 20 bis 55 Molprozent Na2O.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Oberfläche eines derartigen Glasgegenstandes wasserresistent
zu machen, um damit Behälter für Flüssigkeiten zu schaffen, die sich nach Gebrauch umweltfreundlich
beseitigen lassen, indem sie durch Zerbrechen wieder in Wasser zersetzbar gemacht werden.
Es sind bereits einige Anstrengungen gemacht worden, Behälter aus in Wasser zersetzbarem Glas mit
geeigneten Überzügen zu versehen, um sie gegen das Auflösen durch einen flüssigen Inhalt zu schützen,
jedoch sind keine befriedigenden Ergebnisse erzielt worden.
Außerhalb dieses Zusammenhanges ist es bekannt, die Festigkeit von üblichem Natronkalkglas, wie z. B.
Fensterglas, Zier- und Gebrauchsglas u. dgl., durch Ionenaustausch zu erhöhen (deutsche Patentschrift
15 96 729).
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das auf der Basis von 45 bis 80
Molprozent SiO2 und 20 bis 55 Molprozent Na2O hergestellte
Glas des in Wasser zersetzbaren Glasgegenstandes entweder nur aus diesen Komponenten besteht
oder nur solche Zusätze enthält, die seine Wasserzersetzbarkeit nicht beeinträchtigen und daß seine
unbeschädigte Oberfläche wasserresistent ist, was durch einen teilweisen Austausch von Natriumionen
gegen, andere, diese Wasserresistenz bewirkende Ionen erreicht ist.
Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Unteransprüchen hervor. Der bevorzugte
Zusammensetzungsbereich des verwendeten Glases ist 50 bis 70 Molprozent SiO2 und 30 bis 50 Molprozent
Na2O. Jedoch können auch Gläser verwendet werden, die 45 bis 80 Molprozent SiO2 und 20 bis 55 Molprozent
Na2O haben. Bei einem SiO2-Gehalt größer als
70 Molrjrozent ist der Zerfall des unbehandelten Glases extrem langsam. Bei einem SiO2-Gehalt von weniger
als 50 Molprozent hat das Glas schlechte Bearbeitungseigenschaften.
Gläser im bevorzugten Zusammensetzungsbereich weisen annehmbare Formungseigenschaften auf und
haben gleichzeitig die Fähigkeit, in Shgemessener Zeit
zu zerfallen, wenn das Glasinnere freigelegt ist. Zusätzlich zum SiO2 und Na2O können andere Oxide im
Glas vorhanden sein, vorausgesetzt, sie sind nicht in
ίο so ausreichender Menge oder in solcher Form vorhanden,
daß das Glas eine so hohe Resistenz gegen Feuchtigkeit hat, daß sein Zerfall in einem gebräuchlichen
Zeitraum verhindert wird. Geringe Mengen von AI2O3,
ZnO, BaO, P2O5, MgO und CaO können beigemischt
werden, aber diese sind nicht kritisch. Erhöhung des Anteils oder der Menge einiger dieser Oxide erhöht
ebenfalls die Feuchtigkeitsresistenz des Glases. Die Verwendung der Oxide, die die Zersetzung des Glases
verhindern, sollte deshalb unterlassen werden.
a° Die Erfindung wird nun im folgenden unter Bezugnahme
auf Beispiele näher erläutert:
Beispiele 1 bis 5
Wegen seiner leichten Schmelzbarkeit und Bearbeit- »5 barkeit hat das Glas nach Beispiel 2 eine bevorzugte
Zusammensetzung. Es werden Glaspartien so vorbereitet, daß sie beim Schmelzen ein Glas mit folgender
Molprozentzusammensetzung ergeben:
Beispiel 12 3 4 5
SiO2 80% 70%
Na2O 20% 30%
60%
40%
40%
50%
50%
Die Gläser nach den Beispielen 1 bis 3 schmelzen bei höheren Temperaturen als die Gläser nach der.
Beispielen 4 und 5. Das Glas nach den Beispielen 1 bis 3 kann leicht zu Stangen gezogen werden.
Eine Reihe von Stangen sind aus dem Glas nach den Beispielen 1 bis 5 gebildet worden. Einige wurden dann
einer Kupfer-I-Chlorid-Behandlung unterzogen und
andere blieben unbehandelt. Die Kupfer-I-Chlorid-Behandlung wurde wie folgt durchgeführt:
Die Glasstangen wurden über einem rostfreien Stahlbecher mit Kupfer-I-Chlorid aufgehängt und gemeinsam
in einen Ofen mit Raumtemperatur eingebracht. Der Ofen wurde dann auf etwa 54O°C (10000F) erhitzt,
bei einer Steigerung von 540° C/h. Die Stangen wurden für etwa 20 min im Ofen gelassen, herausgenommen
und an der Luft abgekühlt.
Die Art und Weise, in der die SiO2-Na2O-Erzeugnisse
behandelt werden, entspricht der in der USA.-Patentschrift 34 89 546 offenbarten Kupfer-I-Chlorid-Behandlung,
die in der dort beschriebenen Weise geändert werden kann. Die Behandlungstemperatur und
-dauer sind durch die Maximaltemperatur bestimmt, der eine bestim 'te Mischung ausgesetzt werden kann,
ohen sich unerwünscht zu verformen und durch den Dampfdruck des Kupfer-I-Chlorides bei dieser Temperatur.
Stangen aus Glas nach den Beispielen 1 bis 5 gebildet, behandelt und unbehandelt, wurden für verschiedene
Zeiten und bei unterschiedlichen Temperaturen in Wasser getaucht, um ihren Widerstand gegen
Feuchtigkeit zu testen. Bei einem Versuch wurde nach 67 h keine Zersetzung der behandelten Stangen festgestellt.
Dagegen hatten die unbehandelten Stangen derselben Zusammensetzung nach 67 h um 40% ihrer
ursprünglichen Stärke abgenommen. Stangen des be-
handelten Glases wurden zerbrochen, um ihr unbehandeltes
Inneres freizulegen, und es war festzustellen, daß es leicht zersetzbar war, wenn es der Feuchtigkeit
ausgesetzt wurde. Der verbleibende behandelte Oberflächenbereich blieb resistent, war jedoch so dünn, daß
er in winzige Teile zerbröckelte.
In den beschriebenen Beispielen wurden die Glasstangen mit Kupfer-I-Chlorid behandelt, unmittelbar
nachdem sie geformt waren. Wenn das Ionenaustauschbehandlungsverfahren
auf später verschoben wird, sollten die Stangen natürlich nicht der Feuchtigkeit
ausgesetzt werden, andernfalls werden sie aufgelöst.
Claims (4)
- Patentansprüche:L In Wasser zersetzbarer Glasgegenstand auf der Basis von 45 bis 80 Molprozent SiO2 und 20 bis 55 Molprozent Na2O, dadurch gekennzeichnet, daß sein Glas eniweder nur aus diesen Komponenten besteht oder nur solche Zusätze enthält, die seine Wasserzersetzbarkeit nicht beeinträchtigen und daß seine unbeschädigte Oberfläche wasserresistent ist, was durch einen teilweisen Austausch von Natriumionen gegen andere, diese Wasserresistenz bewirkende Ionen erreicht wird.
- 2. Glasgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 50 bis 70 Molprozent SiO2 und 30 bis 50 Molprozent Na2O enthält.
- 3. Glasgegenstand nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserresistenz bewirkenden Ionen Kupferionen sind.
- 4. Glasgegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei ihm Natriumionen durch Anwendung eines Kupfer-I-Chlorid-IonenaustauschVerfahrens ersetzt sind.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US4992870A | 1970-06-25 | 1970-06-25 | |
| US4992870 | 1970-06-25 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2131893A1 DE2131893A1 (de) | 1971-12-30 |
| DE2131893B2 DE2131893B2 (de) | 1976-06-10 |
| DE2131893C3 true DE2131893C3 (de) | 1977-01-27 |
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