DE2529079C2

DE2529079C2 - Vorrichtung zur Bildung eines Metalloxidfilms

Info

Publication number: DE2529079C2
Application number: DE2529079A
Authority: DE
Inventors: Akira Ichihara Chiba Kushihashi
Original assignee: Saint Gobain Industries SA
Current assignee: Saint Gobain Industries SA
Priority date: 1974-07-02
Filing date: 1975-06-30
Publication date: 1983-02-17
Also published as: SE408411B; DE2529079A1; FR2277049B1; JPS515324A; NL174641C; SE7507398L; NO139681C; ES438991A1; NO752376L; ATA509575A; DK134641B; FR2277049A1; AT342233B; CH603502A5; DK134641C; BE830884A; NO139681B; NL174641B; GB1482315A; NL7507805A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die die Bildung einer iVfetalloxidschicht auf der Oberfläche einer Glasplatte ermöglicht

Bislang wurde zur Bild'ing einer solchen Schicht vorgeschlagen, die Lösung einer u einem organischen Lösungsmittel gelösten Metallverbindung zu zerstäuben, wobei sich die Glasoberfläche auf einer erhöhten Temperatur befindet, so daß die Metallverbindung thermisch zersetzt wird und eine Metalloxidschicht bildet, die am Glas haftet. Bei diesem Verfahren jedoch wirft die Verwendung eines organischen Lösungsmittels verschiedene Probleme auf:

1) Aufgrund der latenten Verdampfungswärme des Lösungsmittels wird die Glastemperatur gesenkt, was die Gefahr einer ungenügenden thermischen Zersetzung der Metallverbindung mit zur Folge mäßiger optischer Eigenschaften für den auf dem Glas abgeschiedenen Film nach sich zieht, insbesondere, was das Reflexionsvermögen und die Abriebfestigkeit betrifft.

2) Um das obige Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, zuvor die Temperatur des Glases zu erhöhen, um sie auf einer Höhe zu halten, die ausreicht, die Metallverbindung thermisch zu zersetzen, trotz der Temperatursenkung aufgrund der Lösungsmittelverdampfung, dann aber treten Schwierigkeiten aufgrund der Gefahr des Wölbens des Glases auf.

3) Das Verdampfen des Lösungsmittels führt zu Problemen der Umweltverschmutzung.

4) Wegen der hohen Brennbarkeit der Lösungsmittel, wie des Benzols, des Toluols und des Alkohols, muf3 man auch mit Brandgefahr rechnen.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Mangel wurde bereits vorgeschlagen, auf die zu überziehende Glasoberfläche ein Pulver einer Metallverbir.dung in Suspension in einem Trägergas zu sprühen, ohne irgend ein organisches Lösungsmittel zu verwenden. Begnügt man sieh jedoch damit, das Pulver als solches aufzustäuben, läuft dieses Gefahr, von der Glasoberfläche weggeblasen zu werden und nicht dicht an dieser zu haften.

Um das Pulver der Metallverbradung in wirksamer Weise in einem Gas zu transportieren, ist es erforderlich, den Gehalt der festen Teilchen in der Gasphase auf einem verhältnismäßig geringeu. Wert zu

•ο halten. Dies führt dazu, daß die Glasoberfläche dem Gasstrom längere Zeit ausgesetzt werden muß, um sicherzustellen, daß auf dem Glas die notwendige Menge der Metallverbindung aufgebracht wird, was das Glas beträchtlich abkühlt und folglich zur Gefar unzureichender thermischer Zersetzung der Metallverbindung führt

Die Erfindung soll eine wirksame Vorrichtung bereitstellen, um einen Metalloxidfilm auf einer Glasoberfläche durch Aufstäuben eines feinen, in einem Gasstrom mitgeführten Pulvers der Metallverbindung zu bilden, eine Vorrichtung, die es erlaubt die obigen Mängel zu vermeiden und das Transportproblem der Metallverbindung in dem Trägergasstrom zu lösen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verteiler der pulverförmigen Metallverbindung über der auf erhöhte Temperatur gebrachten Glasoberfläche die Form eines ZyW uns annimmt, in dem der größte Teil der festen Teilchen vom Trägergas abgetrennt wird und dann durch die Schwerkraft auf die zu überziehende Glasoberfläche fällt, während das Trägergas, gegebenenfalls mit einer kleinen Menge an Teilchen beladen, vom Verteiler abgezogen und in den Kreislauf zurückgeführt wird.
Nachfolgend wird mehr im einzelnen und beispielsweise eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, darin sind:

Fig. 1 eine allgemeine, schematische Teilansicht der Vorrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Verteilers im eigentlichen Sinne,

F i g. 3 (a), (b) und (c) verschiedene Formen, die man der inneren Düsenöffnung des Verteilers geben kann.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Der behandelte Gegenstand ist ein Glasband 7, das sich auf einer Temperatur in der Größenordnung von 500 bis 650"C befindet und zu einem Kühlofen läuft. Dieses Glasband wird kontinuierlich mit einer herkömmlichen Fabrikationeinrichtung Ferzeugt.

Ein die Teilchen der Metallverbindung in Suspension enthaltendes Trägergas wird über die Zufuhrleitung 1 in eine Leitung 2 eingeführt, die einen geschlossenen kreislauf bildet. Der die pulverförmige Metallverbindung mitführende Gasstrom wird in der Leitung 2 mittels eines Ventilators 3 in Umlauf gesetzt Der Verteiler 6 ist in der Leitung 2 mittels flexibler Eintrittsbzw. Austrittsrohre 4 bzw. 5 in Reihe zwischengeschaltet. So kann der Verteiler in einer Hin- und Herbewegung quer zur Bewegungsrichtung des Glasbandes 7 mittels einer geeigneten, in der Figur nicht dargestellten mechanischen Vorrichtung verschoben werden. Die untere öffnung 8 des Verteilers befindet sich in unmittelbarer Nähe der Glasoberfläche, um die Metallverbindung gleichmäßig auf der Oberfläche :u verteilen. Der Abstand zwischen dem Verteiler 6 und dem Glasband 7 kann übrigens auf den gewünschten Wert eingestellt werden.

Wie im einzelnen der F i g. 2 /u entnehmen ist. weist

der Verteiler 6 den /U'iba'-i eines Zyklons auf. Pas die pulverförmige Metallverbindung mitführende Gas strömt in schraubenförmiger Bewegung in dem Zyklon von der Eintrittsöffnung 9 bis zum Abzugsrohr II, während die Teilchen der Metallverbindung, die sich vom Trägergas abscheiden, auf die Oberfläche des zu überziehenden Glases fallen, nachdem sie durch die Drossel 10 des Zyklons gelangt sind.

Das gegebenenfalls noch eine kleine Menge an Teilchen der Metallverbindung mitführende Trägergas wird über die Austrittsöffnung 11 des Zyklons und das flexible Rohr 5 in die Leitung 2 zurückgeführt So ist es, selbst wenn die Konzentration der Metallverbindung in dem dem Verteiler 6 zugeführten Trägergas gering ist (was notwendig ist, um gute Transportbedingungen für die festen Teilchen zu erzielen), möglich, eine ausreichende Menge der Metallverbindung pro Zeiteinheit auf das Glas aufzubringen, vorausgesetzt die Gasgeschwindigkeit ist genügend hoch, und es ist zugleich möglich, jeden Verlust an Teilchen der Metallverbindung durch Wegblasen sowie eine Senkung der Glastemperatur zu vermeiden, was bei der erfindungsgemä3en Vorrichtung der Fall ist, da Gas nicht auf die Glasoberfläche bläst

Das feine, auf der Glasoberfläche verteilte Pulver der Metallverbindung haftet auf dieser und zersetzt sich aufgrund der erhöhten Temperatur in situ unter Bildung eines Metalloxidfilms. Andererseits wird das vom Zyklon über die Abzugsöffnung 11 abgezogene und in die Leitung 2 wieder aufgenommene Gas erneut dem Verteiler über besagte Leitung zugleich mit dem mit der 3c Metallverbindung in Suspension beladenen Trägergas, vom Ventilator 3 von der Leitung 1 angesaugt, zugeführt

Als pulverförmige Metallverbindung wird in vorteilhafter Weise ein leicht zersetzliches organisches Salz eingesetzt, wie z. B. das Acetylacetonat des Cobalts, Chroms, Eisens oder Titans. Man kann auch ein leicht zersetzliches Metall-Mineralsalz bzw. anorganisches Metallsalz einsetzen. Die Teilchengrößeverteilung des einzusetzenden Pulvers ist bevorzugt etwa wie folgt:

Teilchen unter 10 μπι

von 10^5 20μηι
von 20 bis 30 μηι

10% 40% 40% 10%

Es versteht sich, daß man gegebenenfalls mehrere Verteiler wie 6 parallel anordnen kann, um die Metallverbindung gleichmäßig über die gesamte Glasoberfläche zu verteilen, ohne einen Bewegungsmechanismus für den Verteiler anzuwenden. Die Form der unteren Öffnung 8 des Verteilers 6 kann sehr stark variieren, wie dies aus den F i g. 3 (a), (b), (c) zu ersehen ist

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung wird hauptsächlich für Flachglas eingesetzt, sie kann aber auch für andere Glaserzeugnisse eingesetzt werden.

Als Trägergas kann man jedes Gas einzusetzen, das indifferent ist, mit Ausnahme von Luft. Wenn auch das Gas mit Raumtemperatur verwendet werden kann, wird es vorgezogen, es auf Temperaturen von 100 bis 120⁰C vorzuheizen, was die thermische Zersetzung der Teilchen der Metallverbindung bei Berührung mit dem Glas zur Bildung eines Metalloxidfilms erleichtert

Zusammenfassend kann man sagen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bildung eines Metalloxidfilms auf der Oberfläche eines Gegenstandes dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Verteiler 6 zum Verteilen eines Pulvers einer Metallvt-rbindung in Suspension in einem Trägergasstrom auf der Oberfläche eines auf erhöhter Temperatur befindlichen Glases aufweist, der die Form eines Zyklons hat, in welchem das Pulver der Metallverbindung sich vom Gasstrom abscheidet und durch eine am Boden des Zyklons vorgesehene öffnung auf das Glas fällt Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, das Pulver der Metallverbindung auf der Oberfläche des Glases, ohne Verwendung eines Lösungsmittels haften zu lassen, wodurch die Probleme der Umweltverschmutzung und der Brandgefahr beseitigt werden. Die Erfindung ermöglicht es, auf Glas fast haftende Metalloxidfilme zu erzielen, und vermeidet zugleich die Verluste an Teilchen der Metallverbindung, die von der Glasoberfläche durch den Gasstrom weggeblasen wurden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat auch den weiteren Vorteil, daß, da das Aufblasen von Gas auf das Glas vermieden wird, jede unerwünschte Senkung der Temperatur des Glases mit allen sich aus den herkömmlichen Verfahren ergebenden Nachteilen unterdrückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur Bildung eines Metalloxidfilms auf einer Glasoberfläche, mit der auf der auf erhöhte Temperatur gebrachten Oberfläche ein durch ein Trägergas mitgerissenes Pulver der MetaUverbindung zur Umwandlung der Metallverbindung in das Oxid in situ aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Verteiler (6) für das Pulver in der Form eines Zyklons, in welchem der größte Teil der festen Teilchen der Metallverbindung vom Trägergas abgeschieden wird und sodann aufgrund der Schwerkraft auf die Glasoberfläche (7) durch eine öffnung (10) des Verteilers (6) fällt, während das Trägergas, gegebenenfalls noch mit einer kleinen Menge der festen Teilchen beladen, abgezogen und in den Kreislauf zurückgeführt wird, aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (6) in der Leitung (2) für den Umlauf des Trägergasstroms mittels der Doppelrohre (4, 5) angeordnet und mit einem Bewegungsmechanismus für eine Hin- und Herbewegung quer zur Bewegungsrichtung des Glases (7) versehen ist