DE4332532A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Recycling von Glasabfällen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Recycling von Glasabfällen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recycling von Glasab­ fällen, insbesondere von Glas aus Bildröhren.
Die Erfindung betrifft ferner eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Kathodenstrahlröhren, welche in Fernsehern, Computer-Monitoren, Oszillographen und dgl. vorkommen, sowie andere Röhren, welche in elektronischen Geräten Verwendung finden, werden in herkömm­ licher Weise bisher meist auf Mülldeponien endgelagert.
Dieses Verfahren ist unbefriedigend, da durch die Endlagerung auf Mülldeponien ein erheblicher Platz benötigt wird und darüber hinaus die Gefahr besteht, daß aus den Röhrenabfällen giftige Bestandteile, wie etwa Schwermetalle, austreten und möglicher­ weise in das Grundwasser gelangen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, ein Verfahren zum Recycling von Glasabfällen, insbesondere von Glas aus Bildröhren oder anderen elektronischen Röhren zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zunächst überwiegend nicht glashaltige Bestandteile von den übrigen Bestandteilen mechanisch abgetrennt werden, daß die überwiegend glashaltigen Bestandteile zur Herstellung eines Glasgranulates mechanisch zerkleinert werden, daß das Glasgranulat anschließend aufgeschmolzen wird und daraus Glasfäden gezogen werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also ein Recycling der Glasabfälle ermöglicht, indem daraus Glasfäden hergestellt werden, die einer wirtschaftlich sinnvollen Verwendung zugeführt werden können.
Da ein Aufschmelzen der Glasabfälle zur Verwendung als Flaschen­ glas infolge der möglicherweise giftigen Zusatzstoffe nicht in Frage kommt, und darüber hinaus wegen der gegenüber Flaschen­ glas erhöhten Schmelztemperaturen auch nicht wirtschaftlich sinnvoll wäre, wird erfindungsgemäß das Ziehen von Glasfäden aus den aufgeschmolzenen Glasabfällen vorgeschlagen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß die chemische Zusammensetzung der Glassorten, aus welchen Bildröhrenglas normalerweise zusammengesetzt ist, besonders vorteilhaft im Hinblick auf die chemische Beständigkeit der hergestellten Glasfäden bzw. Glasfasern ist. Eine Fernsehbildröhre besteht im allgemeinen aus drei verschiedenen Glassorten: Dem Schirm-, dem Trichter- und dem Halsglas. Jedes dieser Gläser besitzt aufgrund der unter­ schiedlichen Anforderungen eine andere Zusammensetzung. Darüber hinaus wird für die Verbindung des Trichters mit dem Schirm sowie des Trichters mit dem Hals ein Glaslot verwendet. Der Aufbau einer herkömmlichen Fernsehbildröhre mit dem Schirm 1, dem Glaslot 2, dem Trichter 3 und dem Hals 4 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Die chemische Zusammensetzung dieser Glassorten ist in der Tabelle 1 für verschiedene Bildröhren verschiedener Hersteller zusammengefaßt. Sie zeigt, daß die Zusammensetzung in relativ weiten Grenzen variieren kann.
So kann der strontiumoxid-Anteil des Schirmglases zwischen 1 und 10 Gew.-% variieren. Auch die Trichtergläser weisen keine einheitliche Zusammensetzung auf; so schwankt der Bleioxid-Anteil zwischen 14 und 24 Gew.-%. Der Gewichtsanteil der einzelnen Glassorten an einer Bildröhre wird für eine Bildröhre mit einer Diagonalen von 70 cm mit 63% Schirmglas (14 kg), 35% Trichter- und Halsglas (8 kg) und 2% Glaslot (0,5 kg) angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Recycling dieser Bildröhren werden diese erst von allen elektronischen Bauelementen und anschließend von den Funktionselementen und Schutzschichten befreit. Auf eine weitere Aufspaltung in die einzelnen Glasbausteine (Schirm, Trichter, Hals und Glaslot) wird verzichtet, da dies nicht erforderlich ist und auch unwirtschaftlich wäre.
Demnach enthält das so hergestellte Glasgranulat entsprechend ihrem Gewichtsanteil alle Glasbestandteile. In der Tabelle 2 sind diese für eine herkömmliche Bildröhre mit 70 cm Bilddia­ gonale in gemittelter Form angegeben
Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß sich bei Aufschmelzen eines derartigen Glasgranulates ein relativ hoch schmelzendes Glas mit hoher mechanischer und insbesondere hoher chemischer Beständigkeit ergibt. Erfindungsgemäß werden aus dem so herge­ stellten Glasgranulat Glasfäden gezogen, welche sich vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen etwa 1400 K und 1650 K zu Glasfasern einer Dicke von weniger 10 µm ausziehen lassen.
Die so hergestellten Glasfasern zeichnen sich insbesondere bei einer Dicke von unterhalb von 10 µm durch eine hohe Festigkeit aus und besitzen darüber hinaus infolge der besonderen Zusammen­ setzung des Glases eine außerordentlich gute chemische Beständig­ keit.
Erfindungsgemäß wird dabei ferner der Vorteil ausgenutzt, daß sich in einer Glasschmelze fast alle Elemente des Periodensystems lösen, sofern man von Edelmetallen absieht, die in Bildröhrenglas ohnehin nicht vorhanden sind. Sofern das zur Herstellung der Glasfäden bzw. Glasfasern verwendete Ausgangsglas mit giftigen oder anderen unerwünschten Zusatzstoffen verunreinigt sein sollte, wie etwa mit Schwermetallen, so gehen diese Bestandteile beim Aufschmelzen des Glases in Lösung und werden damit erfin­ dungsgemäß in den hergestellten Glasfäden bzw. Glasfasern in chemisch beständiger Form molekular fixiert.
In vorteilhafter Ausführung des Verfahrens wird das Glasgranulat bei einer Temperatur zwischen etwa 1400 K und etwa 1650 K zu Glasfäden gezogen.
Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Schmelztemperatur ausreichend ist, um eine homogene Glasschmelze zu erzeugen.
Die Glasfäden lassen sich dabei zu Glasfasern einer Dicke von weniger als 10 µm ausziehen.
Dies hat den Vorteil, daß sich hochfeste Glasfasern ergeben, da die Festigkeit von Glasfasern mit einer Dicke von unterhalb 10 µm stark ansteigt.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird den Glasfäden beim Ziehen eine Schlichte zugesetzt.
Bei der Schlichte handelt es sich in an sich bekannter Weise meist um organische Stoffe, welche im wesentlichen eine Schmier­ wirkung haben, um die Gefahr einer Beschädigung der Glasfasern herabzusetzen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Glasfasern nach dem Zusatz der Schlichte zu einem Glasfaserbündel zusammengeführt. Dabei haben Glasfaserbündel von 200 Fasern mit einem Einzelfaserdurchmesser von etwa 1,4 µm eine Zugfestigkeit von etwa 4 GPa.
In besonders vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Glasfasern zur Eigenschaftsverbesserung in Produkte, insbesondere Recycling-Produkte eingebettet.
Auf diese Weise lassen sich die aus Abfällen hergestellten Glasfasern vorteilhaft zur Eigenschaftsverbesserung, insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit und ggf. auch zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit der so hergestellten Produkte verwenden. Ohne daß hierzu neue Rohstoffe eingesetzt werden müssen, können so qualitativ hochwertige Recycling- Produkte hergestellt werden, welche eine hohe mechanische Festigkeit und ggf. eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen.
Zur Festigkeitserhöhung können die Glasfasern dabei ggf. auch gerichtet eingebettet werden, um in bestimmten Richtungen der Produkte eine besonders hohe Festigkeit zu erzeugen.
Die Glasfasern können in vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens zerkleinert werden und mit Zusatzstoffen vermischt werden und anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen werden.
So können hierbei beispielsweise keramische Produkte durch Brennen hergestellt werden, in welche die Glasfasern eingebettet sind.
In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens werden die Glasfasern in die Produkte durch Sintern, insbesondere Flüssig­ phasensintern eingebracht.
Insbesondere durch Sintern lassen sich auf diese Weise hochfeste Produkte erzeugen, deren Eigenschaften sich durch den Volumen­ anteil der zugesetzten Glasfasern, Länge und Durchmesser der Glasfasern, ggf. durch eine Textur der Glasfasern und natürlich durch die übrigen Sinterparameter wie etwa Sintertemperatur und -dauer, Sinteratmosphäre und dgl. zur Erzielung bestimmter Eigenschaften vorteilhaft steuern lassen.
Insbesondere ein Flüssigphasensintern ist hierbei von Vorteil, bei dem die Glasfasern während des Sintervorganges erweichen und so eine besonders gute Bindung zwischen den Glasfasern und der Matrix entsteht, in die die Glasfasern eingelagert sind.
Auf diese Weise lassen sich hochfeste glasfaserverstärkte Produkte herstellen.
Die Glasfasern lassen sich gemäß der Erfindung in zahlreiche Produkte zur Festigkeitsverbesserung oder zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit einbringen. So können die Glasfasern etwa in Bodenfliesen, in Rohre, insbesondere Abflußrohre aus Kunststoffen, in Auskleidungen oder Umhüllungen von Abflußrohren, in Sanitärkeramik, insbesondere WC-, Wasch-, Duschbecken oder Badewannen oder in tragende Kunststoff- oder Keramikteile eingebracht werden.
Dabei wird vorteilhafterweise das Verhältnis zwischen Glasfasern und Zusatzstoffen derart gewählt, daß ein Einlagerungsgefüge entsteht.
Sofern die Glasfasern zur Festigkeitserhöhung verwendet werden sollen, bilden hierbei zweckmäßigerweise die Glasfasern die eingelagerte Phase.
In Sonderfällen ist es jedoch auch möglich, daß die Glasfasern bei der Wärmebehandlung zur Bildung einer Matrixphase verwendet werden oder daß die so hergestellten Produkte ein Durchdringungs­ gefüge aufweisen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Recycling von glashaltigen Abfällen, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Einrichtung zum Zerkleinern der Abfälle zur Herstellung eines Glasgranulates auf, und einen Ofen zum Aufschmelzen des Glasgranulates, der mindestens eine Düse zum Ziehen von Glasfäden besitzt.
Vorzugsweise ist der Düse eine Wickeleinrichtung nachgeordnet, um die beim Ziehen hergestellten Glasfäden aufzuwickeln.
Die Abtrennung der überwiegend nicht glashaltigen Bestandteile von den überwiegend glashaltigen Bestandteilen kann vor der Zerkleinerung der Glasabfälle manuell durchgeführt werden, jedoch kann hierzu auch eine automatisch arbeitende Trenneinrichtung vorgesehen sein.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ folgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Fernsehbildröhre;
Fig. 2 die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung;
Fig. 3 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Produkt in vereinfachter Darstellung und
Fig. 4 das Ergebnis von Auslaufversuchen an ungeschmolzenem und granuliertem Bildröhrenglas in statischer, 25%iger Essigsäure bei 333 K.
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer herkömmlichen Fernsehbildröhre, welche aus dem Schirm 1, dem Glaslot 2, dem Trichter 3 und dem Hals 4 besteht.
Zum Recycling einer solchen Fernsehbildröhre wird diese zunächst aus dem Gehäuse ausgebaut und von den übrigen, überwiegend nicht glashaltigen Komponenten befreit.
Ggf. kann dies auch in einer automatisch arbeitenden Trennanlage durchgeführt werden, welche in Fig. 2 schematisch mit der Ziffer 30 angedeutet ist, welcher die Glasabfälle in Richtung des Pfeiles 32 zugeführt werden und die dann in überwiegend glas­ haltige Abfälle 34 und überwiegend nicht glashaltige Abfälle 36 aufgetrennt werden.
Die überwiegend glashaltigen Abfälle 34 werden dann mechanisch zerkleinert, was vorzugsweise in einer automatischen Zerklei­ nerungseinrichtung erfolgt, welche in Fig. 2 schematisch mit der Ziffer 40 angedeutet ist. Im einfachsten Fall kann es sich hierbei um eine Presse handeln, in welcher die überwiegend glashaltigen Bestandteile durch Niederfahren eines Stempels 42 zerkleinert werden, so daß ein Glasgranulat 44 entsteht. Gegebenenfalls kann hierzu auch eine Schlagmühle oder dergleichen verwendet werden.
Das so hergestellte Glasgranulat wird nun einem Ofen zugeführt, welcher in Fig. 2 schematisch mit der Ziffer 10 angedeutet ist. Es handelt sich um einen indirekt geheizten Ofen mit feuerfester Auskleidung, der auf einem Hochgestell gelagert ist und von dem nur der Ofenboden angedeutet ist, in dem ein im direkten Stromdurchgang beheizter Platintiegel 14 vorgesehen ist. Dieser Platintiegel 14 weist eine Mehrzahl von Düsen 24 auf, welche aus einer Gold-Platin-Rodium-Legierung bestehen.
Zum Ziehen der Glasfäden 16 aus der im Platintiegel 14 befind­ lichen Glasschmelze 12 ist unterhalb des Ofens eine Wickelein­ richtung 22 angeordnet, auf deren Spule die gezogenen Glasfäden gemeinsam aufgewickelt werden, welchen zusätzlich vor dem Zusammenführen zu einem Glasfaserbündel vorher noch - wie mit der Ziffer 18 angedeutet - eine Schlichte zugesetzt wird.
Das Glasgranulat, dessen durchschnittliche Zusammensetzung bei der Herstellung aus allen 4 Komponenten einer Bildröhre in der Tabelle 2 angegeben ist, wird bei einer Temperatur zwischen etwa 1400 und 1650 K erschmolzen, wobei gegebenenfalls noch zur Steuerung der Eigenschaften des Glases Zusatzstoffe zugegeben werden, und dann mit der in Fig. 2 darstellten Ziehvorrichtung zu Glasfäden ausgezogen.
Düsendurchmesser und Ziehgeschwindigkeiten entscheiden dabei über die Durchmesser der entstehenden Glasfäden, die ihr Minimum bei etwa 1 µm haben.
Für Endlos-Glasfasern mit einem Durchmesser von etwa 1,5 µm beträgt die Rotationsgeschwindigkeit der Wickelrolle der Wickeleinrichtung 22 etwa 300 Umdrehungen pro Minute, wobei der Rollendurchmesser zwischen etwa 5 und 10 cm liegt. Es können Lang- und Kurzfasern hergestellt werden.
Werden die Fasern wie in Fig. 2 schematisch angedeutet zu Faserbündeln (Filamenten) von beispielsweise etwa 200 Fasern zusammengeführt, so haben diese bei einem Einzelfaserdurchmesser von etwa 1,4 µm eine Zugfestigkeit von ca. 4 GPa.
Die gute chemische Beständigkeit des Ausgangsgranulates aus Bildröhrenglas ist in Fig. 4 dokumentiert, in der die Ergebnisse von Auslaufversuchen von ungeschmolzenem und granuliertem Bildröhrenglas ohne vorheriges Aufschmelzen in statischer, 25%iger Essigsäure bei 333 K angegeben sind. Hierzu sind zusätzlich die gemäß der Trinkwasserverordnung vorgegebenen Grenzwerte angegeben.
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß diese Meßwerte ohne ein vorheriges Aufschmelzen des Glasgranulates unmittelbar an dem zerkleinerten Bildröhrenglas ermittelt wurden und ohne daß die so hergestellten Glasfasern in Produkte eingelagert wurden.
Berücksichtigt man, daß sich durch Aufschmelzen der verschiedenen Glasbestandteile des Bildröhrenglases ein homogenes Glasprodukt ergibt, welches eine weitaus bessere chemische Beständigkeit als die Beständigkeit einzelner Glasbestandteile des Bildröhren­ glases, also etwa des Glaslotes, welches einen hohen Bleibe­ standteil aufweist, besitzt, so ist davon auszugehen, daß bereits das erschmolzene und zu Fäden gezogene Bildröhrenglas ohne weitere Zusatzstoffe die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung im Hinblick auf seine chemische Beständigkeit erfüllt.
Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß bei einer Einlagerung der Glasfäden in Produkte, deren Matrix beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik besteht, durch diese Matrix eine zusätzliche Barriere hinzukommt, so ist davon auszugehen, daß die mit den erfindungsgemäßen Glasfasern verstärkten Produkte, bei welchen die Glasfasern eine Einlagerungsphase bilden, zweifelsfrei ohne weiteres sogar die Vorgaben der Trinkwasser­ verordnung erfüllen.
Als Beispiel sei die Herstellung von Bodenfliesen, welche in der Fig. 3 schematisch mit der Ziffer 50 angedeutet sind, erwähnt.
Beispiel 1
Derartige Bodenfliesen können beispielsweise aus ukrainischen Eisen-Nickel-Schlacken unter Zugabe von Glasfasern gemäß der Erfindung hergestellt werden. Derartige Eisen-Nickel-Schlacken weisen etwa 8,7 Gew.-% Al₂O₃, 16,7 Gew.-% CaO, 0,5 Gew.-% Cr₂O₃, 15,8 Gew.-% Fe₂O₃, 0,2 Gew.-% K₂O, 6,5 Gew.-% MgO, 0,7 Gew.-% MnO, 0,5 Gew.-% Na₂O, 0,4 Gew.-% NiO, 49,6 Gew.-% SiO₂, 0,1 Gew.-% SO₃ und 0,3 Gew.-% sonstige Bestandteile auf.
Derartige Eisen-Nickel-Schlacken stehen in der Ukraine in großen Mengen als Abfälle zur Verfügung. Sie enthalten gemäß der oben aufgeführten Zusammensetzung keine umweltschädlichen Elemente. Sie lassen sich daher ohne weiteres als Matrixphase verwenden, in die die Glasfasern eingelagert werden. So hergestellte Bodenfliesen weisen einerseits eine hohe chemische Beständigkeit und andererseits eine hohe mechanische Festigkeit auf.
Im Labormaßstab wurden aus etwa 80 Gew.-% Eisen-Nickel-Schlacke­ pulver gemäß der oben aufgeführten Zusammensetzung unter Zusatz von 20 Gew.-% kurzfaserigen Glasfasern mit einem Durchmesser von etwa 7 µm, die in der oben beschriebenen Weise zu Filamenten (Faserbündeln) von etwa 200 Fasern zusammengeführt waren, unter Zusatz von 0,5 ml Polyvinylalkohol eine homogene Mischung hergestellt und dann bei einem Preßdruck von 10 MPa kaltgepreßt. Die Preßlinge wurden bei 100°C/30 Minuten in einem Luftofen getrocknet und anschließend unter reduzierender Atmosphäre mit folgenden Parametern gesintert:
  • - Aufheizen bis 850°C mit 2 K/min
  • - Wärmebehandlung bei konstanter Temperatur (850°C) über 30 Minuten
  • - Aufheizen bis 1050°C mit 70 K/min und unmittelbar an­ schließende Abkühlung im Ofen auf Raumtemperatur (Abkühl­ dauer 16 bis 18 Stunden).
Das kurzfristige Aufheizen auf Maximaltemperatur (1050°C) dient der Oberflächenversiegelung. Die Dichte die Probefliesen betrug 96 bis 97% T.D. Die Farbe ist homogen beige.
Durch die Einlagerung der Glasfasern wurde eine hohe Festigkeits­ steigerung erzielt, welche auch höchsten Anforderungen, etwa für den industriellen Einsatz, genügt.
Eine wesentliche Voraussetzung für die Erzielung von Festigkeits­ steigerungen bei Produkten, welche mit den erfindungsgemäß hergestellten Glasfasern verstärkt sind, liegt darin, daß die Glasfasern ein Einlagerungsgefüge bilden und daß eine gute Bindung zwischen den Fasern und der Matrix besteht.
Insbesondere bei Sinterprozessen und hierbei insbesondere Sinter­ prozessen mit Flüssigphasensintern der eingelagerten Glasfasern sind diese Voraussetzungen leicht erfüllbar.
Bei den Bodenfliesen 50 gemäß Fig. 3 sind die eingelagerten Glasfasern 52 in der Keramikmatrix 54 statistisch verteilt. Falls gewünscht, können die Glasfasern 54 auch gerichtet eingelagert werden, um besondere Festigkeitssteigerungen in stark beanspruchten Vorzugsrichtungen zu erzielen.
Darüber hinaus können die erfindungsgemäß hergestellten Glas­ fasern besonders vorteilhaft auch zur Verstärkung von Kunststoff­ teilen verwendet werden, welche beispielsweise durch Gießen oder Extrudieren hergestellt werden. Da sich die erfindungsgemäß hergestellten Glasfasern durch einen hohen Elastizitätsmodul auszeichnen, ist bei faserverstärkten Kunststoffen die allgemeine Bedingung für faserverstärkte Verbunde erfüllt, daß der E-Modul der Faserwerkstoffe größer ist als der der Matrix. Dadurch wird im elastischen Bereich der Verstärkereffekt erzielt. Auch ergibt sich meist eine gute Haftung zwischen den Glasfasern und der polymeren Matrix, die gegebenenfalls noch durch spezielle Haftvermittler wie etwa Komplexe des Chrom (III)-Chlorids mit ungesättigten Karbonsäuren oder reaktionsfähigen orgafunktio­ nellen Siliziumverbindungen verbessert werden kann.
Tabelle 1
Zusammensetzung verschiedener Fernsehgläser
Zusammensetzung des Glasgranulats
Bestandteil
Glasgranulat Gew.-%
Al₂O₃
2,5
B₂O₃ 0,2
BaO 6,5
CaO 1,9
CeO₂ 0,2
Fe₂O₃ 0,04
K₂O 6,1
Li₂O 0,2
MgO 0,4
Na₂O 11,7
PbO 9,1
Sb₂O₃ 0,4
SiO₂ 56
SrO 5,9
TiO₂ 0,2
ZnO 0,3
ZrO₂ 1,2

Claims (19)

1. Verfahren zum Recycling von Glasabfällen, insbesondere von Glas aus Bildröhren oder anderen elektronischen Röhren, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Mechanisches Trennen von überwiegend nicht glashal­ tigen Bestandteilen von den überwiegend glashaltigen Bestandteilen
  • - Mechanisches Zerkleinern der überwiegend glashaltigen Bestandteile zur Herstellung eines Glasgranulates (44)
  • - Aufschmelzen des Glasgranulates (44)
  • - Ziehen von Glasfäden (16).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem dem Glasgranulat (44) Zusatzstoffe zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Glasgranulat (44) bei einer Temperatur zwischen etwa 1400 K und etwa 1650 K zu Glasfäden (16) gezogen wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Glasfäden (16) zu Glasfasern (52) einer Dicke von weniger als 10 µm ausgezogen werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem den Glasfäden (16) beim Ziehen eine Schlichte (18) zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Glasfäden (16) nach dem Zusatz der Schlichte (18) zu einem Glasfaserbündel (20) zusammengeführt werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Glasfasern (52) zur Eigenschaftsver­ besserung in Produkte (50), insbesondere Recyclingprodukte eingebettet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern (52) zur Festigkeitserhöhung in die Produkte (50) gerichtet eingebettet werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Glasfasern (52) zerkleinert werden, mit Zusatzstoffen vermischt werden, und anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei dem die Glasfasern (52) in die Produkte (50) durch Sintern, insbesondere Flüssigphasensintern eingebracht werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Glasfasern (52) in Fliesen, insbe­ sondere Bodenfliesen (50), in Rohre, insbesondere Abfluß­ rohre aus Kunststoffen, in Auskleidungen oder Umhüllungen von Rohren, in Sanitärkeramik, insbesondere WC-, Wasch-, Duschbecken oder Badewannen, oder in tragende Kunststoff- oder Keramikteile zur Festigkeitsverbesserung oder zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit eingebracht werden.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verhältnis zwischen Glasfasern (52) und Zusatzstoffen derart gewählt wird, daß ein Einlagerungs­ gefüge entsteht.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, bei dem das Verhältnis zwischen Glasfasern (52) und Zusatzstoffen derart gewählt wird, daß ein Durchdringungs­ gefüge entsteht.
14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Glasfasern (52) die eingelagerte Phase bilden.
15. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Glasfasern bei der Wärmebehandlung zur Bildung einer Matrixphase verwendet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Glasfasern in Produkte mit einer Kunststoffmatrix durch Gießen oder Extrudieren eingelagert werden.
17. Vorrichtung zum Recycling von glashaltigen Abfällen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Einrichtung (40) zum Zerkleinern der Abfälle zur Herstellung eines Glasgranulates (44) und mit einem Ofen (10) zum Aufschmelzen des Glasgranulates (44), der mindestens eine Düse (24) zum Ziehen von Glasfäden (16) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, mit einer Wickeleinrichtung (22) zum Ziehen und Aufwickeln der Glasfäden (16).
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, mit einer Trennein­ richtung (30) zum Trennen von überwiegend nicht glashaltigen Bestandteilen (36) von den überwiegend glashaltigen Bestandteilen (34).
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419388A1 (de) * 1994-05-30 1995-12-07 Witega Angewandte Werkstoff Forschung Gemeinnuetzige Gmbh Adlershof Recycling von Abfallmaterialien in Form des Bildschirmglases von Bildröhren aus Fernsehgeräten und Computern
DE4426197A1 (de) * 1994-07-23 1996-01-25 Daimler Benz Aerospace Ag Verwendung einer Schutzvorrichtung
DE4433795A1 (de) * 1994-09-22 1996-03-28 Zueblin Ag Verbundwerkstoff unter Verwendung von Bildröhrenglas
DE19538599A1 (de) * 1995-10-09 1997-05-07 Buerger Gerhard Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern
EP1484292A4 (de) * 2002-01-23 2009-01-28 Paramount Glass Mfg Co Ltd Glaszusammensetzung zur herstellung von anorganischer faser, herstellugnsverfahren dafür und aus der anorganischen faser gebildetes produkt
GB2471335A (en) * 2009-06-26 2010-12-29 Viridor Waste Man Ltd Glass Feedstock
CN110523740A (zh) * 2019-07-18 2019-12-03 徐州力奥新能源设备有限公司 适用于太阳能的集热管回收装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: test, 6/92, lfd. Seite 551 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419388A1 (de) * 1994-05-30 1995-12-07 Witega Angewandte Werkstoff Forschung Gemeinnuetzige Gmbh Adlershof Recycling von Abfallmaterialien in Form des Bildschirmglases von Bildröhren aus Fernsehgeräten und Computern
DE4426197A1 (de) * 1994-07-23 1996-01-25 Daimler Benz Aerospace Ag Verwendung einer Schutzvorrichtung
DE4433795A1 (de) * 1994-09-22 1996-03-28 Zueblin Ag Verbundwerkstoff unter Verwendung von Bildröhrenglas
DE19538599A1 (de) * 1995-10-09 1997-05-07 Buerger Gerhard Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern
US6125660A (en) * 1995-10-09 2000-10-03 Gerhard Burger Method for manufacturing mineral fibres
DE19538599B4 (de) * 1995-10-09 2009-07-02 Gorobinskaya, Valentina D. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern und Verwendung der Faser
EP1484292A4 (de) * 2002-01-23 2009-01-28 Paramount Glass Mfg Co Ltd Glaszusammensetzung zur herstellung von anorganischer faser, herstellugnsverfahren dafür und aus der anorganischen faser gebildetes produkt
GB2471335A (en) * 2009-06-26 2010-12-29 Viridor Waste Man Ltd Glass Feedstock
GB2471335B (en) * 2009-06-26 2015-08-05 Viridor Waste Man Ltd Glass feedstock
CN110523740A (zh) * 2019-07-18 2019-12-03 徐州力奥新能源设备有限公司 适用于太阳能的集热管回收装置

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