DE580596C

DE580596C - Glasflussmittel

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Publication number: DE580596C
Application number: DEH130576D
Authority: DE
Original assignee: ERICH HEINZ DR
Current assignee: ERICH HEINZ DR
Priority date: 1932-02-11
Filing date: 1932-02-12
Publication date: 1933-07-13

Description

Bibiioiheek
our. Ind. Eigendom

ISAüG. 1933

deutsches reich

AUSGEGEBEN AM
13. JULI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 580 596
KLASSE 32 b GRUPPE 1

H 130576 V1132 b Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 29. Juni 1933

Dr. Erich Heinz in Hamburg

Glasflußmittel
Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Februar 1932 ab

Es ist bekannt, daß die Qualität eines gewöhnlichen Soda-Kalk-Glases durch Einführung von Borsäure wesentlich verbessert werden kann. Es wird dadurch nicht nur die Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschwankungen erhöht, auch das Aussehen der Glasgegenstände, besonders der Glanz und die Farblosigkeit (bei Weißhohlglas) wird verbessert. Außerdem erhöht ein Borax- oder Borsäurezusatz zum Glasrohgemenge die Schmelzbarkeit, wodurch eine Verkürzung der Schmelzzeit erzielt wird.

Außer Borsäure verleiht auch ein Zusatz von Bariumoxyd dem Glase einen starken Glanz, und es ist seit langem bekannt, daß z. B. Bariumcarbonat, durch das in der Regel das Bariumoxyd dem Glase einverleibt wird, eine raschere Schmelzbarkeit des Glasrohgemenges bewirkt. Selbstverständlich ist es notwendig, entsprechende Mengen an Borax oder Bariumcarbonat zu verwenden, um eine wirklich sichtbare Wirkung im fertigen Glase zu erreichen. Dadurch werden aber die Gemengekosten erhöht, was bei gewöhnlichen Glasgegenständen, die zu verhältnismäßig billigem Preise verkauft werden, sehr ins Gewicht fällt. Außerdem werden die Glashäfen und Wannensteine durch Borax sowohl als auch durch Bariumcarbonat oder durch Bariumsulfat, welches ebenfalls zur Einführung von Bariumoxyd ins Glas verwandt wird, angegriffen, wodurch ihre Lebensdauer verkürzt wird.

Ferner ist die Verwendung eines Barium-

silicats zwecks Einführung von Bariumoxyd" I bekannt, doch hat dieses Glasflußmittel praktische Bedeutung nicht gewonnen.

Die erwähnten Mängel werden beseitigt und überraschenderweise sehr hochwertige Gläser erzielt, wenn man in das Glasroh- 4η gemenge Bortrioxyd und Bariumoxyd nicht einzeln, sondern in Form eines Bariumborosilicats einführt, zweckmäßig gepulvert. Dieses Bariumborosilicat kann außer· den Hauptbestandteilen Kieselsäure, Bortrioxyd und Bariumoxyd noch einen bestimmten Teil an Tonerde und Alkali aufweisen. Zweckmäßig liegt der Gehalt an Kieselsäure zwischen 35 und 50%, an Bortrioxyd zwischen 8 und 2o°/₀, an Tonerde zwischen 3 und 7°/₀, an Bariumoxyd zwischen 15 und 3O°/₀ und an Alkali zwischen 8 und I2°/_O. Als Entfärbungsmittel wird vorteilhaft Selen verwendet.

Zur Herstellung des Bariumborosilicats werden die gewöhnlichen Rohmaterialien in bekannter Weise gemischt und das Gemenge in einem Wannenofen bei einer möglichst niedrigen Temperatur eingeschmolzen. Nach Beendigung des Schmelzprozesses läßt man das flüssige Glas, um es in granuliertem Zustande zu erhalten, in einen mit Wasser gefüllten Behälter abfließen. Das granulierte Glas wird einem Trockenprozeß unterworfen und sodann zu einem Pulver vermählen. Da bekanntermaßen Glaspulver meist bei Zusatz zu dem Glasrohgemenge die Farblosigkeit und die Läuterung des fertigen Glases ungünstig beeinflußt, ist es erforderlich, dem gemahlenen Silicate entsprechende Mittel zu-

zusetzen, um diesen Einfluß des Glaspulvers auszuschalten. Dies wird im vorliegenden Falle durch Zusatz von Salpeter und Arsenik bewerkstelligt. Xach Beimischung dieser beiden Stoffe ist somit das Silicatpulver zum Gebrauch fertig und kann in dieser Form in den Handel gebracht werden.

Zwecks Verwendung wird dieses Bariutnborosilicat mit den gewöhnlichen Glasrohstoffen innig vermischt, wobei die anzuwendende Menge von dem Zweck, der erreicht werden soll, abhängt.

Die Vorteile, die sich bei Verwendung des Bariumborosilicats ergeben, sind die nachstehenden:

i. Es erhöht, selbst in verhältnismäßig sehr kleinen Mengen dem Glasrohgemenge zugesetzt, den Glanz und die Farblosigkeit eines gewöhnlichen Weißhohlglases ganz außerordentlich. Ein sehr geringer Ziisatz von nur 20 kg auf 1000 kg Sand verleiht dem fertigen Glase, selbst bei Erschmelzung des Glases in kontinuierlichen Wannenofen, einen so intensiven Glanz, wie er bei direkter Einführung der in Frage kommenden Glasoxyde mittels der gewöhnlichen Rohmaterialien, wie Borax und Bariumcarbonat, in so geringen Mengen niemals erreicht werden kann. Dabei wird das Gemenge noch verbilligt. 2. Es greift Hafen und Ofensteine in keiner Weise an, im Gegenteil, es überzieht dieselben mit einer Glasur, welche ihrerseits die Wannensteine gegen die verheerenden Einwirkungen der anderen Glasflußmittel schützt. Es ist eine bekannte Tatsache, daß Borax besonders Ofensteine. stark angreift, selbst wenn dieses Material nur in verhältnismäßig kleinen Quantitäten im Glasgemenge vorhanden ist. Wird der Borax durch das Bariumborosilicat ersetzt, so wird die Lebensdauer eines Glasschmelzofens wesentlich- verlängert.

3. Es beschleunigt wesentlich den Schmelzp-rozeß des Glases, wobei die Verkürzung der *5 Schmelzzeit um so großer ist, je größer die verwendete Menge Bariumborosilicat ist. Bei einem Zusatz von etwa 20 kg Bariumborosilicat auf 1000 kg Sand im Glasgemenge beträgt die Beschleunigung des Schmclzprocesses oder, was dasselbe ist, die Erhöhung der Produktion eines kontinuierlichen W annenofens in derselben Zeit, bei demselben Brennstorraufwand und sonst gleichen Produktion sbedingungen im Mittel 14 bis 15%. Auf diese Weise ist es z. B. möglich, mehrere bestellende Wannenofcnanlagen zusammenzulegen und dadurch den Gesamtbetrieb rationeller zu gestalten.

^ 4. Eine sehr große Bedeutung kommt dem

eo Bariumborosilicat zu als Ersatzmittel für Pottasche. Pottasche wird in erster Linie für die Herstellung besserer Gläser verwendet, dann aber auch zur Fabrikation von bestimmten Farbgläsern, wie besonders des mit Selen geschmolzenen rosa Glases. In diesem letzteren soll' Pottasche zur Erzielung des richtigen Farbtones erforderlich sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das unter \'~erwendung von Pottasche hergestellte und mit Selen gefärbte rosa Glas im Kühlofen oft Veränderungen des Farbtones aufweist, je nach den Temperaturschwankungeii des Kühlofens. Dieser Mißstand kann durch Ersatz der Pottasche durch das Bariumborosilicat völlig beseitigt werden, da hierbei eine absolute Gleichmäßigkeit des Farbtones gewährleistet ist.

Außer diesem großen Vorteil, der allerdings nur für Farbgläser in Betracht kommt, werden die Gemengekosten gegenüber dem 80 Pottascheglas ganz bedeutend verringert.

5. Nicht allein als Ersatzmittel der Pottasche, sondern auch auch als teilweises Ersatzmittel der Bleiverbindungen kann das Bariumborosilicat verwendet werden, wobei jedoch zu bemerken ist, daß seine Verwendung in ganz schweren Bleigläsern nur zum teilweisen Ersatz der Bleiverbindungen in Frage kommt, während in leichten Bleigläsern, die nur einen geringeren Bleigehalt aufweisen, das gesamte Blei restlos durch das Bariumborosilicat vertreten werden kann, wodurch auch hier wieder mit Rücksicht auf den hohen Preis der Bleiverbindungen große Ersparnise erzielt werden können.

Beispiel 1

Gewöhnliches Weißhohlglas von der Zusammensetzung

74,32°/₀ Kieselsäure, 0,29°/₀ Eisenoxyd plus Tonerde, 8,io°/₀ Calciumoxyd, 17,29% Natriumoxyd

i\ I

100,00%,

zu dessen Herstellung reinster Quarzsand, calcinierte Soda, Kalkspat, Natriumsalpeter und weißer pulverisierter Arsenik (als Läuterungsmittel) und metallisches Selen (als Entfärbungsmittel) verwendet werden, wird dadurch erheblich verbessert, daß man 2 kg gepulvertes Bariumborosilicat auf 100 kg Sand im Glasrohgemenge zusetzt. Das auf diese Weise erhaltene Glas enthält dann etwa o,i7°/₀ Borsäure, 0,31% Bariumoxyd und °'35°/o Tonerde neben den andern gewöhnlichen Glasbestandtcilen.

Während im Mittel von drei Versuchen die Schmelzzeit bei dem Weißhohlglas ohne Zusatz von Bariumborosilicat bis zur endgültigen Läuterung 12% Stunden betrug, wurde die Schmelzzeit bei dem Glase mit Barium-

borosilicat im Mittel auf 9 Stunden herabgesetzt. Der Glanz des Glases wurde dabei stark erhöht, das Glas war völlig farblos und absolut klar.

B e i s ρ i e 1 2

In einem gebräuchlichen Pottascheglassatz für sogcnanntesHalbkristall, nämlich 100 Teile Sand. 20 Teile calcinierte Soda, 20 Teile calcinierte Pottasche, 20 Teile Kalkspat, 4 Teile Natriumsalpeter, wird die gesamte Pottasche durch die gleiche Menge Bariumborosilicat ersetzt. Alan erzielt hiermit nicht allein die schon erwähnten Vorteile, sondern vermindert auch wesentlich den Gestellungspreis des fertigen Erzeugnisses.

Claims

Patentansprüche:

r. Verfahren zur Herstellung von farblosen oder gefärbten, Barium und Bor enthaltenden Silicatgläsern. dadurch gekennzeichnet, daß man Barium und Bor in Form eines Bariumborosilicats, zweckmäßig gepulvert, dem Glasrohgemenge zusetzt.
2. Glasflußmittel zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus Bariumborosilicat, gegebenenfalls mit einem Gehalt an Tonerde und Alkali.
3. Glasflußmittel nach Anspruch 2 mit einem Zusatz von Entfärbungs- und Oxydationsmitteln.