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Verfahren zum Herstellen von farblosen Emails, Glasuren und Gläsern`
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung von farblosen Emails, Glasuren,
Gläsern sowie von glasigen Überzügen auf gefärbten Emails, ohne daß beim Brennen
die Farbe einer farbigen Unterglasur durchschlägt. Als Zusatz b_ eim Herstellen
dieser Erzeugnisse verwendet- man erfindungsgemäß Gemische aus Fluornatriurn 'und
Natriuminetaantimoniat.
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In umfangreichen Untersuchungen über das G-erhalten von Fluornatrium
in Silicatflüssen und über die Zerfallsmerkmale von Natriummetaantimoniat hat es
sich zunächst gezeigt, daß das Auftreten von Trübungen bei Verwendung von Natriumfluorid
an bestimmte Voraussetzungen geknüpft ist und von der Zusammensetzung des Rohstoffgemisches,
der Schmelzzeit und der Gesamtwärmebehandlung der zu erzeugenden Stoffe abhängt.
Eine Trübung tritt nicht ein, wenn das Verschmelzen der Rohstoffmischung bei Temperaturen
erfolgt, bei denen vorwiegend kein freies Alkali vorhanden ist. Bemerkenswert ist,
daß die Schmelzgeschwindigkeit des Geinenges bei Anwesenheit von Natriumfluorid
gefördert wird, ohne daß Zersetzungen festzustellen wären, so daß diese Verbindung
offenbar ,ein. gleitendes Eutektkunt mit dem geschmolzenen Silicat eingeht. Fluornatrium
ist bereits -als Entfärbungsmittel für Glas vorgeschlagen worden. Desgleichen ist
die entfärbende Wirkung von Antimonoxyden bekannt. Demgegenüber werden. erfindungsgemäß
zur Herstellung von durchsichtigen, farblosen Gläsern, Emails und Glasuren der Schmelze
Gemische von Fluornatrium und Natriummetaantim,oniat zugesetzt. Bei Schmelztemperaturen
von weniger als i3oo° kann man mit Vorteil Mischungen verwenden, in denen die Menge
des Fluornatriums überwiegt, z. B. Gemische, in denen der Anteil des Fluornatriums
[doppelt so groß ist wie rIn.indesters der des Natriummetaantimoniats. In den meisten
Fällen wird man dabei mit einer Zusatzmenge von o,2 bis i % auskommen, jedoch kann
die Menge des zugesetzten Gemisches aus etwa i Teil Natriumfluorid und i bis 3 Teilen
Natriummetaantimoniat insbesondere dann, wenn die Schmelztemperaturen mindestens
13oo° betragen, bis auf 5 bis 60o der verarbeiteten Masse gesteigert werden.
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Natriummetaantimoniat zerfällt mit steigender Temperatur zunehmend
schneller und vollständiger in Silicatflüssen, worauf seine bekannte läuternde Wirkung
zurückzuführen sein dürfte. In kurz und niedrig schmelzenden Silicaten wirkt das
Natriummetaantimonia; als Trübungsmittel. Deshalb ist die Anwendung der vorliegenden
Erfindung nicht bei allen Glasflüssen möglich, insbesondere dann nicht, wenn größere
Mengen anderer Fluorträger, z. B. Kieselfluornatrium oder Kryolith, oder solcher
Rohstoffe vorhanden sind, die unter Umständen schon für sich allein eine Trübung
des Flusses ergeben, z. B. wenn kieselsäurereiche, alkaliarme Gläser mit ) oder
hohem Gehalt an Tonerde (AlzO9 Gläser mit zu geringen Flußmittelmengen vorliegen.
Hierbei
verhalten sich jedoch de verschiedenen Salze der Alkalien nicht gleichartig. So
haben sich insbesondere wasserhaltige Verbindungen, z. B. Borax oder Natriumsulfat,
.als nachteilig für das Verfahren erwiesen, so daß eine Beschränkung der anwendbaren
Glasflüsse nach zwei Richtungen hin erforderlich ist. Einmal findet eine Begrenzung
der Kieselsäuremenge der Fritten nach unten statt, zum anderen eine B#'` grenzung
der Tonerde, Borsäure und schließlich der schwefelsauren. Rohstoffe nach oben. Es
hat sichergehen, daß höhere Tonerdemengen; z. B. mehr als 5 %, eine rasche Vorschmelze
von Alkalisilicaten mit Einschluß des Natriurnflluorids bedingen, so daß nachträgliche
Einwirkungen auf das letztere möglich sind und zu Trübungen. führen können. Umgekehrt
liegt der Fall bei Bleifritten oder Emaillen mit verhältnismäßig niederer Einschielztemperatur,
bei denen möglicherweise eine ausreichende Lösung des Natriümnietäantim,oniäts noch
nicht erfolgen konnte, weshalb für diese Fälle vorgesehen ist; in den Zusatzstoffen
den Anteil von Natriumfluorid den des Natriummetaantimoniats überwiegen zu lassen:
Es müssen deshalb die Zusammensetzungsverhältnisse, die auf die Schmelztemperatur
von Einfuß sind und daher die gleichzeitigen. Wirkungen der beiden Einzelbestandteile
Natriumfluorid und Natriummetaantim,oniat verändern können, ebenfalls berücksichtigt
werden.
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Das vorliegende Verfahren soll demgemäß insbesondere für solche Rohstoffgemische
verwendet werden, die bei einer Temperatur von mindestens i3oo° schmelzen und nicht
mehr als 5% Tonerde in Form von Ah 0s haltigen Rohmaterialien enthalten und die
ferner ein Silicat von mindestens 5o% S102 und höchstens 20% Alkalioxyd und/oder
i 5 % Bortrioxyd, jedoch Alkalioxyd -f- Bortrioxyd von zusammen: höchstens 250/0
enthalten.
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Bei der Durchführung des vorliegenden ,,Verfahrens tritt eine Aufhellung
solcher Flüsse die ziemlich hohe Mengen, färbender :Metalloxyde enthalten. S o können
z. B. o, i o % .hIi0oder 0,5o% MnO oder o;25% Fe0 @bzw. Fee 0g glatt verdeckt werden,
während die dann noch verbleibende Restfärbung gegebenenfalls durch entsprechende
Anwendung der bekannten chemischen oder physikalischen Entfärbungsmittel; z. B.
Selen, Ger usw., beseitigt werden kann. Bei der Durchführung des Verfahrens findet
eine Verflüchtigung von Metallhalogen offenbar nicht statt. Handelt ,es sich um
Flüsse, die größere Mengen von färbenden Stoffenenthalten, so kann: dieMenge der
Zusätze entsprechend gesteigert werden.
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Durch die Anwendung des Natriummetaäntim@oniats in Mischung mit dem
Fluornatrium wird die entfärbende Wirkung des letzteren wesentlich verbessert, und
man erzielt in Anwesenheit des Antinz:oniats eine vollkommene und beständige Wirkung,
d. h. eine höchstens ganz geringfügig rückläufige Umsetzung.
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An Stelle von Natriumfluorid können auch andere Alkalifluoride und
an Stelle von Natriummetäantimoniat andere ähnliche Metaantimoniate, z. B. das Kaliummetaantimoniat
und das Kalium-Natrium-Doppelsalz; verwendet werden. Am besten eignen sich jedoch
zur Durchführung des Verfahrens die beschriebenen Gemische aus Natriumfluorid und
Natriummetaantimoniat.
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Beispielsweise verwendet man folgende Rohstoffmischungen
| Sand............... 100 100 ioö ioo ioo |
| Feldspat ............. -- 6 10 |
| Phenohth . . . . . . . . - - - 12 |
| Kalk ...... . . . . . . . . . 20 26 16 - 20 |
| Zinkoxyd.:........... ----- - 5 -- |
| Bleioxyd . ..... . . . 48 |
| Borax . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 @__.. __ -- |
| Soda ................. 35 38,0 -_ 34 33 |
| Natriumsulfat . . . . . . . . . 2 3 -- -- _- |
| Natriumfluorid . . . . . . . . 0,2 0,4 0,2 3 1,0 |
| Natriummetaantimoniat o,6 0;8 0,4 0,5 2,0 |
| Schmelztemperatur .... I350° =380° 1q.00° 105o° 1q:20° |
Die
an sich sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.