DE954372C - Verfahren zum Faerben eines Gegenstandes aus Glas - Google Patents
Verfahren zum Faerben eines Gegenstandes aus GlasInfo
- Publication number
- DE954372C DE954372C DEC10469A DEC0010469A DE954372C DE 954372 C DE954372 C DE 954372C DE C10469 A DEC10469 A DE C10469A DE C0010469 A DEC0010469 A DE C0010469A DE 954372 C DE954372 C DE 954372C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- solution
- pores
- solvent
- coloring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000004040 coloring Methods 0.000 title claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 13
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 11
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims 1
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000005401 pressed glass Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0095—Solution impregnating; Solution doping; Molecular stuffing, e.g. of porous glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
AUSGEGEBEN AM 13. DEZEMBER 1956
C 1046p IVc j 32 b
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten Gläsern mit hohem
Silikatgehalt.
Wie in der USA.-Patentschrift 2 303 756 beschrieben ist, kann man einen gefärbten Gegenstand
aus Glas, das mehr als 93% SiO2 enthält, dadurch herstellen, daß man ein leicht schmelzbares Glas
von niedrigem Silikatgehalt schmilzt und formt und aus diesem lösliche, nicht siliciumoxydhaltige Bestandteile
durch Auslaugen mit verdünnter Säure extrahiert, so daß ein stark siliciumhaltiges Gebilde
zurückbleibt, das seine ursprüngliche Form beibehält und eine Vielzahl miteinander verbundener
submikroskopischer Poren besitzt. Dieses poröse Glas wird dann mit einer Lösung eines anorganisehen
Glasfärbemittels, wie eines Metallsalzes oder einer anderen Metallverbindung, imprägniert, danach
getrocknet und, ohne zu schmelzen, erhitzt, um die Poren zu schließen und das Glasfärbemittel
in ihnen einzuschließen.
Bei der Durchführung eines solchen Verfahrens wurde gefunden, daß eine andere Verteilung des
Metallsalzes oder der anderen Verbindung in dem imprägnierten, porösen Glasgegenstand während
des Trocknens erfolgt und ein kleiner Teil des Salzes in den Poren zur Oberfläche des Glasgegenstandes
diffundiert. Eine solche Diffusion führt dazu, caß die Konzentration des erhaltenen Färb-
oxyds in dem imprägnierten Glasgegenstand nach dem Brennen an dessen Oberfläche etwas höher ist
als im Inneren. Außerdem ist an den Stellen, wo die Oberfläche des Gegenstandes geschützt oder
sonstwie am freien Trocknen gehindert ist, z. B. wo '. ■· die Haltevorrichtung mit der Oberfläche des imprägnierten
Glases während des Trocknens in Berührung oder in deren Nähe kommt, die Konzentration
des Farboxyds stets bedeutend geringer als ίο auf den angrenzenden, nicht geschützten Teilen der
Oberfläche.
Diese ungleichmäßige Verteilung des Farboxyds verursacht Ungleichmäßigkeiten nicht nur der Färbung,
sondern auch des Wärmeausdehnungskoeffizienten eines solchen Glasgegenstandes, so dnß
immer dort, wo eine größere Konzentration des Farboxyds vorliegt, die Farbe gesättigter und der
Ausdehnungskoeffizient höher ist. Der erhaltene, Im allgemeinen höhere Ausdehnungskoeffizient an
der Oberfläche des Gegenstandes verursacht eine
Oberflächenspannung, die die mechanische Festigkeit des Gegenstandes verringert. Die durch das
ungleichmäßige Trocknen entstandenen seitlichen Änderungen des Ausdehnungskoeffizienten sind ein
weiterer Grund für die Verringerung der Festigkeit.
Die ungleichmäßige Färbung eines solchen Glasgegenstandes liegt außerdem in den unvermeidlichen
Unterschieden in der Dicke des Materials begründet, die auf die ungleichmäßige Verteilung
des Glases in geblasenen Gegenständen oder auf die unterschiedliche Dicke von" Preßglas mit
Mustern zurückzuführen ist. Bei dem obengenannten Verfahren wird der poröse Glasgegenstand in
seiner gesamten Dicke mit dem Glasfärbemittel imprägniert, wodurch die dickeren Teile mehr
Färbemittel enthalten und daher dunkler erscheinen als die dünneren Teile.
Ziel dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von Glasgegenständen unter Ausschaltung
der obengenannten Schwierigkeiten, wobei gleichmäßigere Färbungen bei geringerem Zeitaufwand
erhalten und unerwünschte Spannungen vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben von Glasgegenständen ist dadurch gekennzeichnet,
daß man die Oberfläche des Gegenstandes oder einen Teil davon mit der Lösung des Glasfärbemittels
derart in Berührung bringt, daß die Lösung nur von den Poren an und nahe der Oberfläche absorbiert
wird, während die von dieser Oberfläche weiter einwärts liegenden Poren nicht imprägniert
werden. Die Imprägnierung wird unmittelbar darauf lediglich mit einer flüchtigen Flüssigkeit so
lange fortgesetzt, bis die absorbierte Lösung durch Kapillarwirkung weiter in das Glas eingedrungen
ist.
Auf diese Weise wird der poröse Glasgegenstand nur in einer dünnen Schicht, die sich von
dessen Oberfläche nach innen erstreckt, mit dem
Glasfärberrittel imprägniert. Eine solche gefärbte, imprägnierte Schicht liegt also zwischen einer
hellen oder ungefärbten, imprägnierten Außenschicht an der Oberfläche und dem nicht imprägnierten
Mittelteil des Gegenstandes. Durch die Bildung einer Schicht an der Oberfläche des porösen Glasgegenstandes,
die nur eine flüchtige Flüssigkeit oder ein Lösungsmittel, wie z. B. Wasser, enthält und
die mit der die Lösung des Glasfärbemittels enthaltenden inneren Schicht eine Grenze bildet, wird
eine Diffusion des Glasfärbemittels zur Oberfläche des Gegenstandes während des Trocknens verhütet
und eine ungleichmäßige Verteilung desselben an der Oberfläche des Gegenstandes vermieden.
Um das Glasfärbemittel in einer dünnen Schicht des porösen Glasgegenstandes zu konzentrieren, ist
dio Verwendung einer noch stärker konzentrierten Lösung als bisher erforderlich. Daher geht die erfindungsgemäße
Imprägnierung der porösen Glasgegenstände zur Erzielung einer gewünschten Färbung
sehr schnell vor sich und erfordert nur wenige Sekunden oder Minuten.
Die selektive Imprägnierung des porösen Glasgegenstandes hängt von der Kapillarwirkung ab,
und es ist erforderlich, daß das poröse Glas im wesentlichen trocken ist oder daß seine Poren vor
dem Imprägnieren im wesentlichen leer sind. Wenn die Imprägnierung mit der Lösung des Glasfärbemittels
bis zur gewünschten Tiefe fortgeschritten ist, wird das imprägnierte poröse Glas von der
Lösung des Glasfärbemittels getrennt und unmittelbar in eine flüchtige Flüssigkeit, wie z. B. Wasser
oder das Lösungsmittel der Imprägnierungslösung, eingetaucht. Jede wesentliche Verzögerung beim
Badwechsel kann zu einer ungleichmäßigen Färbung führen, die durch die ununterbrochene und
ungleichmäßige Absorption der an der Oberfläche des Glases vor dem Abwaschen anhaftenden überschüssigen
Lösung hervorgerufen wird.
Die Dicke der gefärbten imprägnierten Schicht und die für ihre Imprägnierung erforderliche Zeit
hangen von dem gewünschten Farbton ab und der Konzentration der Imprägnierung, wobei eine hohe
Konzentration erwünscht ist, um die später zu verdampfende Flüssigkeitsmenge so niedrig wie möglieh
zu halten und um eine ausreichende Porositätsreserve im Mittelbereich des Gegenstandes für die
nachfolgende Adsorption der flüchtigen Flüssigkeit oder des Lösungsmittels in die Oberfläche aufrechtzuerhalten.
Wegen der Geschwindigkeit einer der- tio
artigen Absorption ist ein möglichst kurzes Eintauchen vorteilhaft. Zur Erzielung einer optimalen
Wirkung ist jedoch etwa 1 Minute erforderlich. Darüber hinaus kann nur ein geringer oder gar
kein Vorteil erzielt werden, und bei mehr als Minuten besteht die Neigung zu einer nachteiligen
Erhöhung der Dicke der Oberflächenschicht.
Nachdem der so imprägnierte poröse Glasgegenstand getrocknet und gebrannt worden ist, um die
Poren zu schließen und das Glas zu verfestigen, iao wird das Glasfärbemittel in das entsprechende Oxyd
umgewandelt, welches das Glas auf übliche Weise färbt. Die Dicke der gefärbten Schicht, die durch
das färbende Oxyd nach dem vorliegenden Verfahren erzielt wird, ist überraschend gleichmäßig, und
die Färbung des fertigen Gegenstandes als Ganzes
ist ohne Rücksicht auf die verschiedenen Dicken des Gegenstandes ebenfalls gleichmäßig. Ein nach
dem vorliegenden Verfahren hergestellter Gegenstand besitzt in seiner Oberfläche eine Druckspannung
statt einer Zugspannung, wodurch seine mechanische Festigkeit erhöht wird, da die nicht gefärbte
Oberflächenschicht einen niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten besitzt als seine gefärbte Schicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders
ίο brauchbar für die Herstellung einer wärmefesten,
Infrarotstrahlung durchlässigen Glasplatte mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten, die als Koch-·
fläche über einer Heizlampe mit hoher Wattzahl verwendet werden· soll. Eine derartige Platte, die
zu über 93 % aus Si O2 besteht und einen Ausdehnungskoeffizienten
von etwa 8 · 10—7pro ° Celsius besitzt,
hat für Infrarotstrahlungen vorzugsweise eine Durchlässigkeit von 50% oder mehr und eine
Durchlässigkeit von weniger als 5% für sichtbare Strahlungen. Ihre sichtbare Farbe ist ein sehr
dunkles Rot, und sie kann durch Imprägnieren einer Platte des vorstehend beschriebenen porösen Glases
νοϊτ etwa 4 mm Dicke durch 60 Sekunden dauerndes
Eintauchen in eine aus 150 g Fe2 (NO3)3 ·
9H2O, 150 g Ni (NO3)2· 6H2O, 15OgAl2 (NO3)3-9
H2O, 100 ecm HNO3 (1,42° Be) und Wasser bestehende
wäßrige Lösung hergestellt werden, wobei so viel Wasser verwendet wird, daß man 1 1
Lösung erhält. Die imprägnierte Platte wird dann 60 Sekunden lang in reines Wasser eingetaucht, aus
dem sie dann entfernt und in einer auf 60 bis 8o° erhitzten Kammer getrocknet und anschließend
ohne Schmelzen gebrannt wird, um die Poren zu schließen und das Glas zu verfestigen.
Wenn eine derartige Platte nach dem in der USA.-Patentschrift 2 303 756 beschriebenen Verfahren
mit derartigen Färbemitteln vollständig durchgefärbt wird, besitzt sie nicht nur eine veränderliche
Zugfestigkeit in ihrer Oberfläche und eine ungleichmäßige Färbung infolge der Diffusion
der Farboxyde während des Trocknens, sondern das Verhältnis der Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung zu jener für sichtbares Licht erreicht
auch nicht den gewünschten hohen Wert. Wenn dieselbe Farbstoffmenge durch die Imprägnierung
des porösen Glases nach dem Verfahren der Erfindung mit einer stärker konzentrierten Lösung
des Färbemittels in einer verhältnismäßig dünnen Innenschicht des Glases konzentriert ist, dann
wird das Verhältnis der Durchlässigkeit des Glases für die Infrarotstrahlung zu jener für das sichtbare
Licht überraschenderweise wesentlich erhöht. Der Grund hierfür ist nicht bekannt.
Claims (4)
1. Verfahren zum Färben eines Gegenstandes aus Glas, das einen Si O2-Gehalt von über 93 °/o
hat und in seiner gesamten Masse eine Vielzahl von im wesentlichen leeren submikroskopischen
und miteinander in Verbindung stehenden Poren enthält, durch Imprägnieren der Poren mit einer
Lösung eines anorganischen Glasfarbstoffes und
anschließende Trocknung und Erhitzung des Gegenstandes ohne Schmelzen zum Schließen
der Poren und zur Einverleibung des Glasfarbsteffes in das Glas, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche des Gegenstandes mit der Lösung in Berührung gebracht wird, so daß die
Lösung in die Poren an und nahe der Oberfläche absorbiert wird, während die von der
Oberfläche weiter einwärts liegenden Poren unimprägniert bleiben, und daß die Imprägnierung
unmittelbar danach mit dem Lösungsmittel allein fortgesetzt wird, bis die absorbierte Lösung
durch Kapillarwirkung weiter in das Glas vorgedrungen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand während der
aufeinanderfolgenden Imprägnierungen vollständig in die Lösung und in das Lösungsmittel
eingetaucht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel
eine wäßrige Lösung verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganisches Glasfärbemittel
ein Gemisch aus einem wasserlöslichen Eisensalz und einem wasserlöslichen Nickelsalz
verwendet wird. go
© 609 546/188 6.56 (609 705 12.56)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US400799A US2779688A (en) | 1953-12-28 | 1953-12-28 | Method of glass coloration and article produced thereby |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE954372C true DE954372C (de) | 1956-12-13 |
Family
ID=23585064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC10469A Expired DE954372C (de) | 1953-12-28 | 1954-12-23 | Verfahren zum Faerben eines Gegenstandes aus Glas |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US2779688A (de) |
DE (1) | DE954372C (de) |
FR (1) | FR1116606A (de) |
GB (1) | GB751711A (de) |
NL (1) | NL88704C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1149865B (de) * | 1958-09-04 | 1963-06-06 | Corning Glass Works | Verfahren zum Herstellen eines getruebten, aus etwa 96% SiO bestehenden Glases |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU506281B2 (en) * | 1975-03-18 | 1979-12-20 | Litovitz, Theodore A. | Producing strengthened glass structural member |
US5248638A (en) * | 1992-04-06 | 1993-09-28 | Corning Incorporated | Yellow high silica glass |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1353599A (en) * | 1920-01-16 | 1920-09-21 | Stanley P Lovell | Colloid-treated fabric and method of producing the same |
US2106744A (en) * | 1934-03-19 | 1938-02-01 | Corning Glass Works | Treated borosilicate glass |
US2522524A (en) * | 1946-06-24 | 1950-09-19 | Corning Glass Works | Method of making sealing glasses |
US2582919A (en) * | 1946-08-28 | 1952-01-15 | Owens Corning Fiberglass Corp | Coloring glass fibers |
-
0
- NL NL88704D patent/NL88704C/xx active
-
1953
- 1953-12-28 US US400799A patent/US2779688A/en not_active Expired - Lifetime
-
1954
- 1954-12-01 GB GB34829/54A patent/GB751711A/en not_active Expired
- 1954-12-23 DE DEC10469A patent/DE954372C/de not_active Expired
- 1954-12-28 FR FR1116606D patent/FR1116606A/fr not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1149865B (de) * | 1958-09-04 | 1963-06-06 | Corning Glass Works | Verfahren zum Herstellen eines getruebten, aus etwa 96% SiO bestehenden Glases |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1116606A (fr) | 1956-05-09 |
GB751711A (en) | 1956-07-04 |
US2779688A (en) | 1957-01-29 |
NL88704C (de) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2447738A1 (de) | Verfahren zur glasherstellung durch flammhydrolyse | |
DE2922794A1 (de) | Verfahren zur herstellung von glasartikeln, insbesondere von optischen fasern | |
DE3741031A1 (de) | Desalkalisiertes tafelglas und verfahren zu dessen herstellung | |
DE3003104A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines glasgegenstandes mit abgestuftem, annaehernd parabelfoermigem profil bzw. verlauf des brechungsindex | |
DE1421840B2 (de) | ||
DE954372C (de) | Verfahren zum Faerben eines Gegenstandes aus Glas | |
DE3012969C2 (de) | ||
DE1011391B (de) | Verfahren zur Behandlung von nicht poroesen und vorzugsweise glatte Oberflaechen aufweisenden, natuerlichen oder kuenstlichen Fasern bzw. Faeden | |
DE2440055C3 (de) | Verfahren zum Färben eines Polyestermaterials | |
DE2725929A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines bauelementes aus sogenannter schaumkeramik | |
DEC0010469MA (de) | ||
DE3103936C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Lichtsammelsystemen aus fluoreszenzfarbstoffdotierten Polymermaterialien | |
DE2611495C2 (de) | ||
DE660590C (de) | Verfahren zur Herstellung eines gasundurchlaessigen UEberzuges auf der Innenflaeche von gruenen Sandformen | |
DE1019446B (de) | Verfahren zum Herstellen von Lichtfiltern mit einem gewuenschten Intensitaetsverlauf | |
EP0206989A1 (de) | Asbestfreies Material mit anorganischen Fasern sowie ein Verfahren zur Herstellung des Materials | |
DE1646091A1 (de) | Gefaerbte Verkleidung auf der Grundlage von Polytetrafluoraethylen | |
DE505041C (de) | Verfahren zur Herstellung farbiger Glaeser | |
DE891827C (de) | Feuerfester Stein | |
DE2033689C3 (de) | Einbrand-Verfahren zur Herstellung eines glasierten Keramikkörpers fur reflektierende oder nicht reflektierende keramische Straßenmarkierungen | |
DE726537C (de) | Herstellung von eingerollten Baendchen aus Cellulosehydrat | |
DE1796071C3 (de) | Fasern oder Fäden von hoher mechanischer Festigkeit aus synthetischem mineralischem Material, insbesondere Glas, und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE279096C (de) | ||
DE740470C (de) | Verfahren zum beschleunigten und spannungsfreien Erhaerten von Beton unter Anwendung von Waerme | |
AT142849B (de) | Verfahren zum Einbringen lumineszierender Stoffe in elektrische Entladungsgefäße. |