DK142050B - Fladglasgenstand og fremgangsmåde til dens fremstilling. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆ6GELSESSKRIFT 1U2050 \ζΐ&/ DANMARK i«) mtci.3 c 03 c 3/oa «(21) Ansøgning nr. 4-113/73 (22) Indleveret den 25· «Jul· 1975 (23) Løbedag 25. jul. 1973 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 1 o· SUg. 19ΘΟ

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET <3°) Prioritet begæret fra den

26. Jul. 1972, 275127, US

3- apr. 1973, 347510, US

(71) PPG INDUSTRIES INC., One Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania T5222, US.

(72) Opfinder*. Stanley Miles Ohlberg, 5821 Aylsboro Avenue, Pittsburgh, Pennsylvania 15217, US: Tames Victor Jones, 102 Sharbot Court,

Pittsburgh, Pennsylvania 15237, US.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co.

(54) Fladglas gens tand og fremgangsmåde til dens fremstilling.

Den foreliggende opfindelse angår en fladglasgenstand fremstillet ved Pittsburgh-pladetræknings- eller ved flydeglasfremstillingsprocessen og herefter eventuelt styrkebehandlet. Flade-glasgenstande ifølge opfindelsen har en anden sammensætning end sædvanligt for kommercielt standardpladeglas, som laves ved Pittsburgh-pladetræknings- eller ved flydeglasfremstillingsprocessen, idet glas ifølge opfindelsen har lavere SiC^- og CaO-indhold, men har højere Na20-indhold, Herved forøges produktionshastigheden, dvs. den behandlede mængde glasmasse/tid. Endvidere er glassets kvalitet bedre, idet det blandt andet er mere velegnet til temperbehandling, såvel termisk som kemisk temperering, hvor det afspændes mildere, og store kassationsprocenter undgås, og specielt er fladeglasgenstande ifølge opfindelsen gode til sammensvejsede dobbeltruder ("termoruder"). s 2 142050

Fra beskrivelsen til belgisk patent nr. 770389, til hollandsk patentans. nr. 7110229 og til fransk patent nr. 1.047.448 samt fransk tillægspatent nr. 67800 kendes lignende glassammensætninger, som dog omdannes til fladglasgenstande ved andre processer end de i krav 1 nedenfor angivne, og som forarbejdes anderledes og bruges anderledes. Enten overtrækkes de med et transparent lag metalglans, eller også forarbejdes de til fjernsynsrør og tilsmeltes en metalkappe.

Af de nedenfor omtalte grunde har de aldrig været anvendt eller regnet for anvendelige ved Pittsburgh-pladetræknings-eller flydeglasfremstillingsprocessen.

Heller ikke det fra czekoslovakisk patentskrift nr.

136340 kendte "A"-pladeglas med sammensætningen: 71-73% Si02, 1,5-2,5% R2O3, 6-10% CaO, 2-4% MgO og 15-18% alkalimetaloxider har - af de nedenfor anførte grunde - været anvendt eller blot regnet for anvendeligt ved Pittsburgh-pladetræknings- eller flydeglasfrem-stillingsprocesserne.

Opfindelsen angår endvidere en sætlig fremgangsmåde til fremstilling af en sådan pladeglasgenstand ved pladetrækningseller flydeglasfremstillingsprocessen, hvilken fremgangsmåde indbefatter også en lutring med Na2S0^ i den første del af fremstillingsprocessen.

Pittsburgh-pladetrækningsprocessen er velkendt inden for teknikken og indebærer i grundprincippet lodret trækning af en kontinuerlig flad glasplade fra et åbent glasbad over en neddykket porcelænstrækstang. Efterhånden som glasset passerer opad mellem valser, afkøles det under afspænding, og ved enden af trækledningen opskæres glasset i passende størrelse. Pladeglasset anvendes i hovedsagen som vinduesglas. Sammensætningen for pladeglas fremstillet ved Pittsburgh-fremgangsmåden har i det væsentlige holdt sig uændret i 25 år og er i hovedsagen som følger:

Ingrediens Vægt%

Si02 73,09

Na20 13,31

CaO 8,19

MgO 3,65 A1203 1,22

Fe203 0,12 K20 0,24 S03 0,22 3 142050

Et glas med ovenstående sammensætning er kendt som "Pennvernon"-glas (registreret varemærke).

Blandt fagfolk har denne særlige sammensætning længe været anset for at levere pladeglas af bedste kvalitet og under de mest rationelle fremstillingsbetingelser ved Pittsburgh-frem-gangsmaden. Selv om pladeglas fremstillet ved Pittsburgh-fremgangsmåden, til daglig kendt under varemærket "Pennvernon"-glas, længe har været anerkendt for sin fremragende kvalitet, har det dog nu vist sig, at man alligevel kan ændre glassets sammensætning og dog få pladeglas af sammenlignelig eller i visse tilfælde bedre kvalitet, og herved opnås endda væsentligt forøgede produktionshastigheder.

Flydeglasfremstillingsprocessen er også velkendt inden for teknikken og findes bl.a. beskrevet i USA patentskrift nr. 3.083.551, som i korthed indebærer kontinuerlig støbning af fladglasset oven på et bad af smeltet tin. Da glasset ikke berøres af formningsvalser, har det en brillant forsmeltningsglans og fremragende optisk klarhed, hvilket gør glasset anvendeligt til lygter på motorkøretøjer, til store vinduesruder, og arkitekturformål, hvor høj optisk kvalitet forlanges. Fremstillingen af fladglas ved flydeglasprocessen blev en kommerciel realitet i I960'erne, idet man også hertil anvender næsten samme glassammensætning som ovenfor, nemlig følgende:

Ingrediens Vægt%'

Si02 73,22

Na20 12,74

CaO 8,41

MgO 3,87 A1203 1,03 K20 0,57

Fe203 0,10 S03 0,18 142050 4

Flydeglasfremstillingsprocessen er meget indviklet og vanskelig, idet glassets egenskaber skal kunne forenes med fremgangsmådebetingelserne, da kvaliteten og den behandlede mængde glas ellers kan påvirkes alvorligt herved. Når man derfor én gang har udviklet en sammensætning, som giver glas af god kvalitet ved rimeligt høje behandlingshastigheder, er denne sammensætning ikke noget, man sådan uden videre begynder at ændre på. Dette forklarer til dels, hvorfor ovennævnte materialesammensætninger har holdt sig i det væsentlige uændret indtil dato.

Den kendte teknik har ganske vist som indledningsvis omtalt allerede beskrevet lignende glassammensætninger som i- flad-glasgenstande ifølge opfindelsen, men disse kendte glassammensætninger har aldrig været anbefalet til brug ved hverken Pittsburgh-pladetræk-nings- eller flydeglasfremstillingsprocessen. De to typer glassammensætninger adskiller sig ved komponenternes art og/eller ved deres indbyrdes mængdeforhold.

I en artikel benævnt "Suitable Glass Compositions for Different Methods of Mechanical Manipulation: Window Glass" af H. Cole optrykt i Journal of the Society of Glass Technology 37, 256-267 (1953) anføres følgende sammensætninger til brug ved fremstilling af pladeglas ved Fourcault-fremgangsmåden.

På side 2Sl:

Ingrediens _Vægt %_

Si02 73,8 73,2 73,35

CaO + MgO 11,1 10,55 11,05

Na20 15,1 16,25 15,65 På side 2β2:

Ingrediens _Vægt$_ sio2 74,0 72

CaO + MgO 10,5 13

Na20 15,5 15 5 U2050 På side 266:

Ingrediens _Vægt#_

SiOg 72,0 - 72,5

CaO 8,2 - 9,0

MgO 4,0 - 3,2

RgO·^ 0,5 — 1,0

Na20 15,0 - 16,0

Det bør bemærkes, at de ovenfor beskrevne glassammensætninger i Cole's artikel anbefales kun til brug ved Fourcault's fremgangsmåde, men ikke til brug ved Pittsburgh-fremgangsmåden eller flydeglasfremstillingsprocessen. De i samme artikel til brug ved Pittsburgh-fremgangsmåden anbefalede glassammensætninger har til forskel herfra nemlig lavere sodaindhold (dvs. Na20-indhold) og langt højere kalkindhold (dvs. CaO-indhold) end sammensætningen for det ovennævnte glas og fladglasgenstande ifølge opfindelsen). Typiske glasser til brug ved Pittsburgh-fremgangsmåden er beskrevet på side 265 og 266 i Cole's ovennævnte artikel.

I Glasse Engineering Handbook af E.B. Shand 2. udgave på forlaget McGraw-Hill (1958) er følgende sammensætninger anført: På side 4 i tabel 1-1 glassammensætningerne nr. 3 henholdsvis nr. 6: _Vægt%_

Ingrediens nr. 3 nr. 6

Si02 71-73 73,6

Na20 12-15 16 K20 - 0,6

CaO 8-10 5,2

MgO 1,5-3,5 3,6

Al202 0,5-1,5 1

Glas nr. 3 er en sammensætning foreskrevet til brug ved fremstilling af fladglas (vinduesglas), hvorimod glas nr. 6 er en sammensætning foreskrevet til fremstilling af andet glas (til elektriske pærer).

Udover ovennævnte trykskrifter kendes følgende glassammensætninger, der benyttes kommercielt ved Fourcault’s fremgangsmåde i Amerikas Forenede Stater til fremstilling af fladglasgenstande: 6 142050

Ingrediens Væqt%

Si02 71,82 72,43 A1203 1,77 1,01

Pe203 0,52 0,65

Ti02

CaO 6,93 8,38

MgO 4,01 2,38

Na20 14,77 15,10 K20 0,35 0,14 S03 0,30 0,44

Fladglasgenstanden ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved følgende sammensætning:

Komponent Vægt! på oxidbasis

Si02 70-73,3

Na20 15,5-19,0

CaO 5,5-7,7

MgO 3,5-4,9 ai2o3 0,1-1,5

Fe203 0,03-0,7 K20 0-0,5 S03 0,2—0,5 hvori (a) procentdelene af Si02, Na20, CaO, MgO, A1203,

Fe203 og S03 udgør mindst 98% af hele sammensætningen, og (b) CaO/MgO-vægtforholdet ligger i intervallet 1,3-1,9, og Na20/Ca0-vægtforholdet ligger i intervallet 2,0-3,2.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at man ud fra smeltelige glasdannende udgangsmaterialer, der giver glas med den i krav 1 angivne sammensætning, og under tilførsel af op til 25 kg Na2S04 pr. 1000 kg sand som gallefjernelsesmiddel, ved smeltning og lutring under tilbageholdelse af mindst 60 og fortrinsvis mindst 80 vægtprocent af det tilsatte S03 i fladglasset tildanner fladglasgenstanden, som herefter tempereres termisk.

Det har herved overraskende vist sig, at glasset kan fremstilles med mindre saltkagetilsætning til mængen end normalt dvs. under 25 kg saltkage pr. 1000 kg sand. Dette skyldes den yderligere overraskende fordel, at mindst ca. 60 og fortrinsvis mindst 80% 7 142050 af det SO^, der sættes til glasset i form af saltkage og eventuelt glasaffald, holdes tilbage eller bevares i glasmassen. Ved de kendte metoder til fremstilling af fladglas er fordampningen af S03 større (ca. det dobbelte) - med deraf følgende problemer med korrosion og nedbrydning af ildfaste foringer samt luftforurening. Formentlig skyldes den nedsatte fordampning af SO^ ved fremstilling af glas ifølge opfindelsen den lavere behandlingstemperatur og/eller kortere behandlingstid, som betinges ved den særlige sammensætning.

Fladglasgenstande ifølge opfindelsen fås ud fra en glas-sammensætning, der smelter og lutres ved lavere temperaturer og udgør et overraskende mere opløseligt materiale for mængesandet, hvilket gør glassammensætningen hurtigere smeltende. Hertil kommer, at fladglas ifølge opfindelsen kræver mindre saltkage til smeltning og lutring ved sin fremstilling end konventionelt pladeglas og flydeglas, og det bevarer som nævnt også en højere procentdel af SO^ under sin smeltning og lutring end såvel konventionelt pladeglas som flydeglas. Disse faktorer formindsker i væsentlig grad de forureningsfarer, der er knyttet til udsendelsen af såvel gas-formige som partikelformige svovlforbindelser. Da glasset endvidere er hurtigere smeltende, hjælper dette til at formindske eller nedsætte udsendelsen af partikelformige stoffer på grund af støvning. Desuden har glasset ifølge opfindelsen lavere likvidustemperatur, bredere forarbejdningsinterval, kan afspændes over et bredere temperaturinterval og er lettere at skære. Fladglasgenstande ifølge opfindelsen kan tempereres både termisk og kemisk med større hastighed. Disse forbedrede egenskaber bidrager alle til at fremme eller forbedre behandlingshastigheden i i øvrigt konventionelle anlæg, der arbejder med dette nye glas, som herved kan fremstilles med større produktionshastighed, og herudover udviser fladglasgen-standene kommercielt ønskelige egenskaber såsom kemisk bestandighed, som er mindst lige så gode som for kommercielt tilgængeligt pladeglas og flydeglas.

Den foreliggende opfindelse skal herefter beskrives under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 til 6 viser den større tilbøjelighed eller villighed til kemisk temperering, som fladglasgenstande ifølge opfindelsen udviser i forhold til kommercielt pladeglas, og fig, 7 viser en grafisk afbilding af logaritmen til viskositeten afsat mod temperaturen for fladglas ifølge opfindelsen og for konventionelt, kommercielt flydeglas.

8 142050

Glassammensætningerne til fremstilling af fladglasgen-stande ifølge opfindelsen fås ud fra konventionelle materialer til glasfremstilling, men sammensat som ovenfor anført og grundigt sammenblandede, idet der kan korrigeres for tab (i glasgalle og ved fordampning) så de giver glasser af den ønskede sammensætning. Hensigtsmæssige materialer til glasmængen indbefatter glassand, soda (natriumcarbonat), kaustisk soda (natriumhydroxid), kalk (calciumcarbonat), dolomit (calclumcarbonat og magnesiumcarbonat), aluminiumhydrat, feldspat (natriumkaliumaluminiumsilicat), aplit (finkornet lysfarvet granit bestående næsten udelukkende af kvarts og feldspat), nephelinsyenit (blanding af flere forskellige natrium-aluminiumsilicater og kaliumaluminiumsilicater), polerrødt (jernoxid) , saltkage (natriumsulfat), kul og glasaffald (knust glas).

De grundigt sammenblandede ingredienser i mængen fødes kontinuerligt til en tankovn til smeltning og lutring. Mængens ingredienser eller bestanddele kan føres til ovnen som løs mænge eller sats, eller de kan først pelletiseres på et pelletiseringsapparat med skråtstillet rotationsskive eller lignende under anvendelse af lud (natriumhydroxid) som bindemiddel og som hel eller delvis erstatning for soda. Tankovnene, der bruges ved Pittsburgh- og flydeglas-fremstillingsprocesserne, ligner de fleste glasfremstillingsovne, idet de sædvanligvis er gasfyrede og af den inden for teknikken velkendte regenerativ-type. Ved Pittsburgh-fremgangsmåden trækkes glasset lodret opad mellem valser fra overfladen af daamningen i en trækkeovn anbragt i tankens bearbejdningsende. En porcelæns trækkestang af form som en vandret plade med en langsgående ribbe i sin øverste overflade er neddykket flere centimeter under glasoverfladen i trækkeovnen. Glaspladen trækkes fra glasoverfladen umiddelbart over trækpladens ribbe. Den neddykkede eller nedsænkede trækplade tjener til at regulere glassets temperatur i trækovnen til styring af den fremførte strøm af glas og til hjælp ved afgrænsning af den trukne glasplades frembringerlinie. En mere detaljeret beskrivelse kan dog findes i Glass Manual udgivet af Pittsburgh Plate Glass Company i 1946.

Plydeglasfremstillingsprocessen går ud på at lade et langstrakt lag af glas flyde på overfladen af et bad af smeltet metal, sædvanligvis tin. Flydeglasfremstillingsprocessen er lige så velkendt indén for teknikken som Pittsburgh-fremgangsmåden; en 142050 9 mere udførlig beskrivelse findes i USA patentskrift nr. 3.083,551 (Pilkington).

Efter at glasset er smeltet ordentligt, lutret og formet således som ovenfor generelt beskrevet, skal det have følgende sammensætning således som bestemt ved standatdvåd-kemisk og spektrofotometrisk analyse af færdigbehandlede fladglasgenstande: _Vægt%_

Komponent Ifølge opfindelsen Foretrukket interval

Si02 70-73,3 71-73,3

Na20 15,5-19,0 15,5-16,5

CaO 5,7-7,7 5,5-7,5

MgO 3,5-4,9 3,5-4,5 A1203 0,1-1,5 0,7-1,5

Fe203 0,03-0,7 0,05-0,6 K20 0-0,5 0-0,5 S03 0,2-0,5 0,2-0,5

CaO/MgO 1,30-1,9 1,60-1,80

Na20/Ca0 2,0-3,2 2,15-2,50

Blandt de individuelle komponenter er Si02 glasdanneren, som desuden behøves til frembringelse af højtemperaturstabilitet og kemisk bestandighed hos glasset. Lavere koncentrationer end de ovenfor anbefalede nedsætter glassets bestandighed, og højere koncentrationer kræver højere smeltetemperaturer og formindsker smeltehastighederne og resulterer i nedsat evne hos glasset til at bevare eller tilbageholde SC>3.

Natriumoxid nedsætter smeltetemperaturerne og tilvejebringer et mere opløseligt system for siliciumoxidet. Det højere natriumoxidindhold resulterer i kombination med formindskede Si02~ og CaO-indhold i stærkere tilbageholdelse af S03. Dog nedsætter Na20-koncentrationer over de her anbefalede mængder det fremstillede glas's bestandighed og forøger prisen på glassatsen prohibitivt. Lavere koncentrationer end de anbefalede mængder resulterer i formindsket evne hos glasset til at tilbageholde S03 og resulterer også i formindskede smeltehastigheder og snævrere forarbejdningsintervaller.

10 142050

CaO og MgO anvendes som flusmidler til at nedsætte smeltetemperaturen. Desuden giver disse bestanddele, når de anvendes i de anbefalede forhold eller andele, et bredt forarbejdningsområde eller arbejdsinterval og lave likvidustemperaturer. Desuden bidrager CaO til et kemisk mere bestandigt glas, og anvendelse af lavere koncentrationer end her anbefalet kan resultere i væsentlig forringelse af glassets bestandighed. Højere CaO-koncentrationer end her anbefalet nedsætter dog forarbejdningsintervallet. Med hensyn til MgO-indholdet kan højere koncentrationer end her anbefalet nedsætte hastigheden, forarbejdningsintervallet eller arbejdsområdet og forøge glassets pris prohibitivt. Dog kan lavere MgO-koncen-trationer end den her anbefalede mængde også formindske smeltehastigheden og forarbejdningsintervallet, hvilket er ret anomalt.

Denne tosidede natur hos MgO understreger vigtigheden af at holde koncentrationen for de andre afgørende komponenter inden for de foreskrevne grænser, således at totalkoncentrationen for disse bestanddele tilsammen kommer tæt op mod 100%. Foruden den relative koncentration af Na20, CaO og MgO er det vigtigt, at vægtforholdene for Na20/Ca0 og CaO/MgO styres omhyggeligt. I overensstemmelse hermed må Na20/Ca0^vægtforholdet reguleres inden for intervallet 2,0 til 3,2 og CaO/MgO-vægtforholdet inden for intervallet 1,3-1,9. lavere Na20/Ca0-vægtforhold resulterer i tab af kemisk tempererings--villighed og nedsat evne hos glasset til at tilbageholde SO^.

Højere forhold nedsætter glassets bestandighed. Højere CaO/MgO-vægt-forhold end anbefalet formindsker glassets evne til at tilbageholde S03 og indsnævrer desuden intervallet for glassets bearbejdelig-héd, hvorimod lavere forhold har tilbøjelighed til at nedsætte smeltehastighederne og den kemiske bestandighed.

Al203 er til stede for at regulere glassets viskositet, forbedre dets bestandighed og hindre glassets afglasning. Lavere koncentrationer end anbefalet formindsker glassets bestandighed, hvorimod højere koncentrationer nedsætter smeltehastigheden.

Glassets Fe203-indhold kan skyldes tilsætning af poler-rødt, der foretages af forskellige grunde, eller kan skyldes urenheder af jern i kalk- og dolomitmaterialerne. Uanset dets kilde er dets tilstedeværelse vigtig for, at glasset kan accepteres kommercielt. Jern giver glasset en let grønligblå farvetone, som man nu forbinder med og forventer hos kommercielt fladglas. Jernoxidets kon- 142050 centration bør således, selv om det kun er til stede som urenhed, reguleres inden for de foreskrevne grænser. Højere koncentrationer formindsker lysgennemgangen i utilbørlig udstrækning. Lavere koncentrationer af end her anbefalet giver ikke glasset den ønskede farvetone, rent bortset fra, at det indirekte i høj grad vil forøge prisen til indkøb af materialer til glassatsen ved at kræve rensede kvaliteter af dolomit og kalk.

K20 er til stede som eventuel bestanddel, idet dette oxid i det væsentlige findes som urenhed hidrørende fra aplit. Imidlertid er K20 et godt flusmiddel og sænker sandsynligvis smeltetemperaturen noget, når det er til stede i det specificerede interval. Højere koncentrationer end ovenfor anført kan således på skadelig måde indvirke på nyttige egenskaber.

SO^-indholdet hidrører i hovedsagen fra tilsætningen af saltkage (Na2S04), som er et antigalle- og lutringsmiddel. Ved kontinuerlig smeltning og støbning af glas i en kommerciel fyringsovn er siliciumoxidet den letteste af satsens bestanddele og den langsomst smeltende. Siliciumoxidet er tilbøjelig til at migrere eller bevæge sig til smeltens top og danne galle. Det er vigtigt, at denne siliciumoxidgalle gøres opløselig i hele smelten så hurtigt som muligt for at undgå inhomogeniteter i det her ud fra fremstillede fladglas. Til dette formål sættes natriumsulfat til glasmængen. Saltkagen hjælper tilsyneladende til med at dispergere siliciumoxidgalle i smelten, hvor den lettere kan opløseliggøres.

Det er til en vis grad overraskende, at der til fremstilling af fladglasgenstande ifølge opfindelsen kræves mindre saltkage, sædvanligvis ca. 50% mindre, til fornøden antigalledannelse og lutring end nødvendigt ved den hidtil kendte fremstilling af kommercielt fladglas ved Pittsburgh-pladetræknings- eller ved flydeglasfrem-stillingsprocessen. Der tilsættes her op til 25 kg saltkage pr.1000 kg sand ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilket er tilstrækkeligt til opnåelse af passende smeltning og lutring. Til sammenligning kan nævnes, at man til en glasmænge, der anvendes til fremstilling af "Pennvernon"-glas eller konventionelt flydeglas benytter en tilsætning på 35 kg saltkage pr. 1000 kg salt til opnåelse af passende smeltning og lutring. Denne store fordel beror på, at man ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen bevarer eller tilbageholder mindst ca. 60 og fortrinsvis over 80% af det SO^, der (ikke som sådant, men i glasmængens bestanddele i form af saltkage eller glasaffald) tilsættes ved fremstillingen af pladeglasset, 12 142050 hvorimod der ved de for øjeblikket gængse kendte kommercielle fremgangsmåder af ovennævnte art til pladeglasfremstilling kun tilbageholdes ca. 40% af det (også i mængen og saltkagen) tilsatte S03-indhold. Disse faktorer er vigtige, fordi der er knyttet talrige ulemper til anvendelse af saltkage. Først og fremmest dekomponerer saltkagen, hvilket frigiver korroderende og toksiske SO^- og SO2“dampe, som angriber de ildfaste foringer i tanken. Desuden kan SO2 og SO3 rekombinere med Na20 og fældes i regenerativsystemet i ovnen og tilstoppe og korrodere murværket i rekuperatoren. Herudover kan par-tikelformigt Na2S04~støv og S02 frigives til atmosfæren og fremkalde luftforureningsrisiko. Endelig er natriumsulfat kostbart, og hvis der anvendes mindre deraf og natriumindholdet bringes op med det billigere natriumcarbonat, opnås en væsentlig økonomisk fordel.

Konventionelle glasfarvestoffer såsom selenium, cobalt og nikkel kan eventuelt være til stede i giasserne i kombination med jern i sådanne forhold som anført i beskrivelserne til USA genoptagelsespatent nr. 25.312 og USA patent nr. 3.296.004.

De følgende eksempler tjener til nærmere belysning af fladglasgenstande ifølge opfindelsen og deres fremstilling.

13 142050

Eksempel 1

Beskrivelse af den foretrukne udførelsesform

Til en tankovn af kommerciel størrelse, der kan rumme 700 tons smeltet glas eller mere, og som anvendes 1 forbindelse med en trækkemaskine til fremstilling af pladeglas ved Pittsburgh-frem-gangsmåden, sættes på kontinuerlig basis følgende grundigt sammenblandede mængebestanddele:

Ingrediens Vægtdele

Glassand 1000

Soda 367

Kalk 22,3

Dolomlt 243,6

Aplit 67,6

Polerrødt 0,23

Saltkage 20,0

Carbon 0,70

Glasaffald^ 1722,13 (1)- Glasaffaldet har følgende sammensætning: 72,68# Si02, 15»58^ Na20, 0,1556 K20, 6,4156 CaO, 3*65# MgO, 1,2156 A1203, 0,24# SO^ og 0,079# Pe20^.

14 142050

Glasmaengen smeltes og lutres ved en temperatur på ca. 1540°C (smeltezone) til ca. 1370°C (lutringszone). Efterhånden som glasset smelter, bevæger det sig fremad fra tankens smelteende gennem dens lutringszone til tankens bearbejdningsende, hvor det strømmer ind i de tre trækkeovne. Fra hver enkelt trækkeovn trækkes en kontinuerlig glasplade med en bredde på 250 cm op ad mellem valser fra glasoverfladen umiddelbart over en neddykket trækkeblok eller trækkeplade ifølge den ved Pittsburgh-fremgangsmåden kommercielt udøvede praksis. Glasset trækkes opad og lodret gennem en trækker-maskine til en højde på ca. 7,6 m over strækkeovnen, i løbet af hvilket tidsrum glasset er udglødet og afspændt, hvorefter det opv skæres i størrelse. Ved inspektion og analyse bestemmes den faktiske sammensætning for den fremstillede flade glasplade ved våd ke-misk analyse og røntgenstråle-fluorescens at være som følger:

Komponent Vægt%

Si02 72,68

Na20 15,58 K20 0,15

CaO 6,41

MgO 3,65 A1203 1,21 S03 0,24

Fe203 0,079 a) S iO ~ +Na„0+Ca0+ -Mg0TAl263+Fe203+S03 99,85 b) CaO/Mg = 1,76 Na2/Ca0 =2,43

Glassammensætningen ifølge eksempel 1 har følgende højtemperaturviskositetsegenskaber således som alment bestemt ved den i "Measurements of Absolute Viscosity by the Use of Concentric Cylinder" af H.R. Lillie, J. Amer. Ceram. Soc. 12, nr. 8, 505 (1929) beskrevne fremgangsmåde. Se også USA patentskrift nr. 3.056.283. Til sammenligningsformål anføres desuden højtemperaturviskositetsegenskaberne for kommercielt pladeglas med følgende sammensætning: 73,09% Si02, 13,31% Na20, 0,24% K20, 8,19% CaO, 3,65% MgO, 1,22% Al203, 0,22% S03 og 0,12% Fe203, samt for kommercielt flydeglas, der har følgende sammensætning: 73,06% Si02, 13,64% Na20, 0,03% K20, 15 142050 8,86% CaO, 3,86% MgO, 0,12% A1203, 0,30% S03 og 0,13% Fe^.

Temperatur °C

Log for viskositet Glas ifølge Kommercielt Kommercielt i poises_ eks. 1 pladeglas flydeglas 2 1453 1485 1438 3 1191 1221 1187 4 1021 1049 1024 5 899 928 916 6 810 838 822 7,6 711 733 722 13 529 549 547

Llkvidustemperatur - Procedure beskr. i J. Soc. Glass Techn,, 24, 101-108 (1940) af E. Preston 921 1004 999

Arbejdsinterval 99 44 24

Udglødningspunkt (Annealing point) målt ifølge A.S.T.M. C-336 529 549 547

Spændingsudligningspunkt (Strain point) målt ifølge A.S.T.M. C-336 488 504 504

BlødgørIngspunkt målt ifølge A.S.T.M. C-338 711 731 725

Glas ifølge eksempel 1 fremstilles i kommercielle mængder med en tykkelse på 2,9 mm, hvilket giver væsentligt højere gennemgangshastigheder end ved fremstilling af kommercielt pladeglas på det samme anlæg. I overensstemmelse hermed viser produktionstallene for en 24 dages periode en behandlet eller forarbejdet mængde glas ifølge eksempel 1 på 155 t pr. dag sammenlignet med tallet 125 t behandlet glas, når anlægget benyttes til fremstilling af kommerciel pladeglas med gængs sammensætning.

16 142050

De højere gennemgangshastigheder opnås, selv om glasset ifølge eksempel 1 smeltes over et lavere temperaturinterval i smeltezonen end anvendt til det kommercielle pladeglas. Desuden er tanktemperaturerne i ovnens luftringszone og i trækkeovnene væsentligt lavere for glasset ifølge eksempel 1, idet de ligger på ca.

1370°C i lutringszonen og på ca. 1050°C i trækkeovnen for glas ifølge eksempel 1 sammenlignet med ca. 1400°C i lutringszonen og 1100°C i trækovnen for det kommercielle pladeglas.

Ophobningen af afglassede produkter i trækkeovnen er væsentlig mindre eller ringere under anvendelse af glas ifølge eksempel 1 end iagttaget under anvendelse af den kommercielle plade-glassammensætning, hvilket ellers nødvendiggør afbrydelse af trækning efter 800 timer og genopvarmning af trækkeovnen til gensmeltning af de afglassede produkter, hvilket resulterer i et 12 timers produktionstab. Ved anvendelse af glasset ifølge eksempel 1 er ovncyklerne 2 til 3 gange længere.

/ Trækkemaskinens hastighed er med glas ifølge eksempel 1 ca. 241 cm pr. minut ved en tykkelse på ca. 2,9 mm sammenlignet med en trækkehastighed på ca. 196 cm pr. minut opnået med det kommercielle pladeglas af samme tykkelse. Ved formning af fladglasgenstande ifølge opfindelsen har det endvidere overraskende vist sig, at de kan gøres tyndere over et bredere temperaturinterval end den gængse pladeglassammensætning. Denne egenskab er særlig nyttig ved fremstilling af vinduesglas. Når der således anvendes hjælpekølere, som monteres ekstra ud over de, der allerede er anbragt i den konventionelle opstilling, længere fra trækkebadet, kan trækkehastigheden forøges med 10 til 20 cm pr. minut for glasset ifølge eksempel 1, medens hastighedsforøgelsen kun er 5 til 10 cm for et ækvivalent sæt betingelser i tilfældet med den konventionelle pladeglas sammensætning. Det vides ikke med sikkerhed, hvorfor fladglas ifølge opfindelsen har denne egenskab, men det antages dog, at den højere procent Na20 og det højere forhold for Na20/Ca0 forlænger temperaturintervallet, over hvilket overgang fra viskoelastisk til elastisk tilstand sker.

Denne egenskab er særlig nyttig ved fremstillingen af tyndt flydeglas, både med hensyn til forøget støbehastighed og forbedret kvalitet. Sidstnævnte er tilfældet, fordi det store temperaturinterval for det viskoelastiske område betyder, at glasstrømmen vil 17 142050 være mindre følsom over for temperaturudsving og termiske gradienter. Dette betyder på sin side mindre eller ringere kastning og mindre tykkelsesvariation i det færdige bånd.

Eksempel 2

Der foretages en laboratorieefterligning af flydeglas-fremstillingsprocessen, idet der fremstilles glas med en sammensætning ifølge eksempel 1 på et bad af smeltet tin i samme atmosfære og ved samme temperaturer som anvendt i et kommercielt anlæg. Forsøget viser sig at gå overordentligt godt, og det konkluderes, at denne sammensætning vil være meget velegnet og let at benytte ved flyde-glasfremstillingsprocessen. Glastemperaturerne i flydebadet vil være lavere end dem, der benyttes til den for øjeblikket gængse glassammensætning ved flydeglasfremstillingsprocessen. Dette vil minimere uønsket tinoptagelse og desuden minimere forringelse og/eller nedbrydning af badudstyret.

Eksempel 3-6

Der fremstilles fladglas med følgende sammensætninger ved Pittsburgh-pladetrækning og flydeglasfremstillingsprocesserne til illustration af opfindelsen.

Vægt# på oxidbasis

Komponent III IV V VI

Si02 72,4ο 72,24 71,25 71,14

Na20 15 , 69 15,70 15,80 15,96 K20 0,02 0,14 0,15 0,09

CaO 6,56 6,51 7,10 7,48

MgO 3,80 4,00 4,08 4,11

AlgOj 1,26 1,00 1,03 0,78 SO^ 0,30 0,36 0,38 0,39

Fe20^ 0,12 0,14 0,13 0,06

a) Si0-+Na90+CaO

+Mg0+Al2O3+Fe2O3+SO3 99,93% 99,95% 99,77% 99,92% b) CaO/MgO (efter vægt) 1,67 1,63 1,74 1,82

Na20/Ca0 (efter vægt) 2,47 2,41 2,23 2,13 142050 lo

Ovenstående sammensætninger har følgende højtemperaturviskositetsegenskaber :

Log for viskositet

i poise III IV V VI

2 1454°C l455°C l427°C 1404°C

5 1194°C ll8l°C 1175°C 1147°C

4 1024°C 10l6°C 1008°C 992°G

5 904°C 900°C 895 °C, 877°C

6 " 8l6°C 815°C 807°C

7,6 7l4°C 7l6°G 708°C

15 554°C 542°c 523°C

Likvidustemperatur 924°C 950°C 921°C 938°C

Arbejdsinterval 100°C 87°C 86°C 54°C

Udglødningspunkt 554°C 542°C 555°C 532°C

Blødgøringspunkt 7l4°C 7l6°C 708°C 705°C

Således som de ovenfor anførte udførelseseksempler viser, har fladglasgenstande ifølge opfindelsen en kombination af fysiske egenskaber, som er indbyrdes afpasset med det resultat, at dette fladglas kan fremstilles ved Pittsburgn-pladetræknings- eller flyde-glasfremstillingsprocessen ved høj gennemgangs- eller behandlingshastighed og i gode udbytter med fremragende kvalitet.

Ovennævnte udførelseseksempler viser, at fladglasgenstande ifølge opfindelsen har fremragende smelteegenskaber. Giasserne har lave smeltetemperaturer, der er ønskelige til opnåelse af god brændselsøkonomi, men hvad vigtigere er, desto lavere smelte-temperatur, alt andet lige, jo hurtigere kan glassatsen eller mængens bestanddele blive flydende og begynde at reagere. Dette er vigtigt, fordi en glasmænge, der langsomt bliver flydende, frembringer mere støv i ovnen, hvilket kan forøge udstødningen eller udsendelsen gennem skorstenen og tilstoppe regenerativsystemets murkanaler. Glassets viskositet under smeltning bør være lav, nemlig af størrelsesordenen 100 poise ; (svarende til en log viskositet på 2), således at der fås velhomogeniseret og kimfrit eller stenfrit glas. Således som de ovenfor anførte eksempler viser, har glasset ifølge opfindelsen lav smeltetemperatur, dvs. i intervallet fra 1400°C til 1455°C. Smeltetemperaturen defineres som den temperatur, glasset skal have for, at 19 142050 det flydende glas har en viskositet på 100 poise.

Andre vigtige smelteegenskaber eller formningsegenskaber, som spiller en vigtig rolle for gennemstrømningsmængden gennem anlægget og udbyttet af fladglas ved en sådan fremgangsmåde til glasfremstilling, er likvidustemperaturen og arbejdsinter-vallet. Likvidustemperaturen defineres som den temperatur, ved hvilken afglasning først viser sig (log viskositet ^ 4,5). Ved temperaturer lidt under likvidustemperaturen forekommer afglasning med forholdsvis stor hastighed, og hvis den foregår ureguleret, kan fladglaspladen ødelægges, hvilket i alvorlig grad nedskærer produktionsudbytterne. Det har nu netop vist sig, at afglasning sker i nærheden af arbejdsenden af store flydeglastanke på rolige steder med hensyn til strømningen i tanken. Når dette afglassede materiale så af en eller anden grund smelter, udvikler det gasbobler, der bliver hængende i det færdige glasbånd. En vis sammenhæng med likvidustemperaturen og problemet med afglasning har også glassets arbejdsinter-yal. Dette arbejdsinterval defineres som temperaturintervallet mellem pladens formningstemperatur (log viskositet lig 4) og glassets likvidustemperatur (log viskositet /v/ 4,5). Ved f ladg 1 as f r ems ti 1 ling, især ved fremgangsmåder til trækning af pladeglas, er det ønskeligt at have lav likvidustemperatur og bredt arbejdsinterval. En lav likvidustemperatur sikrer mod afglasning på kolde pletter i den opfyrede ovn eller trækkeovnen. Et bredt arbejdsinterval er ønskeligt, da formningstemperaturen i tilfælde af et for snævert arbejdsinterval ligger tæt på likvidustemperaturen og dette betyder, at de afglassede produkter vil opbygges og/eller ophobes i forskellige dele af trækkeovnen. Afglassede materialer har mange uønskelige virkninger, som nedsætter gennemstrømningsmængden og produktionsudbyttet.

F.eks. akkumuleres afglassede materialer på siderne af trækkeovnen og giver herved en glasbane med tykke kanter, og som derfor må trækkes med langsommere trækhastigheder. Et bånd eller en bane med tykke kanter vil også have langt højere tilbøjelighed til brud i trækkemaskinen. I øvrigt vil det være nødvendigt at standse trækningen, når de afglassede produkter akkumuleres i ovnen, og den må derefter genopvarmes til gensmeltning af de krystalliserede produkter. Dette kan medføre et tolv timers driftstop med heraf følgende produktionstab, og det indvirker desuden i alvorlig grad på glasstrømmen i andre dele af tanken, hvilket efter genopvarmning af ikke-homogent 20 1 4 2 0 5 0 glas medfører forstyrrelser i begyndelsen. I overensstemmelse hermed skal glasmaterialet have lave 1ikvidustemperaturer, og dette opnås netop med fladglasgenstande ifølge opfindelsen, som har likvidus-temperaturer fra 915 til 940°C og brede arbejdsintervaller af størrelsesordenen 53°C og op til 108°C.

Til sammenligning kan anføres, at kendt kommercielt pladeglas fremstillet ved Pittsburghmetoden har en likvidustempera-tur på ca. 1005°C og et arbejdsinterval med en intervalbredde på 44°C. Kommercielt flydeglas har en likvidustemperatur på ca. 1002°C og et arbejdsinterval med en intervalbredde på ca. 35°C. Afglasning på grænsefladen mellem tanken og tinbadet har været en alvorlig kilde til defekter ved flydeglasfremstillingsprocessen.

Et glas med sammensætningen ifølge eksempel 5 er særlig ønskeligt til flydeglasfremstillingsprocessen. Den lavere likvidustemperatur og det større arbejdsinterval for dette glas sammenlignet med kommercielt flydeglas (likvidus-temperaturer på 921°C mod 999°C og arbejdsintervaller på 87°C mod 24°C) tilvejebringer en større margen til undgåelse af problemer med afglasning. Da glasset ifølge eksempel 5 er et lavere smeltende glas end konventionelt flydeglas, vil glasset ifølge eksempel 5 træde ind i flydeglasbadet ved lavere temperatur. Dette vil medføre en mindre glastemperaturforskel mellem badindgangen og badudgangen og vil tillade højere gennemstrømningsmængder for et givet bad, end det er muligt at opnå med konventionelt kommercielt flydeglas.

I tegningens fig. 7 er viskositeten afsat grafisk mod temperaturen, hvilket giver en fladere kurve for glasset i eksempel 5 end den tilsvarende kurve for kommercielt flydeglas. Desto fladere kurven for viskositet mod temperatur er, jo bedre er materialet egnet til flydeglas. En fladere kurve for viskositet mod temperatur betyder, at for en given temperaturgradient tværs over en glashanes bredde vil viskositetsforskellene tværs over banen eller båndet være mindre. De mindre viskositetsgradienter tværs over banen vil være til hjælp ved forebyggelse, undgåelse eller modvirkning af problemer med forvrængning eller kastning under fremstillingen af tyndt glas og vil også være til hjælp ved undgåelse af kiledannelse i glaspladen.

Glasset ifølge eksempel 5 vil foreligge ved lagere driftstemperaturer gennem hele badet, især i badets varmere dele (der holdes ca. 17-28°C lavere) end konventionelt kommercielt 2i 142050 flydeglas, og dette vil mindske behovet for at overholde høj temperatur i badmaterialerne og dets komponenter og således tillade anvendelse af kortere flydetanke og/eller. .højere gennemstrømningsmængder i allerede eksisterende anlæg.

En fjerde smelte- og formningsegenskab, som hænger sammen med smeltetemperaturen, men som regnes for at være vigtigere ens smeltetemperaturen, for så vidt angår gennemstrømningsmængden, er mængesandets eller siliciumoxidets opløselighed i smelten. Ved glasfremstilling smeltes sandet ikke, det opløses.

Desto hurtigere sandet går i opløsning ved smeltetemperaturen, jo hurtigere kan glasset homogeniseres, lutres og formes plant til fladglas. Mængesandets opløselighed i en særlig glassmelte kan bestemmes ved to slags teknik, der fremgår af nedenstående udførelseseksempler.

Eksempel 7-16

Den "mængefri tid" defineres som det tidsrum, der kræves for under faste betingelser at smelte tilstrækkelige mængder af mængen eller satsen til frembringelse af 100 g glas frit for resterende sandkorn.

Ved de nedenfor anførte forsøg sammenlignes de mængefri tider for glasmænger eller -sats anvendt til fremstilling af kommercielt pladeglas (eksempel 7 til 101 med de tilsvarende værdier for glassatser anvendt til fremstilling af fladglasgenstande ifølge opfindelsen (eksempel 11-16).

Ved forsøgenes gennemførelse anbringes 100 g mænge eller sats i platin-rhodiumdigler, som anbringes i en globarovn, der drives ved 1304°C og derefter programmeret med 1,67°C pr. minut føres til en temperatur på 1371°C og holdes her i forskellige tidsrum. Smeltetiden er intervallet mellem diglernes anbringelse i ovnen ved 1304°C og tidspunktet for deres udtagelse ved 1371°C. Ved disse særlige prøver udtages diglerne med intervaller på en halv time.

Det smeltede glas undersøges ved 30 ganges forstørrelse for at fastslå tilstedeværelsen af tilbageværende sandkorn. Det halvtimes interval, ved hvilket der ikke længere kan konstateres tilbageværende sandkorn i glasset, fastsættes som den mængefri tid.

Da procentdelen af saltkage og forholdet mellem saltkage og kul manipuleres ret frit ved fremstilling af glas til styring af problemer med farve, sten osv., smeltes mænger med niveauer på 15 og 30 kg saltkage pr. 1000 kg sand og med forhold mellem saltkage og kul på både 60 til 1 og 30 til 1.

22 142050 I nedenstående tabel er anført mængevægtene og stentællingerne for de forskellige glasser. Disse data viser, at glas til fremstilling af fladglasgenstande ifølge opfindelsen hurtigere bliver mængefrit ved både 15 og 30 kg saltkage pr. 1000 kg sand. Disse data viser, at de til fremstilling af fladglas ifølge opfindelsen anvendte glassatser har en gennemsnitlig mængefri tid, som er 15 til 30% lavere end den, der fås med mængerne anvendt til kendt fremstilling af kommercielle pladeglassammensætninger.

23 142050

I I

o in ιο o

OoiininmOromO

ΟσιΟΟιΗΠιΗΟΟιΗΗ IX) χχχχχχχχ'Ν.'Χ HO'^r'inHCNOOOO r-χ <N Η ro ό

O

O

m m o OOininminmino Οι^οοηιόοΟΟη—ι in \ \ rHOLnrxinrHrHOOtno Γχ CN H rH ro

O

β O

Q) ID O

cq ocninmmot^ino Η ΟσιΟΟΗΠΗΟΟΗΗ 0) χχχχχχχχ v* Ό ΗΟ^Γ'^ι-ΐονίΟΟΟΟ β t^ cn Η η n

•H DH

ft m o 0 · r-> vo o μ o^oLOincninrHino 0) β ΟΓ'ΟΟΗΜΟΟΟΗΗ O' "Χχ "Χχ

H»HOmi^mr-iHOOmO

SU px CN rH rH ΙΟ «Η X -Η Η Ο to σι ιο Ο

id OmOmooOr^mO

Η O00CNin«~ti—ΙΟΟΗΗ £3 CNxxxxxxxx Χχ '"Χ HO^-co^OfNOOOO ιχ. cn Η η η

Col in ο β σι ό Ο -η OOOmcomHtno

β OvocNinr-iOOOHH

+J Η ΧΧΧΧΧΧΝΧ \ \ tø ηΟιλμ^Ο'-ιΟΟιλΟ Η to r> CN Η rH ΙΟ

S

rH (V

Q) g ---—- Λ i ο (ΰ S in ιο Ο

Eh to ococncnenommo Q) ΟΟοοΟσιΓΟι-ΗΟΟΗΓΗ Ό ιΗ

Οι OO^^tnoJOOOO

β Γχ cn η η νο «

S

m it) ο to Omnoioimmino id OOOoinOOOH<-l i—I CTI xxxxrxxx \ \

01 OrHlO^finrHOOlOO

a) r-χ cn η η m Ό <d ·

η μ O

ft S io o ΟιοησισιΟΓ^^ηο +i · ΟοοΟσιηΗΟΟΗΗ rH tQ 00 X X X X X X X X \ \

<ΰ X OO^O'S'mcNOOOO

•η h r> cn h m n O β a) m o

g rx O

g ΟΓΟησισίιηΠιοΟ

O OlOOOlfnOOmrHrH

Xt tx xxx'“,‘,>x\\ ΟΉΐο^ιητ-ΗΟΟιηΟ

l· N Η H VO

cn -u (U Ό -P 01 1©. Ό

•H id β β rH

g +> λ: p id o ό <d ο -η λ: +> (ucoa;

CtJHHrHHrHH \ \ idOOftididOOM« cncno^tiicn^ftcncn 24 142050

Tabel II

Resterende sandkorn og ntgngefri tid _Eks. nr._ _Eks. nr._

Timer 7 9 10 9 2 ej bestemt ej bestemt ej bestemt ej bestemt 2.5 249 1 666 884 3 1 mængefri Gennem. 3 37 _ snit 3.5 mængefri mængefri mængefri 1 4 mængefri mængefri timer mængefri mængefri _ Eks. nr._ Eks. nr.

Timer 13 15 16 14 1.5 ej bestemt 2580 197 1400 o 19 5 19 Δ Gennem snit ______ mængefri 1 2.5 mængefri mængefri 2,25 - 3 mængefri mængefri timer mængefri mængefri 3.5 mængefri ej bestemt ej bestemt ej bestemt T-impr Eks. nr. 11 Eks. nr. 12 2 ej bestemt ej bestemt 2.5 8 Gennem- 28 snit 3 mængefri 2,75 ^_ timer 3.5 ej bestemt mængefri 25 1A20B0

Under ét kan det ses fra ovenstående forsøg, at de mængefrie tider for fladglas ifølge opfindelsen er godt 15 til 30% lavere end for kommercielt pladeglas. I overensstemmelse hermed ligger de mængefri tider for fladglas ifølge opfindelsen sædvanligvis ikke over 2,75 timer og er fortrinsvis lavere, hvorimod kommercielt pladeglas har mængefri tider af størrelsesordene 3,25 timer. Der foretages et identisk sæt forsøg (saml. eks.), hvorved det viser sig, at den mængefri tid for kommercielt flydeglas ligger i intervallet fra 3,5 til 4 timer.

Eksempel 17 I det foreliggende eksempel gennemgås en anden metode til bestemmelse af siliciumoxids opløselighed. Ved forsøget opvarmes tre glassammensætninger, hvor det ene fladglas er ifølge opfindelsen, medens de to andre er gængse sammensætninger til fremstilling af kommercielt pladeglas og kommercielt flydeglas, idet de tre glassatser opvarmes hver for sig til en temperatur på 1385°C i en mikroovn (Micro-Bar fremstillet af the Abar Corporation of Feasterville, Pennsylvania). Et enkelt sandkorn anbringes midt i pølen af smeltet glas, og under anvendelse af et mikrometerøbestykke iagttages opløsningshastighed. I hvert eneste tilfælde udvælges sfæriske sandkorn med ens diameter til undersøgelse under stereomikroskop. Resultaterne fra forsøgene er anført i nedenstående tabel III.

26 142050 0\O o\° 03 Γ0

i—i i—I

O O

?\ ΙΛ o o

OJ OJ

0) Φ G 1¾ fe CD'"' 03β ·> ·> fe O ^

Φ ^ OJ O

Ό O OJ ΓΛ β -H *> ·>

H s O O

fe w a - ·> o (Λ 1Λ o o

<D CQ CQ

MH O OJ CM O 00 fe o o n o ^ ·> * TSL i—I M3 ^J- fe- r°i >8. ^¾.

fe (D OJ OJ

•h a cm * i OS Γ

O 03 CD fe O

m co 03 oo fe ja ·> ·» ιλ ΰ j) ff\ ι*Λ fe o o

CM CM

Ό fe fe CD < <

03 ^ TstC

co m co fe co oo faC *v fc\ ΚΛ

P I

Φ Φ —. * _·>

fe rrt C O O

H %0 M “

0) fe j-ι SS

S fe o 03 fe ·> ·>

feg -¾¾. 'eR

fefnmO O O CM M3 M3 CT\ M3

CD fe O fe M3 CM OJ feOO

β fe o-s M3 ιλ ·=!- -=f ΚΛ * ·>

U <D MCM 00 CO

o S

-bd Cd g 03 ·> *> o -π a is o o β ’ϋ o fe co β

CO £ &, O O

03 03 Η β ·> H 5fe U ^ fe O O fe- 0Λ

fe Jd CM O

fe TO *v *v

CD Ό β O O

,Q CD CO

CO β CQ *

fe bi O O

fe OJ CM

fe S S

03 CO ·> ·>

0 'feR 'SR

03 I fe fe- tC CD K\ M3 β Ό·'-' •H co β ΙΛ ΙΛ β fe Ο fe fe 03 a ife Ό. o »

fe fe O CM M3 O CO O O

a feE o inæ m n ojcm

01 CD^-'M3infe-fe"fe' co CO

fe SS

o—'

Cj«—! ·» *

<Lfe^ 'SR 'feR

S 03 ON M3

H CO O O

O fe ·» fc4 Μ ΓΛ t°i ife tfe *v *\

OJ CM

O O

fe fe

CQ CQ

•SL ^ II

fe CD

SLr-P ^

O-P ιΛΟίΠΟ fe OJ

fe β ofet^fe·^0 ^ ^ 03 β Ό fe fe B Επ'—1 27 142050

Det ses, at sandkornet opløstes hurtigere i glasset i henhold til opfindelsen end i de to kommercielle sammensætninger. Logaritmen til viskositeten i poise på hver af disse tre sammensætninger ved denne temperatur er som følger: For kommercielt pladeglas 2,32, for kommercielt flydeglas 2,18, for glas ifølge opfindelsen 2,23. Det må især bemærkes, at kornet endog opløses hurtigere i glasset ifølge opfindelsen end i det kommercielle flydeglas, selv på trods af, at sidstnævnte er mindre viskost ved denne temperatur. Det kan altså konkluderes, at fladglas i henhold til opfindelsen udviser overraskende opløselighed for siliciumoxid, således at når materialet smeltes således som ovenfor beskrevet, vil det formindske et sandkorns diameter fra 600 μ til under 350 μ på en time.

Efter at glasset er smeltet, lutret og formet, afspændes det kontinuerligt og opskæres derpå i størrelse. Letheden ved at skære et glas er, selv om den er vanskelig at beskrive nøjagtigt i ord, ikke desto mindre en meget meningsfyldt egenskab, fordi den i væsentlig grad kan formindske tab ved skæring og derved forøge udbyttet af det til slut opnåede glas. Let skæring af glasset antages at stå i forbindelse med glassets elastiske egenskaber således som udtrykt ved Young's Modul og Poisson's forhold. Det har vist sig, at fladglasgenstande ifølge opfindelsen kan fremstilles ved omhyggeligt valgt sammensætning, således at der fås ønskelig lave værdier for Young's Modul og Poisson's forhold, og det er således særlig hensigtsmæssigt, at fladglasgenstanden ifølge opfindelsen har et Young--Modul på under 7,03 gange 10 kg/mm . Poisson's forhold er især under 0,25. Kommercielt fladeglas viser sig på den anden side at have 3 2 et Young-Modul på 7,05 gange 10 kg/mm og et Poisson's forhold på 0,25 μ eller derover. Sådanne fladglasgenstande ifølge opfindelsen har så gode elastiske egenskaber, at de er langt lettere at skære end sammenlignelige kommercielle flydeglas eller trukne pladeglasser.

De mindre værdier for Young’s Modul og Poisson's forhold er især gunstige ved flydeglasfremstillingsprocessen, navnlig ved flydeglassets overførsel fra tinbadet til afspændingskøleovnen.

Her må båndet eller banen være stiv nok til ikke at kaste sig, men samtidig være elastisk nok til ikke at brække. Selv om lavere værdier for disse elastiske konstanter ikke indvirker på kastning, vil de formindske tendensen til brud.

Foruden at så i forbindelse med en let skæring er de elastiske egenskaber for glasset en vigtig faktor, idet de bestemmer 28 142050 den termiske spænding i glasset, hvad enten det drejer sig om foropvarmning, afspænding, tempering, termisk bestandighed eller sammensmeltning af glasset med glas eller metal. Normalt regner man med hensyn til termisk spænding med, at desto større den lineære termiske udvidelseskoefficient er, jo større er de dannede spændinger. Selv om dette er sandt i bred forstand, er det dog en overfladisk betragtning, som ikke tager højde for virkningen af glassets elastiske egenskaber på den termiske spænding. Forholdene bliver herefter, at selv om fladglasgenstande ifølge opfindelsen har højere lineær termisk udvidelseskoefficient end de kommercielt tilgængelige trukne eller ved flydeprocessen fremstillede pladeglasser, har fladglasgens tande ifølge opfindelsen samtidig så meget bedre-elastiske egenskaber, at den potentielle udvikling af termisk spænding i fladglas-genstande ifølge opfindelsen bliver nogenlunde den samme som for kommercielt tilgængeligt trukket pladeglas eller flydeglas. Som eksempel anføres i nedenstående liste de elastiske egenskaber og lineære termiske udvidelseskoefficienter for en typisk prøve af pladeglas fremstillet ifølge opfindelsen og for en prøve af kommercielt tilgængeligt flydeglas.

Kommerciel tilgængeligt

Egenskab Glas ifølge eks. 1 flydeglas_

Young's _ _ o p

Modul (E) 6,79 x 1C> kg/miti 7,05 x 10J kg/miri

Poisson's forhold (μ) 0,244 0,254

Lineær termisk .

udvidelsesko- 9,2 x 10 /°C 8,5 x 10 / C.

efficient (α)

Den termiske spænding i glas vil være porportional med produktet af Young's Modul og den termiske udvidelseskoefficient divideret med 1 minus Poisson's forhold, jvf. nedenstående udtryk:

Termisk spænding - ^ α— 1-u I ovenstående eksempler er den potentielle termiske spænding for fladglasgenstande ifølge den foreliggende opfindelse således 0,0801 kg/mm^/°C, hvorimod den for kommercielt flydeglas er 0,0822 kg/mm /°C. Det kan ses, at alle andre ting lige, er der kun ringe forskel mellem de to sammensætninger i henseende til frembringelse af termisk spænding. Dette er en vigtig og fordelagtig erkendelse, for så vidt angår kommercielle produktionsstandarder.

29 1Λ2050

Denne erkendelse indicerer nemlig, at der kan anvendes kommercielt tilgængeligt udstyr til foropvarmning, afspændingsudglødning og afkøling, tempering og svejsning. Da fladglasgenstande ifølge opfindelsen i øvrigt vil have nogenlunde samme termiske bestandighed som kommercielt tilgængeligt flydeglas og trukket pladeglas, kan de anvendes til samme formål uden større risiko for termisk brud, end den der nu findes hos kommercielt tilgængeligt trukket pladeglas og flydeglas. Desuden har glasset også vist sig at være velegnet til brug ved fremstilling af svejste dobbeltglasruder dvs. termoruder, således som beskrevet i USA patentskrift nr. 2.624.979 og 2.894,294. Rent faktisk er det blevet konstateret, at sammensvejsningstiderne for dobbeltglasruder (der måler 56 cm gange 40 cm), ved hjælp af glas fremstillet ved fremgangsmåden ifølge eksempel 1 varierer fra 27 til 30 sek., hvorimod svejsetider for tilsvarende termoruder fremstillet ud fra konventionelt pladeglas lavet ved Pittsburgh-frem-gangsmåden ligger fra 35 til 37 sek. Disse hurtigere svejsetider resulterer i en 7%'s forbedring af produktionsydelsen ved fremstil-lingen af sammensvejste dobbelte termoruder.

Eksempel 18

Selv om fladglas ifølge opfindelsen således som nævnt ovenfor har samme potential til udvikling af termisk spænding som kommercielt tilgængelige glasser, har fladglasgenstande ifølge opfindelsen dog vist sig at kunne tåle at temperbehandles hurtigere og ved lavere temperatur (ca. 10 til 25°C lavere) end kommercielt tilgængeligt pladeglas, hvilket er særlig fordelagtigt ved fremstilling af vinduesglas i store formater.

Denne opførsel hos fladglasgenstande ifølge opfindelsen, dvs. at det er meget velegnet til termisk temperbehandling, konsta~ teres ved en række temperforsøg under anvendelse af konventionelle gasblæseovnstempermetoder således som beskrevet i USA patentskrift nr. 3.223.501, 3.481.724 og 3.409.422.

Ved den første af tre prøver trækkes 670 stykker fladglasplader med en sammensætning ifølge eksempel 1 til en tykkelse på 3 mm ved Pittsburgh-fremgangsmåden og opskæres til en størrelse på 46 cm gange 76 cm. En anden prøve på 700 stykker med samme egenskaber som ovenfor beskrevet ved den første prøve med undtagelse af, at de har andre dimensioner, nemlig 80 cm gange 73 cm, gøres klar til temperbehandlingen.

30 142050

En konventionel gasblæseovn med temperudstyr opvarmes til en temperatur, hvor den er klar til modtagelse af glasset. Ovnen har en total opvarmet længde på ca. 20 m, en forvarmningszone med radiære elektriske varmelegemer og et glasunderstøttende transport-rullebånd på 9 m og en gasherd med et gasunderstøtningslag og et skivedrev på 11 m. Køleluft til top og bund kan tilføres langs ovnens udgang med et justerbart gab mellem top- og bundblæserne. Gabet indstillet til ca. 6 mm.

Ved den første prøve behandles glaspladerne, som måler 46 gange 76 cm,med en behandlingshastighed eller gennemgangshastighed på 6,9 m pr. minut og med et tidsforløb på ca. 6 sek. mellem de enkelte glasstykker. Lufttrykket til den kunstige træk indstilles til ca. 0,165 ato ved ovnens top og til ca. 0,185 ato ved ovnens bund. Efter afslutning af temperbehandlingen viser det færdige tem-perbehandlede glas sig ved bedømmelse at være tilfredsstillende. Glasplader udtaget fra forsøget ved begyndelsen, midten og enden af temperbanen viser sig at være forsynet med kanter, at være tilspidsede og at være brækkede. Partikelstørrelsen er lille, hvilket indicerer fuldstændig tempering. Tabene i ovnen er ca. 1,9%, hvilket er sammenligneligt med de kendte tab ved temperbehandling af kommercielt tilgængeligt pladeglas. Rent faktisk forholder det sig således, at når det kommercielt tilgængelige pladeglas temperbe-handles i samme gasblæseovn, er fremføringshastigheden kun ca.

6,0 m pr. minut til opnåelse af samme tempergrad, hvilket således indicerer, at man ved anvendelse af sammensætningen ifølge eksempel 1 til fremstilling af fladglas ifølge opfindelsen kan opnå en 15%'s forøgelse af fremføringshastigheden og dermed produktionshastigheden og -udbyttet.

Ved den anden prøve temperbehandles de fladeglasplader, der måler 80 cm gange 73 cm, idet ovnens liniehastighed holdes på ca. 6,6 m pr. minut, og der sikres fuld tempering. Til sammenligning kan anføres, at når kommercielt pladeglas af denne størrelse temperbehandles i samme gasblæseovn, kan kun opnås en liniehastighed eller fremføringshastighed på 6,0 m pr. minut til opnåelse eller sikring af samme tempergrad, hvilket således indicerer, at der kan opnås en 11%'s forøgelse af produktionshastigheden ved i stedet at anvende fladglas ifølge opfindelsen fremstillet således som vist i eksempel 1.

31 U2050

Der gennemføres en tredje temperprøve i endnu en gas-blæseovn med et andet udstyr. Ved denne prøve fremstilles 1292 stykker pladeglas med den i eksempel 1 anførte sammensætning og med dimensionerne 91 cm gange 193 cm gange 0,48 cm ved Pittsburgh-frem-gangsmåden og gøres klar til prøvning. Den til temperbehandlingen anvendte gasblæseovn eller herd har en total opvarmet længde på 17 m, en forvarmningszone med radiære elektriske varmelegemer og et glasunderstøtningstransportrullebånd på 8,5 m samt en gasherd med et gasunderstøtningslag og skivedrev på 8,5 m. Køleluft til top og bund kan tilføres langs ovnens udgang med et justerbart gab mellem top- og bundvalserne. Gabet er indstillet på ca. 4,7 mm.

Ved en fjerde prøve behandles glasstykker med en produktionshastighed på 7,24 m pr. minut og et tidsforløb på ca.

17,6 sek. mellem de enkelte glasstykker. Trykluft til kunstig træk indstilles på ca. 0,106 ato ved top og på ca. 0,088 ato ved bund. Temperbehandlingen af slutproduktet bedømmes og viser sig at være tilfredsstillende ved inspektion af kanttilspidsning og brud af glaspladerne udtaget fra banens begyndelse, midte og slutning. Når sammenlignelige kommercielle pladeglasprøver behandles på samme apparatur, er produktionshastigheden kun 6,6 m pr., minut til opnåelse af samme grad af temperbehandling, hvilket således indicerer, at man ved at anvende fladglasgenstande ifølge opfindelsen kan opnå 7%'s stigning i fremføringshastighed og dermed i produktionshastighed og i opnået udbytte. Det er derfor foretrukket ifølge opfindelsen, at fladglasgenstanden er termisk tempereret.

Eksempel 19

Analogt kan fladglasgenstanden komisk styrkebehandles nemlig ved nedsænkning af fladglasgenstanden i et bad af smeltet kaliumnitrat, hvorved der sker ionbytning, idet natriumioner i glassets overflade udskiftes med kaliumionerne i badet.

Da kaliumionerne er så meget større end natriumionerne, fremkalder udvekslingen en kompressionsspænding i glassets overflade og en trækspænding i glassets indre områder. Således som vist eksperimentelt nedenfor udveksler fladglasgenstande ifølge opfindelsen hurtigere ioner end kommercielt tilgængeligt pladeglas. Hertil kommer, at fladglasgenstande ifølge opfindelsen ved lave ionbytningstemperaturer udvikler langt større centerspænding, overfladekompressionsspænding og kompressionsdybde end kommercielt pladeglas.

Det er derfor foretrukket ifølge opfindelsen, at fladglasgenstan- U2050 32 den er kemisk styrkebehandlet.

Ved de følgende forsøg sammenlignes en fladglasgenstand fremstillet som i eksempel 1 vist og med en deri omhandlet sammensætning med henblik på velegnethed til kemisk styrkebehandling med en kommerciel pladeglasprøve, der har følgende sammensætning: 73,09%

Si02, 13,31% Na20, 8,19% CaO, 3,65% MgO, 1,22% Al^, 0,12% Al^, 0,12% Fe203, 0,24% K20 og 0,22% S03.

Forsøgene gennemføres ved fuldstændig nedsænkning af fladglasprøver, der måler 5 cm gange 5 cm gange 0,23 cm i et bad af smeltet kaliumnitrat, såvel ved en temperatur på 427°C som ved 454°C og i tidsrum, der går fra 4 timer til 64 timer. Ionbytningshastighederne måles ved kvartskilesteknik således som beskrevet i USA patentskrift nr. 2.460.515. Udviklet spænding bedømmes ved centerspændingsaflæsninger under anvendelse af ovennævnte kvartskileteknik og overfladekompressionen under anvendelse af den koncentriske ringprøve til bestemmelse af brudstyrken. Den koncentriske ringprøve 2 udføres på et prøvelegeme, der måler 555 cm . Den største cirkulære ring har en indvendig diameter på 5,08 cm, medens den mindste cirkulære ring har en indvendig diameter på 2,54 cm. Begge koncentriske ringe har knivskarpe kanter, der står i kontakt med glasoverfladen i en retning, som danner normal med pladens måleareal på 2 555 cm . Belastningshastigheden er 0,508 mm pr. minut, og den optegnede belastningsstyrke er den gennemsnitlige belastningsstyrke 2 i kg. pr. cm , hvor der sker brud af de enkelte glasprøvelegemer.

2

Belastningsstyrken i kg. pr. cm når man frem til ved at multiplicere den faktiske belastningsstyrke i kg med spændingsomdannelsesfaktoren, der gælder for 2,286 mm tykt pladeglas, (dvs. ca. 2,5 mm).

Ved bedømmelsen af brudstyrken for en glasprøve er stor spredning mellem forsøgsresultaterne normalt, hvis prøverne foretages uden at sikre, at deres overfladeegenskaber er ensartede. Dette skyldes efter al sandsynlighed små overfladedefekter såsom små revner, der ikke findes ensartet udbredt hos hver enkelt prøve. For med pålidelighed at bedømme et styrkebehandlet særligt glas med hensyn til styrke, er det altså ønskeligt at bedømme en prøve af slebet glas. Ved at slibe prøver af styrkebehandlet glas ensartet og benytte lignende glassammensætninger, der er behandlet på lignende måde, fås næsten reproducerbare prøveresultater, og prøvens pålidelighed forbedres. Nordberg et al beskriver i J. Am. Ceram. Soc. 47, 215-219 33 142050 (1964) en sådan slibeteknik. Hvor brudstyrken er bestemt på glasprøver forstås her således den med slebne prøver opnåede værdi.

De særlige forsøg som er gennemført, og de herved opnåede resultater er anført i nedenstående tabel og er desuden vist grafisk i tegningens fig. 1 til 6.

142050 02

Cd

rH

bo ^ φ φ 02 το Ό

Cd r-! rH . Λ H bO ft O MO C7\ -=T C— m t- t<n a ri t>- σ\ o-=t-tn-=f 43 · Ch OOt- OLaH^t- 44 © ε · · · · ....

η ί ε η h σ\ co tn cvi οι ιη <D φ b— Ο Η Η ΟΙ ΙΛ rH fft ·=Τ •Η "ΤΤ r-Ι Ο -Μ Ο ο 02 0 d ° " * Φ ^ ο ε ^ φ s * α χ S tn fey Ο 43gH CV1 b— l°\ Γ°ν Μ H VO io •h „ m\ oochintn 9) °,

U >Cj b£) . 00 0\ t— t— O CO OJ r-H

hnO 3 μ π .... ....

O r^- r. ^sj OJ vo [T\ MO t— O Ov vo ™ m <d - h r\ ^a- =«- ' cvi ^ m m H ^ . Ό 02 9 id ·>

Φ CD

g> Ό φ 5 i as bQ '£j 02 in η R td a

is. "P rH bO

(Μϊϊ1 bO CO · O CO in OJ m MO <J\ O

H-Q HSHHCUtn H W ΙΛ in ~ ίΗ ω ε

02 2 O fj O

cd Ή oil !> H ^ ·Η H bO Φ 02 g1 02 02

r-H tH R Η φ H

CD II Φ 54 O bO Ej id ft · CO d ^ id E CO ON O CO Γ<Λ -^-ΟΟϋ ΐΛ E4 ·Η s hoii ri m tn in w in vo H 5 EHid-φ V Hh s <u > Λ O 9 02 Φ p Τ’ cO Ό 02 Γ rH Cfl

bo M rH

d H-1 ft

H m -Η Ό O -=T CU in o m,H

o .. . vo vo ^3- cvi ri tn in >ΰ dos bosHojt<n^t- ni tn m S .2 S ε s

ft □ -ri O O

02 g Ό id yj S -=r d-i ·* $ m ca _» Q ·.

m m oi bO Ϊ d ? (Di •h 43 ε · f«n in ·=! oo m m ^ o d dtatnmvovo co ni co ni bo φ id oj m cvi =»· in t- •h o Φ

rH

d

(D

S to

E -H

CO -P

CO IQ νΗ

bO O

do o

•HO

.-db- m

43CV1P ir vfl vo 4· vo VD

>3^r CD ri m vo H m vo O Ε Φ

d Ό ·Η CD

O 01 43 > H i>

35 1420 5 C

De ovenfor anførte forsøgsresultater viser overlegenheden hos fladglasgenstande ifølge opfindelsen i forhold til kommercielt pladeglas. Hastigheden for ionbytning således som bestemt ved måling af ændringen i kompressionslagets tykkelse som funktion af tiden viser en næsten dobbelt så høj ionbyttehastighed. I øvrigt er centerspændingsudviklingen ca. 35% højere for alle de afprøvede prøvelegemer, og når ionbytningen gennemføres ved 427°C, er brudstyrken overensstemmende og væsentligt højere ved hver eneste udvekslingstid. Når ionbytningen gennemføres ved 454°C, indicerer de resultater, der opnås for brudstyrken på de fleste prøvelegemer fremstillet ved udvekslingstider på 36 og 64 timer højere styrkeværdier for de kommercielle pladeglasprøver. Disse resultater kan imidlertid forklares, nemlig når det indses, at ionbytningen gennemføres ved en temperatur, som ligger godt under glasprøvens vigepunkt, således at de udviklede spændinger ikke vil udløses af sig selv ved viskoelastisk strømning. Fladglasgenstande ifølge opfindelsen har lavere spændingsudligningspunkt end kommercielle plade-glasser, og som resultat heraf vil spændingsudligningspunktet for fladglasgenstande ifølge opfindelsen, efterhånden som ionbytningstemperaturen stiger, nærme sig tæt til spændingsudligningspunktet for kommercielle pladeglasser, som jo normalt har højere spændingsudligningspunkter. Følgelig udviser fladglasgenstande ifølge opfindelsen, selv om de har tilbøjelighed til hurtigere at udvikle kompressionsspænding, en modsat gående tendens til at frigive eller udløse denne spænding, efterhånden som ionbytningstiderne forlænges ved højere ionbytningstemperaturer. Imidlertid udgør dette ikke en reel forringelse, men betyder blot, at når man gennemfører en ionbytning med fladglasgenstande ifølge opfindelsen ved højere ionbytningstemperaturer, bør man omhyggeligt påse, at de behandlede fladglasgenstande, hvori de maksimale kompressionsspændinger først er udviklet, fjernes fra ionbytningsbadet, før disse spændinger begynder at udlignes. Sådanne kemisk styrkebehandlede fladglasgenstande ifølge opfindelsen vil da i form af en ca. 2,3 mm tyk glasplade udvise følgende spændinger: (a) centerspænding over 345 mp pr. 2,5 cm, 2 (b) brudstyrke for en sleben prøve over 246 kg/mm .

(c) kompressionslags tykkelse over 25 p.

36 142050

Eksemgel_20

Fladglasgenstande ifølge opfindelsen har en ønskelig kombination af fysiske egenskaber, der navnlig tillader høje produktionshastigheder, men de er i sig selv også af kommerciel acceptabel glaskvalitet, og de er fuldt ud på højde med de kommercielt tilgængelige pladeglasser og flydeglasser. Et af de vigtigste kriterier for glaskvalitet er glassets kemiske bestandighed, især dets modstandsdygtighed over for fugt. Således som de i nedenstående tabel V anførte forsøgsresultater viser, er den kemiske bestandighed hos fladglasgenstande ifølge opfindelsen således som bestemt ved vægttab i vand, fortyndet syre, fortyndet base og i cyclisk varierende fugt lige så god som for kommercielt tilgængeligt pladeglas og flydeglas.

Vægttabene bestemmes ved prøve på forskellige prøvelegemer af fladglas, som vejes før og efter udblødning i en særlig opløsning ved 100°C i en halv time. Prøvelegemernes dimensioner måles omhyggeligt for nøjagtigt at udtrykke vægttabet med hensyn til det for opløsningsmidlet udsatte overfladeareal. I nedenstående tabel V sammenlignes fladglasgenstande ifølge opfindelsen fremstillet ifølge de anførte eksempler med kommercielt pladeglas og flydeglas.

Tabel V

Bestandighed mod opløsningsmidler _Vægttab i_

vandig 0,05% l^SO. vand 0,1 N^NaOH

Prøve mg/cmytime_ mg/cirr/time mg/crtt /time

Kommercielt pladeglas 0,02 0,03 0,16

Kommercielt flydeglas 0,02 0,02 0,21

Glas ifølge eks. 3 0,02 0,01 0,18

Glas ifølge eks. 4 0,02 0,07

Glas ifølge eks. 5 0,02 0,01

Glas ifølge eks. 6 0,01 0,05

Det antages, at vægttabet i vand og syre skal være 2 mindre end 0,10 mg/cm /time for, at glasset skal være kommercielt acceptabelt. Det har vist sig, at disse prøver er reproducerbare 2 med plus minus 0,02 mg/cm /time. Ved prøverne med cyclisk fugtighed renses prøvelegemerne af fladglas omhyggeligt med vand og al- 37 142050 kohol, og lysgennemgangsprocenten og uklarheden bestemmes med Gardner's automatiske drejeligt ophængte kugleuklarhedsmåler med et "A"-belysningsfilter, Prøverne gemmes derefter i et kammer med 100%'s fugtighed, og temperaturen styres cyclisk fra 32,2°C til 60,0°C med 90 minutters intervaller. Efter afslutningen af en 15 dages prøveperiode vaskes prøvelegemerne og undersøges på ny således som ovenfor beskrevet. Resultaterne opnået med kommercielt flydeglas, pladeglas og fladglas ifølge eksempel 1 er som følger:

Tabel IV

For prøven____ Efter 15 dages prøve

Prøve % transmission uklarhed % transmission uklarhed

Kommercielt pladeglas 89,0 0,11 90,3 2,10

Kommercielt pladeglas 89,9 0,11 90,5 2,01

Kommercielt pladeglas 88,9 0,11 90,5 2,03

Kommercielt flydeglas 88,7 0,11 89,4 2,19

Kommercielt flydeglas 88,7 0,12 89,3 2,23

Kommercielt flydeglas 88,8 0,12 89,4 2,17

Glas ifølge eks. 1 89,1 0,10 89,1 1,23

Glas ifølge eks. 1 89,2 0,10 89,2 1,18

Glas ifølge eks. 1 89,2 0,10 89,2 1,19

Det ses, at fladglas ifølge eksempel 1 ved denne prøve opfører sig lige så godt som eller bedre end de kommercielle produkter.

Eksempel 21 til 26 Følgende eksempler gennemføres for at vise tendensen hos fladglasgenstande ifølge opfindelsen til at holde en højere procentdel af den tilsatte saltkage tilbage i glassmelten i stedet for at udstøde den til atmosfæren:

Der fremstilles seks glassammensætninger i laboratorie-skala. Glasmaterialerne laves ved sammensmeltning i 20 timer ved 1400°C i Lavasil's digler af følgende grundigt sammenblandede mængebestanddele: 38 142050 _Vægtdele i gram_

Ingrediens 21 22 23 24 25 26

Glassand 500 500 500 500 500 500

Soda 210 235 190 185 150,5 146

Kalk 15 20 17,5 12,5 39 38

Dolomit 155 150 133,5 122,5 125 117,5

Aplit 22 20 30,7 38 - 32,5

Polerrødt 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Carbon 0,2 0,2 0,2 0,4 0,6 0,6

Saltkage 5 5 5 10 15 15 Vægtdele saltkage pr. 1000 vægtdele sand 10 10 10 20 30 30 Vægt% SO, mænge J 0,38 0,38 0,39 0,78 1,23 1,18

Fladglasgenstande ifølge opfindelsen fremstilles ud fra smelterne 21 til 24. Smelterne 25 og 26 er glas fremstillet ifølge kendt teknik, nemlig konventionelle sammensætninger til flyde- og pladeglasfremstilling.

Behovet for saltkage i ovennævnte smelter er baseret på de optimale smeltehastigheder for hver enkelt af giaserne. Det enkelte glas smeltes under anvendelse af 0 til 50 vægtdele saltkage pr. 1000 vægtdele sand med forøgelser ved tilsætning af småportio-ner på 10 vægtdele. Den hurtigste smeltehastighed for hver af disse glasser bestemmer saltkagebehovet.

De analyserede glassammensætninger for ovennævnte smelter er som følger: 1Λ2050 39 _Vægt% på oxidbasis____

Komponent 21 22 23 24 25 . 26

Si02 71,33 70,40 72,31 72,73 73,47 73,75

Na20 16,56 18,65 15,73 15,73 13,43 13,00 K20 0,11 0,10 0,15 0,17 0,02 0,16

CaO 6,92 6,40 6,73 6,26 8,45 7,92

MaO 4,01 3,45 3,75 3,51 3,96 3,61 A1203 0,77 0,70 1,03 1,25 0,12 1,14

Pe203 0,076 0,076 0,082 0,079 0,077 0,081 S03 0,31 0,36 0,32 0,46 0f50 0,46

Totalt 100,106 100,136 100,112 100,199 100,027 100,121

Na20/Ca0 og CaO/Mg vægtforholdene er som følger: 21 22 23 24 25 26

Na20/Ca0 2,39 2,92 2,34 2,51 1,59 1,64

CaO/MgO 1,72 1,86 1,71 1,80 2,12 2,19 På grundlag af vægtprocenten af tilbageholdt sulfat i ovennævnte sammensætninger findes mængden af saltkage, som bidrager til luftforurening, og som er anført i nedenstående tabel.

21 22 23 24 25 26 SO, i mænge vægt% 0,38 0,38 0,39 0,78 1,23 1,18 SO, tilbageholdt i glas vægt% 0,31 0,36 0,32 0,46 0,50 0,46 SO, udsendt vægt% 0,07 0,02 0,07 0,32 0,73 0,72 % af SO, tilbageholdt i^glas 81,6 94,7 82,1 59,0 40,7 39,0 % af S03 udsendt 18,4 5,3 17,9 41,0 59,3 61,0

Claims (4)

1. 4q 142050 P_a_t_e_n_t_k_r_a_y_.
2. 1. Fladglasgenstand fremstillet ved Pittsburgh-pladetræknings- eller ved flydeglasfremstillingsprocessen og herefter eventuelt styrkebehandlet, kendetegnet ved følgende sammensætning : Komponent Vægt% på oxidbasis Si02 70 - 73,3 Na2Q 15,5 - 19,0 CaO 5,5 - 7,7 MgO 3,5-4,9 Al202 0,1 - 1,5 Fe203 0,03 - 0,7 K20 0 - 0,5 S03 0,2 - 0,5 hvori (a) . procentdelene af Si02, Na20, CaO, MgO, A1203, Fe203 og S03 udgør mindst 98 vægtprocent af hele sammensætningen, og (b) CaO/MgO-vægtforholdet ligger i intervallet fra 1,3 til 1,9 og Na20/Ca0-vægtforholdet ligger i intervallet fra 2,0 til 3,2. 2. .Fladglasgenstand ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den er termisk tempereret.
3. 3. Fladglasgenstand ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den er kemisk styrkebehandlet.
4. 4. Fladglasgenstand ifølge krav 1, kendetegnet 3 2 ved, at den har et Young-modul på under 7,03 x 10 kg/mm .