EP2619611A2 - Process and means for the treatment of glass objects - Google Patents

Process and means for the treatment of glass objects

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Publication number
EP2619611A2
EP2619611A2 EP11784406.8A EP11784406A EP2619611A2 EP 2619611 A2 EP2619611 A2 EP 2619611A2 EP 11784406 A EP11784406 A EP 11784406A EP 2619611 A2 EP2619611 A2 EP 2619611A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glass
potassium
water
article
treated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11784406.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Leopold Mader
Vesselinka Petrova-Koch
Andreas Mader
Stefan Schachner
Stephen MCDONALD CARNEY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lisec Austria GmbH
Original Assignee
Inova Lisec Technologiezentrum GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Inova Lisec Technologiezentrum GmbH filed Critical Inova Lisec Technologiezentrum GmbH
Publication of EP2619611A2 publication Critical patent/EP2619611A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C09D1/02Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/02Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/15Deposition methods from the vapour phase

Definitions

  • the invention relates to a method and a means for treating, in particular for refining glass objects, in particular flat glass, in order to change their properties, in particular their optical properties, such as the reflection properties of the objects in the desired manner and at the same time to improve their mechanical strength.
  • the process according to the invention involves treating (refining) glass in which the treatment agent (initially) is present in liquid form, in particular as an aqueous environment-friendly solution.
  • glassware e.g. Flat glass
  • water glass to change the properties of the glass.
  • glassware e.g. Flat glass
  • water glass to change the properties of the glass.
  • refractive index upon the passage of light from the flat glass into a light-transmitting article adjacent thereto and / or to improve the corrosion resistance and / or to increase the mechanical strength.
  • US 2,428,357 A is concerned with a method for reducing the reflection of a transparent body.
  • a coating is applied to the glass, which is applied as a uniform film of a colloidal dispersion containing silicic acid or silicates.
  • the coating should then be dried.
  • Preferred dispersions are those of sodium and potassium silicates, especially meta-silicates (water glass).
  • the abrasion-resistant, porous and sinter-stable SiO 2 layer is to be applied to soda-lime glass using an aqueous coating solution having a pH of from 3 to 12 and containing from 0.5 to 5.0% by weight of ortho-silica particles [SiO x ( OH) y ] n can be obtained by coating the soda-lime glass with an aqueous solution and then drying the coating. Finally, the glass should be cured by tempering and quenching.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which can be carried out by simple means and which allows the desired effect of treatment, namely refining, in the sense of antireflection and curing of glass objects, readily and in one Step to reach. Furthermore, the should Invention provide a means by which the inventive method can be performed.
  • a for example in a carrier gas (eg air or nitrogen) contained, finely divided (sprayed) and / or dissolved substance, in particular an aqueous solution of potassium waterglass on an article of glass, such as flat glass, preferably from Lime-soda-glass, depressed.
  • a carrier gas eg air or nitrogen
  • finely divided (sprayed) and / or dissolved substance in particular an aqueous solution of potassium waterglass on an article of glass, such as flat glass, preferably from Lime-soda-glass, depressed.
  • the treatment according to the invention of glass during glass hardening not only achieves that the optical properties are changed, e.g. the reflectivity of the glass article is reduced, but also that the surface of the glass article is refined and hardened, which means increased abrasion resistance.
  • a further advantage of the method according to the invention is that the amount of applied treatment agent is determined quite simply by selecting the duration of the treatment.
  • the dewpoint cooled article is exposed to the carrier gas containing the treating agent or in finely divided form (especially an aqueous solution of potassium waterglass).
  • the amount of treating agent applied may be determined by the temperature difference between the carrier gas in which the material is dissolved or finely divided and the article to be treated.
  • An application example of the method according to the invention is the treatment of glass, in particular flat glass (preferably soda-lime glass) with potassium water glass, which, as mentioned above, the properties of glass, in particular the reflection, abrasion resistance and hardness changed.
  • Water glass can be prepared by reacting sodium or potassium carbonate with quartz to form sodium or potassium metasilicate to give C0 2 according to the following reaction equation.
  • the cooled glass is ground to a powder, it is dissolved in water at high temperatures (eg 150 ° C at 5 bar pressure) liquid water glass (liquid glass) as a clear, colloidal alkaline solution or as an alkaline gel (gelatinous to solid mass) won.
  • high temperatures eg 150 ° C at 5 bar pressure
  • liquid water glass liquid glass
  • alkaline gel gelatinous to solid mass
  • the treated with potassium water glass object is still heated glass to achieve that the potassium water glass reacts with the underlying glass body, in particular fuses and achieves an enamel-like surface layer ("glass skin")
  • an elevated temperature for example a temperature of about 600 ° C to 650 ° C.
  • This heating may be carried out by means common in the glass industry, such as those used to harden glass. Such systems are known for example from WO 97/34844 A or AT 410 087 B.
  • the treatment with potassium water glass is combined with (non-contact) hardening of glass and can be carried out in particular in one step.
  • Glass skin an enamel-like outer layer extending into the glass body
  • the environment in which the treatment substance (eg waterglass) in a carrier gas, for example air or nitrogen, (preferably: nitrogen) in finely divided or dissolved form can be achieved, for example, be achieved in that the treatment is sprayed into a room in which it then in finely divided form, as a kind of fog, is present. If the temperature in the environment is increased, it can also be achieved that the treatment substance at least partially passes into the gas phase, ie is dissolved in the carrier gas (for example air or nitrogen). For example, the environment is kept at room temperature.
  • a carrier gas for example air or nitrogen
  • the process of the invention in particular for the treatment of flat glass panels with potassium water glass in a continuous process, so be carried out substantially continuously.
  • a flow rate of 5 to 20 m / min, in particular 9 to 15 m / min can be achieved, so that there is a powerful coating process.
  • the medium in addition to the treatment substance added active ingredients.
  • an organic substance may be added to the environment. This does not interfere with the coating itself, since the organic substance is burned or decomposed in the subsequent thermal treatment to fuse the treatment agent to the underlying glass body (heating from 600 ° C to 650 ° C).
  • the glass - preferably flat glass of soda-lime glass - is sprayed, for example in a chamber - with a water glass spray.
  • a water glass spray In particular, potassium water glass is used.
  • glass should be preheated to 30 ° to prevent water from the air from condensing on the glass.
  • the glass should be washed hot and rinsed with regenerated water.
  • the spray is a solution of potassium water glass in water, wherein the spraying is optionally carried out in a chamber.
  • the glass is moved through the spray exiting nozzles at a speed of 9-15 m / min.
  • the on the glass precipitated solution forms a uniform covering on the glass surface on one or optionally on both sides.
  • the glass surface is allowed to dry or subjected to a drying step.
  • the glass as is conventional for thermal curing, is warmed and quenched so that the previously bound amount of the applied agent is sintered and a continuous transition from the glass core to the outer nano-porous glass surface (potassium-containing) in the form of a kind of skin "arises.
  • Fields of application of the anti-reflection glasses with hardening thus produced are, for example, photovoltaic modules and multiple insulating glass panes.
  • the inventive method for reducing the reflection of soda-lime glass, especially those with a low iron content uses in one embodiment a highly diluted, aqueous solution of potassium waterglass with a low concentration of potassium hydroxide (Si0 2 : KOH about 3.5: 1 or higher).
  • the potassium-waterglass solution can be sprayed onto the sodium-lime glass (low iron content) while thermally curing thin glass plates (thickness: 2 mm or less) (non-contact).
  • the reflection of the glass surface can be reduced by 1, 5 to 2% on each side together with a hardening of the glass.
  • This (hybrid) technology is energy efficient because the antireflection treatment can be carried out simultaneously with thermal curing. The number of post-processing steps of flat glass is thus reduced.
  • the thickness of the water glass residues on the glass surface should be below 200 nm to avoid scattering points for visible light.
  • a contactless hardening process makes it possible to avoid waviness of the flat glass (especially of glass thinner than 2 mm).
  • the (thin) antireflex-treated and thermally hardened, ie refined, glass can be used in the solar industry (photovoltaic modules, solar thermal systems) and in other industries, eg for LED systems.
  • the glass surface is conditioned prior to curing and prior to spraying the potassium-waterglass mixture so that the surface of the glass (the glass need not be fresh) becomes hydrophilic.
  • the surface of the glass the glass need not be fresh
  • the drying takes place.
  • potassium residues may be washed out with water at room temperature (or low concentration acetic acid) to prevent the surface from blooming in the reaction of potassium with carbon dioxide and the air.
  • the inventive method is extremely simple and can be integrated into existing processes without special measures.
  • the erfindunstrae method results in a very resistant glass surface, since potassium atoms are incorporated into the nano-porous silica residues of the glass body.
  • the surface of glass is (again) made fresh to remove oils, fats and solid particles, e.g. Cutting oil on the edge of the disc, to remove.
  • Advantageous for a successful treatment with the potassium-waterglass solution is that the solution wets the glass, so a continuous film and no drops / streaks are formed, that is evenly applied to the surface to be treated of the glass of potassium waterglass solution.
  • the time between pre-cleaning / activation and actual coating be as short as possible to allow the surface of the glass, e.g. Dust, not contaminated again.
  • soda-lime flat glass is sprayed with an aqueous potassium-waterglass solution, which is applied to the essentially vertically aligned flat glass by a vertical spray bar according to the sol-gel process.
  • Sol-gel method is used in Presently understood as a method in which a sol applied to the glass is then converted to a gel by removing (evaporating) the solvent (water).
  • the applied sol is allowed to dry to a gel, which can be done without a climate chamber or special clean room conditions.
  • the drying time is between 5 min and 25 min.
  • the drying time can be accelerated by (slightly) increased temperature of the flat glass and / or heating panels and / or (light) convection with dry air.
  • sol dries completely to gel, otherwise there is a risk that large components of the layer are removed and stains in the surface of the flat glass become visible.
  • a good coating of the surface shows up when a bluish-purple shimmer can be seen in daylight.
  • the aim is to dissolve as much unbound potassium as possible out of the layer with a large volume of tempered osmosis water (conductivity less than 30 microSiemens).
  • a small amount of bound potassium should remain in the non-porous surface and has the effect of hardening the surface and increasing corrosion resistance. Unbound potassium would corrode at the surface (reaction with carbon dioxide in the air) and degrade the transmission of light.
  • the layer is densified and strengthens the bond with the glass substrate.
  • additives may include dyes, eg a white dye (such as Zinc oxide) which increases the reflectivity, be a fluorescence-causing substance or a substance which makes the obtained after the treatment, present in the surface of the glass layer, electrically conductive.
  • a white dye such as Zinc oxide
  • a substance which makes the obtained after the treatment present in the surface of the glass layer, electrically conductive.
  • 2.1 mm thick white glass with dimensions of 550 x 360 mm is provided with an antireflection surface.
  • the glass is washed in the washing machine with approx. 40 ° hot water. Subsequently, the glass surface is treated with a flame. Then glass is again washed with the washing machine with 40 ° hot water. Then, a glass surface is sprayed with an aqueous potassium-water glass solution. After that, wait until the
  • Spray has reacted with the glass in the region of the surface, which takes about 10 to 15 min to complete.
  • the solution used for spraying had the following composition 96-97% water and 3-4% solids (Si0 2 , potassium, ...), wherein the potassium content of the liquid is less than 1% and in the coating material, a solids content of 3.33% ,
  • the glass is rinsed again with 40 ° hot water.
  • the glass was subjected to thermal curing using a non-contact procedure.
  • Example 3 Using the procedure described in Example 1 and using the means mentioned there, three pieces of glass sheets were treated on one side with K waterglass and cured. In this experiment, the transmission values shown in the diagram of FIG. 2 were determined.
  • Example 3 Using the procedure described in Example 1 and using the means mentioned there, three pieces of glass sheets were treated on one side with K waterglass and cured. In this experiment, the transmission values shown in the diagram of FIG. 2 were determined.
  • the treated surface is the same hardness to harder than a soda lime silicate glass surface.
  • the aim of the experiments was to achieve the desired reduced reflection values, increased hardness and scratch resistance, at least equal to untreated sodium lime glass (float glass) at layer thicknesses of less than 200 nm, in particular a layer thickness of 104 nm.
  • Flat glass in particular soda-lime flat glass, is treated with potassium water glass in order to change the optical properties of soda-lime flat glass, in particular to reduce its reflectivity.
  • the soda-lime flat glass is thermally treated after the application of potassium waterglass to additionally harden the soda-lime flat glass.
  • the treated flat glass can be used in particular for cover plates of photovoltaic modules.

Abstract

Plate glass, in particular soda-lime plate glass, is treated with potassium water glass in order to alter the optical properties of soda-lime plate glass, in particular its reflection behaviour. The soda-lime plate glass is thermally treated after application of potassium water glass in order to achieve additional hardening of the soda-lime plate glass. The treated plate glass can be used, in particular, for cover plates of photovoltaic modules.

Description

Verfahren und Mittel zum Behandeln von Glasgegenständen  Method and means for treating glass articles
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Mittel zum Behandeln, insbesondere zum Veredeln von Glasgegenständen, insbesondere Flachglas, um deren Eigenschaften, insbesondere deren optische Eigenschaften, wie die Reflexionseigenschaften, der Gegenstände in der gewünschten Weise zu ändern und gleichzeitig deren mechanische Festigkeit zu verbessern. The invention relates to a method and a means for treating, in particular for refining glass objects, in particular flat glass, in order to change their properties, in particular their optical properties, such as the reflection properties of the objects in the desired manner and at the same time to improve their mechanical strength.
Insbesondere geht es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um das Behandeln (Veredeln) von Glas, bei dem das Behandlungsmittel (zunächst) in flüssiger Form, insbesondere als wässerige umweltfreundliche Lösung, vorliegt. In particular, the process according to the invention involves treating (refining) glass in which the treatment agent (initially) is present in liquid form, in particular as an aqueous environment-friendly solution.
Ein Beispiel hierfür ist das Behandeln von Glasgegenständen, z.B. Flachglas, mit Wasserglas, um die Eigenschaften des Glases zu verändern. Beispielsweise, um die Reflexion zu vermindern und/oder den Brechungsindex beim Übertritt von Licht aus dem Flachglas in einen an diesem anliegenden, lichtdurchlässigen Gegenstand zu ändern und/oder die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern und/oder die mechanische Festigkeit zu erhöhen. An example of this is the treatment of glassware, e.g. Flat glass, with water glass, to change the properties of the glass. For example, in order to reduce the reflection and / or to change the refractive index upon the passage of light from the flat glass into a light-transmitting article adjacent thereto and / or to improve the corrosion resistance and / or to increase the mechanical strength.
Die US 2,428,357 A befasst sich mit einem Verfahren zum Vermindern der Reflexion eines durchsichtigen Körpers. Dabei soll, um die Reflexion, beispielsweise von Glas, zu verringern, auf das Glas eine Beschichtung, die als einheitlicher Film einer kolloidalen Dispersion enthaltend Kieselsäure oder Silikate aufgebracht werden. Die Beschichtung soll dann getrocknet werden. Bevorzugte Dispersionen sind solche aus Natrium- und Kaliumsilikaten, insbesondere Meta-Silikate (Wasserglas). US 2,428,357 A is concerned with a method for reducing the reflection of a transparent body. In this case, in order to reduce the reflection, for example, of glass, a coating is applied to the glass, which is applied as a uniform film of a colloidal dispersion containing silicic acid or silicates. The coating should then be dried. Preferred dispersions are those of sodium and potassium silicates, especially meta-silicates (water glass).
Die DE 100 51 724 A1 (= EP 1 328 483 B1 = WO 02/032823 A) bezieht sich auf thermisch vorgespanntes, also gehärtetes, Glas mit einer abriebfesten, porösen Si02-Antireflex- Beschichtung. Die abriebfeste, poröse und sinterstabile Si02-Schicht soll auf Kalk-Natron- Glas unter Verwenden einer wässrigen Beschichtungslösung mit einem pH-Wert von 3 bis 12 enthaltend 0,5 bis 5,0 Gew.-% Ortho-Kieselsäureteilchen [SiOx(OH)y]n erhalten werden, indem das Kalk-Natron-Glas mit einer wässrigen Lösung beschichtet und die Beschichtung dann getrocknet wird. Schließlich soll das Glas durch Tempern und Abschrecken gehärtet werden. DE 100 51 724 A1 (= EP 1 328 483 B1 = WO 02/032823 A) relates to thermally toughened, ie hardened, glass having an abrasion-resistant, porous SiO 2 -antireflex coating. The abrasion-resistant, porous and sinter-stable SiO 2 layer is to be applied to soda-lime glass using an aqueous coating solution having a pH of from 3 to 12 and containing from 0.5 to 5.0% by weight of ortho-silica particles [SiO x ( OH) y ] n can be obtained by coating the soda-lime glass with an aqueous solution and then drying the coating. Finally, the glass should be cured by tempering and quenching.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, das mit einfachen Mitteln ausführbar ist und das es erlaubt, die gewünschte Wirkung der Behandlung, nämlich das Veredeln, im Sinne von Antireflexion und Härtung von Glasgegenständen, ohne Weiteres und in einem Schritt zu erreichen. Weiters soll die Erfindung ein Mittel angeben, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which can be carried out by simple means and which allows the desired effect of treatment, namely refining, in the sense of antireflection and curing of glass objects, readily and in one Step to reach. Furthermore, the should Invention provide a means by which the inventive method can be performed.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. This object is achieved according to the invention with a method having the features of claim 1.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Behandlungsverfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche. Preferred and advantageous embodiments of the treatment method according to the invention are the subject of the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein, beispielsweise in einem Trägergas (z.B. Luft oder Stickstoff) enthaltener, fein verteilter (versprühter) und/oder gelöster Stoff, insbesondere eine wässerige Lösung von Kalium-Wasserglas, auf einem Gegenstand aus Glas, beispielsweise Flachglas, vorzugsweise aus Kalk-Natron-Glas, niedergeschlagen. In the method according to the invention, a, for example in a carrier gas (eg air or nitrogen) contained, finely divided (sprayed) and / or dissolved substance, in particular an aqueous solution of potassium waterglass on an article of glass, such as flat glass, preferably from Lime-soda-glass, depressed.
Mit der erfindungsgemäßen Behandlung von Glas während Glashärtens wird nicht nur erreicht, dass die optischen Eigenschaften geändert werden, z.B. das Reflexionsvermögen des Glasgegenstandes verkleinert wird, sondern auch, dass die Oberfläche des Glasgegenstandes veredelt und gehärtet wird, was eine erhöhte Abriebsfestigkeit bedeutet. Zusätzlich ergibt sich ein verbessertes Härten von Silikon, z.B. thermoplastisch verarbeitbarem Silikonelastomer, auf der behandelten Glasoberfläche. The treatment according to the invention of glass during glass hardening not only achieves that the optical properties are changed, e.g. the reflectivity of the glass article is reduced, but also that the surface of the glass article is refined and hardened, which means increased abrasion resistance. In addition, there is improved hardening of silicone, e.g. thermoplastically processable silicone elastomer, on the treated glass surface.
Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, dass ein absolut gleichmäßiges Aufbringen des Mittels unabhängig von der Außenform des Gegenstandes erzielt werden kann. It is advantageous in the method according to the invention that an absolutely uniform application of the agent can be achieved independently of the outer shape of the article.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die Menge des aufgebrachten Behandlungsmittels ganz einfach durch Wählen der Zeitdauer der Behandlung bestimmt wird. A further advantage of the method according to the invention is that the amount of applied treatment agent is determined quite simply by selecting the duration of the treatment.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird der, unter den Taupunkt gekühlte Gegenstand dem Trägergas, das den Behandlungsstoff gelöst oder in fein verteilter Form enthält (insbesondere eine wässerige Lösung von Kalium-Wasserglas), ausgesetzt. In an exemplary embodiment of the invention, the dewpoint cooled article is exposed to the carrier gas containing the treating agent or in finely divided form (especially an aqueous solution of potassium waterglass).
Zusätzlich kann in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Menge des aufgebrachten Behandlungsmittels durch die Temperaturdifferenz zwischen Trägergas, in dem der Stoff gelöst oder fein verteilt ist, und dem zu behandelnden Gegenstand bestimmt werden. In addition, in an exemplary embodiment of the invention, the amount of treating agent applied may be determined by the temperature difference between the carrier gas in which the material is dissolved or finely divided and the article to be treated.
Ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Behandeln von Glas, insbesondere Flachglas (vorzugsweise Kalk-Natron-Glas) mit Kalium-Wasserglas, das, wie oben erwähnt, die Eigenschaften von Glas, insbesondere die Reflexion, Abriebsfestigkeit und Härte, verändert. An application example of the method according to the invention is the treatment of glass, in particular flat glass (preferably soda-lime glass) with potassium water glass, which, as mentioned above, the properties of glass, in particular the reflection, abrasion resistance and hardness changed.
Als Wasserglas werden aus einer Schmelze erstarrte, glasartige, also amorphe, wasserlösliche Natrium- und Kaliumsilikate oder ihre wässrigen Lösungen bezeichnet. As a water glass solidified, glassy, so amorphous, water-soluble sodium and potassium silicates or their aqueous solutions are called from a melt.
Wasserglas kann dadurch hergestellt werden, dass Natrium- oder Kaliumcarbonat mit Quarz zu Natrium- oder Kaliummetasilikat unter Abgabe von C02 nach der folgenden Reaktionsgleichung umgesetzt wird. Water glass can be prepared by reacting sodium or potassium carbonate with quartz to form sodium or potassium metasilicate to give C0 2 according to the following reaction equation.
M2C03 + n Si02 -» M20 · n Si02 + C02 M 2 C0 3 + n Si0 2 -> M 2 0 · n Si0 2 + C0 2
Das abgekühlte Glas wird zu einem Pulver vermählen, daraus wird durch Lösen in Wasser bei hohen Temperaturen (z.B. 150°C bei 5 bar Druck) flüssiges Wasserglas (Flüssigglas) als klare, kolloidale alkalische Lösung oder auch als alkalisches Gel (gallertartige bis feste Masse) gewonnen. The cooled glass is ground to a powder, it is dissolved in water at high temperatures (eg 150 ° C at 5 bar pressure) liquid water glass (liquid glass) as a clear, colloidal alkaline solution or as an alkaline gel (gelatinous to solid mass) won.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der mit Kalium-Wasserglas behandelte Gegenstand aus Glas noch erhitzt wird, um zu erreichen, dass das Kalium- Wasserglas mit dem darunter liegenden Glaskörper reagiert, insbesondere verschmilzt und eine emailartige Oberflächenschicht („Glashaut") erzielt wird. Dies kann durch Behandeln bei einer erhöhten Temperatur, beispielsweise einer Temperatur von etwa 600°C bis 650°C erreicht werden. In the context of the invention can be provided that the treated with potassium water glass object is still heated glass to achieve that the potassium water glass reacts with the underlying glass body, in particular fuses and achieves an enamel-like surface layer ("glass skin") This can be achieved by treatment at an elevated temperature, for example a temperature of about 600 ° C to 650 ° C.
Dieses Erhitzen kann mit Hilfe von in der Glasindustrie üblichen Anlagen, wie sie zum Härten von Glas verwendet werden, ausgeführt werden. Solche Anlagen sind beispielsweise aus der WO 97/34844 A oder der AT 410 087 B bekannt. Bei der Erfindung wird das Behandeln mit Kalium-Wasserglas mit (berührungslosem) Härten von Glas kombiniert und kann insbesondere in einem Schritt ausgeführt werden. This heating may be carried out by means common in the glass industry, such as those used to harden glass. Such systems are known for example from WO 97/34844 A or AT 410 087 B. In the invention, the treatment with potassium water glass is combined with (non-contact) hardening of glass and can be carried out in particular in one step.
Das nachträgliche Erwärmen des behandelten Glasgegenstandes, um das auf den Glasgegenstand aufgebrachte Kalium-Wasserglas mit dem darunter liegenden Glaskörper (Glasscheibe oder Glastafel) reagieren zu lassen und bleibend zu verbinden, indem auf dem Glaskörper eine emailartige, äußere, sich in den Glaskörper erstreckende Schicht („Glashaut") erzeugt wird, kann mit dem Härten des Glaskörpers, insbesondere der Glasscheibe oder Glastafel, kombiniert sein. Subsequent heating of the treated glass article to allow the potassium waterglass applied to the glass article to react with the glass body (glass or glass sheet) underneath and to join permanently by forming on the glass body an enamel-like outer layer extending into the glass body ( "Glass skin") can be combined with the hardening of the glass body, in particular the glass sheet or glass sheet.
Das Milieu, in dem der Behandlungsstoff (z.B. Wasserglas) in einem Trägergas, beispielsweise Luft oder Stickstoff, (bevorzugt: Stickstoff) in fein verteilter oder gelöster Form, enthalten ist, kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Behandlungsstoff in einen Raum eingesprüht wird, in dem er dann in fein verteilter Form, quasi als Nebel, vorliegt. Wenn die Temperatur in dem Milieu erhöht wird, kann auch erreicht werden, dass der Behandlungsstoff wenigstens teilweise in die Gasphase übertritt, also in dem Trägergas (beispielsweise Luft oder Stickstoff) gelöst ist. Beispielsweise wird das Milieu auf Raum- Temperatur gehalten. The environment in which the treatment substance (eg waterglass) in a carrier gas, for example air or nitrogen, (preferably: nitrogen) in finely divided or dissolved form, can be achieved, for example, be achieved in that the treatment is sprayed into a room in which it then in finely divided form, as a kind of fog, is present. If the temperature in the environment is increased, it can also be achieved that the treatment substance at least partially passes into the gas phase, ie is dissolved in the carrier gas (for example air or nitrogen). For example, the environment is kept at room temperature.
Mit Vorteil kann das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere zum Behandeln von Flachglastafeln mit Kalium-Wasserglas im Durchlaufverfahren, also im Wesentlichen kontinuierlich, ausgeführt werden. Bei im Durchlaufverfahren ausgeführtem Behandeln von Glastafeln mit Wasserglas gemäß dem Verfahren der Erfindung kann eine Durchlaufgeschwindigkeit von 5 bis 20 m/min, insbesondere 9 bis 15 m/min erzielt werden, sodass ein leistungsfähiges Beschichtungsverfahren vorliegt. Advantageously, the process of the invention, in particular for the treatment of flat glass panels with potassium water glass in a continuous process, so be carried out substantially continuously. In continuous processing of glass sheets with water glass according to the method of the invention, a flow rate of 5 to 20 m / min, in particular 9 to 15 m / min can be achieved, so that there is a powerful coating process.
Im Rahmen der Erfindung ist auch in Betracht gezogen, das Niederschlagen des Behandlungsmittels durch dem Milieu zusätzlich zu dem Behandlungsstoff zugesetzte Wirkstoffe zu fördern. Beispielsweise kann im Fall von Wasserglas als Behandlungsstoff dem Milieu eine organische Substanz zugesetzt werden. Dies stört für die Beschichtung selbst nicht, da die organische Substanz bei der nachfolgenden thermischen Behandlung, um das Behandlungsmittel mit dem darunter liegenden Glaskörper zu verschmelzen (Erhitzen von 600°C bis 650°C), brennt bzw. zersetzt wird. Within the scope of the invention, it is also contemplated to promote the precipitation of the treatment agent by the medium in addition to the treatment substance added active ingredients. For example, in the case of water glass as a treatment substance, an organic substance may be added to the environment. This does not interfere with the coating itself, since the organic substance is burned or decomposed in the subsequent thermal treatment to fuse the treatment agent to the underlying glass body (heating from 600 ° C to 650 ° C).
Beim erfindungsgemäßen Behandeln von Flachglas, insbesondere zum Erzeugen einer AntiReflex-Oberfläche und zum Härten von Glas kann bei der Erfindung wie folgt vorgegangen werden: In the treatment according to the invention of flat glass, in particular for producing an anti-reflection surface and for hardening glass, the following procedure can be used in the invention:
Das Glas - vorzugsweise Flachglas aus Kalk-Natron-Glas - wird, beispielsweise in einer Kammer - mit einem Wasserglas-Sprühnebel besprüht. Verwendet wird insbesondere Kalium-Wasserglas. Vor dem Aufsprühen soll Glas auf 30° vorgewärmt werden, damit sich nicht Wasser aus der Luft auf dem Glas niederschlägt. The glass - preferably flat glass of soda-lime glass - is sprayed, for example in a chamber - with a water glass spray. In particular, potassium water glass is used. Before spraying, glass should be preheated to 30 ° to prevent water from the air from condensing on the glass.
Zur Vorbehandlung soll das Glas heiß gewaschen und mit regeneriertem Wasser gespült werden. For pretreatment, the glass should be washed hot and rinsed with regenerated water.
Der Sprühnebel ist eine Lösung von Kalium-Wasserglas in Wasser, wobei das Sprühen gegebenenfalls in einer Kammer ausgeführt wird. Vorzugsweise wird das Glas durch den Sprühnebel, der aus Düsen austritt, mit einer Geschwindigkeit von 9-15m/min hindurch bewegt. The spray is a solution of potassium water glass in water, wherein the spraying is optionally carried out in a chamber. Preferably, the glass is moved through the spray exiting nozzles at a speed of 9-15 m / min.
Der Sprühnebel schlägt sich auf der Glasscheibe nieder und erzeugt dort einen geschlossenen Film, bestehend aus der Lösung von Kalium-Wasserglas in Wasser. Die auf dem Glas niedergeschlagene Lösung bildet auf der Glasfläche auf einer oder gegebenenfalls auf beiden Seiten eine einheitliche Bedeckung. The spray settles on the glass and creates there a closed film, consisting of the solution of potassium water glass in water. The on the glass precipitated solution forms a uniform covering on the glass surface on one or optionally on both sides.
Als nächster Schritt wird die Glasoberfläche trocknen gelassen oder einem Trocknungsschritt unterworfen. As the next step, the glass surface is allowed to dry or subjected to a drying step.
In einem nachfolgenden Waschvorgang wird nicht an Glas gebundenes Kalium wieder (möglichst bald) ausgewaschen. In a subsequent washing process, potassium not bound to glass is washed out again (as soon as possible).
Im Anschluss daran wird das Glas, wie dies für thermisches Härten üblich ist, aufgewärmt und abgeschreckt, so dass die zuvor gebundene Menge des aufgebrachten Mittels aufsintert und ein kontinuierlicher Übergang vom Glaskern zur äußeren nano-porösen Glasoberfläche (kaliumhaltig) in Form einer Art„Haut" entsteht. Thereafter, the glass, as is conventional for thermal curing, is warmed and quenched so that the previously bound amount of the applied agent is sintered and a continuous transition from the glass core to the outer nano-porous glass surface (potassium-containing) in the form of a kind of skin "arises.
Einsatzgebiete der so hergestellten Anti-Reflex-Gläser mit Härtung sind beispielsweise Photovoltaik-Module und Mehrfachisolierglasscheiben. Fields of application of the anti-reflection glasses with hardening thus produced are, for example, photovoltaic modules and multiple insulating glass panes.
Durch die Behandlung von Glas mit Kalium-Wasserglas im Zuge der Behandlung gemäß der Erfindung, werden nicht nur dessen Antireflexeigenschaften geändert, nämlich im Sinne einer Erhöhung der Antireflexeigenschaften (Vermindern der Reflexion) erreicht, sondern es wird auch ein Vorspannen herbeigeführt, da durch den Einbau von Kaliumionen (bitte beachten, es findet kein lonenaustausch statt) in die poröse Oberfläche des Glases eine Spannung erzeugt wird, die eine erhöhte Kratzfestigkeit zur Folge hat. By the treatment of glass with potassium water glass in the course of the treatment according to the invention, not only its antireflective properties are changed, namely in the sense of increasing the antireflection properties (reduction of reflection) achieved, but it is also caused by biasing Of potassium ions (please note, there is no ion exchange) in the porous surface of the glass, a tension is generated, which has an increased scratch resistance.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verringern der Reflexion von Kalk-Natron-Glas, insbesondere solchem mit geringem Eisenanteil, verwendet in einer Ausführungsform eine stark verdünnte, wässrige Lösung von Kalium-Wasserglas mit geringer Konzentration von Kaliumhydroxid (Si02 : KOH etwa 3,5 : 1 oder höher). Die Kalium-Wasserglaslösung kann auf das Natrium-Kalk-Glas (mit geringem Eisengehalt) aufgesprüht werden, während dünne Glasplatten (Dicke: 2 mm oder weniger) (berührungsfrei) thermisch gehärtet werden. So kann die Reflexion der Glasoberfläche um 1 ,5 bis 2 % auf jeder Seite zusammen mit einem Härten des Glases verringert werden. Diese (Hybrid-) Technologie ist energiewirksam, da die Antireflexbehandlung zugleich mit dem thermischen Härten ausgeführt werden kann. Die Anzahl der Nachbearbeitungsschritte von Flachglas ist somit verringert. The inventive method for reducing the reflection of soda-lime glass, especially those with a low iron content, uses in one embodiment a highly diluted, aqueous solution of potassium waterglass with a low concentration of potassium hydroxide (Si0 2 : KOH about 3.5: 1 or higher). The potassium-waterglass solution can be sprayed onto the sodium-lime glass (low iron content) while thermally curing thin glass plates (thickness: 2 mm or less) (non-contact). Thus, the reflection of the glass surface can be reduced by 1, 5 to 2% on each side together with a hardening of the glass. This (hybrid) technology is energy efficient because the antireflection treatment can be carried out simultaneously with thermal curing. The number of post-processing steps of flat glass is thus reduced.
Die Dicke der Wasserglasreste auf der Glasoberfläche sollte unter 200 nm sein, um Streuzentren für sichtbares Licht zu vermeiden. The thickness of the water glass residues on the glass surface should be below 200 nm to avoid scattering points for visible light.
Ein kontaktloses Härtungsverfahren ergibt die Möglichkeit Welligkeit des Flachglases (besonders von Glass dünner als 2 mm) zu vermeiden. Das (dünne) antireflex-behandelte und thermisch gehärtete, also das veredelte, Glas kann in der Solarindustrie (Photovoltaik-Module, Solar Thermische Systeme) und in einer anderen Industrie, z.B. für LED-Systeme, verwendet werden. A contactless hardening process makes it possible to avoid waviness of the flat glass (especially of glass thinner than 2 mm). The (thin) antireflex-treated and thermally hardened, ie refined, glass can be used in the solar industry (photovoltaic modules, solar thermal systems) and in other industries, eg for LED systems.
Mit Vorteil wird die Glasoberfläche in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung vor dem Härten und vor dem Aufsprühen des Kalium-Wasserglas-Gemisches konditioniert, so dass die Oberfläche des Glases (das Glas muss nicht frisch sein) hydrophil wird. Dies ist für die Homogenität der Wassergiasbeschichtung auf der Glasoberfläche von vorteilhafter Bedeutung. Nach dem Auftragen der Schicht erfolgt das Trocknen. Unmittelbar nach dem vollständigen Trocknen der Oberfläche, können Kaliumreste mit Wasser bei Raumtemperatur (oder mit Essigsäure niedriger Konzentration) ausgewaschen werden, um das Ausblühen der Oberfläche in der Reaktion von Kalium mit Kohlendioxid und der Luft zu vermeiden. Advantageously, in an exemplary embodiment of the invention, the glass surface is conditioned prior to curing and prior to spraying the potassium-waterglass mixture so that the surface of the glass (the glass need not be fresh) becomes hydrophilic. This is of advantage for the homogeneity of the water-glass coating on the glass surface. After applying the layer, the drying takes place. Immediately after complete surface drying, potassium residues may be washed out with water at room temperature (or low concentration acetic acid) to prevent the surface from blooming in the reaction of potassium with carbon dioxide and the air.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerordentlich einfach und ohne besondere Maßnahmen in bestehende Verfahrensabläufe integrierbar. Das erfindungemäße Verfahren ergibt eine sehr widerstandsfähige Glasoberfläche, da Kaliumatome in die nano-porösen Silikatreste des Glaskörpers eingebaut werden. The inventive method is extremely simple and can be integrated into existing processes without special measures. The erfindungemäße method results in a very resistant glass surface, since potassium atoms are incorporated into the nano-porous silica residues of the glass body.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Behandeln von Glas (mit dem Ziel dessen Antireflexeigenschaften zu ändern und es zu härten) können beispielsweise folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden: In the method according to the invention for treating glass (with the aim of changing its antireflection properties and hardening it), the following method steps can be carried out, for example:
1. Vorreinigung/Aktivierung 1. Pre-cleaning / activation
Die Oberfläche von Glas wird (wieder) frisch gemacht, um Öle, Fette und Feststoffpartikel, z.B. Schneidöl am Scheibenrand, zu entfernen. Vorteilhaft für eine erfolgreiche Behandlung mit der Kalium-Wasserglas-Lösung ist, dass die Lösung das Glas benetzt, also ein durchgehender Film und keine Tropfen/Schlieren gebildet werden, also auf die zu behandelnde Oberfläche des Glases Kalium-Wasserglaslösung gleichmäßig aufgebracht ist. The surface of glass is (again) made fresh to remove oils, fats and solid particles, e.g. Cutting oil on the edge of the disc, to remove. Advantageous for a successful treatment with the potassium-waterglass solution is that the solution wets the glass, so a continuous film and no drops / streaks are formed, that is evenly applied to the surface to be treated of the glass of potassium waterglass solution.
Es ist anzustreben, dass die Zeitspanne zwischen dem Vorreinigen/Aktivieren und dem eigentlichen Beschichten so kurz wie möglich ist, damit die Oberfläche des Glases, z.B. durch Staub, nicht wieder verunreinigt wird. It is desirable that the time between pre-cleaning / activation and actual coating be as short as possible to allow the surface of the glass, e.g. Dust, not contaminated again.
2. Besprühen mit Behandlungsmittel 2. Spray with treatment
Besprüht wird beispielsweise Kalk-Natron-Flachglas mit einer wässrigen Kalium-Wasserglas- Lösung, die auf das im Wesentlichen lotrecht ausgerichtete Flachglas durch einen vertikalen Sprühbalken nach dem Sol-Gel-Verfahren aufgebracht wird. Sol-Gel-Verfahren wird im Vorliegenden als ein Verfahren verstanden, bei dem ein auf das Glas aufgebrachtes Sol dann durch Entfernen (Abdampfen) des Lösungsmittels (Wasser) in ein Gel übergeführt wird. For example, soda-lime flat glass is sprayed with an aqueous potassium-waterglass solution, which is applied to the essentially vertically aligned flat glass by a vertical spray bar according to the sol-gel process. Sol-gel method is used in Presently understood as a method in which a sol applied to the glass is then converted to a gel by removing (evaporating) the solvent (water).
Wesentlich dabei ist nicht so sehr das Zerstäuben der aufzutragenden Lösung aus Kalium- Wasserglas sondern, dass auf der Glasoberfläche eine geschlossene Fläche des Sol erreicht wird, was insbesondere durch das in dem obigen Punkt erwähnte Hydrophilisieren erreicht wird. What matters is not so much the atomization of the solution of potassium waterglass to be applied but that a closed surface of the sol is achieved on the glass surface, which is achieved in particular by the hydrophilization mentioned in the above point.
3. Reaktionszeit (Trocknen) 3. Reaction time (drying)
Das aufgebrachte Sol wird zu einem Gel auftrocknen gelassen, was auch ohne Klimakammer oder spezielle Reinraumbedingungen erfolgen kann. The applied sol is allowed to dry to a gel, which can be done without a climate chamber or special clean room conditions.
Je nach klimatischen Verhältnissen und Scheibentemperatur beträgt die Trockenzeit zwischen 5 min und 25 min. Depending on the climatic conditions and the temperature of the window, the drying time is between 5 min and 25 min.
Die Trockenzeit kann durch (geringfügig) erhöhte Temperatur des Flachglases und/oder Heizpaneele und/oder (leichte) Konvektion mit trockener Luft beschleunigt werden. The drying time can be accelerated by (slightly) increased temperature of the flat glass and / or heating panels and / or (light) convection with dry air.
Es ist vorteilhaft, dass das Sol vollständig zu Gel auftrocknet, da sonst die Gefahr besteht, dass große Bestandteile der Schicht entfernt werden und Flecken in der Oberfläche des Flachglases sichtbar werden. It is advantageous that the sol dries completely to gel, otherwise there is a risk that large components of the layer are removed and stains in the surface of the flat glass become visible.
Eine gute Beschichtung der Oberfläche zeigt sich, wenn im Tageslicht ein bläulich-violettes Schimmern zu erkennen ist. A good coating of the surface shows up when a bluish-purple shimmer can be seen in daylight.
4. Nachreinigung 4. Post-cleaning
Ziel ist es, dass mit einem großen Volumen an temperiertem Osmosewasser (Leitfähigkeit kleiner als 30 mikroSiemens) so viel nicht gebundenes Kalium wie möglich aus der Schicht gelöst wird. Eine kleine Menge gebundenes Kalium soll in der non-porösen Oberfläche bleiben und hat den Effekt, dass es die Oberfläche härtet und die Korrosionsbeständigkeit erhöht. Nicht gebundenes Kalium würde an der Oberfläche korrodieren (Reaktion mit Kohlendioxid in der Luft) und die Transmission von Licht verschlechtern. The aim is to dissolve as much unbound potassium as possible out of the layer with a large volume of tempered osmosis water (conductivity less than 30 microSiemens). A small amount of bound potassium should remain in the non-porous surface and has the effect of hardening the surface and increasing corrosion resistance. Unbound potassium would corrode at the surface (reaction with carbon dioxide in the air) and degrade the transmission of light.
5. Durch thermisches Härten des beschichteten Glases wird die Schicht verdichtet und stärkt die Bindung mit dem Glas-Substrat. 5. By thermally curing the coated glass, the layer is densified and strengthens the bond with the glass substrate.
Eine weitere im Rahmen der Erfindung in Betracht gezogene Möglichkeit, die Eigenschaften von Glas nach dem erfindungsgemäßen Behandeln, besteht darin, dem Kalium-Wasserglas Zusätze beizumengen. Solche Zusätze, können Farbstoffe, z.B. ein weißer Farbstoff (wie Zinkoxid), der das Reflexionsvermögen erhöht, ein Fluoreszenz bewirkender Stoff oder ein Stoff sein, der die nach dem Behandeln erhaltene, in der Oberfläche des Glases vorliegende Schicht, elektrisch leitend macht, sein. Another possibility considered in the context of the invention, the properties of glass after the treatment according to the invention, is to add additives to the potassium waterglass. Such additives may include dyes, eg a white dye (such as Zinc oxide) which increases the reflectivity, be a fluorescence-causing substance or a substance which makes the obtained after the treatment, present in the surface of the glass layer, electrically conductive.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Hereinafter, embodiments of the invention are shown.
Beispiel 1 example 1
Bei diesem Beispiel wird 2,1 mm dickes Weißglas mit Abmessungen 550 x 360 mm mit einer Antireflexionsoberfläche versehen. In this example, 2.1 mm thick white glass with dimensions of 550 x 360 mm is provided with an antireflection surface.
Die Vorgangsweise ist wie folgt: The procedure is as follows:
Das Glas wird in der Waschmaschine mit ca. 40° heißem Wasser gewaschen. Im Anschluss daran wird die Glasoberfläche mit einer Flamme behandelt. Darauf wird Glas erneut mit der Waschmaschine mit 40° heißem Wasser gewaschen. Dann wird eine Glasoberfläche mit einer wässrigen Kalium-Wasserglaslösung besprüht. Danach wird gewartet bis das The glass is washed in the washing machine with approx. 40 ° hot water. Subsequently, the glass surface is treated with a flame. Then glass is again washed with the washing machine with 40 ° hot water. Then, a glass surface is sprayed with an aqueous potassium-water glass solution. After that, wait until the
Sprühmittel mit dem Glas im Bereich von dessen Oberfläche reagiert hat, was etwa 10 bis 15 min in Anspruch nimmt. Spray has reacted with the glass in the region of the surface, which takes about 10 to 15 min to complete.
Die zum Besprühen verwendete Lösung hatte folgende Zusammensetzung 96-97% Wasser und 3-4% Feststoffanteile (Si02, Kalium, ...), wobei der Kaliumgehalt der Flüssigkeit kleiner 1% ist und im Beschichtungsmaterial ein Feststoffanteil von 3,33 % vorliegt. The solution used for spraying had the following composition 96-97% water and 3-4% solids (Si0 2 , potassium, ...), wherein the potassium content of the liquid is less than 1% and in the coating material, a solids content of 3.33% ,
Im Anschluss daran wird das Glas erneut mit 40° heißem Wasser abgespült. Afterwards the glass is rinsed again with 40 ° hot water.
Im Anschluss daran wurde das Glas einem thermischen Härten unterworfen, wobei mit einer berührungslosen Verfahrensweise gearbeitet worden ist. Thereafter, the glass was subjected to thermal curing using a non-contact procedure.
Im Ergebnis wurden die Durchlässigkeiten (Transmission), die im Diagramm der Fig. 1 gezeigt sind. As a result, the transmittances (transmission) shown in the diagram of FIG. 1 became.
Beispiel 2 Example 2
Mit der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise und unter Verwendung der dort genannten Mittel wurden drei Stück Glasscheiben auf einer Seite mit K-Wasserglas behandelt und gehärtet. Bei diesem Versuch wurden die in dem Diagramm der Fig. 2 wiedergegebenen Transmissionswerte ermittelt. Beispiel 3 Using the procedure described in Example 1 and using the means mentioned there, three pieces of glass sheets were treated on one side with K waterglass and cured. In this experiment, the transmission values shown in the diagram of FIG. 2 were determined. Example 3
Mit der Arbeitsweise und den Mitteln, die im Beispiel 1 genannt sind, wurde dünne nano- poröse Glas-Haut erzeugt. Bei einer Scheibe wurde ein Drittel der Fläche unbehandelt, ein Drittel der Fläche einseitig beschichtet und ein Drittel der Fläche auf beiden Seiten behandelt. Bei weiteren Scheiben wurden je einfach beschichtet und auf beiden Seiten behandelt. Bei diesem Versuch wurden die Transmissionswerte gemäß Fig. 3 erzielt. With the procedure and the means mentioned in Example 1, thin nanoporous glass skin was produced. One slice treated one third of the area untreated, one third of the area was unilaterally coated and one third of the area treated on both sides. For further disks were each simply coated and treated on both sides. In this experiment, the transmission values according to FIG. 3 were achieved.
Bei allen Versuchen ergab sich eine Härte nach dem 'Pencil-Test' (DIN 55350-18, ISO 15 84) auch bei der härtesten Stufe des Tests (Härte H9). In all tests, a hardness according to the 'pencil test' (DIN 55350-18, ISO 15 84) was found even at the hardest stage of the test (hardness H9).
Es ergab sich auch bei der härtesten Stufe, der Härte H9, des 'Pencil-Test' (ISO 15184) keine Verletzung der Oberfläche.  There was no surface damage even at the hardest grade, hardness H9, of the pencil test (ISO 15184).
Mit einem (nicht genormten) Kratzversuch, mit einer Kratztiefe von 50nm, wurde With a (not standardized) scratching test, with a scratch depth of 50nm, became
reproduzierbar festgestellt, dass die behandelte Oberfläche gleich hart bis härter als eine Natron-Kalk-Silikatglasoberfläche ist. reproducibly determined that the treated surface is the same hardness to harder than a soda lime silicate glass surface.
Ziel der Versuche war es, bei Schichtdicken weniger als 200 nm, insbesondere einer Schichtdicke von 104 nm, die gewünschten verringerten Reflexionswerte, eine erhöhte Härte und eine Kratzfestigkeit, wenigstens gleich unbehandelten Natrium-Kalkglas (Floatglas), zu erreichen. The aim of the experiments was to achieve the desired reduced reflection values, increased hardness and scratch resistance, at least equal to untreated sodium lime glass (float glass) at layer thicknesses of less than 200 nm, in particular a layer thickness of 104 nm.
Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden. In summary, an embodiment of the invention can be described as follows.
Flachglas, insbesondere Kalk-Natron-Flachglas, wird mit Kalium-Wasserglas behandelt, um die optischen Eigenschaften von Kalk-Natron-Flachglas zu ändern, insbesondere dessen Reflexionsvermögen zu verringern. Das Kalk-Natron-Flachglas wird nach dem Auftragen von Kalium-Wasserglas thermisch behandelt, um zusätzlich ein Härten des Kalk-Natron- Flachglases zu erzielen. Das behandelte Flachglas kann insbesondere für Deckscheiben von Photovoltaik-Modulen verwendet werden. Flat glass, in particular soda-lime flat glass, is treated with potassium water glass in order to change the optical properties of soda-lime flat glass, in particular to reduce its reflectivity. The soda-lime flat glass is thermally treated after the application of potassium waterglass to additionally harden the soda-lime flat glass. The treated flat glass can be used in particular for cover plates of photovoltaic modules.

Claims

Ansprüche: Claims:
Verfahren zum Behandeln von Gegenständen aus Glas, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand, vorzugsweise eine Flachglasscheibe, insbesondere Process for treating objects made of glass, characterized in that the object, preferably a flat glass pane, in particular
Flachglasscheibe aus Natron-Kalkglas, mit Kalium-Wasserglas behandelt und anschließend thermisch behandelt, insbesondere gehärtet, wird. Flat glass pane made of soda lime glass, treated with potassium water glass and then thermally treated, in particular hardened, is.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand mit einer Lösung von Kalium-Wasserglas behandelt wird. A method according to claim 1, characterized in that the article is treated with a solution of potassium waterglass.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand mit einer Lösung enthaltend Kalium-Wasserglas besprüht wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the object is sprayed with a solution containing potassium water glass.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand vor dem Behandeln mit Kalium-Wasserglas gereinigt wird. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the object is cleaned prior to treatment with potassium water glass.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung enthaltend Kalium-Wasserglas auf den Gegenstand in einer Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the solution containing potassium water glass on the object in a
unterbrechungsfreien Schicht aufgetragen wird. uninterrupted layer is applied.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Gegenstand aufgetragene Schicht trocknen gelassen wird. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the layer applied to the article is allowed to dry.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus der nano-porösen Oberfläche nicht an den Gegenstand gebundenes Kalium Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that from the nano-porous surface not bound to the object potassium
ausgewaschen wird. is washed out.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand zum thermischen Behandeln auf eine Temperatur im Bereich von 600 bis 650°C, vorzugsweise berührungsfrei, erwärmt und dann wieder auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the article for thermal treatment to a temperature in the range of 600 to 650 ° C, preferably non-contact, heated and then cooled back to room temperature.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung verwendet wird, die in Wasser 3 bis 4%, vorzugsweise 3,4%, Feststoffe des Kalium-Wasserglas enthält. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that a solution is used which contains in water 3 to 4%, preferably 3.4%, solids of potassium water glass.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand nach dem Reinigen und vor dem Beschichten mit einer offenen Flamme behandelt wird. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the article is treated after cleaning and before coating with an open flame.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nicht gebundenes Kalium aus der porösen Oberfläche ausgewaschen wird. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that unbound potassium is washed out of the porous surface.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne 10 bis 15 min beträgt. 12. The method according to claim 11, characterized in that the period is 10 to 15 minutes.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Reinigen und/oder beim Auswaschen von Kalium mit etwa 30 bis 50°C, insbesondere mit 40°C warmen Wasser gewaschen wird. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that during cleaning and / or washing out of potassium at about 30 to 50 ° C, in particular with 40 ° C warm water.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand vor dem Behandeln auf eine Temperatur zwischen 20 und 40°C, vorzugsweise auf etwa 30°C angewärmt wird. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the object is heated before treatment to a temperature between 20 and 40 ° C, preferably to about 30 ° C.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auswaschen von nicht gebundenem Kalium regeneriertes Wasser, insbesondere Wasser mit einer Leitfähigkeit von weniger als 50 yS, vorzugsweise weniger als 30yS verwendet wird. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that for the washing of unbound potassium regenerated water, in particular water having a conductivity of less than 50 ys, preferably less than 30yS is used.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Behandeln von Flachglas, dieses im Wesentlichen stehend ausgerichtet behandelt wird. 16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that when treating flat glass, this is treated aligned substantially standing.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung enthaltend Kalium-Wasserglas aus lotrecht übereinander angeordneten Düsen auf das Flachglas gesprüht wird. 17. The method according to claim 16, characterized in that the solution containing potassium water glass from vertically stacked nozzles is sprayed onto the flat glass.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand aus Glas einseitig behandelt, insbesondere antireflektierend gemacht, wird. 18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the article made of glass treated on one side, in particular made anti-reflective, is.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand aus Glas beidseitig behandelt, insbesondere antireflektierend gemacht, wird. 19. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the article of glass treated on both sides, in particular made anti-reflective, is.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die in Form von Wasserglas vorliegende Beschichtung des Gegenstandes aus Glas durch Erhitzen in eine nano-poröse Haut an der Oberfläche des Glasgegenstandes übergeführt wird. 20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the present in the form of water glass coating of the article is transferred from glass by heating in a nano-porous skin on the surface of the glass article.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen der nano- porösen Oberfläche aus Wasserglas der Gegenstand aus Glas auf eine Temperatur in der Größenordnung von 600°C bis 650°C erhitzt wird. 21. The method according to claim 20, characterized in that for producing the nano porous surface of water glass, the article of glass is heated to a temperature in the order of 600 ° C to 650 ° C.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass nach dem 22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that after the
Erhitzen, des als Flachglas vorliegenden Gegenstandes aus Glas, um Wasserglas mit dem Flachglas zu verschmelzen, abrupt abgekühlt wird, um das Flachglas zu härten.  Heating the object of glass as a flat glass to fuse water glass with the flat glass is abruptly cooled to harden the flat glass.
23. Mittel zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine wässerige Lösung von Kalium-Wasserglas ist. 23. Means for carrying out the method according to one of claims 1 to 22, characterized in that the agent is an aqueous solution of potassium water glass.
24. Mittel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel 1 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 4 Gew.-%, Feststoffe des Kalium-Wasserglas gelöst in Wasser enthält. 24. Composition according to claim 23, characterized in that the agent contains 1 to 6 wt .-%, preferably 3 to 4 wt .-%, solids of the potassium water glass dissolved in water.
25. Mittel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel weniger als 25. A composition according to claim 24, characterized in that the means less than
2 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% Kalium enthält.  2 wt .-%, in particular less than 1 wt .-% potassium.
26. Mittel nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mittel wenigstens einer aus der Gruppe bestehend aus Farbstoff, insbesondere mineralischer Farbstoff, Fluoreszenz auslösender Stoff und leitfähig machender Stoff, beigemengt ist. 26. A composition according to any one of claims 23 to 25, characterized in that the agent is at least one of the group consisting of dye, in particular mineral dye, fluorescence triggering substance and conductive fabric making material added.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012020899A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 연세대학교 산학협력단 Anti-reflective glass and a production method therefor
AT13179U1 (en) * 2011-09-22 2013-08-15 Inova Lisec Technologiezentrum Photovoltaic module
EP2808164A1 (en) 2013-05-27 2014-12-03 Basf Se Solar module with flame-retardant properties

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB524427A (en) * 1939-01-31 1940-08-06 Neonelectric Company Ltd Improvements in and relating to the coating of glass and like surfaces
US2428357A (en) * 1942-10-15 1947-10-07 Morris U Cohen Method of reducing reflection of a transparent body
GB846894A (en) * 1956-10-11 1960-08-31 Siemens Edison Swan Ltd Method of coating glass articles and articles coated thereby
US3326715A (en) * 1963-03-20 1967-06-20 Pittsburgh Plate Glass Co Method for producing non-glare, low specular reflecting films on glass articles
US3505051A (en) * 1968-01-16 1970-04-07 Ppg Industries Inc Low-gloss alkali-silicate coating process for glass
US3940511A (en) * 1973-06-25 1976-02-24 Rca Corporation Method for preparing haze-resistant lithium-silicate glare-reducing coating
US4123591A (en) * 1977-03-16 1978-10-31 Martin Marietta Corporation Process for forming an optical black surface and surface formed thereby
SU771037A1 (en) * 1979-01-04 1980-10-15 Предприятие П/Я В-8173 Method of glass-coating of metallic tube inner surface
DE3203291C1 (en) * 1982-02-01 1983-04-14 Heiz, Therese, 6252 Dagmersellen Process for forming an anti-reflective coating on screens
US4578100A (en) * 1985-04-01 1986-03-25 Ppg Industries, Inc. Method of making non-glare coated glass
US4944960A (en) * 1988-09-23 1990-07-31 Sundholm Patrick J Method and apparatus for coating paper and the like
US5336524A (en) * 1988-11-08 1994-08-09 Diesel Kiki Co., Ltd. Evaporator
DE19517045B4 (en) * 1994-05-18 2008-03-27 Holger Spanuth Process for coating a motor vehicle body and its use for applying an underbody protection
JPH097517A (en) * 1995-06-21 1997-01-10 Sony Corp Manufacture of cathode-ray tube
EP0827489A1 (en) 1996-03-21 1998-03-11 Peter Lisec Process and plant for hardening glass plates
AT410087B (en) 1999-05-17 2003-01-27 Lisec Peter Glass sheet heating apparatus, used especially as a heating zone in glass sheet toughening and/or bending installations, comprises a heated metallic and/or ceramic plate located behind the glass sheet
DE10051724A1 (en) 2000-10-18 2002-05-02 Flabeg Gmbh & Co Kg Thermally tempered safety glass used for covers of solar collectors, for photovoltaic cells, for vehicle windscreens and/or for glazing has a porous silicon dioxide layer having a specified refractive index
KR100551465B1 (en) * 2004-09-15 2006-02-14 한국에너지기술연구원 Annealing apparatus with staged cooling system and vacuum insulation type oven for enamel coating process
EP2371778A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-05 Linde Aktiengesellschaft Method for producing toughened flat glass with anti-reflective properties

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
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AT509594A4 (en) 2011-10-15

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