NO128993B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en ved påvirkning av vann eller

syre forvitrende glassgjenstand.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av

en ved påvirkning av'vann eller syre forvitrende glassgjenstand, f.

eks. en såkalt miljøvennlig engangsflaske eller engangsboks.

Det er kjent at man i glass som sammensmeltes av egnet

valgte råstoffer ved varmebehandling kan tilveiebringe en faseseparering, som kan resultere i enten utkrystalliseringer eller i glass-tilstand' opptredende'deler. Av de tekniske anvendelser er fluor-opalglass samt med metallkrystallér utført glassfarving (gull- og selenrubin -osv.) de eldste. Teknisk videreutviklede prosesser som tilhører samme gruppe er de av Corningglass utviklede "Vycorproses-ser", "Pyroceramprosesser" og "Fotoceramprosesser". Av disse er sær-

t

lig "Vycorprosessen" betydningsfull i denne sammenhengy . V,e.d;."prosessen utgår man frå alkalibbrsilikatgiass, som smeltes og utformes til en ferdig gjenstand under anvendelse av en tilnærmet normal-glasstek-nikk. Heretter foretas en varmebehandling av gj enst anden ; •'som fører til en av alkaliboratglass' og nesten rent siliciumoksydgl-ass '/dannet oppbygning, fra hvilken alkaliboratdelen kan ekstraheres utén at si-liciumoksydstammen av den grunn faller fra. hverandre. Etter' ekstrak-sjonen utføres en ny varmebehandling, idet den porøse sliiciumoksyd-stamme fortettes til et glass som nær minner om rent siliciumoksyd-, glass, som i prosessen bevarer sin opprinnelige form med,unntak.av en viss krympning.

Hensikten med_ foreliggende oppfinnelse er å anvende glassets faseseparasjonstendens på en annen måte, slik at det oppnås et glass-produkt som i naturen ved påvirkning av vann faller fra hverandre til en kornet masse, som ikke forårsaker en fare for at man kan skjære seg eller som skjemmer omgivelsene. Dette oppnås ved hjelp av en fremgangsmåte som er' kj ennetegnet ved det som fremgår av kravet...

Gjennom en egnet valgt råstoffkombinasjon, hvor det som typiske i glasset gjenblivne komponenter kommer på tale. siliciumoksyd samt vanlige alkali- og jordalkalioksyder og hvor ved hjelp av-varmebehandling etter utforming av gjenstanden fasesepareringen kan sty-res slik at det som resultat oppnås en siliciumrik vanligvis ikke krystallinsk del, som i sin oppbygning er typisk kornformet,. samt en kontinuerlig fase som binder sammen kornene, .som er alkalirik og kan være krystallinsk eller amorf i sin tilstandsform. Sammensetningen av den kontinuerlige fase tilpasses slik at den relativt lett slipper gjennom fra vann eller jordsyrer stammene hydrogenioner (protoner), som i den kontinuerlige fase forårsaker kjemiske forandringer og derved en oppsvelling av fasen og gjennom de derved tilveiebragte spenn-inger en forvitring av produktet langs grenseflatene til de silicium-oksydrike korn. , Den kontinuerlige fases oppdeling kan skje ved en vanlig oppløsningsprosess, særlig.hvis gjenstanden.er utsatt for påvirkning, av alkalisk reagerende vann.

Som eksempel på sammensetninger som har de ifølge oppfinnelsen etterstrebede egenskaper,,, kan. nevnes hovedsystemet (Na20 K20)-Ca0-BaO-SiO2-F, hvori området 12 - 22 % (Na2P .KO), ,0 - ,2, :% CaO,

1 - 6 % BaO, 72 - 79 % Si02 °g„.0 " 1 % F. forekommer glass, hvis smeltning og utforming ikke bereder særskilte tekniske vanskeligheter og ved hvilke fasesepareringen resulterer i et dominerende Si02 inneholdende mikrokorn fase, som utvikles når glasset varmebehandl.es. i temperaturområdet 420 - 720°C. Således gir f. eks. glasset 15; % Na20,

0,5 % CaO, 5,5 % BaO og 79 % Si02 ved varmebehandling 6 timer ved 700°C som resultat av et produkt, hvis vannoppløsbarhet er ca. 10 ganger sammenlignet med oppløsbarheten hos vanlig teknisk flaskeglass, mens glasset 21,5 % Na20, 0 % .CaO, 4,1 % BaO, 74,4 % Si02 ved varmebehandling ,20 timer i 535°C gir et produkt, hvis oppløsbarhet er ca. 100 ganger større enn oppløsbarheten for samme referanse glass. Re-sultatet blir ytterligere bedre hvis Na20 i større utstrekning er-stattes med K20. De faseseparerte korns størrelse samt ved fortsatt behandling også antall pr. volumenhet beror naturligvis på varmebe-handlingstidens lengde såvel som grunnsammensetningen. Dette gir således en mulighet til å regulere produktets egenskaper. Fasesepareringen kan observeres allerede etter en halv times varmebehandling, mens 1 - 3 timers behandling .i det undersøkte system praktisk talt gir fullstendig faseseparering uttrykt i volumdel av den disperse fase. En utover dette forlenget behandlingstid medfører vekst i størrelsen for de-disperse Si02~rike partikler, mens deres antall samtidig minsker. Dette kan være fordelaktig med hensyn til produktets for-vitringshastighet i naturen. De ved teknisk smeltning i praksis uunngålige mengder av fra råstoffene og ildfaste materialer kommende, utover det ovennevnte system opptredende komponenter.som således må betraktes som forurensninger, såsom jernoksyd, aluminiumoksyd og ti-tanoksyd hindrer ikke separasjonen fra å skje på beregnet måte.

Fordi et glass av denne type ikke egner som sådant for for-pakning av produkter som inneholder vann, må gjenstanden for anvend-elsen utstyres med et beskyttelsessjikt, som forhindrer forvitrings-prosessens begynnelse under forpakningens anvendelsestid. Et slikt beskyttelsessjikt kan tilveiebringes ved behandling av det. utformede og ved varmebehandling til faseseparasjon bragte produkt før avkjøl-ing av gjenstanden ved avkjølingens begynnelsestemperatur véd hjelp av i og for seg kjente metoder med dampdannende kjemikalier, såsom aluminiumklorid, tinntetraklorid, titantetraklorid, ammoniumsulfat eller -klorid osv. På grunn av disse stoffers innvirkning mister den på flaten eventuelt værende alkalirike fase hoveddelen av sitt alkali og/eller forandres til et mer vannbestandig tynt sjikt, hvis levetid er tilstrekkelig, men begrenset. Hvis gjenstanden går i stykker begynner forvitringen umiddelbart ved bruddstedene på grunn av vannets innvirkning.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av glassgjenstander i det vesentlige beregnet for engangsbruk, som forvitrer i naturen ved påvirkning av vann, karakterisert ved at glassets kjemiske sammensetning tilhører hovedsystemet 12 - 22 % (Na20 K^ O), 0-2 % CaO, 1 - 6 % BaO, 72 - 79 % Si02 og 0 - 1 % F samt at glassmassen, etter utformingen av gjenstanden, ved varmebehandling fra \ til 20 timer i temperaturområdet 420 - 720°C først ved en faseseparering overføres til en form, hvor den eller de karakteristisk i det vesentlige siliciumoksyd inneholdende kornede fase eller faser er disper-gert i en kontinuerlig fase i hvilken glassets alkalier ér anriket," og at etter denne, behandling gjenstanden stabiliseres mot vannets påvirkning ved'overflatebehandling, som-utføres ved begynnelsestempera-turen for glassets normale avkjølingsprosess i dampen av fordampende aluminium-, tinn-, titan- eller ammoniumforbindelser.