DE2218283A1 - Verfahren zur Herstellung eines Gemenges für ein Borsilikatglas - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Gemenges für ein BorsilikatglasInfo
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Description
Anmelder: K. y. ?;;;[/$■ e^OiI.U61P2«FABRIEKEW
Akte: PHN- 5591
Anmeldung vom ι Ή. April 1972
PHN. 5591 C
Va/RV.
Verfahren zur Herstellung eines Gemenges für ein Borsilikatglas.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gemenges für ein Borsilikatglas, das aus einem pulverförmigen
Gemisch von Quarzmehl und anderen glasbildenden Bestandteilen besteht.
Unter Borsilikatgläsern sind diejenigen Gläser zu verstehen, die den nachstehenden Bedingungen, in Gew. % ausgedrückt, entsprechen:
SiO2 30 - 80
B2O3 1 - 30 j B2O5 + Ai2O3-^o,
AIpO, 0 - 40 J vorzugsw. -^ 10
R2O <
13 (K2O, Na2O und/oder Li3O)
Läuterungsmittel
Rest: RO (MgO, CaO, SrO und/oder BaO).
209848/0647
-2- PHN. 5591 C.
Das Quarzmehl für das Gemenge wird durch Mahlen von Sand mit einem hohen Reinheitsgrad erhalten, d.h., dass es nahezu lediglich
aus SiOp besteht.
Das Schmelzen eines derartigen quarzmehlhaltigen Gemenges beansprucht verhältnismässig viel Zeit, wenn eine gut homogene Schmelze
verlangt wird, aus der ein klumpen- und Spannungspunkte-, schlieren- und steinschenfreies Borsilikatglas erhalten wird. Die Glasentnahme aus dem
Ofen, in dem ein solches Gemenge geschmolzen wird, ist demzufolge gering.
Nach der Erfindung wurde nun gefunden, dass eine erhebliche Beschleunigung des Schmelzvorgangs dadurch erreicht werden kann, dass
Quarzmehl mit einer selektierten Teilchengrosse verwendet wird, die zu mindestens 90 % zwischen 30 und 120/um liegt.
Die Tatsache, dass eine maximale Teilchengrösse des Quarzmehls
wesentlich ist, könnte auf Grund kinetischer Erwägungen nicht besonders überraschend sein, ^s lag aber nicht auf der Hand, dass in
der Praxis auch eine untere Grenze für die Korngrösse berücksichtigt werden muss. Es stellte sich jedoch überraschenderweise heraus, dass das
sehr feine Pulver (< 30 /um) Konglomerate bildet, die nach dem Schmelzen nur sehr langsam durch Diffusion verschwinden. Bei einer zu schnellen
Glasentnahme kann es also vorkommen, daes Inhomogenitäten, z.B. in Form
von "Klumpen", auftreten (diese "Klumpen" sind Gebiete mit einer hohen Viskosität infolge eines hohen SiO„-Gehalts), wenn Rohrglas gezogen wird.
Die Verwendung des selektierten Pulvers, in dem die l'eilchengrösse
unterhalb 30/um nahezu fehlt, weist auch noch den Vorteil auf,
dass das Stauben verringert wird, was aus Gesundheitsgründen wichtig ist.
Vorzugsweise wird Quarzmehl verwendet, dessen TeilchengrÖBse
zu mindestens 90 $ zwischen 50 und 100 /um liegt.
2098A8/06
-3- PHN.' 5591 C.
Nach einer weiteren Ausbildung der' Erfindung wurde gefunden,
dass, wenn das Gemenge ausserdem Feldspat enthält, das Schmelzverhalten weiter verbessert wird, wenn neben dem selektierten Quarzmehl auch Feldspat
mit einer selektierten TeilchengrSsse verwendet wird, die zu
mindestens 90 % zwischen 30 und 120 /um und vorzugsweise zwischen 50 und
100 mm liegt.
Es stellte sich heraus, dass mit einem Gemenge, das nur
selektierten Feldspat und unselektiertes Quarzmehl enthält, das Schmelzverhalten
in geringerem Masse verbessert wird.
Zur Herstellung von Glas vom Silikattyp sind als Läuterungsmittel Alkalichloride, Arsentrioxyd und Antimonoxyd bekannt. Es wurde
nun gefunden, dass beim Läutern einer Schmelze, die aus einem nach der Erfindung hergestellten Gemenge erhalten ist, As2O7, und Sb?0, einen
positiven Effekt herbeiführen, d.h., dass im Vergleich zu den anderen Läuterungsmitteln eine grössere Verbesserung des Schmelzverhaltens erzielt
wird.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung bezieht sich auf die Anwendung eines Gemenges für die Herstellung von Borsilikatglas, wobei
vorzugsweise Arsentrioxyd als Läuterungsmittel Anwendung findet.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Beispiel 1
Die Anwendung ausgesiebten Quarzmehls (a) wird mit der Anwendung nicht ausgesiebten Quarzmehls (b) verglichen. Die Pulver weisen
die nachstehenden Korngrössenverteilungen auf:
2Ü9848/0647
/um | 2218283 | 0,5 io | |
/um | PHN. 5591 C | 1 io | |
b) ^160 | /um | 6 io | |
>100 | /UB | O yo | |
>63 | /um | 75 96). | |
>-4O | |||
( <4O | |||
a) > 160/um 0,2 % >
100/um 1,5%
> 63/um 38 $ ^" 45/um . 75 %
>32/um 91 %
( < 32 /um 9 % )
Diese Pulver wurdenzusammen mit Borsäure, Borax, Soda, Pottasche,
Dolomit, Calcit und Aluminiumoxyd zum Schmelzen von Glas der nachstehenden Zusammensetzung verwendet:
1) SiO2 73,0 io CaO 0,8 °/o
B2O5 17,4 i>
MgO 0,3 Na2O 4,6 io Al2O5 2,5
K2O 1,4 io.
In der Zeichnung ist eine graphische Darstellung wiedergegeben, in der für die beiden Gemenge der natürliche Logarithmus von K,
das ist die Anzahl Klumpen pro 10 g Glas, als Funktion der Schmelzdauer in Stunden aufgetragen ist. Der Effekt der Massnahme nach der Erfindung
äussert sich deutlich in der viel kürzeren Zeit, innerhalb deren die Konglomerate verschwunden sind.
Il
Ahnliche Ergebnisse in bezug auf das Schmelzverhalten wurden
erzielt, wenn ein Gemenge mit ausgesiebtem Quarzmehl geschmolzen wurde, um die nachstehenden Gläser zu erhalten: (in Gew. %)
2) SiO2 66,7 Li2O 0,7
Bo0z 19,3 A1„OZ 3,3
0,6 As2O5 0,3
9,1.
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-5- PHN. 5591 C.
}) SiO2 64,7 K2O 2,8
B2O3 23,1 A12°3 5f9
Na2O 5,5. Beispiel 2
Die Anwendung ausgesiebten Kalifeldspatpulvers (a) wird mit der Anwendung nicht ausgesiebten Kalifeldspatpulvers (b) verglichen.
Die Pulver weisen die nachstehenden Korngrb'ssenverteilungen auf: a) τΊΟΟ /um O $ b) -7Ί6Ο /um 10
20 $>
40 %
55 65
35%).
Diese Pulver wurden zusammen mit ausgesiebten Quarzmehl, Borsäure, Borax, Soda, Dolomit und Calcit aun Schmelzen von Glas der
nachstehenden Zusammensetzung verwendet! 4) SiO2 67,8 i>
B2O3 19,3 io
Na2O 5,8 # K2O 3,0 %
Al2O3 4»1 96.
Wenn das Schmelzverhalten eines ausgesiebten Kalifeldspat (a) enthaltenden Gemenges mit dem Schmelzverhalten eines nicht ausgesiebtes
Pulver (b) enthaltenden Gemenges verglichen wird, stellt sich heraus, dass das erstere Gemenge bei Schmelzen auf 14000C nach einer
halben Stunde frei von Klumpen ist, während das letztere Gemenge erst nach anderthalb Stunden frei von Klumpen ist. In beiden Gemengen ist
2098 4 8/0647
7100 /um | 0 ψ | b) -7Ί6Ο /um |
~y 63 /um | 79 i° | ■7 100 /um |
~745 /um | 94 i> | y~ 63 /um |
~7*32 /um | 97 io | > 45 /um |
< 32 /um | 3 io) | >·32 /um |
( < 32 /um |
-6- PHN. 5591.C.
das Quarzmehl in ausgesiebter Form vorhanden, wobei mehr als 90 °/q des
Quarzmehls eine Korngrö'sse zwischen 50 und 100 /um aufweist. Dies ergibt
bereits eine Verbesserung des Schmelzverhaltens im Vergleich zu einem
nicht ausgesiebtes Quarzmehl enthaltenden Gemenge um etwa einen Faktor 3 in der Zeitdauer, innerhalb deren keine Klumpen mehr vorkommen.
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Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines Gemenges für ein Borsilikatglas,
das aus einem pulverförmigen Gemisch von Quarzmehl und anderen glasbildenden Bestandteilen besteht, nach dem ein Glas erhalten wird,
das den nachstehenden Bedingungen, in Gew. ^ ausgedrückt, entspricht:
30 - 80
B2O3 1-5Oi B2O5 + Al2O5 T-6,
Al2O^ 0 - 40 J vorzugsw. 7· 10
R2O -C 13(K2O, Na2O und/oder Li3O)
Läuterungsmittel
Rest: RO (MgO, CaO, SrO und/oder BaO),
dadurch gekennzeichnet, dass Quarzmehl mit einer selektierten Teilchengrb'sse
verwendet wird, die zu wenigstens 90 i° zwischen 30 und 120/um
liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Quarzmehl mit einer selektierten Teilchengrösse verwendet wird, die
zu mindestens 90 $ zwischen 50 und 100 /um liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gemenge neben dem selektierten Quarzmehl auch Feldspatpulver
mit einer selektierten Teilchengrösse verwendet wird, die zu mindestens 90 °/o zwischen 30 und 120/um liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmiger Feldspat mit einer selektierten Teilchengrösse verwendet
wird, die zu mindestens 90 f° zwischen 50 und 100 /um liegt.
5. Quarzmehl mit einer selektierten Teilchengrösse, die zu
mindestens 90 °/o zwischen 30 und 120/um liegt.
6. Quarzmehl mit einer selektierten Teilchengrösse, die zu
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-8- PHN. 5591 C.
mindestens 90 fo zwischen 50 und 100/um liegt.
7. Feldspat mit einer selektierten Teilchengrösse, die zu mindestens 90 °/° zwischen 30 und 120 /um liegt.
8. Feldspat mit einer selektierten Teilchengrösse, die zu
mindestens 90 °/o zwischen 50 und 100 /um liegt.
9. Verfahren zum Schmelzen von Glas unter Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellten Gemenges.
10. Verfahren nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, dass
Arsentrioxyd oder Antimonoxyd als Läuterungsmittel verwendet wird.
209848/0647
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Legal Events
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---|---|---|---|
OHW | Rejection |