DE637438C

DE637438C - Verfahren zum Herstellen von ultraviolettdurchlaessigem Glas

Info

Publication number: DE637438C
Application number: DEC42060D
Authority: DE
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1927-10-15
Filing date: 1928-10-14
Publication date: 1936-10-28
Also published as: DE556717C; US1889067A; NL52813C; GB298908A

Description

Verfahren zum Herstellen von ultraviolettdurchlässigem Glas Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ultraviolettdurchtä ssigem Glas, bei dein der Eisen- und Titan-Behalt bis auf ganz geringe Spuren herabgesetzt ist und das Glas unter Zusetzen von kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln im Überschuß und unter reduzierenden Bedingungen erschmolzen wird.
Dieses bekannte Verfahren leidet an dem Mangel, daß Kohlenstoffverbindungen dazu neigen, dem Glas eine bernsteingelbe Farbe zu erteilen und die Durchsichtigkeit zu vermindern. Ferner beeinträchtigt der gelbe Ton die Durchlässigkeit am blauen und ultravioletten Ende des Spektrums. Da es schon wegen der unvermeidlichen Verluste an Reduktionsmitteln durch Verdampfen oder Verbrennen kaum möglich ist, die Menge der Reduktionsmittel so zu bemessen; daß diese gerade ausreichen, die gewünschte Reduktion zu bewirken, so war man bisher der Gefahr ausgesetzt, entweder zu wenig Reduktionsmittel zuzusetzen und infolgedessen die gewünschte Reduktion nicht völlig zu erreichen oder durch einen überschuß an Reduktionsmitteln eine Gelbfärbung mit deren schäldlichen Folgen hervorzurufen. Nach der Erfindung wird dem Glassatz das kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel im Überscheiß zugesetzt und gleichzeitig eine Zinkverbindung, zweckmäßig Zinkoxyd, eingeführt. Durch die Zinkverbindung wird das eigentlich durch den Reduktionsinittelüberschuß bedingte Entstehen einer Gelbfärbung im Glase verhindert und ein farbloses oder schwach blaugrün gefärbtes Glas erhalten, das eine bessere Durchlässigkeit für ultraviolette Strahlen besitzt als das gleiche, aber ohne Zusatz einer Zinkverbindung erschmolzene Glas.
Es ist schon vorgeschlagen worden, bei ultrav iolettdurchlässigen Gläsern, die unter Verwendung von kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln erschmolzen Urerden, Zinkoxyd einzuführen. Es ist dabei jedoch nicht erkannt worden, daß Zinkverbindungen imstande sind, die schädlichen Folgen zu verhindern, die sich durch einen übersehuß an kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln einstellen können. Es war vielmehr bisher nur festgestellt worden, daß Zinkoxyd ebenso wie viele andere der üblichen Glasbildner keine schädliche Wirkung auf die Ultraviolettdurchlässigkeit ausübt.
Um die höchste Durchlässigkeit von ultravioletten Strahlen in den Gläsern zu erzielen, wird die Zinkverbindung einer Reinigungsbehandlung unterworfen, durch. welche der als Verunreinigung in den handelsüblichen Zinkverbindungen enthgltene , Bleioxydgehalt in dem fertigen Glase auf 0,003 °ia oder weniger vermindert wird. .
Es hat sich ergeben, daß die Durchlässigkeit der für ultraviolette Strahlen durchlässigen Gläser, die im folgenden mit U. V.-Gläser bezeichnet werden sollen, bei längerer Einwirküng ultravioletter Strahlen zurückgeht. Um die Beständigkeit der Durchlässigkeit der nach der Erfindung hergestellten U. V.-Gläser zu verbessern, ist es vorteilhaft, dem Glassatz eine Borverbindung in solcher Menge zuzusetzen, daß im fertigen Glas die Summe der Prozentsätze an Siliciumdioxyd und Borsäure io- bis 22mal so groß ist als die Summe der Prozentsätze der Alkalien und daß das Verhältnis von Siliciuinoxyd zur Borsäure größer ist als 5 : i. Die Hinzufügung von Boroxyd zu einem oxydierend geschmolzenen Glase vermindert zwar die Anfangsdurchlässigkeit solcher Gläser für einen gewissen Prozentsatz von Eisen- und Titanoxyd. Die Dauerdurchlässigkeit solcher borsäurehaltigen Gläser ist jedoch erheblich besser als die von Borsäure freien Gläser.
Glassätze zur Herstellung von U. V.-Gläsern, bei denen sich die Summe der Prozents ät i ze von Siliciumdioxyd und Borsäure zu der Summe der Prozentsätze der Alkalien wie 9: 1 verhält, sind bekannt. Dieses Verhältnis ist aber zu gering, um einen Einfluß auf die Beständigkeit der U. V.-Gläser auszuüben.
Es wurde gefunden, daß sich diese Beständigkeit der Durchlässigkeit erst dann wesentlich verbessern läßt, wenn dieses Verhältnis auf io : i bis 22 : i ansteigt.
Die folgende Zusammenstellung gibt ein Beispiel für sehr verschiedene Glassorten, die zur Ausführung der Erfindung benutzt werden können:

A B C D

Si O....... 78 74 72 80

B203 :.... o 10 5 10

1a20 ..... 8 5 13 4

I-20...... 9 6 0 2

CaO...... 0 0 6 0

Zn O ...... 4 4 3 3

Al, 03 ..... 1 1 1 i

Säriitliche Gläser wurden unter einem Zusatz einer größeren Menge von kohlenstoffhaltigen Materialien erschmolzen, als es für die Reduktion des Eisens erforderlich ist. Durch die gleichzeitige Hinzufügung des Zinkoxydes wurden hierbei das Entstehen der gelben Farbe verhindert und Gläser mit hoher Dauerdurchlässigkeit erhalten. Das Beispiel D zeigt die Zusammensetzung eines Glases, bei dein sich die Summe der Prozentsätze des Gehaltes an Siliciumdioxyd und Borsäure zur Summe der Prozentsätze des Gehaltes an Alkalien wie 1.5 : i verhält. Außerdem ist das Verhältnis des Gehaltes an' Siliciumdioxyd zum Gehalt an Borsäure größer als 5 : i. Dieses Glas besitzt eine noch höhere Beständigkeit in der Durchlässigkeit als die Gläser nach den Beispielen A bis C.
Die Herstellung von ultraviolettdurclilässigen Gläsern, die bisher besprochen worden sind, erfordert zur Erreichung der besten Durchlässigkeitswerte außer Maßnahmen, um die Reinheit der Bestandteile und Reinheit des fertigen Glases zu sichern, noch besondere Vorsichtsmaßregeln, die viel sorgfältiger sein müssen, als sie gewöhnlich bei der Herstellung von Handelsgläsern oder sogar bei Laboratoriumsversuchen oder Schmelzen angewendet werden.
So ist es wünschenswert, Luft- und Brenngase zu benutzen, welche gefiltert sind, und den erhitzten Brenner mit Nickeldüsen zu versehen, um die Einführung von Eisenbestandteilen aus demselben zu verhindern.
Eine außergewöhnlich lange Berührung des reduzierend geschmolzenen Glases mit Luft, solange es noch einen höheren Temperaturgrad besitzt, ist zu vermeiden finit Rücksicht auf die dann sich ergebende Wiederoxydation des Eisenoxyduls. Die Zeit; die für die üblichen Prozesse der Plattenherstellung gebraucht wird, ist jedoch nicht schädlich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von ultraviolettdurchlässigem Glase, bei dem der Eisenoxyd- und Titanoxydgehalt bis auf ganz geringe Spuren herabgesetzt ist und das Glas unter Zusetzen von kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln im Überschuß und unter reduzierenden Bedingungen erschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die überschüssigen Reduktionsmittel bedingte Gelbfärbung des Glases durch Zusatz einer Zinkverbindung, zweckmäßig Zinkoxyd, beseitigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Glassatz eine Borverbindung in solcher Menge hinzugesetzt wird, daß im fertigen Glas die Summe der Prozentsätze an Siliciunidioxyd und Borsäure io- bis 22mal so groß ist als die Summe der Prozentsätze der Alkalien und daß das Verhältnis von Siliciumdioxyd zur Borsäure größer ist als 5 : z.