163320. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fehér üvegkristályos anyag előállítására
163320 Táblázat Összetétel Si02 A1 2 0 3 CaO száma MgO Na2 0 MnO S2 ~ F 2 ZnO ZnS Fe2 O a Redukáló anyag I 40—70 5—17 15—45 2—10 0,2—1 2 és ' kevesebb vagy 2—5 ZnO+S — — II 40—60 5—15 25—35 — 0,5—8 — — 3 ±0,5 2 ±0,5 — — III 40—70 5—12 20 38 3—8 — — 0—2 vagy 1—5 ZnO+S — 0—3 IV 40—63,5 5—15 25—35 0,1—3,5 0,5—8 0,1—1,5 0,2—0,8 0,5—6,5 0,5—3,5 — 0,1—1 — [15508 sz. japán sz.l; 201 608 sz. szovjet sz. 1.; 3 170 780 sz. USA sz. 1.] Fluoridok adagolása a kristályosítás kezdetén a hőmérséklet csökkentését célozza. A találmány szerinti megoldás azzal a meglepő eredménnyeljár, hogy segítségével nagy viszkozitású formatartó üvegkristályos anyag készíthető. Az új, nagy visz- 25 kozitású anyag lehetővé teszi az előállítás teljes automatizálását. Összehasonlításképpen közöljük az alábbi adatokat. A Szovjetunióban 1917-ig a fehér színű üvegkristályos anyagok előállítása lapöntéssel történt (300 X 300 X 30 X 20 mm méretben). Az eljárás során az üveget folyamatos kádmedencében megolvasztják (1,5 tonnás napi hozammal), ezt követően az üvegmasszát kézzel fémformákba kiöntik. A formázott termék kristályosodása 11,5 órán át tart. A terméket 6 óra hosszat a lágyulás- 35 pont alatti hőmérsékleten kezelik, majd a hőmérsékletet 200 °C/óra sebességgel 900—1000 °C-ra emelve, a terméket 4 óra hosszat ezen a hőmérsékleten tartják. Ezzel a módszerrel naponta maximálisan 20—30 m2 üvegkristályos anyagot lehet termelni. 40 A találmány szerinti, nátriumoxidot és káliumoxidot tartalmazó üvegösszetétel — amely a kristályosodási hőmérsékleten a viszkozitás növekedését okozza — lehetővé teszi folyamatos technológia alkalmazását és .72 perc kristályosodási idővel napi 1500 m2 síküveg 45 termelését. Az összehasonlító adatokból kitűnik, hogy a találmány szerinti megoldás meglepő, gyakorlatban igen hasznos tulajdonságú anyag előállítását teszi lehetővé. Az üvegkristályos anyagok előállításánál nagy jelen- 50 tősége van a kiindulási üveg viszkozitás-tulajdonságainak. A mellékelt ábrán az üvegmassza viszkozitásának és a kristályosítás idejének összefüggését ábrázoló görbék láthatók. Az ismert összetételű üvegeknél a viszkozitás változását a kristályosítás alatt az 1. görbe szemlél- 55 téti. Ebből látható, hogy ezeknek az üvegeknek a maximális viszkozitása a kristályosítás alatt 108,0 Poise, ami lényegesen alacsonyabb mint a találmány szerinti üvegektől megkövetelt 109' 6 Poise-nak megfelelő alsó alakváltozási határ (2. vonal). A 3, 3', 3" görbék a 60 találmány szerint előállított üvegek viszkozitását tüntetik fel. Az üvegek alacsony viszkozitása nem teszi lehetővé, hogy a termékek kristályosítását az üveg geometriai . alakjának és méreteinek megtartásával a síküveget folya- 65 matosan hengereljük. Ennek az az előfeltétele, hogy azoknak az üvegeknek a viszkozitása, amelyeket folyamatos hengerlés közben kristályosítunk 109 ' 5 Poise felett legyen, különben az üveglap alakja elváltozást szenved, s a kristályosító berendezés hengerjáratainak hengereire tapad vagy ezek között átlapol. A találmány feladata fehér üvegkristályos anyag előállítására alkalmas üveg kialakítása, amelynek összetétele biztosítja az üveg eddiginél nagyobb viszkozitását a kristályosítási hőmérséklettartományban, ami lehetővé teszi, hogy a síküveget folyamatos hengerléssel állítsuk elő. A találmány szerinti üveg, amely fehér üvegkristályos anyag előállítására alkalmas, a következő összetételű (súly%-ban): 48-CaO, 0,8—2,5% -50% Si02 , 5—8% MgO, 0,5—1,5% Fe2 0 3 , 0,2—0,5% Ti02 , 0,5—2% F, A12 0 3 , 20—30% MnO, 0,1—1% valamint 4—7% ZnS és K2 0. A ZnS 1 %-nál kisebb mennyiségben lehet jelen. Az üveg tartalmazhat legfeljebb 1,5% Na2 0-t is de ennek a jelenléte nem feltétlenül szükséges. A Na2 0 jelenlétét a nátriumtartalmú nyersanyag (nagyolvasztó salakja és nátriumfluoroszilikát) idézi elő. A találmány szerint az eddigi üvegekben mindig jelenlevő (1. a táblázatot) nátriumoxidot káliumoxiddal helyettesítjük. A K2 0 bevezetése az üveg minimális viszkozitását a kristályosítási hőmérséklettartományban 109.5-10 p0 i se . ra növeli (1. az ábra 3,3' és 3" görbéit, amelyek az alakváltozási határt jelző 2. vonal felett vannak). A K2 0-nak a salaküveg kristályosodására gyakorolt előnyös hatása a következőkön alapszik: a káliumoxid a nátriumoxiddal összehasonlítva az üveg viszkozitását a kristályosítás hőmérséklettartományában növeli. Ez arra vezethető vissza, hogy a nátriumkationok kordinációs száma az üvegben 6, a káliumkationoké 9. A kationok kordinációs számának nagyságával nő a fémionokkal egyesülő szilícium-oxigéncsoportok polimerizációs foka. Ezért ha nátriumüveg helyett áttérünk a káliumüvegre, úgy utóbbi viszkozitása nagyobb. A K2 0 a lágyulási hőmérséklet növelésével csökkenti az üveglap kristályosodásának kezdeti hőmérséklete és a lágyulási hőmérséklete közötti különbséget. A K2 0 előnyösen hat az üvegnek a fluoroionok által 2
