Zusammenfassung des durch die IGF geförderten Projektes
„Entwicklung bleifreier keramischer Farben“,
Förderkennzeichen 17353N
Für chemisch beständige Skalierungen und Markierungen auf Volumenmessgeräten für den Gebrauch in chemischen Laboratorien aber auch auf Einmalverpackungen z.B. in der Pharmazie oder zur Dekoration von Hohlgläsern in der Konsumglasindustrie werden bisher bleihaltige Emailfarben verwendet. Diese müssen bei Temperaturen zwischen 530 und ca. 600 °C eingebrannt werden, um eine hohe chemische Beständigkeit gegen Säuren und Laugen zu erhalten.
Für die beiden wesentlichsten Grundgläser, nämlich Kalknatronglas und Borosilicatglas, wurden Untersuchungen zur Entwicklung neuer Glasfarben durchgeführt. Dabei konnten für beide Systeme neue Grundsysteme gefunden werden, die aber noch weiter optimiert werden müssen.
Das für Kalknatronglas am besten geeignete System hat einen Tg von 466 °C, schmilzt bei 535 °C auf und liegt in der hydrolytischen Klasse HGB1. Es enthält SiO2, P2O5, B2O3, Al2O3, Na2O, K2O, CaO, TiO2 und ZnO.
Ein Glas mit der hier entwickelten Zusammensetzung kann ohne große Variationen als Grundglas für die Herstellung von Glasfarben eingesetzt werden, die z.B. für Anwendungen auf Ampullenglas eingesetzt werden sollen.
Für Borosilicataglas mit seinem wesentlich kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten konnte ebenfalls ein Glassystem gefunden werden, das attraktiv für Einmalanwendungen als Glasfarbe ist. Das beste System enthält neben ZnO, Al2O3, B2O3 und SiO2 auch K2O und BaO.
Testmuster von Borosilicatglas,
das mit verschiedenen
Farben beschichtet ist.
Durch den Verzicht auf bleihaltige Farben können in Zukunft die Produktionsbedingungen hin¬sichtlich Arbeits- und Umweltschutz wesentlich verbessert werden.
Das IGF-Vorhaben 17353N der Forschungsgemeinschaft Technik und Glas e.V. (FTG) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
über die 