Состав для обработки изделий из стекла

 

Изобретение относится к обработке изделий из стекла и может быть использовано при подготовке поверхности стеклянных заготовок после операции механической обработки. С целью повышения качества обработки поверхности состав для обработки изделий из стекла содержит следующие компоненты, мас.%: лимонная кислота 0,5 - 1,0

комплексообразующее соединение 0,05 - 0,1

фторид аммония 0,05 - 0,15

цитрат калия 0,05 - 0,1 и вода остальное. Плотность микродефектов размером *98 2,0 мкм см<SP POS="POST">-2</SP> составляет 0,01 - 0,05.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706306/33 (22) 19.06.89 (46) 15.07.91, Бюл. ¹ 26 (72) Б,Г.Грибов, И.А.Кирюхин, P.À.Ðîäèîíîâ и Л.Н,Шевякова (53) 666.1.562 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 204478, кл. С 11 0 1/10, 1966. (54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ СТЕКЛА (57) Изобретение относится к обработке изделий из стекла и может быть использовано

Изобретение относится к обработке изделий из стекла и может быть использовано при подготовке поверхности стеклянных заготовок после операции механической обработки.

Цель изобретения — повышение качества обработки поверхности, Сущность изобретения состоит в следующем.

Основной задачей подготовки поверхности изделий из стекла является удаление сорбированных загрязнений с поверхности и придание поверхности постоянных физико-химических свойств по всей площади и во времени. Действие состава реализуется по принципу химического взаимодействия компонентов с поверхностью стекла: в контактной зоне лимонная кислота реагирует с силикатными фазами стекла, а фторион, образованный в результате гидролиза фторида аммония, с кремнекислородной основой стекла, равномерно растворяя поверхностный слой, Вследствие этого все загрязнения полностью десорбируются с поверхности детали.

Ы2„„1662968 Al (я)з С 03 С 23/00, С 11 D 7/04 при подготовке поверхности стеклянных заготовок после операции механической обработки, С целью повышения качества обработки поверхности состав для обработки изделий иэ стекла содержит следующие компоненты, мас, ь; лимонная кислота 0,5—

1,0; комплексообразующее соединение

0,05 — 0,1; фторид аммония 0,05 — 0,15; цитрат калия 0,05 — 0,1 и вода остальное. Плотность микродефектов размером > 2,0 мкм см составляет 0,01-0,05.

Предлагаемый состав характеризуется повышенной комплексообразующей емкостью: во-первых, за счет комплексообразующей способности лимонной кислоты, которая при взаимодействии с продуктами реакции и десорбированными загрязнениями поверхности образует комплексы; вовторых, за счет наличия комплексона (производной аминоуксусной кислоты), которые относятся к мультидентатным хелатообразующим реагентам, присоединяющим не только катионы, окислы металлов и металлы, но и составляющие абразивного материала. Процессы комплексообразования проходят как в обьеме обрабатывающего раствора, так и на поверхности детали, что приводит к плотной "упаковке" продуктов реакций и десорбированных загрязнений в объеме обрабатывающего раствора в процессе обработки с образованием пространственной структуры типа "незамкнутые соты". В процессе комплексообраэования и насыщения комплексона происходит изменение пространственной структуры "незамкнутых сот" вследствие замыкания при образовании водородных связей, возникает

1662968

30

50 напряжение водородных связей. За счет этого происходит расширение еще неиспользованных "незамкнутых сот" и интенсификация процессов комплексообразования, Таким образом, совокупность процессов комплексообразования лимонной кислоты и комплексона приводит к образованию устойчивой упорядоченной структуры в объеме обрабатывающего состава, где окислы редкоземельных элементов, окислы металлов и катионы являются ядром комплексов, равномерно распределенных по всему обьему состава. За счет плотной и прочной упаковки всех видов загрязнений в процессе комплексообразования не происходи вторичной сорбции загрязнений из обрабатывающего состава на поверхность стеклянных изделий. Высокое качество поверхности после обработки гарантировано независимо от характера и величины загрязнений.

Совокупность лимонной кислоты, цитрата калия и натриевых соединений, образовавшихся в процессе обработки стеклянных деталей, обеспечивает постоянство рН среды в контактной зоне в интервале 1,08 — 4,8 (цитратная буферная система). практически не зависимое от температуры, Таким образом, обработку поверхности стеклянных деталей проводят при стабильных параметрах обрабатывающей среды, что обеспечивает равномерность.воздействия состава в каждой точке поверхности, При обработке поверхности стеклянных деталей в предлагаемом ",.îñòàâå на поверхности стекла протекают ионообменные процессы, в результате которых ионы.натрия поверхностного слоя стекла замещаются ионами калия из объема обрабатывающего раствора, Ионы калия, имеющие больший ионный радиус, внедряясь в поверхностный слой, создают внутреннее напряжение сжатия, в результате чего процесс самодиффузии иона натрия в объеме стекла и в приповерхностном слое ограничивается, Вследствие этого практически полностью предотвращаются процессы выщелачивания поверхноСти стеклянных деталей s процессе их эксплуатации и их хранения, Снижение концентрации лимонной кислоты менее 0,5 мас.% создает условия обработки в слабокислых средах, что интенсифицирует процессы вы щелачивания с поверхности стеклянных изделий и снижает качество обработки поверхности за счет появления скрытых дефектов типа

"растрав", являющихся результатом протекания процессов коррозии на поверхности стекла.

Повышение концентрации лимонной кислоты более 1 мас.% нецелесообразно, так как избыток лимонной кислоты снижает растворимость комплексона и приводит к уменьшению комплексообразующей емкости состава в целом. ilp; этом наблюдается прирост точечных дефектов за счет вторичной сорбции загрг. :. е ий пз обрабатывающего состава на пс в;м ;ости стекла.

При уменьшении концентрации комплексообразующего соединения менее 0,05 мас,% процессы комплексообразования значительно замедляются за счет снижения комплексообразующей емкости состава.

При.увеличении концентрации комплексообразующего соединения более 0,1 мас.% снижается его растворимость. Нерастворимые частицы комплексона нарушают целостность пространственной структуры состава. снижая его комплексообразующую способность, вследствие чего ухудшается качество обработки поверхности и наблюдается рост дефектности в виде точек, При снижении концентрации фторида аммония менее 0.05 мас.% снижается полирующая способность состава, вследствие чего менее интенсивно протекают процессы десорбции загрязнений с поверхности стекла и ухудшается качество обработки поверхности.

Увеличение концентрации фторида аммония более 0,15 мас.% приводит к интенсификации химического взаимодействия в местах локальных микронарушений фториона с кремнекислородной основой стекла.

За счет этого увеличивается глубина микрорельефа и рост вторичной сорбции загрязнений в локальных областях микронарушений поверхности

Как уменьшение концентрации цитрата калия менее 0,05 мас.%, так и увеличение его концентрации. более 0,1 мас.% не обеспечивает создания цитратной буферной системы и постоянства рН обрабатывающего состава. вследствие чего снижается равномерность обработки поверхности в каждой ее точке, Указанные составы приготавливались следующим образом.

Навески компонентов загружали в полиэтиленовый сосуд с расчетным количеством деионизованной воды в следующей последовательности; комплексообразующее соединение, лимонная кислота, фторид аммония, цитрат калия. Каждый компонент добавляет после растворения предыдущего компонента. Смесь перемешивали в течение 1-2 мин, фильтровали через батистовую ткань и заливали в ультразвуковую ванну.

1662968

Для сравнения был приготовлен известный состав по прототипу, Стеклянные заготовки из известковосиликатного стекла размером 102 х 102 х 3 мм, очковые линзы диаметром 60 мм помещались в кассеты по 20 шт, и проходили обработку в составах в течение 4 мин при комнатной температуре с ультразвуковым воздействием частотой 22 кГц. После обработки в составе заготовки и линзы промывали в проточной деиониэованной воде в течение 4 мин, обрабатывали в изопропиловом спирте в течение 4 мин и сушили в парах иэопропилового спирта.

Контроль чистоты поверхности стеклянных заготовок и очковых линз осуществлялся визуально в луче коллимированного ультрафиолетового источника в отраженном свете. Оценка качества поверхности проводилась также визуально в пучке коллимированного источника света с длиной волны 480 — 560 нм.

Плотность дефектов определялась путем подсчета дефектов на единицу поверхности на оптическом микроскопе

"Ортоплан" при 500" увеличении.

Качество обработки стеклянных заготовок и очковых линз оценивалось по величиизвестный (по прототипу) 3 4

0,7

1,2

0,4

0,5

0,7 1,0

Лимонная кислота

0,05

0,07

0,04

0,1 0,12

005 010 015 004 016

Фторид аммония

Цитрат калия

0,05

0,7

Карбонат аммония

Аминтетрауксусная кислота

0,7

Отмывочный препарат

ОП-7

0,3

97,6

99,35 99,06 98,65 99,48 98,4

Вода

Компоненты и характеристика свойств полученных составов

Нитрилтриуксусная кислота

Динатриевая соль зтилендиаминтетрауксусной кислоты

Этилендиаминтетрауксусная кислота не пассивации вторичной сорбции, которая определялась методом конденсации водяных паров и рассчитывалась по формуле

m= " 100, Бпл где Як — площадь конденсации водяных паров;

$пл — площадь пластины.

Полученные результаты приведены в

10 таблице.

Формула изобретения

Состав для обработки изделий иэ стекла, включающий лимонную кислоту, комплексообраэующее соединение из ряда

15 производных аминоуксусной кислоты, соль аммония и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки поверхности, он дополнительно содержит цитрат калия, а в качестве соли аммония

20 используют фторид аммония при следующем содержании компонентов, мас. :

Лимонная кислота 0,5-1.0

Ком плексообразующее соединение 0,05 — 0,1

25 Фторид аммония 0,05 — 0,15

Цитрат калия 0,05-0,1: .Вода Остальное

Состав для обработки, мае.X

0,07 . 0,1 0,04 0,12

1662968

Продолжение таблицы

Состав для обработки, мас.Z

Компоненты и характеристика свойств полученных составов

3 4 известный (по прототипу) Плотность микродефектов, размером 2,0 мкм, сЯ стеклянных заготовок (! очковых линз !

Н чие следов грязи, разводов, потеков стеклянные заготовки

0,05 0 01 0 03 0 1 0,08

002 001 00> 008 009

0912

0,15 очковые линзы

Ко ффициент пассивации ричной сорбции при аботке, Ж вт об

82

87 стеклянных заготовок очковых линз

18

Составитель С. Орлова

Техред М.Моргентал

Корректор Н. Король

Редактор С. Рекова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2235 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5