Состав для обработки изделий из стекла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 662968 19) П 23/00, С 11 О 7/О 55 С фя(."пдб)да,1 НИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ нных закой обраачества обработедующие лота 0,5- динение 5; цитрат лотностьсм соаааа аааЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 204478, кл. С 11 О 1/10, 1966.(54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИИЗ СТЕКЛА(57) Изобретение о3делий из стекла и н тносится к обработке и может быть испольэова 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,при подготовке поверхности стекля готовок после операции механичес ботки, С целью повышения к обработки поверхности состав для ки изделий из стекла содержит сл компоненты,мас,0; лимонная кис 1,0; комплексообразующее сое 0,05 - 0,1; фторид аммония 0,05 - 0,1 калия 0,05 - 0,1 и вода остальное. П микродефектов размером2,0 мкм ставляет 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 обьеме 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, возникаетнапряжение 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, окисль 1 металлов и катионы являются ядром комплексов, равномерно распределеннь 1 х 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 составе 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 в процессе их эксплуатации и их хранения,Снижение концентрации лимонной кислоты менее 0,5 мас., создает условия обработки в слабокислых средах, что интенсифицирует процессы выщелачивания с поверхности стеклянных изделий и снижает качество обработки поверхности за счет появления скрытых дефектов типа "растрав", являющихся результатом протекания процессов коррозии на поверхности стекла, вом деионизованной воды в следующей последовательности; комплексообразующее соединение, лимонная кислота, фторид 55 аммония, цитрат калия, Каждый компонентдобавляет после растворения предыдущего компонента. Смесь перемешивали в течение 1-2 мин, фильтровали через батистовую ткань и заливали в ультразвуковую ванну,1015 203040 4550 Повышение концентрации лимонной кислоты более 1 мас.оо нецелесообразно, так как избыток лимонной кислоты снижает растворимость комплексона и приводит к уменьшению комплексообразующей емкости состава в целом. Притом наблюдаетсяприрост точечных дефектов за счет вторичной сорбции загргеий пз обрабатывающего состава на пс в;в гости стекла.При уменьшении концентрации комплексообразующего соединения менее 0,05мас, о процессы комплексообразованиязначительно замедляются за счет снижения комплексообразующей емкости состава. При.увеличении концентрации комплексообразующего соединения более 0,1 мас.о 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, Приснижении концентрации фторида аммония менее 0.05 мас.% снижается полирующаяспособность 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.о приводит к интенсификации химического взаимодействия вместах локальных микронарушений фториона с кремнекислородной основой стекла.За счет этого увеличивается глубина микрорельефа и рост вторичной сорбции загрязнений в локальных областяхмикронарушений поверхностиКак уменьшение концентрации цитрата калия менее 0,05 мас.о, так и увеличение его концентрации. более 0,1 мас,о не обеспечивает создания цитратной буферной системы и постоянства рН обрабатывающего состава. вследствие чего снижается равномерность обработки поверхности в каждой ее точке,Указанные составы приготавливалисьследующим образом,Навески компонентов загружали в полиэтиленовый сосуд с расчетным количест1662968 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 0,07 0,04 0,1 0,12 005 010 015 004 016 Фторид аммонияЦитрат калия 0,05 0,7 Карбонат аммония Аминтетрауксуснаякислота Отмывочный препаратОП0,397,6 99,35 99,0 б 98,65 99,48 98,4 Вода Компоненты и характеристика свойств полученных составов Нитрилтриуксусная кислота Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты Этилендиаминтетрауксусная кислота не пассивации вторичной сорбции, котораяопределялась методом конденсации водяных паров и рассчитывалась по формулет = " 100 % ,Яплгде Я - площадь конденсации водяных паров;Япл - площадь пластины.Полученные результаты приведены в10 таблице,Формула изобретенияСостав для обработки изделий иэ стекла, включающий лимонную кислоту, комплексообраэующее соединение из ряда15 производных аминоуксусной кислоты, сольаммония и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества обработкиповерхности, он дополнительно содержитцитрат калия, а в качестве соли аммония20 используют фторид аммония при следующем содержании компонентов, мас,:Лимонная кислота 0,5-1,0Ком плексообразующеесоединение 0,05 - 0,125 Фторид аммония0,05 - 0,15Цитрат калия 0,05-0,1:.Вода Остальное Состав для обработки, мас.Х 007 . 01 004 0121662968 Продолжение таблицы Состав для обработки, мас.3 Компоненты и характеристика свойств полученных составов 3 4 известный(по прототипу) Плотность микродефектов, размером ) 2,0 мкм, сЯстеклянных заготовокочковых линзН чие следов грязи, разводов) потековстеклянные заготовки 0)05 0,01 0,03 0,1 . 0)08 0,02 0,01 0)02 0)08 0,09 0)12 0,15 очковые линзы Ко ффициент пассивацииричной сорбции приаботке, 3 вт об 41 82 93 81 стеклянных заготовокочковых линз 16 18 62 Составитель С. ОрловаТехред М,Моргентал Корректор Н. Король Редактор С. Рекова Производственно-иЗдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 2235 Тираж 308 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5