一種環(huán)保型高硼玻璃蒙砂粉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃蒙砂粉的制作，特指一種環(huán)保型高硼玻璃蒙砂粉。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市場上主要是以腐蝕性強的氟化銨為原料，還有用被淘汰的氟化氫的，蒙砂效果不好，又不安全，成本利用率低，給社會造成資源浪費，特別是高硼玻璃硬度高，亟得發(fā)明一種蝕刻強度高，蒙砂效果好并切又環(huán)保的蒙砂粉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)保型高硼玻璃蒙砂粉方:
1、非傳統(tǒng)蝕刻劑的添加:蒙砂粉中起主要作用的是氟化物，怎么樣才能在提供蝕刻劑的同時增加體系鹽度？那就是增加氟化物的種類，優(yōu)化其配比。大量存在的氟化物一方面可以作為陽離子儲備，提高離子強度，另一方面，也可以作為蝕刻劑氟離子儲備。同時為了解決氟化物與酸反應(yīng)生成氫氟酸過快問題，對主要原料大換血，加入氟化氫鎂，氟化氫鋁，減少氟化銨和氟化氫胺的加入量。氟化氫鎂，氟化氫鋁與酸反應(yīng)生成氫氟酸的速度大大弱于氟化銨和氟化氫胺，這就使得蝕刻反應(yīng)比較溫和，不至于由于局部反應(yīng)過強而使蝕刻面凹凸不平。而且，氟化氫鋁在體系中還可以生成H3AlO3，它同蒙砂反應(yīng)的中間產(chǎn)物MS14 —樣，有凝膠性質(zhì)，可以覆蓋在反應(yīng)的活性中心，起到緩釋作用。這種保護反應(yīng)使得腐蝕面免于繼續(xù)腐蝕，有利于形成薄而均勻的蒙砂面。
[0004]2、離子強度調(diào)節(jié)劑:除了氟化物和黏度調(diào)節(jié)劑之外，蒙砂粉中還需要添加一定的氯化物、硫酸鹽等，以期產(chǎn)生溶解度小的鹽類，促進晶核形成，同時調(diào)節(jié)離子強度。傳統(tǒng)的蒙砂粉一般添加無機鹽，無機鹽在蒙砂過程中消耗很小，而且在蒙砂過程中還有產(chǎn)生，這就使得隨著反應(yīng)進行，體系中離子強度越來越大，而蒙砂效果卻降低，這些隨著反應(yīng)發(fā)生大量產(chǎn)生并積聚的鹽分使得蒙砂層的透光度逐漸降低。而且這些鹽分還會造成體系粘度的增加，部分甚至附著在玻璃表面造成漏蒙。將蝕刻劑和離子強度調(diào)節(jié)劑的功能統(tǒng)一，又面臨著另外一個問題，隨著反應(yīng)進行，蝕刻劑和離子強度調(diào)節(jié)劑都會有一定程度的減少，晶核難以形成，使得蝕刻層變厚，影像失真。因此，本研究中加入草酸、醋酸鈉、硅酸鈉、氟硼酸銨和氟硼酸鈉。
[0005]玻璃表面的化學(xué)蒙砂從本質(zhì)上就是氟離子的入侵和陽歷子的交換反應(yīng)。而這種陽離子的交換反應(yīng)其實就是玻璃中的氫離子被其他陽離子交換。鈉離子與氫離子的大小最接近，這種交換反應(yīng)最容易發(fā)生，而且兩者電荷一致，容易達(dá)到電化學(xué)飽和狀態(tài)。
[0006]醋酸鈉一方面可以調(diào)節(jié)體系鹽度，提供鈉離子參與晶核形成，另一方面可以用作緩釋劑。醋酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成醋酸，可以調(diào)節(jié)體系酸度，控制蝕刻反應(yīng)。而草酸，氟硼酸銨，氟硼酸鈉調(diào)節(jié)離子強度的同時，也做緩蝕劑，這主要源于他們具有的一定的還原性。我們知道，電位較正的金屬鹽，如Cu2+、Ni2+、Mn2+等，有利于晶核的形成和晶粒細(xì)化，加速蝕刻進程，鈉離子的正電位最小。同時由于他們都是二價陽離子，為達(dá)到電荷平衡，會鍵合某些陰離子基團，使得膜層加厚。同時玻璃生產(chǎn)過程中的熔融加工，使得，玻璃中的化學(xué)成分從總體上處于還原態(tài)，這就使得玻璃表面分子對一些氧化態(tài)更敏感，草酸，氟硼酸銨，氟硼酸鈉具有一定的還原性，使得他們可以起到緩釋作用，抑制氧化反應(yīng)的發(fā)生。
[0007]3、粘度調(diào)節(jié)劑:蒙砂粉的主要成分是無機鹽，體系中大量鹽分存在，使得蒙砂液容易沉降，這樣就造成溶液上層和下層蒙砂效果不一致，而且下層容易容易出現(xiàn)原料附著，造成漏蒙。因此，在蒙砂液中，為了保證溶液的均勻性，必須加入粘度調(diào)節(jié)劑。傳統(tǒng)的粘度調(diào)節(jié)劑是硫酸鋇和淀粉，使用硫酸鋇和淀粉做粘度調(diào)節(jié)劑，在蒙砂液使用前，必須有一定的熟化時間，以使原料充分反應(yīng)。體系中有大量的懸浮物，一方面會造成偶然的事故性漏蒙，而且在蒙砂過程完成后需要清洗，這個過程會造成蒙砂液的大量損失。
[0008]本研究中初次應(yīng)用活性粘土作為粘度調(diào)節(jié)劑，如膨潤土、高齡土。鵬潤土和高齡土的主要成分都是Al2O3和Si02。在其晶胞形成的結(jié)構(gòu)中村子某些陽歷子，如銅、鎂、鈉、鉀、鐵等，且這些陽離子與他們晶胞的作用并不牢靠，易被其他陽離子交換，具有較好的離子交換性能。用在液晶屏幕玻璃蒙砂粉中，可以用作懸浮劑、穩(wěn)定劑，除了改善體系的粘度，還可以通過吸附、交換，改善體系的離子強度。
[0009]4、表面活性劑的添加使用:蒙砂反應(yīng)主要在玻璃表面發(fā)生，表面活性劑的存在，可以控制液、固之間的潤濕程度。從而提高蒙砂液在玻璃表面的附著性和沉積量，調(diào)高有效成分在蒙砂體系下的釋放速度和擴展面積，改善蒙砂效果，加快蝕刻速度。同時，表面活性劑的加入，可以降低水的表面張力，有利于蒙砂液形成水懸液。十二烷基磺酸鈉是常用的表面活性劑，本研究同時加入了微晶纖維素MCC、六偏磷酸鈉和聚丙酸鈉，多種表面活性劑的應(yīng)用可以取長補短，同時發(fā)揮各種成分的作用。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)配方生產(chǎn)工藝步驟如下:a、取氟化氨、氟化氫銨、氟化氫鎂、氟化氫鋁主要原料，再加入少量的離子強度調(diào)節(jié)劑(草酸、醋酸鈉、硅酸鈉、氟硼酸銨和氟硼酸鈉)和黏度調(diào)節(jié)劑(Al2O3和S12),表面活性劑(十二烷基磺酸鈉，纖維素MCC、六偏磷酸鈉％和聚丙酸鈉)備用；b、按重量百分比取所備物料氟化氨25%、氟化氫銨25%、氟化氫鎂15%，氟化氫鋁15%為主要原料，再加入少量的離子強度調(diào)節(jié)劑(草酸3%、醋酸鈉2%、硅酸鈉1%、氟硼酸銨1%和氟硼酸鈉1%)和黏度調(diào)節(jié)劑(Al2035%和Si025%)，表面活性劑(十二烷基磺酸鈉0.5%、纖維素MCC0.5%、六偏磷酸鈉0.5%和聚丙酸鈉0.5%) ;c、取b物料粉碎、攪拌均勻、干燥；d、取c所得半成品包裝、檢驗入成品庫。
[0011]本發(fā)明的積極效應(yīng)在于:1、蒙砂粉溶液可持續(xù)使用:蒙砂過程環(huán)保:只有在生產(chǎn)過程長時間停止或終止的情況下才會有廢液生成，而廢液經(jīng)生石灰中和后排放，不會對環(huán)境造成污染。3、適用于各種高硼、石英等硬質(zhì)玻璃制品的蒙砂加工，蒙砂成品多用于玻璃燈具，高溫鏡，光學(xué)鏡，真空管，紫外線殺菌燈，化學(xué)分析儀器，玻璃工藝品等領(lǐng)域，蒙砂后的玻璃制品外觀均勻細(xì)膩，光澤柔和，如玉一般潔白無瑕，溫潤光潔。4、本產(chǎn)品性能穩(wěn)定，蒙砂粉可放置三年，溶液配置好以后，可常溫放置三個月。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合一較佳實施例對發(fā)明做進一步的闡述:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)配方生產(chǎn)工藝步驟如下:a、取氟化氨、氟化氫銨、氟化氫鎂、氟化氫鋁主要原料，再加入少量的離子強度調(diào)節(jié)劑(草酸、醋酸鈉、硅酸鈉、氟硼酸銨和氟硼酸鈉)和黏度調(diào)節(jié)劑(Al2O3和S12),表面活性劑(十二烷基磺酸鈉，纖維素MCC、六偏磷酸鈉％和聚丙酸鈉)備用；b、按重量百分比取所備物料氟化氨25%、氟化氫銨25%、氟化氫鎂15%,氟化氫招15%為主要原料，再加入少量的離子強度調(diào)節(jié)劑(草酸3%、醋酸鈉2%、硅酸鈉1%、氟硼酸銨1%和氟硼酸鈉1%)和黏度調(diào)節(jié)劑(Al2035%和Si025%)，表面活性劑(十二烷基磺酸鈉0.5%、纖維素MCC0.5%、六偏磷酸鈉0.5%和聚丙酸鈉0.5%) ;c、取b物料粉碎、攪拌均勻、干燥；d、取c所得半成品包裝、檢驗入成品庫。
【主權(quán)項】
1.一種環(huán)保型高硼玻璃蒙砂粉，其特征在于:本發(fā)明提供的技術(shù)配方生產(chǎn)工藝步驟如下:a、取氟化氨、氟化氫銨、氟化氫鎂、氟化氫鋁主要原料，再加入少量的離子強度調(diào)節(jié)齊U (草酸、醋酸鈉、硅酸鈉、氟硼酸銨和氟硼酸鈉)和黏度調(diào)節(jié)劑(Al2O3和S12),表面活性齊U (十二烷基磺酸鈉，纖維素MCC、六偏磷酸鈉％和聚丙酸鈉)備用；b、按重量百分比取所備物料氟化氨25%、氟化氫銨25%、氟化氫鎂15%，氟化氫鋁15%為主要原料，再加入少量的離子強度調(diào)節(jié)劑(草酸3%、醋酸鈉2%、硅酸鈉1%、氟硼酸銨1%和氟硼酸鈉1%)和黏度調(diào)節(jié)劑(Al2035%和Si025%)，表面活性劑(十二烷基磺酸鈉0.5%、纖維素MCC0.5%、六偏磷酸鈉0.5%和聚丙酸鈉0.5%) ;c、取b物料粉碎、攪拌均勻、干燥；d、取c所得半成品包裝、檢驗入成品庫。
【專利摘要】本發(fā)明涉及蒙砂粉制作領(lǐng)域，特指一種環(huán)保型高硼玻璃蒙砂粉。提供一種配方：氟化氨、氟化氫銨、氟化氫鎂、氟化氫鋁、草酸、醋酸鈉、硅酸鈉、氟硼酸銨、氟硼酸鈉、Al2O3和SiO2、十二烷基磺酸鈉，纖維素MCC、六偏磷酸鈉、聚丙酸鈉按重量比粉碎、攪拌均勻、干燥、包裝、檢驗入成品庫。所發(fā)明蒙砂粉適用于各種高硼、石英等硬質(zhì)玻璃制品的蒙砂加工，蒙砂成品多用于玻璃燈具，高溫鏡，光學(xué)鏡，真空管，紫外線殺菌燈，化學(xué)分析儀器，玻璃工藝品等領(lǐng)域。
【IPC分類】C03C15-00, C03C17-00
【公開號】CN104724938
【申請?zhí)枴緾N201310715687
【發(fā)明人】黃淼
【申請人】黃淼
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月23日