Способ повышения химической устойчивости стекла Советский патент 1983 года по МПК C03C23/00 

(54) СПОСОБ ПОВЬПЦЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

СТЕКЛА

1

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано на заводах, вырабатывающих листовое стекло.

Известно, что листовое силикатное стекло в процессе хранения v транспортировки при неблагоприятных условиях способно расщелачиваться, в отдельных случаях с полной потерей прозрачности.

Известен способ повышения химической устойчивости стекла путем химической модификации его поверхности, включаюший обработку поверхности воздушным потоком, содержашим равновесную смесь тетрафторида кремния, двуокись кремния, фтористого водорода и водяного пара при 400-700° С. В результате такой обработки ион фтора замещает ионы пздроксила и немостиковых кислородов на поверхности стекла, повышая таким образом ее водоустойчивость до 8 раз 1.

Недостатком известного способа является токсичиость фтористых соединений, что существенно ограничивает возможность их

практического применения в условиях массовой выработки листового стекла.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ повьпыения химической стойкости стекла путем обработки его поверхности тонкораспыленными спирто-водным раствором хлорида или нитрата алюминия 0,25-3,0%-ной концентрации 2.

Недостатком данного способа является

to необходимость использования в качестве растворителя этилового спирта, являющегося легковоспламеняющейся жидкостью.

Цель изобретения - повыщение безопаснос1Sти процесса.

Для достижения поставлениой цели согласно способу повышения химической устойчивости стекла термохимическую обработку поверхности ведут тонкораспыленным 0,1- 5%-ным водным раствором хлорида кальция.

Для повышения защитных свойств образующегося поверхностного слоя состав раствора дополнительио может содержать модифици3рующие добавки. хлоридов алюминия или цинк в количестве 0,01-0,25%. В результате термохимической обработки стекла (особенно свежеотформованного, имею щего высокую химическую активность) таки ми растворами на его поверхности образуется защитный кремнеземистый слой, модифицированный окислами СаО, ZnO, А12Оз, а также продуктами их взаимодействия, в том числе и с SiOj. Присутствие иона хлора повышает пептиэи рующие свойства образующейся кремневой кислоты, тем самым способствует формированию более плотного j. кремнеземистого слоя, препятствующего диффузионным процессам ионов натрия на поверхность. Применение растворов хлоридов кальция, с концентрацией более 5% вызывает химическую коррозию стекла, а менее 0,1% - не эффективно. Пример 1. Образцы свежевыработа ного термически полированного стекла, размером 100x100 мм, нагревают в лабораторной печи до закалочной температуры, после чего верхнюю поверхность их обрабатывают 2 с водным раствором хлорида кальция, имеющего концентрацию 1,5% с рН 5. Полу ченные образцы стекла плотно увязывают в стопки разнородными поверхностями и испытывают в климатической камере при 50-70°С и 100%-ной влажности 100 ч. Результаты испытаний показьтают, что на исходном стекле пятна коррозии появляются через 30 ч, химически модифицированное стекло вьщержало 100 ч испытаний без изменений. Пример 2. Образцы свежевыработанного термически полированного стекла, размером 100x100, нагревают в лаборатор7ной печи до закалочной температуры, после чего верхнюю поверхность их обрабатывают 2 с водным 0,59о-ным раствором CaCt2 с рН 1, содержащим добавки ZnClj или А1С1з по 0,25%. После испытаний образцов в климатической камере в течение 120 ч следов коррозии на модифицированной поверхности не обнаружено. Проблема повыщения химстойкости листового термически полированного стекла имеет больщое народнохозяйственное значение. Из-за недостаточной химсгойкости ежегодно теряется до 20% листового термически полированного стекла. Снижение брака по расщелачиванию только в 2 раза дает экономический : эффект народному хозяйству в размере до 10 млн. руб. Формула изобретения 1.Способ повыщения химической устойчивости стекла путем термохимической обработки его пов хности тонкораспыленным раствором соли, отличающийся тем, что, с целью повышения безоцасности процесса, стекло обрабатьшают 0,1-5%-ным водным раствором хлорида кальция. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что раствор дополнительно содержит хлорид цинка или алюминия в количестве 0,01-0,25%. Источрики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4107388, кл. 428-428, опублик. 1978. 2.Патент США № 3816107, кл. 65-30, опублик. 1974.