CN101913772A - 一步法制作低反射玻璃的方法 - Google Patents

Abstract

一步法制作低反射玻璃的方法，其特征是：包括蒙砂粉的配制、与酸反应得到具有低反射蒙砂能力的蒙砂液、将玻璃直接放入蒙砂液中进行蚀刻处理三个连续工艺过程。应用本发明技术，可直接使玻璃表面晶粒数增加，平均粒径减小，最终导致玻璃表面蜂窝状形貌的形成，增强玻璃对光的捕捉能力。与以往玻璃蒙砂技术相比，由于对蒙砂粉的组成料进行更为合理的科学调配，尤其是在普通惯用的蒙砂粉组合中添加了阻垢剂，因此在低反射玻璃制作中可以省去透光处理工序，蒙砂处理后不需再经过强酸混合溶液处理，使工艺更简单实现了一步法制作低反射玻璃。

Description

一步法制作低反射玻璃的方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃表面处理材料的化学组成和制备方法，特别涉及一步法制作低反射玻璃的方法，属于低反射玻璃制作技术领域。

背景技术

低反射玻璃又称减反射玻璃、无反射玻璃或防眩光玻璃，是一种与普通玻璃相比具有较低的光反射比，使光的反射率降低到2％以下，透光率达到90%以上。目前，低反射玻璃已广泛应用于电子工业，高档镜框装裱，仪表工业等各个领域。

用化学蚀刻方法使玻璃表面的硅氧结构发生改变、并达到永久性降低光反射比是制作低反射玻璃的公知技术。由于该方法简单、操作容易、适合于处理大面积玻璃和大规模生产而倍受关注。

但是，根据本发明人多年来对蚀刻法制作低反射玻璃技术的研究及实践，只有在蚀刻玻璃表面形成均匀的微蜂窝状形貌时，才能使玻璃对光的捕获能力大大增强，从而达到低反射的效果。但现有的蚀刻制作低反射玻璃方法，只能在玻璃表面形成粒径较大、且不规则的三角锥状小晶体，必须通过二次抛光等处理，才能形成具备较小直径的蜂窝状蚀后形貌。

中国专利ZL01126227和CN101531464A分别介绍了两种通过玻璃表面蒙砂制作低反射玻璃的方法。其中前一种方法通过配制的蒙砂膏制作的低反射玻璃技术，因不能增强玻璃透光率已被弃用。而后一份中国专利CN101531464A介绍的一种低反射玻璃的制备方法，操作步骤较多，蒙砂后形成的玻璃表面形貌，达不到均匀微蜂窝状态，不能直接使玻璃表面达到低反射效果，不仅需要通过抛光处理才能达到理想的低反射效果，还必须在蒙砂处理后用多种强酸配制的透光液进行后期透光处理。因此，整个制作低反射玻璃的至少三个独立工艺，显得比较繁琐、影响生产效率。为此，本发明人通过深入的探讨以后，认识到CN101531464A介绍的一种低反射玻璃的制备方法，之所以存在上述使用效果，其主要原因是制作蒙砂液的蒙砂粉的组方还不够科学合理，正是组方上的不合理，导致最终在使用这种蒙砂液进行低反射玻璃制作的工艺繁琐，达不到均匀微蜂窝状态的重要原因。

发明内容

本发明的目的：旨在提供一步法制作低反射玻璃的方法，不仅能达到较为理想的低反射透光功能，同时也能提高制作效率。

这种一步法制作低反射玻璃的方法，其特征是：包括蒙砂粉的配制、与酸反应得到具有低反射蒙砂能力的蒙砂液、将玻璃直接放入蒙砂液中进行蚀刻处理三个连续工艺过程。

所述的蒙砂粉包括基础原料：无机氟化物、助剂、填充剂、表面活性剂、阻垢剂，其组成物的百分比含量分别是：无机氟化物15~90%、助剂10~60%、填充剂1~30%、表面活性剂0.1~10%、阻垢剂1~15%；

所述的蒙砂液由所述蒙砂粉组成物在旋转反应釜内密封搅拌10~40分钟后与无机强酸按1:0.1~1:1的重量比进行化学反应，10-200小时即成制作低反射玻璃的蒙砂液。

所述的蚀刻处理过程为：将平板玻璃直接浸于蒙砂液中反应3~200秒；而后用水洗净、晾干后即可得到透光率大于90%、反射率小于2%的低反射玻璃。

所述蒙砂粉化学组成中包含的无机氟化合物：为氟化铵、氟化氢铵、氟化氢钾、氟化氢钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钾、氟化钠中的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉化学组成中包含的助剂：为氟化铝、氟化钙、氟化钡、氟化镁、氟硅酸钠、氟硅酸铝、氟硅酸镁、淀粉中的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉的化学组成中包含的填充剂：为膨润土、重晶石粉、高岭土、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钡、硫酸铝、硫酸铵、磷酸钾的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉的化学组成中包含的表面活性剂：为聚丙烯酰胺、阳离子淀粉醚、阳离子瓜尔胶、十二烷基苯硫酸钙、海藻酸钠、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉化学组成中包含的阻垢剂： 为 三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸四钠、羟基亚乙基二膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸五钠、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸五钠、氨基三亚甲基膦酸任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉组成物各颗粒原料的粒径小于20目。

所述蒙砂粉配制蒙砂液时用的无机强酸：为质量浓度为30~65%的氢氟酸、质量浓度为80~98%的硫酸、质量浓度为20~36%的盐酸、质量浓度为50~65%的硝酸中的任一种，或者为上述两种以上酸的混合酸。

根据以上技术方案提出的这种一步法制作低反射玻璃的方法，由于不仅采用了传统蒙砂粉惯用的组成物料：无机氟化物、助剂、填充剂和表面活性剂，同时又添加了阻垢剂，因此，不仅使蒙砂处理后的玻璃表面一次性形成均匀微蜂窝状形貌，同时也减少了蒙砂处理工序，蒙砂处理后不需再经过强酸混合透光溶液进行透光后处理，使工艺更简单。

附图说明

图1为一步法制作低反射玻璃的工艺流程图。

具体实施方式

这种一步法制作低反射玻璃的方法，它包括蒙砂粉的配制、与酸反应得到具有低反射蒙砂能力的蒙砂液、将玻璃直接放入蒙砂液中进行蚀刻处理三个连续工艺过程。

所述的蒙砂粉包括基础原料：无机氟化物、助剂、填充剂、表面活性剂、阻垢剂，其组成物的百分比含量分别是：无机氟化物15~90%、助剂10~60%、填充剂1~30%、表面活性剂0.1~10%、阻垢剂1~15%。

所述的蒙砂液由所述蒙砂粉组成物在旋转反应釜内密封搅拌10~40分钟后与无机强酸按1:0.1~1:1的重量比进行化学反应，10-200小时即成制作低反射玻璃的蒙砂液。

所述的蚀刻处理过程为：将平板玻璃直接浸于此蒙砂液中反应3~200秒；而后用水洗净、晾干后即可得到透光率大于90%、反射率小于2%的低反射玻璃。

所述蒙砂粉化学组成中包含的无机氟化合物：为氟化铵、氟化氢铵、氟化氢钾、氟化氢钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钾、氟化钠中的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉化学组成中包含的助剂：为氟化铝、氟化钙、氟化钡、氟化镁、氟硅酸钠、氟硅酸铝、氟硅酸镁、淀粉中的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉的化学组成中包含的填充剂：为膨润土、重晶石粉、高岭土、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钡、硫酸铝、硫酸铵、磷酸钾的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉的化学组成中包含的表面活性剂：为聚丙烯酰胺、阳离子淀粉醚、阳离子瓜尔胶、十二烷基苯硫酸钙、海藻酸钠、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素的任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉化学组成中包含的阻垢剂： 为 三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸四钠、羟基亚乙基二膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸五钠、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸五钠、氨基三亚甲基膦酸任一种，或者是一种以上的组合物。

所述蒙砂粉组成物各颗粒原料的粒径小于20目。

所述蒙砂粉配制蒙砂液时用的无机强酸：为氢氟酸、硫酸、盐酸、硝酸中的任一种，为质量浓度为30~65%的氢氟酸、质量浓度为80~98%的硫酸、质量浓度为20~36%的盐酸、质量浓度为50~65%的硝酸中的任一种，或者为上述两种以上酸的混合酸。

这种应用蒙砂技术一步法制作低反射玻璃的方法可归纳为：

A、 将配制的蒙砂粉混合、搅拌溶解于无机强酸溶液中，反应10~200

小时后形成一种能制作低反射玻璃的蒙砂溶液。

B、 将平板玻璃直接浸于此蒙砂溶液中进行蚀刻反应3~200秒。

C、用水洗净，晾干后即可得到透光率大于90%、反射率小于2%的低

反射玻璃。

以下结合工艺流程图，进一步阐述本发明，并给出发明的实例。

实施例1：参照附图流程进行，

（1）配制低反射玻璃蒙砂粉。

其中：

无机氟化物： 氟化氢铵4千克，氟化氢钾1.5千克；

助      剂：    氟化钙1.5千克；

填  充  剂：  硫酸铵1.8千克、磷酸钾0.5千克；

表面活性剂：  海藻酸钠0.5千克

阻  垢  剂：   乙二胺四亚甲基膦酸五钠0.2千克；

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射玻璃蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与盐酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

 实施例2：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：   氟化铵3千克，氟化氢钠2千克；

助      剂：   氟化钡2千克；

填  充  剂：   高岭土2千克；

表面活性剂：   羟乙基纤维素0.5千克

阻  垢  剂：   乙二胺四亚甲基膦酸0.5千克。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与盐酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

实施例3：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：   氟化钠3千克，氟化氢铵4千克；

助      剂：   氟硅酸钠1千克；

填  充  剂：   重晶石粉1.5千克；

表面活性剂：   羟甲基纤维素0.3千克

阻  垢  剂：   三聚磷酸钠0.2千克。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与氢氟酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

 实施例4：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：   氟化钾2千克，氟硼酸钾1千克；

助      剂：   淀粉4千克；

填  充  剂：   膨润土1.8千克；

表面活性剂：   聚丙烯酰胺0.4千克

阻  垢  剂：   氨基三亚甲基膦酸0.8千克。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与硫酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

实施例5：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：   氟化铵2千克，氟硼酸钠2千克；

助      剂：   氟化镁1千克，氟硅酸镁2千克；

填  充  剂：   硫酸铝2.3千克；

表面活性剂：   阳离子淀粉醚0.1千克

阻  垢  剂：   羟基亚乙基二膦酸四钠0.6千克；。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与硫酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

实施例6：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：   氟化氢铵3千克；

助      剂：   氟硅酸铝5千克；

填  充  剂：   硫酸钾1.1千克；

表面活性剂：   十二烷基苯硫酸钙0.2千克

阻  垢  剂：   二乙烯三胺五亚甲基膦酸五钠0.7千克。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与盐酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

 实施例7：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：   氟化铵4千克，氟化钠1千克，氟硼酸钾1千克；

助      剂：   淀粉1千克，氟化钙1千克；

填  充  剂：   硫酸钡0.5千克，硫酸镁0.5千克；

表面活性剂：   阳离子瓜尔胶0.6千克；

阻  垢  剂：   六偏磷酸钠0.4千克。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与盐酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

实施例8：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：  氟化氢钠2千克，氟化钠1千克，氟化铵5千克；

助      剂：    氟化钡1千克；

填  充  剂：   硫酸钡0.5千克；

表面活性剂：   羧甲基纤维素0.4千克；

阻  垢  剂：   焦磷酸钠0.1千克。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与盐酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

实施例9：参照附图流程进行。

（1）配制低反射蒙砂粉。

其中：

无机氟化物：   氟化铵2.5千克，氟化氢钾1.5千克；

助      剂：   淀粉3千克，氟硅酸钠1千克；

填  充  剂：   高岭土1千克，硫酸钾0.6千克；

表面活性剂：   羧甲基纤维素钠0.2千克

阻  垢  剂：   羟基亚乙基二膦酸四钠0.2千克。

将上述化合物在搅拌釜内混合均匀。

（2）配制低反射蒙砂液。

将上述蒙砂粉组合物与硝酸以1:0.1~1:1的比例混合，保持反应10-200小时。

（3）制备低反射玻璃。

将洗净的玻璃浸泡在蒙砂液中3-200秒，取出洗净晾干即得低反射玻璃。

应用本发明技术，可直接使玻璃表面晶粒数增加，平均粒径减小，最终导致玻璃表面蜂窝状形貌的形成，增强玻璃对光的捕捉能力。与以往玻璃蒙砂技术相比，由于对蒙砂粉的组成料进行更为合理的科学调配，尤其是在普通惯用的蒙砂粉组合中添加了阻垢剂，因此在低反射玻璃制作中可以省去透光处理工序，蒙砂处理后不需再经过强酸混合溶液处理，使工艺更简单实现了一步法制作低反射玻璃。

在实际应用中，可以通过所选择无机强酸种类的选择、浓度的调配，掌控蒙砂液的制作过程中时间的长短。

Claims (11)

1.一步法制作低反射玻璃的方法，其特征是：包括蒙砂粉的配制、与酸反应得到具有低反射蒙砂能力的蒙砂液、将玻璃直接放入蒙砂液中进行蚀刻处理三个连续工艺过程。

2.如权利要求1所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征是：所述的蒙砂粉包括：无机氟化物、助剂、填充剂、表面活性剂、阻垢剂，其组成物的百分比含量分别是：无机氟化物15~90%、助剂10~60%、填充剂1~30%、表面活性剂0.1~10%、阻垢剂1~15%。

3.如权利要求1所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征是：所述的蒙砂液由所述蒙砂粉组成物在旋转反应釜内密封搅拌10~40分钟后与无机强酸按1:0.1~1:1的重量比进行化学反应，10-200小时即成制作低反射玻璃的蒙砂液。

4.如权利要求1所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述的蚀刻处理过程为：将平板玻璃直接浸于此蒙砂溶液中反应3~200秒；用水洗净、晾干后即可得到透光率大于90%、反射率小于2%的低反射玻璃。

5.如权利要求2所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述蒙砂粉化学组成中包含的无机氟化合物：为氟化铵、氟化氢铵、氟化氢钾、氟化氢钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钾、氟化钠中的任一种，或者是一种以上的组合物。

6.如权利要求2所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述蒙砂粉化学组成中包含的助剂：为氟化铝、氟化钙、氟化钡、氟化镁、氟硅酸钠、氟硅酸铝、氟硅酸镁、淀粉中的任一种，或者是一种以上的组合物。

7.如权利要求2所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述蒙砂粉的化学组成中包含的填充剂：为膨润土、重晶石粉、高岭土、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钡、硫酸铝、硫酸铵、磷酸钾的任一种，或者是一种以上的组合物。

8.如权利要求2所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述蒙砂粉的化学组成中包含的表面活性剂：为聚丙烯酰胺、阳离子淀粉醚、阳离子瓜尔胶、十二烷基苯硫酸钙、海藻酸钠、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素的任一种，或者是一种以上的组合物。

9.如权利要求2所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述蒙砂粉化学组成中包含的阻垢剂： 为 三聚磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、羟基亚乙基二膦酸四钠、羟基亚乙基二膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸五钠、乙二胺四亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸五钠、氨基三亚甲基膦酸任一种，或者是一种以上的组合物。

10.如权利要求2所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述蒙砂粉组成物各颗粒原料的粒径小于20目。

11.如权利要求3所述的一步法制作低反射玻璃的方法，其特征在于：所述蒙砂粉配制蒙砂液时用的无机强酸：为质量浓度为30~65%的氢氟酸、质量浓度为80~98%的硫酸、质量浓度为20~36%的盐酸、质量浓度为50~65%的硝酸中的任一种，或者为上述两种以上酸的混合酸。

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