CN105016629B - 一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃板的洗涤领域，特别是对硅酸盐玻璃板的洗涤，具体地是一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液以及使用该酸洗液对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法。该酸洗液包括酸液和水，还包括苯扎溴铵和OP乳化剂，所述酸洗液的PH值为1～5，其按重量百分比的具体配方为：酸液5％～40％；水30％～94％；苯扎溴铵0.5％～15％；OP乳化剂0.5％～15％。本发明所述的洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液及方法，能够完全清除玻璃板表面的霉点和其上吸附的微小颗粒污染物，并能够保证不会出现因酸洗而造成玻璃板局部厚薄不均的缺陷，这样既提高了玻璃板、特别是发霉玻璃板的表面清洁度，又保护了玻璃板不被酸洗液侵蚀破坏。

Description

一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液及方法

技术领域：

本发明涉及玻璃板的洗涤领域，特别是对硅酸盐玻璃板的洗涤，具体地是一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液以及使用该酸洗液对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法。

背景技术：

普通的硅酸盐玻璃板中含碱较高，在储运过程中，玻璃板表面通常容易出现彩虹、白斑等发霉现象，主要原因是空气中的水对玻璃的侵蚀。玻璃是一个连续三维的网络结构，其中主体由硅氧链组成它的骨架，而Na⁺、Ca²⁺等金属阳离子位于网络骨架的中间。当玻璃长期与水接触时，网络内部的金属阳离子会被水中的H⁺置换而溶出，而进入玻璃网络结构的氢离子，会引起玻璃表面结构的破裂，生成含有硅羟基(-SiOH)的较小分子。而随着氢离子与金属阳离子交换作用的逐步进行，玻璃表面硅氧骨架会断裂生成Si(OH)4、Na2SiO3等小分子。其反应过程如下：

(1)、(2)、(3)反应式互为因果，循环进行，而总的反应速度取决于反应式(1)。反应式(2)的反应产物Si(OH)₄是极性分子，它能使附近的水分子极化而定向的吸附在自己周围，形成Si(OH)₄·nH2O(或简写成SiO₂·XH₂O)，通常称之为硅酸凝胶。另外，随着反应的进行，玻璃表面的NaOH、Na₂CO₃等碱性物质浓度不断提高，而NaOH、Na₂CO₃等碱性物质又易与玻璃骨架中的二氧化硅反应，又会进一步破环玻璃结构，其反应过程如下：

SiO₂+2NaOH——>Na₂SiO3+H₂O

上述反应生成的Si(OH)₄·nH2O、Na₂SiO3等物质除一部分溶解于水中，大部分吸附在玻璃板的表面，和玻璃板的表面的结合很牢固、难以清除，且也更容易在其表面吸附一些粉尘、加工过程产生的微小玻璃颗粒等，这将对后续的加工过程产生不良影响。

美国专利US4181623(A)提供了一种能够清晰玻璃的洗涤剂，其主要成分包括氢氟酸，通过氢氟酸与玻璃表面的SiO₂反应把玻璃表层侵蚀而达到清洗玻璃的目的，但是实际上氢氟酸与玻璃表面SiO₂的反应速度非常快，容易造成玻璃表面不同位置被侵蚀的效果不一致，从而造成玻璃局部厚薄不均。这种因酸洗而造成局部厚薄不均的缺陷，在建筑门窗玻璃上影响不大，但在用作汽车窗玻璃时是不可取的，因为氢氟酸的侵蚀效果不一造成玻璃局部厚薄不均会在相应位置形成类似于凹透镜、凸透镜等效果，这些都会造成光畸变、副像偏移不合格等光学问题，进而难以满足中国GB9656、欧洲ECE R43等汽车玻璃标准的要求，因此也是不可取的。

通常，在各领域中使用的玻璃板，特别是用作交通工具上的窗玻璃，往往必须经过预处理(切掰磨)、洗涤、烘干、印刷、钢化/烘弯等工序。其中洗涤后的玻璃板的干净程度将直接影响玻璃板后续加工过程的产品成品率和加工后产品的产品质量、性能，特别是夹层玻璃的产品质量、性能。这是因为，玻璃板表面如果残留有颗粒物，将会在玻璃板加热弯曲过程中会在该位置产生光畸变等问题；而发霉的玻璃板合片后也会影响玻璃的外观、透光率等性能指标。特别是如果有缺陷的玻璃板应用于汽车前挡风玻璃，会让驾乘人员产生视觉误差，而且驾乘人员眼睛也容易疲劳，这将大大降低汽车驾乘的舒适性和安全性。而包括国标GB9656、欧州ECE R43等都对此相关性能指标有严格的要求，因此，必须在制造环节尽可能的避免此类问题的产生。

另外，现有技术中还存在利用毛刷刷洗、高压喷射液体冲洗以及利用超声波洗涤等方法，例如德国专利DE3333175(C1)就公开了利用毛刷刷洗的方法，中国专利CN2707754(Y)则公开了一种利用超声波洗涤玻璃板的装置，而中国专利CN101060938(A)公开了一种利用高压喷射液体冲洗玻璃板的方法，这些方法均能够一定程度上清除玻璃板表面吸附的粉尘、油脂、防霉粉以及因磨边而残留的颗粒附着等污染物，但对于玻璃板表面的霉点和其上吸附的微小颗粒污染物则难以完全清除。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术难以完全清除玻璃板表面的霉点和其上吸附的微小颗粒污染物等缺点，提供一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液以及使用该酸洗液对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液，包括酸液和水，其特征在于：还包括苯扎溴铵和OP乳化剂，所述酸洗液的PH值为1～5，其按重量百分比的具体配方为：

酸液 5％～40％；

水 30％～94％；

苯扎溴铵 0.5％～15％；

OP乳化剂 0.5％～15％。

进一步地，所述酸液选自盐酸、磷酸、硫酸、硝酸、亚磷酸、硼酸、甲酸、乙酸、酒石酸、丙二酸、丙氨酸、马来酸、甲基磺酸、苹果酸、葡萄糖酸、甘氨酸、乳酸、柠檬酸、羟基亚乙基二磷酸或草酸中的一种。

进一步地，所述酸洗液的PH值为2～3。

进一步地，OP乳化剂的规格为OP-7～OP-25。

同时，本发明还提供一种使用该酸洗液对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1：在玻璃板的上、下表面均匀涂布所述酸洗液，保持所述酸洗液与玻璃板静置反应至少5秒；

步骤2：用高压水冲洗玻璃板的上、下表面，所述高压水的冲洗压力至少为2bar；

步骤3：利用两个辊刷分别对玻璃板的上、下表面进行刷洗；

步骤4：吹风干燥玻璃板的上、下表面。

进一步地，所述酸洗液的温度为15～85℃。

更进一步地，所述酸洗液的温度为50～65℃。

进一步地，步骤1中保持所述酸洗液与玻璃板静置反应10～120秒。

进一步地，步骤2中用高压水冲洗玻璃板的冲洗压力至少为10bar。

进一步地，步骤3中两个辊刷分别对玻璃板的上、下表面进行刷洗的作用力方向均与玻璃板的前进方向相反。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明所述的洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液及方法，能够完全清除玻璃板表面的霉点和其上吸附的微小颗粒污染物，并能够保证不会出现因酸洗而造成玻璃板局部厚薄不均的缺陷，这样既提高了玻璃板、特别是发霉玻璃板的表面清洁度，又保护了玻璃板不被酸洗液侵蚀破坏。

具体实施方式：

本发明所述的一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液，通过将其均匀涂布到玻璃板的上、下表面从而对玻璃板进行洗涤，其包括酸液和水，还包括苯扎溴铵和OP乳化剂，所述酸洗液的PH值为1～5，其按重量百分比的具体配方为：

酸液 5％～40％；

水 30％～94％；

苯扎溴铵 0.5％～15％；

OP乳化剂 0.5％～15％；

其中的苯扎溴铵能够使酸液和水更容易润湿玻璃板表面的霉点，使酸液更容易中和其中的碱性物质而析出并溶解于水中，其中的OP乳化剂能够增加Si(OH)₄·nH2O、Na₂SiO3在水中的溶解度，从而能够完全清除玻璃板表面的霉点和其上吸附的微小颗粒污染物；并且，适量添加苯扎溴铵和OP乳化剂能大幅减少清洗时间。

通常，上述酸洗液的具体配方中，酸液越多越有利于清除玻璃板表面上的霉斑，同时由于玻璃板洗涤装置大量使用钢材、铝合金等易被腐蚀的金属材料，经过酸洗液后玻璃板上残留的酸洗液必然会腐蚀金属材料制成的零部件，酸液过多会加深腐蚀效果，因此加入5％～40％的酸液；而对于0.5％～15％的苯扎溴铵和0.5％～15％的OP乳化剂来说，如果太少则达不到洗涤效果要求，如果太多则无法全部溶解于水中。

优选地，所述酸洗液的PH值为2～3，可以使清洗效果更好。其中的酸液可以为无机酸，例如盐酸、磷酸、硫酸、硝酸、亚磷酸或硼酸；也可以为有机酸，例如甲酸、乙酸、酒石酸、丙二酸、丙氨酸、马来酸、甲基磺酸、苹果酸、葡萄糖酸、甘氨酸、乳酸、柠檬酸、羟基亚乙基二磷酸或草酸。

其中，所述OP乳化剂能够增加Si(OH)₄·nH2O、Na₂SiO3在水中的溶解度；一般情况下，OP乳化剂的规格选用数字越大，其亲水性越好、亲油性越差，由于玻璃板切割时广泛地使用煤油等做切割油，残留在玻璃板表面的煤油也需要有一定的亲油性的OP乳化剂才能把煤油清除，因此，优选所述OP乳化剂的规格为OP-7～OP-25，既能更有利于清除Si(OH)₄·nH2O、Na₂SiO3等，也能清除煤油等切割油。

同时，本发明还提供一种使用上述酸洗液对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1：在玻璃板的上、下表面均匀涂布所述酸洗液，保持所述酸洗液与玻璃板静置反应至少5秒；

在这里，可以通过上、下两排喷头自动向玻璃板的上、下表面均匀喷洒所述酸洗液，也可以通过装有吸满所述酸洗液的纤维套的酸涂刷辊将所述酸洗液涂刷至玻璃板的上、下表面；

另外，所述酸洗液的温度也会对酸洗液与玻璃板表面上的硅酸凝胶和苛性钠等碱性物质反应产生重要影响，因为温度升高，物质分子的活化能提高，能加快酸洗液与硅酸凝胶和苛性钠等碱性物质的反应速度，选用15～85℃的酸洗液都有较好的洗涤效果，更优选的是选用50～65℃的酸洗液。

为了保证酸洗液与玻璃板表面上的硅酸凝胶和苛性钠等碱性物质充分反应，要使得酸洗液与玻璃板表面接触时间必须足够长；通常情况下，要求保持所述酸洗液与玻璃板静置反应至少5秒，反应时间越长，酸洗液与玻璃板表面上的硅酸凝胶和苛性钠等碱性物质的反应越充分，洗涤的效果越好；优选保持所述酸洗液与玻璃板静置反应10～120秒，这样能够得到较满意的洗涤效果，同时提高生产效率、降低生产成本；

步骤2：用高压水冲洗玻璃板的上、下表面，所述高压水的冲洗压力至少为2bar；

在这里，用高压水冲洗玻璃板的上、下表面能够清除经过酸洗液静置反应后玻璃板表面上残留的酸洗液以及玻璃板磨边后可能残留的玻璃颗粒、分割粉等污染物，同时避免过多的酸洗液进入后续的洗涤装置而造成后续的洗涤装置的零部件腐蚀，优选用高压水冲洗玻璃板的冲洗压力至少为10bar。

步骤3：利用两个辊刷分别对玻璃板的上、下表面进行刷洗；

经过步骤1的酸洗液静置反应和步骤2的高压水冲洗后，玻璃板表面上大部分残留的酸洗液以及磨边后残留的玻璃颗粒、分割粉等污染物均已清除，但也可能仍然残留小部分的酸洗液或与玻璃板表面结合较牢固的污染物，这样如果直接进入后续的洗涤装置再次洗涤，则一方面残余的酸洗液可能损坏后续的洗涤装置的零部件，另一方面也难以保证把小部分的与玻璃板表面结合较牢固的污染物清洗干净，因此，利用两个辊刷分别对玻璃板的上、下表面进行刷洗以得到更好的洗涤效果；优选地，两个辊刷分别对玻璃板的上、下表面进行刷洗的作用力方向均与玻璃板的前进方向相反，例如对玻璃板的上表面进行刷洗的辊刷顺时针转动，而对玻璃板的下表面进行刷洗的辊刷逆时针转动，这样可以起到与后续的洗涤装置隔断的作用，减少残留酸洗液继续腐蚀后续洗涤装置的可能。

步骤4：吹风干燥玻璃板的上、下表面；

经过步骤3的辊刷刷洗后，设置一套吹风干燥装置对刷洗后的玻璃板进行吹风干燥；另外，通常玻璃板经过上述清洗后还会继续送入传统的洗涤装置中再次清洗，此时更彻底地清除玻璃板表面上可能残留的酸洗液就显得更加重要，因为长时间运行时，即使玻璃板附着的酸洗液时微量的，也会对传统的洗涤装置造成腐蚀损坏，而通过吹风干燥，可以起到隔断作用，从而保护传统的洗涤装置。

以上内容对本发明所述的一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液及方法进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液，包括酸液和水，其特征在于：还包括苯扎溴铵和OP乳化剂，所述酸洗液的PH值为1～5，其按重量百分比的具体配方为：

酸液 5％～40％；

水 30％～94％；

苯扎溴铵 0.5％～15％；

OP乳化剂 0.5％～15％；

所述苯扎溴铵能够使酸液和水润湿玻璃板表面的霉点，使酸液中和霉点中的碱性物质而析出并溶解于水中；所述OP乳化剂能够增加Si(OH)₄·nH₂O、Na₂SiO₃在水中的溶解度。

2.根据权利要求1所述的洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液，其特征在于：所述酸液选自盐酸、磷酸、硫酸、硝酸、亚磷酸、硼酸、甲酸、乙酸、酒石酸、丙二酸、丙氨酸、马来酸、甲基磺酸、苹果酸、葡萄糖酸、甘氨酸、乳酸、柠檬酸、羟基亚乙基二磷酸或草酸中的一种。

3.根据权利要求1所述的洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液，其特征在于：所述酸洗液的PH值为2～3。

4.根据权利要求1所述的洗涤硅酸盐玻璃板的酸洗液，其特征在于：OP乳化剂的规格为OP-7～OP-25。

5.一种使用权利要求1-4任意一项所述的酸洗液对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1：在玻璃板的上、下表面均匀涂布所述酸洗液，所述酸洗液的温度为15～85℃，保持所述酸洗液与玻璃板静置反应至少5秒；

步骤2：用高压水冲洗玻璃板的上、下表面，所述高压水的冲洗压力至少为2bar；

步骤3：利用两个辊刷分别对玻璃板的上、下表面进行刷洗；

步骤4：吹风干燥玻璃板的上、下表面。

6.根据权利要求5所述的对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法，其特征在于：所述酸洗液的温度为50～65℃。

7.根据权利要求5所述的对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法，其特征在于：步骤1中保持所述酸洗液与玻璃板静置反应10～120秒。

8.根据权利要求5所述的对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法，其特征在于：步骤2中用高压水冲洗玻璃板的冲洗压力至少为10bar。

9.根据权利要求5所述的对硅酸盐玻璃板进行洗涤的方法，其特征在于：步骤3中两个辊刷分别对玻璃板的上、下表面进行刷洗的作用力方向均与玻璃板的前进方向相反。