CN109047244A

CN109047244A - 一种光学玻璃表面超净清洁方法

Info

Publication number: CN109047244A
Application number: CN201811032112.XA
Authority: CN
Inventors: 周群飞; 刘勇
Original assignee: Lens Technology Co Ltd
Current assignee: Lens Technology Co Ltd
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2018-12-21

Abstract

本发明提供一种光学玻璃表面超净清洁方法，步骤如下：先用常温水浸泡玻璃，然后在超声波及40～60℃条件下依次用1～3％的柠檬酸水溶液、纯水、2～3％的水基型环保清洗剂、1～2％的水基型环保清洗剂清洗玻璃，接着用常温的纯水喷淋玻璃并在超声波及40～60℃条件下用纯水多次漂洗玻璃，然后将玻璃以30mm/s的高速下降入水并以4mm/s的低速提升出水，最后用隧道烘干机烘干玻璃表面水分。所述方法简单且实用，通过酸碱交替的处理方式使磨粉和其余脏污更易于被去除，有利于清洁效果及效率的提升，同时取代了人工刷洗操作，减少了人力成本支出，配合控制慢拉出水速度以及隧道炉烘干减少二次污染，确保玻璃表面洁净度。

Description

一种光学玻璃表面超净清洁方法

技术领域

本发明涉及玻璃生产技术领域，具体地，涉及一种光学玻璃表面超净清洁方法。

背景技术

光学玻璃因其应用需求必须满足目视观察下表面无脏污残留的要求并通过相关信赖性测试，而随着技术的不断发展，市场及客户对于光学玻璃的性能要求也不断增高，如产品在偏光镜下检测时要避免出现双折射现象。根据研究分析70％以上的双折射不良问题都是由于玻璃表面未清洗干净导致的，残留在玻璃表面的磨粉及落尘微粒在后续的玻璃化学钢化过程中会起到阻挡离子交换的作用，导致玻璃局部应力不均进而出现双折射现象，不利于产品的质量控制和提升。

造成上述现象的原因在于传统的光学玻璃清洗方法通常采用人工刷洗配合各类环保清洗剂的方式，由于使用的清洗剂搭配单一且基本为碱性，不仅无法有效去除不同类型的脏污，而且对本身就是碱性的磨粉去除能力不强，需要反复多次清洗，排污大、耗材多；加之人工刷洗在操作上具有不确定性，不仅额外增加了很多人力成本，而且产品的清洁效果也不稳定，表面细微的划伤也不可避免。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单实用、减轻人力且显著改善玻璃表面洁净度的清洁方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种光学玻璃表面超净清洁方法，包括如下步骤：

步骤1)：将完成研磨和抛光工序的玻璃浸泡在常温水中，以避免玻璃表面的磨粉脱水固化；

步骤2)：将玻璃浸泡在质量分数为1～3％的柠檬酸水溶液中进行超声波清洗，达到软化磨粉并降低磨粉附着力的作用；

步骤3)：用纯水对玻璃进行清洗以去除玻璃表面大部分残留的酸液；

步骤4)：将玻璃浸泡在(原液)质量分数为2～3％的水基型环保清洗剂中进行超声波清洗，以中和酸液并去除玻璃表面部分残留的脏污；

步骤5)：将玻璃浸泡在(原液)质量分数为1～2％的水基型环保清洗剂中进行超声波清洗，以彻底去除玻璃表面残留的脏污；

步骤6)：用纯水对玻璃进行清洗以漂净玻璃表面的脏污及清洗剂；

步骤7)：将玻璃以V1的速度下降入水并浸泡在纯水中，然后以V2的速度提升出水，且V1≥20mm/s，V2≤6mm/s；

步骤8)：利用隧道烘干机对玻璃进行干燥。

优选地，所述水基型环保清洗剂的原液包括如下质量分数的组分：氢氧化钾25～30％、二乙二醇丁醚2～5％、葡萄糖酸钠2～4％、乙二胺四乙酸四钠2～5％、ECOSURF EH-40 5～10％、壬基芬聚氧乙烯醚5～10％、以及余量为水，在使用时将原液加水稀释至所需浓度。其中，所述ECOSURF EH-40是一种市面上常见的润湿剂。

优选地，所述步骤3)和步骤6)中纯水对玻璃的清洗方式包括喷淋和/或超声波清洗。更优选地，所述步骤3)的具体操作为：将玻璃浸泡在40～60℃的纯水中利用超声波清洗 2～4min；所述步骤6)的具体操作为：首先用常温的纯水喷淋玻璃表面1～2min，然后将玻璃浸泡在40～60℃的纯水中利用超声波清洗2～4min，所述超声波清洗过程重复三次。

优选地，所述步骤2)、步骤4)和步骤5)中超声波清洗时的溶液温度为40～60℃且清洗时间为2～4min。

优选地，所述步骤7)中玻璃的出水速度V2为3～5mm/s。更优选地，所述步骤7)中玻璃的入水速度V1为30mm/s且出水速度V2为4mm/s。

优选地，所述步骤7)中纯水的温度为65～75℃且玻璃的浸泡时间为1～2min。

优选地，所述步骤8)中隧道烘干机的烘干温度为90～110℃且烘干时间为6～8min。

本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果：

1、所述方法简单实用且通过前后步骤间的整体配合大大提升了光学玻璃表面的洁净度，避免玻璃因局部应力不均在化学钢化过程中出现双折射不良现象，改善效果明显，满足了市场及客户对产品的特性需求，也减少不良品造成的浪费。

2、所述方法通过酸碱液交替处理代替人工刷洗以增强对脏污的清洁能力，磨粉清除效率高，工序步骤被简化且降低了人力成本，也避免因人员操作差异导致的产品品质不稳定问题，为实现批量生产提供了基础；所述方法通过选用合适的水基型环保清洗剂来配合各步骤的细节优化，进而在最终的清洁效果上取得了巨大进步；所述方法通过控制入水速度V1在20mm/s以上来确保水对表面松脱脏污的冲刷力，且加速了水的溢流进而将水面漂浮的脏污带走，同时通过控制出水速度V2在6mm/s以下极大地降低了玻璃表面的水残留及脏污残留，避免不良产生；所述方法通过利用隧道炉中经高效过滤器过滤的循环热风进行烘干，将烘干环境中的尘埃粒子由百万级控制到百级以下，确保了烘干过程的清洁度，减少了二次污染。

3、本发明在使用水基型环保清洗剂时采用了洗剂浓度先浓后稀的清洗方式，不仅充分利用了头道清洗工序中残留的有效成分，使清洗剂可以最大程度地发挥效用，而且还减轻了后续清洗过程中的漂洗压力，减少洗剂残留。

具体实施方式

下面将结合部分实施例对本发明中技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种光学玻璃表面超净清洁方法，包括如下步骤：

步骤2)：将玻璃浸泡在60℃且质量分数为3％的柠檬酸水溶液中，利用超声波清洗4min，达到软化磨粉并降低磨粉附着力的作用；

步骤3)：将玻璃浸泡在60℃的纯水中并利用超声波清洗4min，以去除玻璃表面大部分残留的酸液；

步骤4)：将玻璃浸泡在60℃且质量分数为3％的水基型环保清洗剂中，利用超声波清洗4min，以中和酸液并去除玻璃表面部分残留的脏污；

步骤5)：将玻璃浸泡在60℃且质量分数为2％的水基型环保清洗剂中，利用超声波清洗4min，以彻底去除玻璃表面残留的脏污；

步骤6)：用常温的纯水喷淋玻璃表面2min，然后将玻璃浸泡在60℃的纯水中利用超声波清洗2min，所述超声波清洗过程重复三次，以漂净玻璃表面的脏污及清洗剂；

步骤7)：将玻璃以30mm/s的速度下降入水并在70℃的纯水中浸泡2min，然后以4mm/s 的速度提升出水；

步骤8)：将玻璃放置在隧道烘干机中，并在100℃的烘干温度下干燥8min。

本实施例中使用的水基型环保清洗剂为本公司自制的0017型洗剂，其原液包括如下质量分数的组分：氢氧化钾25～30％、二乙二醇丁醚2～5％、葡萄糖酸钠2～4％、乙二胺四乙酸四钠2～5％、ECOSURF EH-405～10％、壬基芬聚氧乙烯醚5～10％、以及余量为水，在使用时将原液加水稀释至对应浓度。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：步骤2)中使用的柠檬酸水溶液的质量分数为1％。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：步骤7)中玻璃的出水速度控制为6mm/s。

对比实施例1(传统方法)

与实施例1的不同之处在于：去掉步骤2)且使用外购的0022型水基型环保清洗剂，在步骤1)前增加人工刷洗工序，步骤7)中玻璃的出入水速度均控制为15mm/s，步骤8) 中采用三槽式炉对玻璃进行烘干。

所述0022型水基型环保清洗剂为由广东山之风环保科技有限公司生产的WIN-76系列洗剂，其原液包括如下质量分数的组分：碱性助剂10～20％、阴离子表面活性剂5％～8％、缓蚀剂1％～5％以及部分水，在使用时将原液加水稀释至对应浓度。

对比实施例2

与实施例1的不同之处在于：去掉步骤2)。

对比实施例3

与实施例1的不同之处在于：步骤1)中使用的柠檬酸水溶液的质量分数为0.8％。

对比实施例4

与实施例1的不同之处在于：步骤1)使用的柠檬酸水溶液的质量分数为4％。

对比实施例5

与实施例1的不同之处在于：步骤7)中玻璃的出水速度控制为8mm/s。

对比实施例6

与实施例1的不同之处在于：步骤8)中采用三槽式炉对玻璃进行烘干。

对比实施例7

与实施例1的不同之处在于：使用外购的0022型水基型环保清洗剂，即对比实施例1 中的WIN-76系列洗剂。

上述各实施例和对比实施例中涉及到的光学玻璃均为同一批次内具有相同规格的产品，对所有光学玻璃进行化学钢化处理并检测双折射良率，所得数据见表一。

表一

通过实施例1～3可知本发明中的技术方案确实取得了很好的清洁效果，大大改善了光学玻璃在后续化学钢化过程中存在双折射不良问题，从相比于采用传统工艺的对比实施例 1，产品的双折射良率由原来的三成增加到了九五成，产品品质得以大幅度提升。

通过比较实施例1和对比实施例2～7，可知本发明通过设置酸碱组合交替处理工序、采用合适浓度的柠檬酸水溶液、选用合适组分的水基型环保清洗剂、控制产品出入水速度、使用更洁净的隧道烘干机，对传统的玻璃表面清洁方案进行了综合改进，需要各步骤整体配合才能达到最优效果。

在上述实施例中，通过酸碱液交替处理代替人工刷洗以增强对脏污及磨粉的去除能力；通过控制柠檬酸水溶液的浓度在1～3％，既确保磨粉清除得干净彻底，又避免因浓度过高造成玻璃表面侵蚀产生碎划伤、以及过多酸性物质残留以中和碱性洗剂，进而削弱清洗效果；通过研发自制的水基型环保清洗剂，使得玻璃表面的清洁效果相比于市面上现有的洗剂得到明显提高，有力地改善了产品双折射不良情况；通过20mm/s以上快速入水冲刷玻璃表面并控制慢拉提升速度在6mm/s以下，降低了玻璃表面的水残留及脏污残留；通过利用隧道炉中经高效过滤器过滤的循环热风进行烘干，将烘干环境中的尘埃粒子由百万级控制到百级以下，确保了烘干过程的清洁度，减少了二次污染。

本发明工艺已投入实际生产应用并成功实现量产，减少了50～70％的产品报废以及75％的人力投入，在控制成本和提升客户满意度方面取得了卓越成绩。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。在本发明的精神和原则之内，凡是利用本发明说明书内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤4)：将玻璃浸泡在质量分数为2～3％的水基型环保清洗剂中进行超声波清洗，以中和酸液并去除玻璃表面部分残留的脏污；

步骤5)：将玻璃浸泡在质量分数为1～2％的水基型环保清洗剂中进行超声波清洗，以彻底去除玻璃表面残留的脏污；

步骤8)：利用隧道烘干机对玻璃进行干燥。

2.根据权利要求1所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述水基型环保清洗剂的原液包括如下质量分数的组分：氢氧化钾25～30％、二乙二醇丁醚2～5％、葡萄糖酸钠2～4％、乙二胺四乙酸四钠2～5％、ECOSURF EH-405～10％、壬基芬聚氧乙烯醚5～10％、以及余量为水，在使用时将原液加水稀释至所需浓度。

3.根据权利要求2所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述步骤3)和步骤6)中纯水对玻璃的清洗方式包括喷淋和/或超声波清洗。

4.根据权利要求3所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述步骤3)的具体操作为：将玻璃浸泡在40～60℃的纯水中利用超声波清洗2～4min；所述步骤6)的具体操作为：首先用常温的纯水喷淋玻璃表面1～2min，然后将玻璃浸泡在40～60℃的纯水中利用超声波清洗2～4min，所述超声波清洗过程重复三次。

5.根据权利要求2所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述步骤2)、步骤4)和步骤5)中超声波清洗时的溶液温度为40～60℃且清洗时间为2～4min。

6.根据权利要求2所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述步骤7)中玻璃的出水速度V2为3～5mm/s。

7.根据权利要求6所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述步骤7)中玻璃的入水速度V1为30mm/s且出水速度V2为4mm/s。

8.根据权利要求2所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述步骤7)中纯水的温度为65～75℃且玻璃的浸泡时间为1～2min。

9.根据权利要求2所述光学玻璃表面超净清洁方法，其特征在于，所述步骤8)中隧道烘干机的烘干温度为90～110℃且烘干时间为6～8min。