CZ20032884A3

CZ20032884A3 - Způsob výroby reflexního povrchu

Info

Publication number: CZ20032884A3
Application number: CZ20032884A
Authority: CZ
Inventors: Ivo Ing. Drašner; Martin Ing. Molnár
Original assignee: Ego 93, S.R.O.
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-06-15

Abstract

Způsob výroby reflexního povrchu, zejména reflexního povrchu zrcadel a bižuterie, kde je na základní povrch nanášen kovový povlak vytvářející reflexní účinek, a kde je po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou na senzibilovaný povrch, před aplikací stříbřících roztoků, nanesen po dobu 1 - 300 s účinný roztok obsahující 0,001 - 5 g/1 stříbra a/nebo mědi, který může být následně z povrchu odstraněn opláchnutím demineralizovanou vodou.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby reflexního povrchu, zejména reflexního povrchu zrcadel a bižuterie, kde je na základní povrch nanášen kovový povlak vytvářející reflexní účinek.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známo mnoho způsobů výroby reflexních povrchů. Základem reflexního povrchu je většinou kovový povlak. Kovové povlaky jsou základem reflexních povrchů nanášených na povrch skla při výrobě zrcadel, bižutérie nebo při výrobě mnoha dalších výrobků s různým technickými vlastnostmi a použitím.

Takový kovový povlak může být nanesen jako vzor pro vytvoření ozdobného výrobku. Povlak může být nanesen na podklad jakéhokoliv tvaru, např. na umělecký předmět k docílení určitého ozdobného účinku. Nejčastěji je ovšem kovový povlak nanášen na podklad ve formě skleněného listu. Kovový povlak může být plně odrazivý a tudíž tvořit zrcadlo. Takové zrcadlo může být rovinné, nebo zakřivené.

Odrazivé kovové povlaky, např. ze stříbra, jsou náchylné k napadení nečistotami ovzduší s tím výsledkem, že stříbrná vrstva je zbavena lesku, takže žádané optické vlastnosti vrstvy jsou ztraceny. Je tudíž známo nanášení ochranných vrstev na takovou stříbrnou vrstvu, přičemž charakter ochranné vrstvy je určen požadovanými vlastnostmi povlečeného podkladu a cenou.

Důležitou vlastností kovového odrazivého povlaku je jeho rovnoměrnost.

Například pro plně odrazivé zrcadlo je požadována síla Ag povlaku 700mg/m . Tato vrstva musí být zajištěna i na místech nejslabšího pokrytí. Z toho plyne, že na místech silnějšího pokrytí je vrstva s větším obsahem Ag než požadovaných

2 700mg/m . Zvýšení obsahu Ag nad požadovaných 700mg/m již nepřispívá ke zvýšení odrazivosti světla ale přímo úměrně zvyšuje cenu výrobku. Ztenčení vrstvy pod požadovanou hodnotu znamená snížení odrazivosti v daném místě. To se navenek projeví jako tmavý flek s prosvítající ochrannou barvou. Tyto místa jsou také zpravidla dříve napadena korozí - takzvaným slepnutím zrcadla. Je tudíž žádoucí ·· ···· vyrábět Ag povlak s co možná nejmenší kladnou tolerancí od zadané hodnoty.

Výroba stříbrné vrstvy s prakticky dokonale rovnoměrnou sílou vrstvy je zvládnutá. Takové stříbrné vrstvy se často vyrábějí technikou vakuového nanášení (magnetronové naprašování). Výroba takových vrstev je však vysoce nákladná.

Podle klasických způsobů se v současné době zrcadla vyrábějí tak, že se skleněný list zcitliví, nanese se postříbřovací roztok k vytvoření stříbrné odrazivé vrstvy, tato stříbrná vrstva se pokryje ochrannou vrstvou bránící korozi dokončeného zrcadla a poškození odrazivé stříbrné vrstvy. Ukládání kovového povlaku z metalizačního roztoku je mnohem levnější než jiné techniky jako vakuové nanášení. Tyto metalizační roztoky se skládají zpravidla ze dvou složek. První obsahuje stříbro v amonném komplexu a druhá alkálii - například NaOH. Dále alespoň jedna ze složek obsahuje redukční činidlo.

Klasická metoda aplikace stříbřícího roztoku poléváním očištěného a 2+ dvojmocným cínem Sn sensibilovaného listu skla je pro svou nízkou produktivitu již opuštěna. V současné době se stříbřící roztok nanáší na výrobní lince pro výrobu zrcadel. Po výrobní lince se skleněná tabule posunuje dopravním systémem předepsanou rychlostí a projíždí technologickými zónami ve kterých probíhají jednotlivé operace. Po naložení na linku skleněná tabule projíždí čistící zónou, kde se povrch zbavuje mechanických nečistot, opláchne se demineralizovanou vodou a v další zóně je na povrch nastříkán roztok chloridu cínatého, to je senzibilace povrchu. Po důkladném opláchnutí demineralizovanou vodou je na sklo v zóně metalizace nanášen metalizační roztok. Na konci této zóny je doreagovaný metalizační roztok opláchnut demineralizovanou vodou. Následuje zóna zvýšení adheze, kde je nanášen stávající adhezní systém. Na konci této zóny je doreagovaný adhezní systém opláchnut demineralizovanou vodou, zbytky vody jsou odstraněny proudem vzduchu, sklo je usušeno a vjíždí do lakovací kabiny.

Vrstva stříbra vytvořená tímto způsobem vykazuje poměrně značné nerovnoměrnosti. Nanášení stříbřícího roztoku rozprašováním z trysek je totiž nerovnoměrné v čase i vrstvě. Na místě, které je zasaženo metalizačním roztokem obsahujícím stříbro jako první, dochází k redukci dříve a je zde předpoklad vytvoření silnější vrstvy než na místě zasaženém jako první roztokem obsahujícím alkálii.

Proto se k omezení nerovnoměrnosti vrstvy Ag zavádí mezi zónu sensibilace a zónu stříbření ještě zóna nástřiku roztoku PdCI₂. Po ukončení sensibilace a ·· ···· opláchnutí zbytku SnCI₂ demineralizovanou vodou je na sklo nanesen roztok chloridu palladnatého PdCI₂. Ten umožní vytvoření nukleačních center kovového palladia. Po důkladném opláchnutí zbytků roztoku PdCI₂ demineralizovanou vodou, a jejich zachycení v separátní odpadové jímce, je na sklo nanášen metalizační roztok. Tato metoda zvýšení rovnoměrnosti vrstvy Ag se jeví jako vcelku účinná, avšak vzhledem k ceně Pd, je značně nákladná. Další nevýhodou je použití dalšího kovu ve výrobě a z toho plynoucí nutnost jeho separace a záchytu z odpadních vod. Přes veškerou snahu totiž dochází k určitému úniku Pd do odpadních vod, což ohrožuje životní prostředí a vzhledem vysoké ceně palladia dále prodražuje výrobu.

Cílem vynálezu je proto nalezení takového způsobu zvýšení plynulosti vrstvy Ag, který nebude neúměrně zvyšovat výrobní náklady, nebude vyžadovat další zařízení pro separaci a záchyt iontů kovu a nebude ohrožovat životní prostředí rizikem průniku dalšího těžkého kovu do odpadních vod.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a vytýčené cíle naplňuje způsob výroby reflexního povrchu, zejména reflexního povrchu zrcadel a bižuterie, kde je na základní povrch nanášen kovový povlak vytvářející reflexní účinek, jehož podstata spočívá v tom, že po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, před aplikací stříbřících roztoků, nanesen po dobu 1 - 300 s účinný roztok obsahující 0,001 - 5g/l stříbra a/nebo mědi, který může být následně z povrchu odstraněn opláchnutím demineralizovanou vodu.

2+

Povrch, nejčastěji skleněný, je většinou senzibilovaný ionty Sn . Účinný roztok je ve formě rozpustné soli nebo komplexu.

Účinný roztok je s výhodou nanesen rozstřikem tryskami umístěnými na statické rampě nejlépe kolmé k pohybu skla.

Následně po nanesení stříbřících roztoků, jsou po přípravě povrchu naneseny ochranné vrstvy, nejčastěji pak ochranné vrstvy laku.

Výsledkem způsobu výroby reflexního povrchu, podle vynálezu, je to, že po ošetření povrchu účinným roztokem obsahujícím ionty stříbra a/nebo mědi dojde k ·· ····

2+ vytvoření tzv. nukleačních center, kdy Sn vázaný na povrchu skla je oxidován na

4+

Sn a na jeho místě se redukcí iontů stříbra a/nebo mědi z roztoku usazuje stříbro a/nebo měď'. Po nanesení stříbřících roztoků probíhá redukce na již vzniklých částečkách stříbra a/nebo mědi.

Výsledkem takto vedené redukce je plynulejší povrch ve srovnání s redukcí bez využití nukleačních center a nižší technická a finanční náročnost ve srovnání s využitím roztoku PdCI₂.

Nezanedbatelnou výhodou, ve srovnání s využitím roztoku PdCI₂, je také to, že způsob výroby reflexního povrchu, podle části výhodných provedení vynálezu, nevyžaduje použití a následné zachycování žádného dalšího kovu, což je výhodné nejen z ekonomického pohledu, ale hlavně z pohledu ekologického.

Příklady provedení vynálezu

Vynález byl prakticky odzkoušen na výrobní lince pro výrobu zrcadel. Po výrobní lince se skleněná tabule posunuje dopravním systémem předepsanou rychlostí a projíždí technologickými zónami ve kterých probíhají jednotlivé operace. Po naložení na linku skleněná tabule projíždí čistící zónou, kde se povrch zbaví mechanických nečistot a opláchne demineralizovanou vodou. Následuje zóna senzibilace, kde je povrch postříkán roztokem chloridu cínatého SnCI₂ a tím je

2+ senzibilován ionty Sn . Přičemž následuje postup podle jednotlivých příkladů provedení.

Pro srovnání účinnosti způsobu podle vynálezu byly dále provedeny srovnávací testy, kde ve srovnávacím testu č.1 byl po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou na senzibilovaný povrch, nanesen stříbřící roztok. Po nanesení stříbřícího roztoku se na některých místech vytvořil kal a vrstva stříbra vykazovala značné odchylky síly pokrytí.

V srovnávacím testu č.2 byl po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,02 g/l palladia ve formě chloridu. Tento roztok byl opláchnut demineralizovanou vodou a následně byl nanesen stříbřící roztok. V průběhu zkoušek, způsobu výroby podle tohoto příkladu, proběhla reakce vytvoření stříbrné vrstvy, po nanesení stříbřícího roztoku, hladce, bez vytvoření kalu. Vrstva stříbra byla plynulá bez větších odchylek síly pokrytí.

Příklad provedení vynálezu č.1

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,2 g/l stříbra ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

V průběhu zkoušek, způsobu výroby podle tohoto příkladu, proběhla reakce vytvoření stříbrné vrstvy, po nanesení stříbřícího roztoku, hladce, bez vytvoření kalu. Vrstva stříbra byla plynulá bez větších odchylek síly pokrytí.

Příklad provedení vynálezu č.2

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,2 g/l stříbra ve formě amonného komplexu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.3

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,05 g/l stříbra ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

V průběhu zkoušek, způsobu výroby podle tohoto příkladu, proběhla reakce vytvoření stříbrné vrstvy, po nanesení stříbřícího roztoku, hladce, bez vytvoření kalu.

Vrstva stříbra byla plynulá bez větších odchylek síly pokrytí.

Příklad provedení vynálezu č.4

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,05 g/l stříbra ve formě amonného komplexu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.5

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 1 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 5 g/l stříbra ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.6

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 1 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 5 g/l stříbra ve formě amonného komplexu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

·· *»·«

Příklad provedení vynálezu č.7

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 120 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,02 g/l stříbra ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.8

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 120 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,02 g/l stříbra ve formě amonného komplexu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.9

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,2 g/l mědi ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Vrstva stříbra byla plynulá bez větších odchylek síly pokrytí.

·· ····

Příklad provedení vynálezu č.10

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,2 g/l mědi ve formě amonného komplexu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.11

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,05 g/l stříbra a 0,01 g/l mědi ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.12

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,05 g/l stříbra a 0,01 g/l mědi ve formě amonných komplexů. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Vrstva stříbra byla plynulá bez větších odchylek síly pokrytí.

·· ····

Příklad provedení vynálezu č.13

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 1 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,02g/l mědi a 5 g/l stříbra ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.14

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 1 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,02g/l mědi a 5 g/l stříbra ve formě amonných komplexů. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.15

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 120 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,1 g/l mědi a 0,01 g/l stříbra ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

·· 4444

4 ·

* 4 4 44 4

4 ···· ·*· *

Příklad provedení vynálezu č.16

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 120 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,1 g/l mědi a 0,01 g/l stříbra ve formě amonných komplexů. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č. 17

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,04 mg/l mědi a 0,05 g/l stříbra ve formě dusičnanu. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.18

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,04 mg/l mědi a 0,05 g/l stříbra ve formě amonných komplexů. Tento roztok je opláchnut demineralizovanou vodou a následně je nanesen stříbřící roztok.

Vrstva stříbra byla plynulá bez větších odchylek síly pokrytí.

Příklad provedení vynálezu č.19

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,5 g/l stříbra a 0,01 g/l mědi ve formě dusičnanu. Tento roztok je ponechán na povrchu a následně je nanesen stříbřící roztok.

Příklad provedení vynálezu č.20

Po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, nanesen po dobu 10 s účinný roztok tvořený vodným roztokem obsahujícím 0,5 g/l stříbra a 0,01 g/l mědi ve formě amonných komplexů. Tento roztok je ponechán na povrchu a následně je nanesen stříbřící roztok.

V průběhu zkoušek, způsobu výroby podle tohoto příkladu, proběhla reakce vytvoření stříbrné vrstvy, po nanesení stříbřícího roztoku, hladce, bez vytvoření kalu. Vrstva stříbra byla plynulá bez větších odchylek síly pokrytí

Po nanesení stříbřícího roztoku následuje úprava povrchu zajištující zvýšení adheze ochranné vrstvy a nanesení ochranné vrstvy, nejčastěji pak ochranné vrstvy laku.

Průmyslová využitelnost

Způsob výroby reflexního povrchu, podle vynálezu, lze využít všude tam, kde je na základní povrch nanášen kovový povlak vytvářející reflexní účinek, což je zejména při výrobě reflexního povrchu zrcadel a bižuterie.

Claims

Patentové nároky

1. Způsob výroby reflexního povrchu, zejména reflexního povrchu zrcadel a bižuterie, kde je na základní povrch nanášen kovový povlak vytvářející reflexní účinek, vyznačující se tím, že po ukončené senzibilaci a opláchnutí zbytku senzibilačního roztoku demineralizovanou vodou je na senzibilovaný povrch, před aplikací stříbřících roztoků, nanesen po dobu 1 - 300 s účinný roztok obsahující 0,001 - 5g/l stříbra a/nebo mědi.
2. Způsob výroby reflexního povrchu, podle nároku 1, vyznačující se tím, že účinný roztok je před aplikací stříbřících roztoků odstraněn z povrchu opláchnutím demineralizovanou vodu.

2. Způsob výroby reflexního povrchu, podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že účinný roztok je ve formě rozpustné soli nebo komplexu.
3. Způsob výroby reflexního povrchu, podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že účinný roztok je nanesen rozstřikem.
4. Způsob výroby reflexního povrchu, podle nároků 1, 2 a 3, vyznačující se tím, že po aplikaci stříbřícího roztoku je po přípravě povrchu nanesena ochranná vrstva.