DE1519396C

DE1519396C - Abrasives and polishes for glass

Info

Publication number: DE1519396C
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Treibach Ziegler (Oster reich)
Original assignee: Treibacher Chemische Werke AG
Current assignee: Treibacher Chemische Werke AG
Publication date: 1971-04-15

Description

Die zum Schleifen und Polieren von Glas verwendeten Kompositionen werden in Form wäßriger Suspensionen eingesetzt, von denen eine möglichst große Beständigkeit gefordert wird. Solche Suspensionen entmischen sich jedoch leicht, sobald sie nicht mehr durchgerührt werden. Das gilt besonders, wenn die Festkörperanteile in der Suspension aus spezifisch schweren Stoffen bestehen. Zu diesen zählen auch Stoffe, die, wie z. B. Elektrokorund (Dichte 3,9), zum Schleifen oder Ceroxid (Dichte des reinen Oxides = 7,2) zum Polieren von Glas sehr häufig verwendet werden. Unter dem Begriff Ceroxid ist hier sowohl das reine Ceroxid als auch eine Mischung davon mit anderen Oxiden der Seltenen Erden zu verstehen, die zum Teil noch andere Anionen, wie Sulfat, Phosphat, Silicat, und/oder FIuorid, enthalten können. Häufig bilden die abgesetzten Schleifmittel, namentlich bei höherem Feinkornanteil, eineniSchlamm von überraschend großer Zähigkeit, der sich nur mehr schwer wieder aufrühren läßt. Diese Erscheinung tritt in verstärktem Maße nach längerem Gebrauch der Suspension auf. Offenbar wirkt der mit den Schleif- und Polierstoffen innig vermengte und teilweise kolloidale Glasabrieb als starkes Bindemittel. Das Absetzen der Feststoffe und noch mehr die Bildung des zähen Schlammes behindern die Arbeit in hohem Maße; das gilt ganz besonders bei den immer häufiger verwendeten Schleif- und Polierautomaten, bei welchen die Suspension mittels Pumpen dauernd im Kreislauf geführt wird. Daher wird von Schleif- und Polierkompositionen verlangt, daß die wäßrige Suspension keinen schwer aufrührbaren Schlamm absetzt.The compositions used for grinding and polishing glass are in the form of aqueous suspensions used, of which the greatest possible resistance is required. Such suspensions however, separate easily as soon as they are no longer stirred. This is especially true if the solid parts in the suspension consist of specifically heavy substances. To this also include substances that, such as B. electrical corundum (density 3.9), for grinding or cerium oxide (density of pure oxide = 7.2) are very often used for polishing glass. Under the term cerium oxide is here both the pure cerium oxide and a mixture of it with other rare oxides To understand earths that sometimes contain other anions, such as sulfate, phosphate, silicate, and / or fluoride, may contain. Frequently, the separated abrasives, especially with a higher fine grain content, a sludge of surprisingly high viscosity, which is difficult to stir up again. This phenomenon occurs to a greater extent after prolonged use of the suspension. Apparently the intimately mixed and partially colloidal glass abrasion with the grinding and polishing materials acts as strong binder. The settling of the solids and even more the formation of the viscous sludge hinder work to a great extent; this is especially true for the more and more frequently used ones Automatic grinding and polishing machines in which the suspension is continuously circulated by means of pumps will. Therefore, it is required of grinding and polishing compositions that the aqueous suspension does not settle sludge that is difficult to stir up.

Das Absetzen der Suspension kann bekanntlich durch Zugabe von Flockungs- und Dispergiermitteln, wie Carboxymethylcellulose, Alginaten, Pektinen, Pensosanen, oder anorganischen Quellmitteln, wie Bentonit, erschwert werden. Auf diese Weise gelingt es zwar, das Absetzen der feineren Feststoffanteile zu verzögern, aber die Bildung des Schlammes kann nicht verhindert werden. Bei Verwendung von Carboxymethylcellulose fällt sogar ein besonders zäher Schlamm an. Bekannt ist ferner die Haltbarkeit von Ceroxidsuspensionen durch gelatinöse, wasserunlösliche Metallsilikate zu erhöhen. Solche Silikate werden beispielsweise durch Zugabe von Magnesiumsulfat zur Suspension und nachfolgendem Zusatz einer Wasserglaslösung erzeugt. Nach einem weiteren Verfahren soll dieses Ziel durch Zusatz kleiner Mengen sauer reagierender Alkali- oder Ammonsalze erreicht werden. Es sind auch schon Poliermittel auf der Basis von feinverteilten Siliziumdioxid oder von Zirkonsilikat bekannt, die erhalten werden, indem diese Stoffe zunächst in einem alkalischen Milieu, insbesondere in Alkalisilikatlösungen dispergiert werden, worauf durch Zugabe säurebildender Salze, unter denen auch lösliche Zinksalze genannt werden, die Dispersion angesäuert wird. Diese Schleif- und Poliermittel haben sich aber als wenig wirksam erwiesen. As is known, the suspension can be settled by adding flocculants and dispersants, such as carboxymethyl cellulose, alginates, pectins, pensosans, or inorganic swelling agents such as Bentonite. In this way it is possible to settle the finer solids to delay, but the formation of the sludge cannot be prevented. When using carboxymethyl cellulose even a particularly tough sludge is produced. The shelf life of To increase cerium oxide suspensions with gelatinous, water-insoluble metal silicates. Such silicates will be for example by adding magnesium sulfate to the suspension and then adding it a water glass solution generated. According to another method, this goal is to be achieved by adding small amounts acidic alkali or ammonium salts can be achieved. There are also polishes on the basis of finely divided silica or of zirconium silicate known, which are obtained by these substances are initially dispersed in an alkaline medium, in particular in alkali silicate solutions whereupon by adding acid-forming salts, including soluble zinc salts, the dispersion is acidified. However, these grinding and polishing agents have proven to be ineffective.

Es wurde nun gefunden, daß erst ein gemeinsamer Zusatz eines Dispersionsmittels und eines wasserlöslichen Zinksalzes sowohl die Haltbarkeit der Suspension beträchtlich erhöht als auch die Schlammbildung weitgehend unterdrückt. Überdies ergab sich beim Polieren mit Ceroxid überraschenderweise auch ein durch den Zusatz des Zinksalzes verursachter deutlich erhöhter Glasabrieb.It has now been found that only a common addition of a dispersant and a water-soluble one Zinc salt increases both the shelf life of the suspension and sludge formation considerably largely suppressed. In addition, when polishing with cerium oxide, a surprising result also resulted Significantly increased glass abrasion caused by the addition of the zinc salt.

Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein Schleif- und Poliermittel für Glas auf der Grundlage einer wäßrigen Suspension von Ceroxid oder einer Mischung von Ceroxid mit anderen Oxiden Seltener Erden oder Elektrokorund und wasserlöslichen anorganischen Salzen und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension 1 bis 20% Suspensionsstabilisatoren und 1 bis 10% eines wasserlöslichen Zinksalzes, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe, enthält.The invention therefore relates to a grinding and polishing agent for glass on the basis an aqueous suspension of cerium oxide or a mixture of cerium oxide with other oxides, less often Earth or electro corundum and water-soluble inorganic salts and is characterized by that the suspension is 1 to 20% suspension stabilizers and 1 to 10% of a water-soluble zinc salt, based on the total weight of the solids.

Brauchbare. Dispersionsmittel sind beispielsweise die schon genannten Stoffe Carboxymethylcellulose, Alginate, Pektine, Pentosane und Bentonit. Die Wirkung des Suspensionsstabilisators sinkt mit steigender Korngröße des Feststoffes ab, dessen durchschnittlicher Korndurchmesser kleiner als 0,050 mm und vorteilhaft sogar kleiner als 0,020 mm sein sollte. Auch die wirksame Menge des Suspensionsstabilisators hängt von der Korngröße ab. Bei den Schleifmitteln ist die Menge des Stabilisators mit 1 bis 20%, vorzugsweise 10 bis 15%, des Gesamtgewichtes der Festsubstanz anzusetzen, während sie bei den Poliermitteln zwischen 1 und 15% und vorzugsweise bei 3 bis 7% liegt. Die Wirkung des Zinksalzes ist von der Korngröße des Schleif- oder Poliermittels unabhängig. Der Zusatz an Zinksalz wird mit 1 bis 10, vorzugsweise 3 bis 7%, des Gewichtes der gesamten Festsubstanz bemessen. Bevorzugt ist die Erfindung anwendbar bei Elektrokorund als Schleifmittel und bei Ceroxid als Poliermittel, mit Bentonit als suspensionsfordernden Stoff und wasserfreiem und gemahlenem Zinksulfit als weiterem Zusatz, der sich leicht mit den übrigen Bestandteilen vermischen läßt, ohne Klumpen zu bilden.Useful. Dispersants are, for example, the substances already mentioned carboxymethyl cellulose, Alginates, pectins, pentosans and bentonite. The effect of the suspension stabilizer decreases with increasing Grain size of the solid, the average grain diameter of which is less than 0.050 mm and should advantageously even be smaller than 0.020 mm. The effective amount of the suspension stabilizer also depends on the grain size. at In the case of abrasives, the amount of stabilizer is 1 to 20%, preferably 10 to 15%, of the total weight to set the solid substance, while it is between 1 and 15% for the polishing agents and is preferably 3 to 7%. The effect of the zinc salt depends on the grain size of the grinding or grinding Abrasive independently. The addition of zinc salt is 1 to 10, preferably 3 to 7% by weight of the entire solid matter. The invention is preferably applicable to electrocorundum as an abrasive and in the case of cerium oxide as a polishing agent, with bentonite as a suspension-promoting substance and anhydrous and ground zinc sulfite as a further additive that easily mixes with the other ingredients allow to mix without forming lumps.

Examples

1. Eine Suspension von 240 g Elektrokorund (<C0,05 mm) und 45 g Bentonit in 11 Wasser setzte nach längerem Einsatz als Schleifmittel beim Stehenlassen über Nacht eine zähe Schicht ab, die sich nur mit großer Anstrengung wieder aufrühren ließ. Eine Suspension, bestehend aus 240 g Elektrokorund « 0,05 mm), 45 g Bentonit und 15 g Zinksulfit (getrocknet und gemahlen) in 11 Wasser, konnte nach dem Stehen über Nacht ohne Schwierigkeiten wieder verwendet werden. Es hat sich auch kein zäher Schlamm gebildet.1. A suspension of 240 g of electrical corundum (<C0.05 mm) and 45 g of bentonite was placed in 1 liter of water after prolonged use as an abrasive, if left to stand overnight, a tough layer will come off that only stirred again with great effort. A suspension consisting of 240 g of electrical corundum «0.05 mm), 45 g bentonite and 15 g zinc sulfite (dried and ground) in 11 water, could after standing overnight can be reused without difficulty. It also doesn't have to be tough Mud formed.

2. 100 g Ceroxid, suspendiert in 21 Wasser, ergaben nach lstündigem Polieren eines planen Glasprüflings von 80 mm Durchmesser auf einer Schnell· poliermaschine (100 UpM₅ 590 g Polierdruck pro Quadratzentimeter, Filzscheibe, automatische Schmierung), einen Abrieb von 17,6 mg/cm²/h. Nach 4stündiger Polierzeit betrug der Glasabrieb bei den gleichen Polierbedingungen 19,4 mg/cm²/h. Das Ceroxid in der Suspension neigte deutlich zum Absetzen. Nach Stehen der Suspension über Nacht wurde am nächsten Morgen Schlammbildung festgestellt. Der am Boden des Poliermittelbehälters abgesetzte Poliermittelkuchen ließ sich nur schwer ablösen und in Suspension bringen.2. 100 g of cerium oxide, suspended in 21 of water, gave, after lstündigem polishing a plan Glasprüflings of 80 mm diameter on an expressway · polishing machine (100 rpm for ₅ 590 g of polishing pressure per square centimeter, felt pad, automatic lubrication), an abrasion of 17.6 mg / cm ² / h. After a polishing time of 4 hours, the glass abrasion under the same polishing conditions was 19.4 mg / cm ² / h. The cerium oxide in the suspension clearly tended to settle. After the suspension had stood overnight, sludge formation was observed the next morning. The polishing agent cake deposited on the bottom of the polishing agent container was difficult to detach and to bring into suspension.

90 g Ceroxid mit Zusatz von je 5 g Bentonit und Zinksulfat (getrocknet und pulverisiert), in 21 Wasser suspendiert, ergaben unter den gleichen Versuchsbedingungen bei dem gleichen Glasprüfling 27,5 mg Abrieb pro Quadratzentimeter pro Stunde. Nach 4 Stunden war der Abrieb 32 mg/cm²/h. Die Poliersuspension setzte sich während des Poliervorganges90 g cerium oxide with the addition of 5 g each of bentonite and zinc sulfate (dried and pulverized), suspended in water, gave 27.5 mg of abrasion per square centimeter per hour under the same test conditions for the same glass test specimen. After 4 hours the abrasion was 32 mg / cm ² / h. The polishing suspension settled during the polishing process

Claims

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hardly from and showed even after 12 hours oxide or a mixture of cerium oxide with

no sludge formation. other rare earth oxides or electrical

The increase in glass abrasion in the case of the corundum and water-soluble inorganic salt

with the two additives offset cerium oxide, characterized in that the

over the untreated starting material 5 suspension 1 to 20% suspension stabilizers

.'...,. ·. _,. _. ". and 1 to 10% of a water-soluble zinc salt,

According to Is undigem Poheren 56% _{b on the} total weight of the solids,

contains 65% after 4 hours of polishing.

ρ.

2. Means according to claim 1, characterized gekennratentansprucne: io records that it is used as suspension stabilizers 1.

Grinding and polishing agents for glass based on carboxymethyl cellulose, alginates, pectins, pen contains an aqueous suspension of cerosane or bentonite.