DE545866C

DE545866C - Verfahren zur Herstellung eines AEtzmittels zur Mattglaserzeugung

Info

Publication number: DE545866C
Application number: DEC43030D
Authority: DE
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1928-05-19
Filing date: 1929-05-01
Publication date: 1932-03-07
Also published as: NL25299C; FR673113A; USRE17682E; GB312054A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Ätzmittels zur Mattglaserzeugung, dessen Grundmaterial Natriumfluorid oder calcinierte Soda oder beides enthält. Bei den bisherigen Verfahren, Glasgegenständen, z. B. Glühlampenbirnen, durch Ätzen eine matte Oberfläche zu geben, werden Lösungen benutzt, in denen sich in der Hauptsache Flußsäure sowie deren Salze befinden. Man hat dabei teilweise die Ätzflüssigkeit in mehr oder weniger breiter Form verwendet. Zu ihrer Herstellung wurden die Rohstoffe zunächst gemahlen und dann gemischt.

Es ist schon bekannt geworden, zur Herstellung von Ätzlösungen Alkalifluoride, Flußsäure und Soda zu verwenden. Die Soda lag dabei in pulverisierter und calcinierter Form vor. In vielen Fällen nahm man auch Kristallsoda.

Es hat sich nun herausgestellt, daß man eine viel wirksamere, längere Zeit verwendbare und auch billigere Lösung erhält, wenn man mindestens einen Teil des Fluornatriums des verwendeten Alkalifluorids oder einen Teil der calcinierten Soda oder je einen Teil beider Stoffe schmilzt, auf den gewünschten Feinheitsgrad mahlt und dann mit den anderen zur Mattglaserzeugung nötigen Stoffen vermischt.

Versuche, welche angestellt wurden, um diesen Unterschied zu deuten, haben ergeben, daß bei Verwendung ungeschmolzener Soda in der Ätzlösung die Fällung des Fluorids mehr oder weniger gallertartig erfolgt und so eine Kolloidglasätzlösung gebildet wird, die bei Zusatz von Kristallsoda dick und sahneartig ist, bei Zusatz von calcinierter Soda (auf 200⁰ C vorher erhitzter Soda) zwar dünner, aber immer noch flockig ist. Im Gegensatz dazu ist der Natriumfluoridniederschlag, der sich bei Verwendung von fein gemahlener, geschmolzener Soda mit der Flußsäure der Ätzlösung bildet, deutlich kristallin. Es bildet sich also eine dünnflüssige Glasätzlösung mit feinem, sandähnlichem Niederschlag. Es stellte sich ferner heraus, daß die Glasätzlösungen, welche die Natriumfluoridfällung in mehr oder weniger kolloider Form enthalten, die Glasflächen in ungenügender Weise ätzen und sehr ungleichmäßig matte Flächen hervorrufen, die ein streifiges und fleckiges Aussehen haben, während die Ätzlösungen, die mit fein gemahlener, geschmolzener Soda hergestellt sind und daher eine kristalline Natriumfluoridfällung enthalten, die Glasflächen wirksamer ätzen als die obengenannten. Man erhält bei Verwendung der Ätzlösungen nach der Erfindung sehr glatte und feinkörnig matte Flächen von gleichmäßigem Aussehen. In Übereinstimmung mit dem Fällungszustande des Natriumfluorids sind die sich bei der Ätzung bildenden Siliciumfluoride beim Arbeiten mit den bekannten Ätzlösungen mehr oder weniger kolloid, während die Siliciumfluoride, welche sich bei Verwendung der Ätzlösung nach der Erfindung bilden,

kristallin sind und daher die Lösung nicht so schnell verdicken, wie das bei den bekannten Ätzlösungen zu beobachten ist. Das Verfahren nach der !Erfindung soll an den folgenden Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Beispiel ι

Bei einer bevorzugten Ausführung des to Verfahrens wird eine Grundmasse von der folgenden Zusammensetzung benutzt: 15 Gewichtsteile calcinierte Soda Na₂CO₃, 30 Gewichtsteile Ammoniumcarbonat (NHJ₂CO₃, 11 Gewichtsteile flußsaures Natron NaF, ^X5 ¹SS Gewichtsteile Fluorwasserstoffsäure HF (6o°/₀), 168 Gewichtsteile doppelflußsaures Ammonium NH₄ F · HF und 109 Gewichtsteile Wasser, und aus dieser Grundmasse wird eine Lösung erhalten, welche besteht ao aus:

Fluorwasserstoffsäure HF

(100 °/o) ..-· =27,8%

flußsaurem Ammonium NH₄F = 28,9 °/₀,

Wasser H₂O =38 "/„,

flußsaurem Natron NaF = 5,3 °/₀.

Die Lösung wird vorzugsweise in der fol-

genden Weise hergestellt:

Das flußsaure Natron und die calcinierte Soda werden getrennt geschmolzen und dann getrennt bis auf den gewünschten Feinheitsgrad vermählen. 15 Gewichtsteile der calcinierten Soda werden nun mit 30 Teilen Ammoniumcarbonat, 37 Teilen Wasser, 90 Teilen 6o°/₀iger Fluorwasserstoffsäure und 69 Teilen doppelflußsaurem Ammonium gemischt; dies zusammen bildet den einen Teil der Masse. Der andere Teil wird gebildet aus 11 Teilen flußsaurem Natron, 72 Teilen Wasser, 45 Teilen 6o°/₀iger Fluorwasserstoffsäure und 99 Teilen doppelflußsaurem Ammonium; diese Teile werden vorzugsweise in einer mit Gummi ausgelegten Kugelmühle gemischt. Schließlich werden gleiche Mengen der beiden Gemische miteinander gemischt.

Beispiel 2

Eine etwas anders zusammengesetzte Masse ist die folgende: 18,25 Gewichtsteile calcinierte Soda Na₂CO₃, 36 Gewichtsteile Ammoniumcarbonat (NH₄) ₂CO₃, 108 GewichtsteileFluorwasserstoffsäure HF (60 °/₀), 84 Gewichtsteile doppelflußsaures Ammonium NH₄ F · HF, 43,5 Gewichtsteile Wasser und 2 Gewichtsteile flußsaures Kalium. Beim Herstellen einer Masse von dieser Zusammensetzung wird ein Teil der calcinierten Soda geschmolzen und auf den gewünschten Feinheitsgrad vermählen. Dann wird dieser Teil mit dem anderen Teil Soda und dem Ammoniumcarbonat zusammen vermählen, und das Ganze bildet den einen Teil der Masse. Der andere Teil besteht aus dem Wasser, der Fluorwasserstoffsäure und dem doppelflußsauren Ammonium, welche Stoffe zusammen gerührt werden; während des Rührens wird zunächst noch das zermahlene Carbonat hinzugetan und dann auch das flußsaure Kalium. Es können verschiedene Gemische aus geschmolzener und nicht geschmolzener Soda benutzt werden. Ein besonders zweckentsprechendes Gemisch besteht aus 10,25 Teilen geschmolzener Soda und 8 Teilen ungeschmolzener.

Das vorausgehende Schmelzen des flußsauren Natrons ermöglicht das Herstellen eines dichteren Schlamms, der weniger Raum in der Lösung einnimmt und daher eine dünnere oder wäßrigere Lösung gibt. An den zu ätzenden Gegenständen bleibt auch weniger Ätzlösung haften, je dünner sie ohne Verringerung ihrer Ätzwirkung gemacht werden kann. Bei einer Lösung gemäß der Erfindung beträgt die Ersparnis annähernd 25 °/₀.

Eine besondere Verbesserung bei den durch diese Lösung mit" einer Mattfläche versehenen Gegenständen besteht darin, daß eine vollkommen gleichmäßig mattierte Fläche erhalten und die schädliche Wirkung von kolloidem Material in der Masse, durch welches die Mattfläche an verschiedenen Stellen des Gegenstandes verschiedenartig gemacht würde, auf ein Mindestmaß gebracht wird.

Bei Benutzung der vorliegenden Erfindung werden die Kosten des Herstellens der Ätzlösung erheblich gemindert, ohne daß die Wirksamkeit dieser Lösungen beeinträchtigt wird, und dieses höchst erwünschte Ergebnis wird durch das an sich ganz einfache Mittel erhalten, durch Schmelzen eines Teils der Rohmaterialien einen dünnen Schlamm zu erzeugen, der von den zu ätzenden Gegenständen schnell'abtropft.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines Ätzmittels zur Mattglaserzeugung, dessen Grundmaterial z. B. Natriumfluorid oder calcinierte Soda oder beides enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens no ein Teil des Fluornatriums oder ein Teil der calcinierten Soda oder je ein Teil beider Stoffe geschmolzen, auf den gewünschten Feinheitsgrad gemahlen und dann mit den anderen zur Mattglaserzeugung nötigen Stoffen vermischt wird.