PL31519B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu zmniejszania odbicia powierzchni optycz¬ nie czynnych oraz urzadzenia do wykony¬ wania tego sposobu. Pod wyrazeniem „po¬ wierzchnie optycznie czynne" nalezy przy tym rozumiec powierzchnie soczewek optycznych, pryzmatów, plytek i podob¬ nych, wykonanych z najrozmaitszych ro¬ dzajów szkla i innych materialów przezro¬ czystych, jak spatu wapiennego, soli ka¬ miennej, szkla kwarcowego, materialów sztucznych, lub materialów odbijajacych.Celem wynalazku jest zwiekszenie prze¬ puszczalnosci swiatla i zmniejszenie szko¬ dliwych odbic w ukladach optycznych.Znane sa rozmaite sposoby zmniejsza¬ nia odbijania powierzchni optycznie czyn¬ nych, np. na drodze chemicznej przez wy¬ trawienie przy pomocy kwasów, siarkowo¬ doru, siarczaku amonowego lub podobnych zwiazków, na drodze fizycznej przez po¬ krywanie warstwa innej substancji, np. flu¬ orkiem wapnia, osadzonym na powierzchni przez odparowanie.Znane sposoby wykazuja te wade, ze naniesione warstwy substancji obcych nie posiadaja szczególnie duzej zdolnosci przy¬ legania, tak ze najczesciej mozna je usu¬ nac nawet przez lekkie tarcie. Oprócz tego warstwy takie, np. warstwy fluorków zasa-dowyoh, nie sa dostatecznie odporne na dzialanie skladników powietrza atmosfe¬ rycznego, jak pary wodnej, dwutlenku we¬ gla i tlenu, a poza tym wytwarzanie warstw przez odparowywanie jest zlozone i ko¬ sztowne. Natomiast sposoby z wytrawia¬ niem wykazuja te wade, ze warstwy o rów¬ nomiernej grubosci ustalonej daja sie wy¬ twarzac tylko z wielka trudnoscia.Przedmiotem wynalazku niniejszego jest natomiast sposób otrzymywania rów¬ nomiernych warstw, szczególnie silnie przy¬ legajacych, chemicznie odpornych i wytwa¬ rzanych najprostszymi srodkami.W mysl wynalazku powierzchriie opty¬ cznie czynne najpierw czysci sie dokladnie, azeby usunac zwlaszcza warstwy brudu, zawierajace tluszcz. Oczyszczone po¬ wierzchnie zwilza sie roztworem, zawiera¬ jacym kwas krzemowy, np. przez zanurza¬ nie, polewanie lub spryskiwanie, po czym powierzchnie te ewentualnie suszy sie, a nastepnie traktuje srodkiem, który usu¬ wa kwas krzemowy. Bezposrednio po tym wymywa sie nie zawierajace kwasu krze¬ mowego skladniki. Srodek stracajacy, np- kwas solny, stosuje sie najodpowiedniej w postaci roztworu wodnego, tak ze wy¬ tracanie kwasu krzemowego i rozpuszcza¬ nie pozostalych skladników moze byc do¬ konywane w jednym zabiegu roboczym.Oprócz kwasu krzemowego do wykony¬ wania sposobu wedlug wynalazku nadaja sie równiez substancje pokrewne, zwlaszcza zwiazki pierwiastków 4-ej grupy ukladu okresowego, które daja stale, nierozpusz¬ czalne zwiazki tlenowe, przezroczyste w cienkich warstwach, jak np. kwas tyta¬ nowy, dwutlenek cyrkonu, kwas cynowy.Wymienione zwiazki mozna stosowac w po¬ staci rozpuszczalnych w wodzie soli, zwla¬ szcza soli potasowcowych. Przez dodawa¬ nie kwasów nieorganicznych, jak np. siar¬ kowego, solnego, fosforowego, azotowego t podobnych, kwasów organicznych, jak mrówczanego, octowego, propionowego, mlekowego, winowego, cytrynowego, ben- zeno-sulfonowego i podobnych lub przez dodawanie soli kwasów, jak dwusiarczanu potasu, dwusiarczynu itd., mozna otrzymy¬ wac kwasy krzemowe wzglednie analogicz¬ ne zwiazki na powierzchniach optycznie czynnych. Przez zastosowanie soli odpo¬ wiednich wielokwasów, jak np. wielokrze- mianów, mozna równiez wywolac stracanie przy pomocy rozpuszczalników ogranicz¬ nych, jak np. alkoholu etylowego.Kwas krzemowy i zwiazki podobne mozna równiez zastosowac w innej postaci, np. w postaci czterochlorku krzemu, cztero¬ chlorku cyny, siarczanu cyrkonu i podob¬ nych. Zwiazki te rozpuszcza sie badz w wo¬ dzie, badz w rozpuszczalnikach organicz¬ nych, po czym zwilza sie powierzchnie, która ma byc powleczona odpowiednimi roztworami. Wytracenie kwasu krzemowe¬ go wzglednie podobnych zwiazków na opty¬ cznie czynnych powierzchniach uskutecznia sie nastepnie przez traktowanie woda, za¬ sadami lub podobnymi substancjami.Wreszcie kwas krzemowy itd, mozna równiez stosowac w postaci organicznych zwiazków zespolonych, np. jako krzemian dwumetyloaminoguanidynowy.Ogólnie wiec biorac, wedlug wynalazku zwilza sie optycznie czynne powierzchnie roztworem substancji, z której mozna wy¬ tracic zwiazek nierozpuszczalny o wzorze ogólnym Me02 , JC.//2O, przy czym Me ozna¬ cza pierwiastek 4-tej grupy ukladu okreso¬ wego. Poniewaz, jak wiadomo, wymienione zwiazki pierwiastków 4-ej grupy ukladu periodycznego, zawierajace tlen, moga tworzyc najrozmaitsze wodorotlenki, przeto x moze oznaczac liczbe dowolna. Zwiazki te, zwlaszcza po odpowiednim wysuszeniu, mozna równiez otrzymywac w postaci wol¬ nej od wody. Po dokonanym wytraceniu skladniki warstw naniesionych na optycz¬ nie czynne powierzchnie, które nie zawie¬ raja kwasu krzemowego lub podobnego, usuwa sie przez dokladne wymycie. Zostar — 2 —ja wiec usuniete sole, powstajace np. wsku¬ tek reakcji krzemianów potasowców z kwa¬ sami lulb przy rozkladzie czterochlorku krzemu albo czterochlorku cyny w obecno¬ sci zasad'. Wymywanie uskutecznia sie na ogól woda, mozna jednak równiez zastoso¬ wac rozpuszczalniki organiczne, jak np. al¬ kohol.Odpowiednio do zadanej grubosci war¬ stwy traktowanie wedlug wynalazku moze byc dokonywane raz lub kilka razy. Cho¬ ciaz grubosc warstwy moze sie zmieniac w szerokich granicach nie tracac swego dzialania zmniejszajacego odbicie, to jed¬ nak istnieje pewna najwlasciwsza grubosc warstwy, przy czym pozostaje rzecza nie¬ rozstrzygnieta, czy dzialanie zalezy od sa¬ mej grubosci warstwy, czy tez od zmiany wspólczynnika zalamania, zwiazanej ze zmiana grubosci.Grubosc warstwy mozna równiez zmie¬ niac nie tylko przez wielokrotne powtarza¬ nie traktowania wedlug wynalazku, lecz takze przez zastosowanie odpowiedniego stezenia roztworu, którym zwilza sie od¬ nosne powierzchnie.Warstwy utworzone na powierzchniach optycznie czynnych w celu zwiekszenia ich wytrzymalosci mechanicznej mozna rów¬ niez poddawac dodatkowo traktowaniu cieplnemu, np. przez ogrzewanie do wyso¬ kich temperatur, w szczególnosci np. do 200—500° C przy obróbce szkla. Jezeli wy¬ twarzania warstw dokonywa sie przez wie¬ lokrotne powtarzanie traktowania wedlug wynalazku, wówczas dobrze jest, aby ogrze¬ wanie nastepowalo po tym traktowaniu.Warstwy zmniejszajace odbicie w stop¬ niu szczególnie wysokim otrzymuje sie wtedy, gdy z roztworu, którym zwilza sie powierzchnie optycznie czynne, kwas (krze¬ mowy lub zwiazki podobne wydziela sie czesciowo w postaci koloidalnej. Moze to na¬ stapic np. przez dodawanie srodków slabo kwasnych, np. soli jednozasadcwych kwa¬ sów tlenowych lub mieszanin soli, zwlasz¬ cza soli amonowych, tych kwasów. Do tego celu nadaja sie równiez kwasy ftalowe, amidy kwasów ftalowych, fenole wielo- wartosciowe, jak np. rezorcyna i floroglu- cyna. Mozna równiez zastosowac wielo- czasteczkowe alkohole alifatyczne, jak al¬ kohol oktylowy i nonylowy. Przez odpo¬ wiedni dobór ilosci wspomnianych substan¬ cji, temperatury i stezenia roztworów wyj¬ sciowych mozna w duzym stopniu wplywac na wlasciwosci koloidalne kwasu krzemo¬ wego wzglednie zwiazków podobnych, Otrzymanymi w ten sposób roztworami, zwilza sie nastepnie powierzchnie optycz¬ nie czynne, a nastepnie uzupelnia sie wy¬ tracany kwas krzemowy lub podobny w wy¬ zej podany sposób.Poniewaz w tych roztworach wydziela ny kwas krzemowy i * podobny istnieje w postaci bardzo rozproszonej tylko przez ograniczony okres czasu, przeto roztwór do zwilzania traktowanej optycznie czynnej powierzchni musi byc stosunkowo swiezy.Mozna jednak zwiekszyc trwalosc tego rodzaju roztworów przez dodawanie odpo¬ wiedniego koloidu ochronnego, np. gumy arabskiej, gumy tragantowej, dekstryny, olejanu wapnia i podobnego srodka.Warstwy zmniejszajace odbicie w zna¬ cznym stopniu mozna np. otrzymywac w sposób nastepujacy: 100 g krzemianu wapnia, który na i czasteczke (Mol) zasady zawiera 3,6 cza¬ steczek kwasu krzemowego, rozpuszcza sie w 2,5 litrów wody i miesza z 75 cm8 50%-owego roztworu mleczanu amonowe¬ go i 0,2 g olejanu wapnia w temperaturze pokojowej. W roztworze tym zanurza sie na krótko traktowane powierzchnie po u~ przednim dokladnym usunieciu tluszczu, po czym nadmiar cieczy odwirowywa sie.Nastepnie powierzchnie traktuje sie 30%-owym roztworem kwasu aizotowegtf w ciagu 30 minut w temperaturze kapieli 60° C i wreszcie przedmiot myje sie do¬ kladnie woda. — 3 —. Osiagniety wedlug wynalazku postep techniczny wynika z tego, ze nip. przy za¬ stosowaniu szkla o wskazniku zalamania 1,64 strata swiatla okreslonej powierzchni wskutek odbicia wynosi prawie 0,1 %, gdy powierzchnia ta zostala powleczona war¬ stwa w sposób podany powyzej, natomiast w przeciwnym przypadku strata swiatla tejze powierzchni wynosi okolo 6°/o.Odpornosc mechaniczna warstw otrzy¬ manych sposobem wedlug wynalazku, np. na naciecia, mozna zasadniczo zwiekszyc przez to, ze do roztworów, którymi zwilza sie traktowane powierzchnie, dodaje sie dioksanów lub pochodnych furanowych, jak np/furfurolu. Do tego wyzej podanego roztworu mozna dodac np. obok mleczanu amonowego i olejami wapniowego 10 cm3 dioksanu. W ten sposób zwieksza sie w wy¬ sokim stopniu twardosc warstw.Warstwy, nanoszone na powierzchnie optycznie czynne, mozna równiez utwardzac w ten sposób, ze obok traktowania obrabia¬ nych powierzchni zgodnie z wynalazkiem nanosi sie jeszcze na nie niezwykle cienka warstewke ochronna z kwasu krzemowego lub podobnego srodka. Uskutecznia sie to w ten sposób, ze powierzchnie, pokryte warstwami zmniejszajacymi odbicie pod¬ daje sie jeszcze raz postepowaniu wedlug wynalazku, lecz przy uzyciu roztworu krzemianu wapnia lub podobnego, posiada¬ jacego bardzo male stezenie. Do wytwa¬ rzania takich cienkich i szczególnie twar¬ dych warstw okazaly sie specjalnie odpo¬ wiednimi np. roztwory krzemianu wapnia, zawierajace 10 g krzemianu na 1 litr wody.Warstwy zmniejszajace odbicie, otrzy¬ mane sposobem wedlug wynalazku, trzy¬ maja sie nie tylko bardzo dobrze, lecz sa równiez calkowicie odporne na dzialanie zwyklych kwasów, z wyjatkiem fluorowo¬ doru i goracego kwasu fosforowego, jak równiez na dzialania atmosferyczne, nato¬ miast na dzialanie ciepla warstwy te sa niewrazliwe.Dla ulatwienia wytwarzania warstw zmniejszajacych odbicie o grubosci stalej zaleca sie, przed przystapieniem do wytra¬ cania kwasu krzemowego itd., poddawanie powierzichni zwilzonych roztworami trak¬ tujacymi dzialaniu sily odsrodkowej, W tym celu powierzchnie zwilzone roztwo¬ rami krzemianu wapnia lub podobnymi » wprowadza sie w stanie jeszcze wilgotnym do wirówki. Stosownie do liczby jej obro¬ tów na minute i dlugosci czasu wirowania mozna otrzymywac warstwy o zupelnie okreslonej grubosci.Wirówka taka posiada najkorzystniej wymienne wkladki, które sa zaopatrzone w wieksza liczbe przyrzadów do przytrzy¬ mywania traktowanych przedmiotów. Od¬ nosne przedmioty sa umieszczane w mozli¬ wie wielkiej odleglosci od osi obrotu wi¬ rówki; dzieki temu unika sie tego, ze na oddalone od osi czesci odnosnego przed¬ miotu oddzialywa znacznie wieksza sila odsrodkowa, niz na czesci, zblizone do osi.Na rysunku uwidoczniono schematycz¬ nie przyklad urzadzenia do wykonywania sposobu wedlug wynalazku.Fig. 1 przedstawia odpowiednio przy¬ stosowana wirówke, a fig. 2 — wymienna Wkladke do tej wirówki w widoku z góry.Jak widac na fig. 1, os obrotu 1 wirów¬ ki jest napedzana slimakiem 2 i kolem sli¬ makowym 3. Dajaca sie odejmowac wklad¬ ka 4 wirówki posiada szpony 5 do przy¬ trzymywania przedmiotu 6.Mechanicznie czyszczone przedmioty umocowuje sie w szponach 5, a po odtlusz¬ czeniu nadtlenkiem wodoru myje sie je de¬ stylowana woda i suszy. Nastepnie wklad¬ ke 4 zanurza, sie np. w roztworze zawiera¬ jacym krzemian wapnia, wklada sie ja do wirówki i natychmiast odwirowuje. Po wy¬ jeciu wkladki z wirówki, suszy sie przed¬ mioty i straca sie nastepnie kwas krzemo¬ wy lub podobny. Przedmioty mozna jednak równiez poi wysuszeniu jeszcze raz lub kil¬ ka razy powtórnie zanurzyc i ponownie — 4 —wytracic kwas. Wytracanie kwasu krzemo wegq uskutecznia sie w ten sposób, ze wkladke 4 wraz z obrabianymi przedmio¬ tami pozostawia sie przez dluzszy czas w kapieli kwasowej lub alkoholowejf naj¬ lepiej przy jednoczesnym powolnym obra¬ caniu jej. Po wytraceniu kwasu krzemowe¬ go lub podobnego przedmioty wymywa sie woda i plucze, a nastepnie dopiero wyj¬ muje sie je z wkladki. W zadnym okresie obróbki przedmiotów obrabianych nie do¬ tyka sie rekami.Stwierdzono, ze spotegowanie mecha¬ nicznego dzialania wirowania osiaga sie przez dodawanie do roztworów, którymi zwilza sie obrabiane przedmioty, substan- cyj, które zmniejszaja ich napiecie po¬ wierzchniowe, np. mydla, alkylowanych aromatycznych kwasów sulfonowych, jak np. kwasu izopropylonaftalenosulfonowego i innych znanych substancji, zmniejszaja¬ cych napiecie powierzchniowe. Przy zasto¬ sowaniu kwasu izopropylonaftalenosulfo¬ nowego szczególnie korzystna okazala sie domieszka 15 cm3 nasyconego roztworu na 1 litr cieczy traktujacej. Przy uzyciu tego rodzaju roztworu okazalo sie korzystnym nastawianie wirówki na taka liczbe obro¬ tów, przy której obrabiane przedmioty po¬ siadaja przecietna szybkosc obwodowa, wahajaca sie miedzy 10 i 100 m/sek, przy czym promien toru wynosi 20 cm. Czas wi¬ rowania utrzymuje sie przy tym w grani¬ cach 1—3 minut. Azeby podczas wirowania krople cieczy nie zwisaly na oddalonych od osi koncach przedmiotów zanurzonych, poleca sie przytrzymywac przedmioty w wirówce tak, aby ich powierzchnie opty¬ cznie czynne przechodzily bez przerw i wy¬ stepów w oprawe. PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób zmniejszania odbicia po¬ wierzchni optycznie czynnych, znamienny tym, ze powierzchnie te poddaje sie oczysz¬ czaniu i zwilia roztworem substancji, z któ¬ rej d&je sie wytracic nierozpuszczalny zwiazek o wzorze ogólnym MeQ*.x,HzO, w którym Me oznacza pierwiastek 4-ej gru¬ py ukladu periodycznego, a x -—liczbe do¬ wolna, nastepnie wytraca sie wsjpomniany zwiazek nierozpuszczalny i wreszcie war¬ stwe stracona na wspomnianych powierzch¬ niach wymywa sie i suszy, przy czym gru¬ bosc warstwy nalezy dobierac tak, aby optyczny wspólczynnik odbicia tych po¬ wierzchni byl jak nacjniniejszy,
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze traktowanie roztworem, wytracanie zwiazku nierozpuszczalnego, wymywanie i suszenie powtarza sie wielokrotnie.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tym, ze powierzchnie zwilza sie roztworem krzemianu potasowca, a nastep¬ nie wytraca sie kwas krzemowy.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tym, ze wytworzone warstwy ogrze¬ wa sie dó wysokich temperatur.
5. 5. §posób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tym, ze zwiazek nierozpuszczalny wytraca sie poczatkowo czesciowo, a aa- stepnie calkowicie.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tym, ze po oczyszczeniu roztworem substancji, z której daje sie wytracic nie¬ rozpuszczalny zwiazek o wzorze ogólnym MeOz. x.H20, w którym Me oznacza pier¬ wiastek 4-ej grupy ukladu periodycznego, a x — liczbe, zwiazek nierozpuszczalny wy¬ traca sie czesciowo, a nastepnie calkowicie po dodaniu stabilizatorów. 7. „
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie roztwór, zawie¬ rajacy skladniki wybrane z grupy obejmu¬ jacej dioksany i pochodne furanowe.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po obróbce pierwszej powtarza sie wspomniany zabieg przy uzyciu bardzo rozcienczonego roztworu w celu otrzymania dalszej, niezwykle cienkiej warstejwki. — 5 —
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, zna¬ mienny tym, ze po zwilzeniu powierzchni poddaje sie ja odwirowaniu w wirówce, po czym dopiero wytraca sie zwiazek nieroz¬ puszczalny.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1 — 9, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie roztwór, który zawiera zwykle substancje zmniejszajace napiecie powierzchniowe, a po odwirowa¬ niu powierzchni w wirówce wytraca sie zwiazek nierozpuszczalny.
11. 11. Urzadzenie do wykonywania spo¬ sobu wedlug zastrz. 1—10, znamienne tym, ze sklada sie z wirówki o wymiennych wkladkach, zaopatrzonych w przyrzady trzymakowe, nadajace sie do niezawodne¬ go przytrzymywania przedmiotów, których powierzchnie maja byc zaopatrzone w zmniejszajace odbicie warstwy, przy czym Wkladki sa wykonane tak, ze po¬ wierzchnie optycznie czynne przechodza równomiernie i bez przerw w oprawe. Ernst L e i t z G. m. b. H. Zastepca: inz. St. Pawlikowski rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 11987/43.Do opisu patentowego Nr 31519 FIG.1 fig. z PL