[发明专利]玻璃板储藏前的表面处理

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃的储藏，尤其是，涉及玻璃板在储藏和运输过程 中的表面保护。

背景技术

由于在储藏过程中玻璃表面的腐蚀，还由于在运输过程中的运输 摩擦(两块玻璃板在一起摩擦和/或来自切割过程的玻璃碎片摩擦玻璃 表面)引起的损伤使玻璃板易于产生腐蚀斑(staining)。腐蚀斑和 运输摩擦导致玻璃差的表面质量，于是在随后的使用，例如，涂覆、 印刷、镀银、层压等中形成问题。玻璃表面的损伤也经常可见。对于 腐蚀斑和运输摩擦的已知解决方案牵涉到在相邻的玻璃板之间使用衬 物(interleavant)。衬物可以防止相邻的玻璃板接触，减轻或消除 运输摩擦。有代表性的衬物包括纸、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)珠和 椰子壳粉。

在潮湿条件下储藏玻璃可引起水吸附到玻璃的表面上。当玻璃板 表面上的水与玻璃的硅酸盐网络起反应时玻璃就出现腐蚀斑。水扩散 到玻璃中以交换碱性玻璃组分，然后碱性玻璃成分被浸出到玻璃的表 面。浸出的碱性玻璃组分，特别是钠与钾，溶解于表面水中形成碱性 溶液，它能化学侵蚀和溶解玻璃本身的硅酸盐基质，在玻璃的表面上 形成一系列的腐蚀坑。其它的玻璃组分，如钙和镁，然后可与通过碱 侵蚀溶解的硅酸盐类起反应形成不溶性盐，引起沉淀沉积在玻璃表面 上。减少玻璃表面腐蚀斑的主要途径在于使用化学腐蚀斑抑制剂 (stain inhibitors)，其在玻璃表面上反应以中和浸出的碱。其它 的途径，如在玻璃表面上使用涂膜也可以使用。化学腐蚀斑抑制剂典 型地是与衬物，例如，椰子壳粉和PMMA珠一起使用，以便防止运输摩 擦。衬物，如纸，通过吸附玻璃表面上存在的一些水也可降低玻璃表 面上存在的腐蚀斑数量。当表面的水量减少时，浸出的碱量和随之发 生的对玻璃的表面损伤也可减轻。

GB1,477,204公开了使用弱酸材料作腐蚀斑抑制剂。使用多孔载 体材料，如椰子壳粉或硬木粉承载弱酸，如马来酸或己二酸。然后使 多孔载体材料与化学惰性的塑料材料，如热塑性均聚物或共聚物的粒 子混合，制成衬物。然后把粉末状的衬物施用于玻璃。

GB1,413,031同样公开了使用弱酸，例如，己二酸、柠檬酸、马 来酸和苹果酸作为腐蚀斑抑制剂，悬浮于溶剂中再喷洒在有待储藏的 玻璃表面上。US 3,723,312公开了使用水杨酸，或去掉粉末的附聚的 水杨酸(agglomerated salicyclic acid)和惰性分离材料，如聚苯乙 烯珠的混合物作腐蚀斑抑制剂。

US2005/0011779 A1公开了使用己二酸和苹果酸、己二酸和柠檬 酸或柠檬酸和苹果酸的含水混合物与作为衬物的分离粉末一起作玻璃 储藏的腐蚀斑抑制剂。然后把多组玻璃板牢牢地密封以进一步防止水 在储藏过程中侵入。

所有上面的实施例都与直接将酸施用于玻璃表面有关。然而，直 接将酸施用于玻璃的表面实际上能导致产生玻璃腐蚀斑的碱浸出变得 更严重。

在酸性条件下，例如使用己二酸时，鎓离子(由酸在玻璃表面上 存在的水中的溶解产生的H₃O⁺)扩散到玻璃中以交换玻璃中存在的碱 金属(钠)。该反应将钠离子从玻璃结构中释放，所述钠离子随后扩 散到表面，而与酸性腐蚀斑抑制剂反应。正如在上述玻璃腐蚀的机理 中，钠离子的碱性溶液最后中和了所有的酸性腐蚀斑抑制剂，于是玻 璃表面上的pH升高促使碱侵蚀玻璃的硅酸盐网络。

在没有酸腐蚀斑抑制剂时，钠离子到玻璃表面的扩散在由存在于 玻璃表面上的任何水的扩散所确定的速率下出现。这一点是因为玻璃 表面上必须保持电中性。这样，扩散至表面的任何钠离子必须携带相 反的阴离子。在没有水的情况下，在硅酸盐网络中存在的唯一相反的 阴离子是氧二价阴离子，O^2-，并且在温度低于约600℃下该阴离子是 不能移动的。然而，在有酸性腐蚀斑抑制剂的情况下，来自网络结构 的钠的释放就是钠离子交换成鎓离子而在电荷上没有净变化并且对于 钠和鎓离子来说相反离子是高移动性的羟基阴离子，OH^-。酸直接施用 到玻璃的表面导致在表面水存在下钠离子扩散过程被催化，结果造成 对玻璃的硅酸盐网络的碱侵蚀。因此不希望酸直接施用到玻璃的表面 上。

因此存在着对腐蚀斑抑制剂的需求，这种抑制剂应减轻在玻璃表 面上产生腐蚀斑，并且不起促进导致玻璃硅酸盐网络溶解的碱组分浸 出的作用。