DE1519396A1 - Verfahren zur Herstellung von Glaspolier- und Schleifmitteln - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Glaspolier- und Schleifmitteln Die zum Schleifen und Polieren von Glas verwendeten Kompos itionen 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 Ceroxyd (Dichte des reinen Oxydes = 7,2) zum Polieren von Glas sehr häufig verwendet werden. Unter "ceroxyd" ist hier sowohl das reine Ceroxyd als auch eine Mischung davon mit anderen Oxyden der seltenen Erden zu verstehen, die z.T. noch andere Anionen, wie Sulfat, Phosphat, Silicat und/oder Fluorid enthalten können. Häufig bilden die abgesetzten Schleifmittel, namentlich bei höherem Feinkornanteil, einen Schlamm 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 Bindenii-'#-Itei. Das Absetzen der Feststoffe und noch mehr die Bildung des zähen Schlammes behindern die Arbeit in hohem Maße; das gilt ganz besonder;s- 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 absetze.
• Man hat versucht, das Absetzen der Suspension durch Zugabe von Flocküngs- und Dispergiermitteln, wie Carboxymell-hjlcellulose, Alginaten, Pektinen, Pentosanen oder anorganischen Quellmitteln wie Bentonit zu erschweren. 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 Carboxymethyleellulose fällt sogar ein besonders zäher Schlamm an. Nach einem anderen Vorschlag soll die Haltbarkeit von Ceroxydsuspensionen durch gelatinöse, wasserunlösliche Metallsilikate erhöht werden. Solcho Silikate werden beispielsweise durch Zugabe von Magnesiumsulfat zur Suspension und nachfolgendem Zusatz'einer Ziel durch Zusatz kleiner Mengen sauer reagierender Alkali- oder Ammonsalze erreicht werden. Diese Vorschläge haben sich aber als wenig wirksam erwiesen.
• Es wurde nun gefunden, daßErst ein gemeinsamer Zusatz eines Dispersionsmittels und eines wasserlöslichen Zinksalzes sowohl die Haltbarkeit der Suspension beträchtlich erhöht als auch die Schlamr> bildung weitgehend unterdrückt. Überdies ergab sich beim Polieren mit Ceroxyd überraschenderweise auch ein durch den Zusatz des Zinksalzes verursachter deutlich erhöhter Glasabrieb. 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 Körndurchmesser 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 - 20%, vorzugsweise 10 - 15% des Gesamtgewichtes der Festsubstan, 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 Polierstoffes unabhängig. Der Zusatz an Zinksalz wird mit 1 - 10, vorzugsweise 3 - 7% des Gewichtes der gesamten Festsubstanz bemessen. Bevorzugt ist die Erfindung anwendbar bei Elektrokorund als Schleifmittel und bei Ceroxyd als Poliermittel, mit Betonit als suspensionsfördernden Stoff und wasserfreiem und gemahlenem Zinksulfat als weiterem Zusatz, der sich leicht mit den übrigen Bestandteilen vermischen läßt, ohne Klumpen zu bilden.
• Beispiele: 1. Eine Suspension von 240 g Elektrokorund « 0,05 mm) und 45 9 Bentonit in 1 Liter Wasser setzte nach längerem Einsatz als Schleifmittel beim Stehenlassen über Nacht eine zähe SchiLht ab, die sich nur mit-großer Anstrengung wieder aufrühren ließ. Eine Suspension bestehend aus 240 g EJ&trokorund ( < 0,05 mm), 45 g Bentonit und 15 9 Zinksulfat (getrocknet und gemahlen) in 1 Liter Wasser konnte nach dem Stehen über Nacht ohne Schwierigkeiten wieder verwendet werden. Es hat sich auch kein zäher Schlamm gebildet. 2. 100 g Ceroxyd, suspendiert in 2 Litern Wasser, ergaben nach einstündigem Polieren eines planen Glasprüflings von 80 mm auf einer Schnellpoliermaschine (600 UPM, 590 g Polierdruck/em 2 Filzscheibe, automatische Schmierung) einen Abrieb von.17,6 mg/cm2/hr. Polierbedingungen 19,4 mg/cm 2 /h. Das Ceroxyd in der Suspension neigte deutlich zum Absetzen. Nach Stehen der Suspension über Nacht wurde am nächsten Morgen Schlammbildung fes.tgestellt. Der am-Boden des Poliermittelbehälters abgesetzte Poliermittelkuchen ließ sich nur sehr schwer ablösen und in Suspension bringen.
• 90 g Ceroxyd der gleichen Art wie vorher, mit Zusatz von je 5 g Betonit und Zinksulfat (getrocknet und pulverisiert), in 2 Litern Wasser suspendiert, ergaben unter den gleichen Versuchsbe-* 2 dingungen bei dem gleichen Glasprüfling 27,5 mg Ab-rieb/cm /Stunde. Nach vier Stunden war der Abrieb 32 mg/cm 2 /Stunde. Die Poliersuspension setzte sich während.des Poliervorganges kaum ab und zeigte auch noch nach 12 Stunden keine Schlammbildung.
• Die Steigerung des Glasabriebs betrug bei dem mit den beiden Zusätzen versetzten Ceroxyd gegenüber dem unbehandelten Ausgangsmaterial nach einstündigem Polieren ........ 56 % nach vierstündigem Polieren ....... 65 %

Claims (2)

1. P a t en t a n s P r ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung von Schleif- und Poliermitteln für Glas, dadurch gekennzeichnet, daß einem an sich bekannten aus Ceroxyd oder einer Mischung von Ceroxyd mit anderen Oxyden seltener Erden oder Elektrokorund bestehenden Schleif- und Poliermittel Suspensionsstabilisatoren, wie Carboxymethyleellulose, Alginate, Pektine, Pentosane oder Bentonit, sowie ein wasserlösliches Zinksalz zugesetzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspensionsstabilisator bei Schleifmitteln in einer Menge zwischen 1 und 20%, vorzugsweise zwischen 10 und 15%, und bei Poliermitte ln in einer Menge zwischen 1 und 10%, vorzugsweise 3 7%, des Gewichtes der..Feststoffe angewendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Zinksalzes zwischen 1 und 10, vorzugsweise 3 - M des Gewichtes der Feststoffe liegt. 4.-Verfa hren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Elektrokorund der Korngröße-e""0,050 mm, vorzugsweise < 0,020 mm eingesetzt wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Bentonit als Suspensionsstabilisator verwendet wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wasserfreies, gemahlenes Zinksulfat verwendet wird.