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ガラスの濡れについての一コマ

ガラスを洗浄してガラス表面の水滴の接触角を測定し、ガラスの清浄度や本来の水との親和性について測定してみました。
使用したのは協和界面科学の接触角計です。
見方は角度の大きいものほど水を弾きやすく、角度の小さいものほど表面に塗布しやすいことになります。
通常のガラス表面:38.8度/アセトンで拭くと  :24.5度/ほんとに綺麗にすると6.7度となり大きな差が出ます。
純粋で洗浄しいろんな種類のガラスについて表面の接触角を測定すると以下のようになりました。
ソーダライムガラス6.7度
硼ケイ酸ガラス14.5度
アルミノケイ酸ガラス29.5度
アルミノ硼ケイ酸ガラス23.0度
この数値なにに有用なのと言われてもちょっと困るのですが、例えば水溶性のコート膜を薄く塗るときなどの目安にはなるのではないかと考えたりします。
この図はhttp://www.sanyo-kruss.com/qa/products01.htmlより拝借しました。
接触角02
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ガラスの乾燥

ガラスや砂などの表面は結構反応性に富んでいるんです。水分が付着すると中々離れて行かず水分を取り除くには結構高温で乾燥する必要があります。色んな成分が含まれてない珪砂に例をとって見てみると下の絵のような感じになります。表面の付着水分を除去するにも100~150℃程度での加熱が必要なようです。また、それより少し強く結びついた結合水を除去するには400℃程度での乾燥が必要になるようです。
乾燥と水分01

ガラスの洗浄と湿度

ガラスを洗浄した後の湿度は幾らぐらいがいいのかな?
洗浄後の湿度は乾燥し過ぎると静電気を帯びやすく、湿度が高すぎるとガラスの表面が水分により悪戯されます。
静電気を帯びると埃が付きやすく、その後に膜を着けたり、蒸着したりすると欠点が多く発生し不良品を作るかな?湿度が高すぎるとガラス表面が空気中の酸素や炭酸ガス等と反応してガラスから反応物が生まれてきますよ。
湿度の管理はどうしたらいいの?静電気を帯び難く未だ焼け(表面変質)難い湿度は50~60%がいいよ。漫画チックな一目でわかる図はまた作って載せようかな?
この図はガラスを純水で洗浄した後の埃付着不良の大雑把な感じです。
湿度と不良


ガラスと洗浄(界面活性剤の影響)

ガラス表面は、一般にマイナス電荷を帯びやすく、カチオン系洗剤で洗浄すると表面に洗剤の痕跡が残ります。この痕跡は、なかなか取れず最終製品でいたずらをします。また、この系の洗剤で洗った表面は、撥水性を示し、アニオン系洗剤で洗った表面は、濡れやすくなるのが一般的です。
ガラスの加工で、洗剤,界面活性剤,切断時の冷却剤等にカチオン系を使用すると、洗剤の痕跡が残るので要注意!たとえば、成膜用ガラス基板の加工にカチオン系界面活性剤を使用すると種々の問題を生じます。
一度家庭用洗剤(アニオン)と柔軟仕上剤(カチオン)でお風呂の鏡を半分ずつ拭いて比較するのも良い。曇り具合が違う?ガラスの表面は結構反応性を有するのが理解できます。
一寸試料を拝借してガラス表面の状況を眺めてみると次のような感じになるのかな?表面にカチオンがくっ付いている漫画です。
洗浄による変化

プロフィール

Mr. Gt

Author:Mr. Gt
昭和生まれのチョット若そうに見えるけれど結構年取っているかも?
いつも真面目だけど、時々不真面目、これで奥さまに怒られている。酒も飲めるが雰囲気が好きなたち、ガラスの問題ばかり考えて半生を過ぎ反省少し。奥さん孝行しながら暮らしています。

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