Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
product

Производство стекла

виробництво скла

Разнообразные изделия из стекла повсеместно окружают каждого из нас в повседневной жизни. Они защищают наши жилища от холодов, упрощают быт и, вместе с тем, дают невероятную свободу для того, чтобы творить. Окна, посуда, вазы, зеркала, аквариумы, различная тара и бытовые емкости, витражи и предметы искусства – все это и многое другое производится из стекла. Есть такие изделия, которые могут быть исключительно стеклянными, есть и такие, которые можно изготовить из других материалов. Но в любом случае стекло как исходный материал для каждой из вышеупомянутых групп изделий имеет немалое значение.

Современные реалии без него не то, что трудно представить, а вообще нереально. Это тот случай, когда превосходные в плане функционала и/или дизайна изделия можно получить из элементарных доступных материалов. Поэтому совсем не вызывает удивления, что производство стекла, как и изделий из него, все время набирает обороты, а спрос у потребителя только растет.

Производство стекла и технологические моменты

Стекло – это жидкость, находящаяся в твердом состоянии при t окружающей человека земной среды. Это аморфное тело, создаваемое при снижении температуры расплавов, которым свойственен различный хим. состав и специфика твердых тел.

Производство стекла – это объемный процесс, который на всех этапах (от возникновения замысла до передачи в эксплуатацию готового продукта) требует вложений и безупречного осведомления во многих технологических моментах.

Существует два способа получения этого превосходного материала:

– фурко (прокатка горячей массы стекла через спец. валики с последующим перемещением в охладительную камеру и разделом на листы);

– флоат (помещение ленты стеклянной массы в охлаждающий оловянный расплав, в результате чего нижняя плоскость выходит безупречно гладкой, а верхняя – ровненькой; плюс охлаждение и термоотжиг с целью увеличения механической прочности).

На сегодняшний день флоат является главным способом мирового стеклопроизводства. Ведь он дарит массу преимуществ:

– высокопроизводительность;

– совершенно гладкую поверхность;

– минимум оптических изъянов и искажений готовых изделий;

– отсутствие необходимости в дополнительной обработке;

– декорирование.

Производственные этапы, в целом, можно разделить на такие:

– подготовка сырья (высушивание, измельчение до необходимых размеров);

– отмеривание точных количеств ингредиентов: кварцевого песка и добавок (детальнее об этом поговорим чуть ниже); плюс смешивание их и приготовление из них стекольной шихты;

– нагревание состава (варка стекломассы) до значительной температуры. Это важнейшая и очень сложная операция, можно сказать, суть изготовления стекла. Без этого этапа стеклопроизводство становится невозможным. Выполняется он в ванных печах беспрерывного действия, сформированных из огнеупоров. Если нужно варить спец. стекла (оптические, цветные или др.), прибегают к применению горшковых печей. Когда шихта нагревается до 1100-1150 °С, образуются силикаты, изначально твердоватые, а позже расплавленные. При последующей варке получается стекломасса, не обладающая однородностью и насыщенная пузырьками газа. Чтобы ее осветлить и гомогенизировать, t увеличивают до 1500-1600 °С. В результате этого вязкость субстанции уменьшается, изъятие газовых элементов становится более легким, а расплав приобретает однородную структуру;

– формование предметов. После варки идет студка, то есть охлаждение стеклянной массы до t, при которой она становится вязкой и подходит для создания произведений подходящим методом (вытяжка, прокат, прессовка, литье, выдувание и т.д.). Чтобы полученную форму зафиксировать, выполняют оперативное охлаждение;

– термическая, механическая или хим. обработка для повышения качественных характеристик материала. К примеру, отжиг позволяет избавиться от внутреннего напряжения, возникающего в результате малой стеклотеплопроводности.

Есть еще такие этапы, как обрезка и резка стекла. Примечательно, что изготовление стекла – процесс безотходный: обрезки с краев, которые появляются в процессе нарезания, не выбрасывают, а вносят в новые партии стекломасс. Что касается резки, то она должна выполняться крайне аккуратно, с учетом диаметра режущего инструмента, скорости действия, угла заточки кромочной части реза и давления резца на поверхность. Если все это оставить без внимания, стекло разлетится на маленькие крупинки, поскольку у него нет кристаллической решетки, а механическое воздействие провоцирует произвольную порчу.

Характеристики, свойства и виды стекла

Теперь, когда понятен процесс стеклоизготовления, не будет лишним разобраться в свойствах и характеристиках данного материала.

Так, существует ряд параметров, положенных в основу разделения стекла. Если отталкиваться от назначения, то можно выделить 3 категории: бытовое (для посуды, емкостей, бижутерии, очков и т.д.), строительное (для стеклоблоков и стеклопакетов, витрин, мозаик, витражей и др.), техническое (для хим. индустрии, машиностроения и прочих пром. отраслей).

По роду обработки стеклянные изделия принадлежат к одному из пяти классов:

1. Выполненные по технологиям, которые предвидят определенную обработку стекла.

2. Поверхность которых была подвержена механикообработке (шлифуется, полируется, матируется без хим. средств, гравируется и т.д.).

3. Чьи грани прошли холодную механикообработку (к примеру, закругление или фацетирование).

4. Подвергнутые хим. обработке (травлению, матированию с задействованием кислот…).

5. Стекла с покрытием, в частности, пленочным.

Еще одно разделение стекол – согласно фактуре наружной поверхности. Здесь выделяют 7 категорий: одна – это матовые, шесть прочих – глянцевые (травленные, свободные от покрытий или покрытые органопленкой/кремнеорганическими составами/полупроводниками/напылением из металла).

Кроме того, стекла бывают кварцевыми, известковыми, свинцовыми, акриловыми и силикатными, энергосберегающими и солнцезащитными, армированными и бронированными, гнутыми и листовыми, медицинскими и оптическими…

Среди главных свойств данного материала:

– способность к светопропусканию (но максимум до 92 %, ведь со 100 %-ной пропускаемостью стекол не существует);

– малая теплопроводность (способность передавать тепло от нагретых в большей степени участков к менее теплым), что делает его примечательным вариантом, например, для изготовления дверцей каминов или духовок;

– твердость (сопротивление к другим материалам), равная 6 баллам по шкале Мооса (для сравнения, у алмаза этот показатель = 10).

Сырье для стекольной промышленности

Удивительно, но ежедневно имея дело с изделиями из стекла, мы не часто размышляем о том, из чего же его делают, не правда ли? А на самом деле вопрос очень интересен. Вот так берем в руки бокал и не знаем, что произведен он из песка, но не обычного, а кварцевого, с большим количеством в его составе кремнезема. Также стекло состоит из соды, известняка и воды. Рекомендуемые пропорции для основных компонентов: 70 % песка + 30 % соды + известь.

Если необходимо создать цветной материал, важно задействовать определенный оксид металла. Какого именно, зависит от понадобившегося окраса. К примеру, чтобы стекло стало зеленым, в него нужно внести окиси хрома и меди, желто-зеленым – только окись хрома, синим – оксид кобальта и т.д. Если цель – высветлить, то подойдут такие вещества, как трехокись мышьяка или селитра.

Чтобы придать стеклу дополнительные характеристики, используют также кислотные и стеклообразующие окислы, связки, поташ и т.д. Тогда продукт выходит высококачественным и отвечает даже самым изощренным требованиям потребителей.

Важные добавки, принимающие участие в стекольном производстве.

Сода кальцинированная (натрий углекислый). Бесцветная гигроскопичная порошкообразная масса, сформированная кристаллами. Растворяется в воде при нагревании, в органических растворителях не растворяется.

Данный материал является важным участником в производстве разных видов стекла, в том числе, электровакуумного, оптического и медицинского, а также хрусталя, стеклоблоков, пеностекла и «жидкого» стекла.

Натриевая селитра (нитрат натрия). Твердый белый весьма гигроскопичный кристаллический материал горько-соленого вкуса (допустим серый или желтый оттенок). Хорошо растворяется в воде.

В стекольном производстве натриевая селитра задействуется для ускорения варки, обесцвечивания и осветления стекла.

Сульфат натрия (натрий сернокислый). Твердая масса, образованная белыми гигроскопичными кристаллами (возможен легкий сероватый оттенок). Вкус – солено-горький. В воде растворяется легко, в спиртах растворение не происходит.

Сульфат натрия является одним из главных элементов шихты в стеклоизготовлении. Выступает, в основном, осветляющей добавкой, ведь он – источник не только оксида натрия, а и оксида серы, необходимого для ускорения осветления стекломассы. Применяемое количество зависит от объема соды и может составлять 3-10 %.

Борная кислота. Твердая порошкообразная масса, состоящая из не имеющих цвета кристаллов. Растворяется в глицерине, диэтиловом эфире и этиловом спирте.

В изготовлении стекла, стекло- и оптиковолокна выступает эффективным флюсом. Среди ее положительных воздействий в этом деле: минимизация температуры плавления, вязкости, коэффициента теплорасширения, увеличение прозрачности, блеска и теплового сопротивления готовой продукции, придание высокой хим. стойкости стеклу в целом.

Оксид кобальта (окись кобальта). Кристаллическая порошкообразная масса от серо-зеленого до черного цвета. В воде и прочих растворителях не растворяется, но, вместе с тем, растворяется в разведенных кислотах и медленно – в горячих щелочах.

В стекольном производстве с помощью оксида кобальта окрашивают стекло в разные оттенки синего. Какой именно цвет будет получен, зависит от количества задействованного вещества: небольшие дозы дают голубое стекло, значительные – фиолетово-синее с красным оттенком. Если соединить окись кобальта с иными субстанциями, можно получить стекла всевозможных оттенков. Примечательно, что окрас с его помощью весьма стабилен и не поддается воздействию варочного режима.

Криолит. Внешне это мелкокристаллическая белая порошкообразная масса с розовым или серым оттенком.

В изготовлении стекла применяются разные марки криолита, в частности, КП – для создания стекла, в целом, КАэ – для электровакуумного стекла.

Хлорид магния (магний хлористый). Вещество, сформированное бесцветными кристаллами (в массе – белого цвета). Хорошо растворяется в воде.

Хлористый магний совместно с окисью магния часто служит склеивающей замазкой для стекла – магнезиальной связкой, которая отвердевает без термовоздействия.

Нитрит натрия (натрий азотистокислый). Представляет собой гигроскопичный порошок, состоящий из кристаллов. Цвет – белый или едва желтый. В воде растворяется хорошо. Активно задействуется в стекольной промышленности.

Свинцовый сурик (оксид свинца (II, IV)). Тяжелая порошкообразная масса насыщенного оранжевого цвета.

Стеклопроизводство – одна из основных сфер применения данного вещества. Оно задействуется в стекловарении хрусталя, оптического стекла, а также стекла радиационностойкого и защитного.

Глет свинцовый (оксид свинца (II)). Порошкообразная масса различных оттенков желтого цвета.

Применяется для создания электровакуумного стекла и электрокерамики, а также для свинцового хрусталя и хрустального стекла.

Селен. Хрупкий черный/серо-черный с блеском на изломе неметалл.

В стеклопроизводстве используется для обесцвечивания стекла и создания цветных стекол. Позволяет производить их в различных цветах: от желтого до рубинового. Кроме того, в совокупности с оксидами кобальта и железа задействуется в изготовлении бронзового архитектурного стекла и затонированного для автомобилей.

Мы постарались всесторонне раскрыть такую интересную и важную тему, как «производство стекла». Не только высветлили основные технологические моменты, но и очертили сырьевую базу, необходимую для стеклоизготовления. Если вам понадобится что-то уточнить дополнительно, обращайтесь к нашим менеджерам по контактным номерам. Уверенны, мы найдем, чем вам помочь!

Share this post



Оставить отзыв

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
product