Staklo je materijal koji u nekim svojstvima nema analoge. Do sada se za njegovu proizvodnju upotrebljavaju prirodni sastojci, ponovna prerada pokvarenog proizvoda može se dogoditi opetovano bez gubitka kvalitete i gotovo bez otpada.

Definicija

Staklo se može nalaziti u više agregacijskih stanja u različitim fazama proizvodnje. Pa ipak, staklo - šta je to i od čega se pravi?

Prema naučnoj definiciji, staklo je svako amorfno tijelo dobiveno metodom taline koje s povećanjem viskoziteta stječe svojstva krute tvari. U ovom je slučaju proces prelaska iz jednog stanja u drugi reverzibilni.

Istorija materijala

U svom svakodnevnom životu svakodnevno koristimo staklo. Što je i od čega se stvara - to su u naše vrijeme rijetko postavljena pitanja, materijal nam je toliko poznat. Naučnici vjeruju da je staklo prvo dobiveno slučajno, nemoguće je pratiti porijeklo tehnologije. Prvi predmeti datiraju oko 2540. godine pre nove ere. Drevni recept sadržavao je tri komponente - soda, pijesak i glinicu. Kasnije smo naučili poboljšati svojstva materijala dodavanjem krede, dolomita i drugih sastojaka glavnim sastojcima. Čitav sastav iz kojeg se čaša pravi, naziva se naboj.

Obojeno staklo počelo se dobivati \u200b\u200bupotrebom prirodnih pigmenata - hromoksida, nikl oksida, aditiva kobalta. Prvi oblikovani proizvod rimski su majstori dobili u 1. stoljeću. Oni su takođe izumili limeno staklo. Tehnologija proizvodnje stakla u plahtama sastojala se od puhanja ogromnog cilindričnog mjehurića ljudske visine iz vruće mase. Dok je još vruće, presječen je duž dugačkog presjeka i raspoređen na paletu radi poravnanja. Ova tehnika je bila sveprisutna sve do početka 20. veka. U Rusiji je proizvodnja stakla otvorena u 17. vijeku i nalazila se u selu Dukhanin, samo stranci su u to vrijeme bili zanatlije.

Sastav

Staklo se koristi u mnoge svrhe. Što je staklo, shvatili smo i koji su njegovi glavni sastojci? Sastav početnih sastojaka praktički se nije mijenjao tokom cijelog perioda prakse izrade materijala. Tri glavne komponente čine bazu (naboj) - to su silika ili kvarčni pijesak, soda (natrijev oksid) i kalcijev oksid, poznat kao vapno. Komponente se kombiniraju u određenim omjerima i tope se u pećnici na temperaturama od 300 do 2500 ° C. Sastav punjenja, ovisno o željenim svojstvima, dodaje se kalij, borni anhidrid, razbijeno staklo iz prethodnih piva ili reciklirane sirovine.

Tehnologija

Da bi se poboljšala ili oslabila svojstva spojeva, postupku topljenja dodaju se pojačala, prigušivači, boje, sredstva za uklanjanje boje i sl. Nakon kuhanja masa se brzo hladi kako bi se izbjeglo stvaranje kristala. Od svih komponenti najveći postotak u receptu je pijesak - od 60 do 80%. Pijesak djeluje kao kostur oko kojeg se formira stakleni materijal. Tehnologija proizvodnje stakla stoljećima ostaje nepromijenjena.

Vapno je još jedan sastojak bez kojeg se ne može proizvesti staklo. Što je kalcijev oksid u sastojcima? Ova komponenta daje hemijskoj otpornosti materijala i povećava sjaj. Staklo se može topiti samo iz pijeska i sode, ali bez vapna rastopiće se u vodi. Treći igrač u sastavu naboja je metalni oksid - natrijum ili kalijum (do 17%). Unosi se u mješavinu u obliku sode bikarbone ili pepelnice. Ovi sastojci smanjuju talište, omogućujući pojedinačnim zrncima pijeska da se potpuno rastope i sjedine u monolit.

Vrste

Ovisno o komponentama koje se koriste u sastavu naboja, vrste stakla se dijele:

• Kvarc. Izrađen je od jedne komponente - silike. Posjeduje visoke kvalitete: otporan na visoke temperature (do 1000 ° C) i toplotni udar, prenosi vidljivi i ultraljubičasto spektar zračenja. Proizvodnja je povezana sa visokim troškovima energije, jer je silika (silikatno staklo) vatrostalna sirovina i teško je formirati. Glavna područja primjene su kemijska i laboratorijska staklena roba, dijelovi optičkih sustava, živaste svjetiljke itd.
• Natrijum-silikat. Napravljen je od dvije komponente, sastav čaše je silikatni pijesak i soda (1: 3). Po svojim svojstvima široko se koristi u industriji kao sastavni dio bilo kojeg procesa, ali ne koristi se u drugim područjima, a proizvodi se od nje ne proizvode. Glavni nedostatak je što se rastvara u vodi.
• Vapno. Najčešća vrsta materijala od kojeg se izrađuje većina proizvoda su limo staklo, staklene posude, ogledala, posuđe i još mnogo toga.
• Olovo. Olovni oksid proporcionalno se dodaje klasičnom sastavu stakla (šarže). Olovno staklo ima povećana dielektrična svojstva, što mu omogućuje da se koristi kao bolji izolacijski sastav u televizijskim cijevima, osciloskopima, kondenzatorima itd. Prisutnost olova u staklenoj masi daje materijalu dodatni sjaj, sjaj, što se često koristi u proizvodnji umjetnički proizvodi, posuđe itd. Kristal - jedna od vrsta olovnog stakla.
• Borosilikat. Dodavanje borovog oksida u sastav materijala povećava njegovu otpornost na toplotni udar do 5 puta, značajno poboljšava hemijska svojstva... Borosilikatno staklo koristi se za izradu cijevi i laboratorijsko-hemijskog staklenog posuđa, proizvoda za potrebe domaćinstva. Slučaj za široku upotrebu je ogledalo od borosilikatnog stakla za najveći svetski teleskop.
• Ostale vrste stakla - aluminosilikat, borat, obojeno itd.

Vrste prozorskog stakla

Prozorsko staklo je najtraženija vrsta materijala. Nedostaje sunčevu svjetlost, pruža toplinsku izolaciju zimi i ljeti, sprječava prodiranje buke, estetski ukrašava otvor prozora i obavlja puno više funkcija. Danas postoji širok izbor vrsta stakla od kojih svaka ispunjava određene zahtjeve:

• Uštedu energije. Vrsta stakla, obojena u masi ili prekrivena posebnim filmom, koji osigurava prodor kratkovalnog sunčevog zračenja u prostoriju, dok dugovalno zračenje grijaćih uređaja ne ispušta iz prostorije. Drugo ime je selektivno staklo. Do danas je razvijeno nekoliko vrsta premaza. Najperspektivnije su K-staklo (taloženje metalnih oksida na površini) i i-staklo (vakuum višeslojno taloženje srebra - dielektrika).
• Krema za sunčanje. Smanjuje prijenos sunčeve svjetlosti u prostoriju. Podijeljeni su u dvije vrste - reflektirajuće i upijajuće. Učinak se postiže ili nanošenjem čaše u rasutom stanju tokom topljenja ili nanošenjem posebnog filma na površinu.
• Dekorativni. Prozorsko staklo s dodatnim estetskim karakteristikama - uzorkom, obojenim itd.

Sigurnosno staklo

Jedna od negativnih osobina stakla je njegova krhkost, postoje tehnologije za otvrdnjavanje materijala. Najčešći tipovi:

• Pojačana. Listovi stakla, kada su oblikovani, u masu se uvodi metalna mreža. Područje primene - industrijski prostori, napolju rasvjeta, oblaganje šahtova lifta itd.
• Laminirano ili triplex... Dvije ili više čaša drže se zajedno s posebnim filmom ili tekućinom. Ova vrsta materijala značajno smanjuje nivo buke u sobama. Također, kada koristite dodatne filtre u boji tijekom laminiranja, može obavljati funkcije zaštite od sunca. Triplex ima povećanu mehaničku stabilnost, kada se platno razbije, fragmenti ostaju pričvršćeni na film, što ga čini što sigurnijim za upotrebu ispred, balkona, prozora, ostakljenja vrata.
• Otporan na vatru... Najčešće se proizvodi tehnologijom laminiranja posebnim filmovima koji na temperaturama iznad 120 ° C mijenjaju svoja fizička svojstva i šireći se, postaju dosadni, pridajući čvrstini staklu.
• Zaštitna... To je višeslojni materijal koji se sastoji od nekoliko vrsta stakla povezanog polimernim filmom. Na primjer, silikatno staklo vezano je za polikarbonatno i organsko staklo. Takav proziran blok otporan je na mehanička, hemijska, udarna oštećenja. Zaštitne vrste stakla uključuju otporne na udarce, otporne na udarce, prodiranje i druge vrste. Tehnički zahtjevi za materijal i klasifikaciju zaštitnih stakala regulirani su s GOST R 51136.
• Kaljeno. Posjeduje visoke karakteristike čvrstoće. Učinak pruža tehnologija proizvodnje stakla - u specijalnoj tunelskoj peći ploče su na kratko izložene visokim temperaturama i brzo se ohlade. Kad se razbijeno, kaljeno staklo drobi se na male fragmente koji ne predstavljaju prijetnju životu i zdravlju. Nedostatak je nemogućnost obrade otvrdnute tkanine, pri malom udarcu ona se uništava. Većina proizvoda od kaljenog stakla prvo se oblikuje, reže ili na drugi način obrađuje prije kaljenja.

Auto staklo

Naočale za automobile imaju karakteristike povećane čvrstoće koje zadovoljavaju sigurnosne zahteve. Do danas se u proizvodnji koriste dvije tehnologije - laminiranje (triplex) i očvršćivanje (stalinit):

• Kaljeno primanje termičku obradu obično silikatno staklo, zagrijavajući ga u pećnici na temperaturu od +600 ° C, a potom brzo hlađenje. Dobija mehaničku i toplinsku čvrstoću, ali pod jakim uticajima propada, razbijajući se u male sigurne fragmente, koji nemaju sječenje i probijanje ivica. Rusko obeležavanje - slovo "Z", evropsko - "T" ili temperirano.
• Laminirano je dva stakla od tankog lima, spojena polimernim filmom pod utjecajem temperature i vakuuma. Svojstva čaše su takva da ostaje netaknuta pod jakim utjecajima, ne raspada se na fragmente ako pukne. Dijelovi ostaju zapečaćeni filmom. Triplex ima dodatne funkcije - toniranje filtrima u boji tokom laminiranja, dodatna zvučna izolacija kabine, niska toplotna provodljivost itd.

Savremena dešavanja

Dvadeseto stoljeće možemo nazvati vremenom raširene upotrebe stakla. Nakon razvoja tehnologije mehaničkih metoda dobivanja materijala počeo se upotrebljavati na raznim poljima - kao najtanije vlakno u polju telekomunikacija, s manje uspjeha se koristi u velikim višetonskim blokovima u građevinskim tehnologijama.

Svojstva stakla su raznolika, još se proučavaju u naučnim institutima, a zanatlije pronalaze nove načine upotrebe i izmišljaju nove vrste. 1940. godine, proizvođači stakla predstavili su svijetu pjenasto staklo. Njegove kvalitete su:

• Lakoća - ne potone u vodi, ima staničnu strukturu, specifična težina je nešto veća od težine plute.
• Otpornost na vlagu, trajnost.
• Prikladnost za životnu sredinu (koks je dodan u klasični recept za šaržu).
• Vatrootporno (ne gori) i prigušuje vatru.
• Materijal se može rezati na komade bez narušavanja kvaliteta.

Područje primjene postali su izolacijski materijali za opasne industrije, hladne prostorije itd.

Za solarni paneli koristite staklo s provodljivim premazom tankog sloja metalnog oksida. Obloženi paneli djeluju na temperaturama oko 350 ° C. Pored toga, takvo se staklo ugrađuje u pilotske kabine kako bi se izbjeglo nakupljanje leda i zagrijavanje u pilotskoj kabini.

Važno dostignuće našeg vremena postala je mogućnost izrade staklene keramike. Materijal se izrađuje tehnologijom običnog stakla, ali na posljednjem stupnju hlađenja proces se usporava i u masi materijala dolazi do kristalizacije. Katalizatori su posebni aditivi koji ni na koji način ne utječu na vanjsko stanje čaše, već formiraju malene kristale. Materijal može podnijeti visoke temperature bez deformacija i otporniji je na sve vrste oštećenja. Koristi se u raketnoj znanosti, kućanskim aparatima, laboratorijama, dijelovima motora i mnogim drugim poljima.

Čaša se temelji na jednom od najčešćih materijala: kvarcnom pijesku. Podvrgava se posebnom tretmanu, podgrejanom na kritične temperature. U ovom slučaju se pojedinačne čestice peska spajaju zajedno. Nakon toga slijedi brzo hlađenje rezultirajuće mase, tokom koje zrnca pijeska jednostavno nemaju vremena da se vrate u prvobitno stanje.

Proces izrade stakla sastoji se od nekoliko faza.:

1. Pijesak se topi u tekuće stanje u posebnoj peći. Kvarcni pijesak se topi na 2300 stepeni Celzijusa. Dodatak natrijum karbonata (soda) snižava temperaturu potrebnu za stvaranje stakla na 1500 stepeni Celzijusa. Međutim, soda bikarbona uzrokuje da voda nagriza čašu. Zato se radi neutraliziranja ovog fenomena u čašu dodatno unosi kalcijev oksid (vapno).

2. Ovisno o namjeni čaše, ovoj smjesi se dodaju druge kemikalije. Najčešći dodatak dekorativnom staklu je olovni oksid, koji pruža sjaj, kao i nisku tvrdoću koja olakšava rezanje. Da bi staklo bilo otpornije, u njega se unose magnezijev ili aluminijum oksid.

3. Da bi čaši dali željenu hladovinu, stopljenoj masi dodaju se oksidi raznih metala. Na primer, uz pomoć željezovog oksida stvara se crveno, nikl oksid - ljubičasto ili braon, uranijum oksid - žuto. Bakar ili hrom daju drugačiju nijansu zelene boje.

4. Iz rastopljene mase pijeska, sode, vapna i drugih komponenata uklanjaju se mjehurići plina. To uključuje miješanje čaše do jednolične konzistencije i dodavanje tvari poput natrijum sulfata ili natrijum-hlorida, antimon oksida.

5. Staljeno staklo je oblikovano. To se može učiniti na jedan od sljedećih načina:

• Čaša se ulijeva u kadu sa rastopljenim kositrom kao supstratom i prosipa komprimiranim azotom za oblikovanje i poliranje. Ovako se rađeno staklo proizvodi od 1950-ih.
• Rastaljena masa izlivena je u kalup i staklo se ostavi da se ohladi. Ovu metodu su koristili Egipćani i način na koji je napravljena većina optičkih sočiva.
• Čaša se skuplja na kraju šuplje cijevi, a zatim se puhanjem okretanjem cijevi. Staklo je oblikovano ispuhanim zrakom, silom gravitacije koja djeluje na njegov talin i kojim god alatom puhač čaša koristi. Tako se prave vaze, čaše, ukrasi za božićno drvce i drugi glomazni predmeti.

6. Čaša se ostavi da se ohladi, nakon čega se ponovo podvrgava termičkoj obradi. To se radi kako bi staklo bilo izdržljivije. Taj se postupak naziva zagrijavanje i uklanja sve točke izvora napona koji se mogu formirati tokom procesa hlađenja stakla.

7. U posljednjoj fazi na staklo se nanosi različite obloge, laminirane ili na drugi način obrađuju kako bi se povećala njegova čvrstoća i izdržljivost. Limo staklo se izrezuje na standardne listove.

Koristeći staklene predmete svakog dana, gotovo niko ne razmišlja od čega se ovaj materijal dobija. Kako se ponekad prave nevjerojatno lijepi predmeti u unutrašnjosti? Kako se pravi staklo? Zašto sunčeva svjetlost slobodno prodire kroz prozor u sobu? Kako se pojedine vrste stakla ne razbijaju čak ni snažni udarci?

Tehnologija proizvodnje

Glavni materijal za proizvodnju stakla je kvarcni pijesak. Da, ona kojom su pješčane plaže i na kojima ljeti možete ugodno hodati bosi.

Proizvodnja stakla započinje činjenicom da se količina najmanjeg kvarca, precizno izmjerena na elektroničkoj vagi, zagrijava na temperaturu veću od 1500 stupnjeva C. Zrnca pijeska se tope, tvoreći homogenu masu. Soda pepeo i vapnenac dodaju im se u malim količinama. U koje svrhe?

Soda pepeo u ovom procesu je vrsta katalizatora i čini da se pijesak rastopi na nižoj temperaturi, oko 850 stupnjeva C. To smanjuje troškove energije za proizvodnju. Ali soda se ne koristi bez krečnjaka. Ta se činjenica može lako objasniti: rastopljeni pijesak i soda pepeo kada se očvrsnu, tvar koja se lako rastvara u vodi (nije najbolji materijal za izradu predmeta za kućanstvo). Ovde su takođe dodani magnezijum i aluminijum oksidi i borna kiselina. A takođe i niz tvari koje sprečavaju stvaranje mjehurića zraka u masi.

Nakon što se sve komponente dovedu do određene temperature, slijedi oštro hlađenje - to neće dopustiti zrncima pijeska da se vrate u svoj prvobitni oblik.

Staklena duga

Usitnjeni kvarc (pijesak) u svom prirodnom obliku sadrži malo dodatka željeza, koji daje gotovi proizvodi ubuduće, blage zelene nijanse. Da bi materijal bio proziran, dodaje se selen. Ova supstanca odaje crvenkaste tonove, ali kada se pomiješa sa željezom, staklena površina je bezbojna. A od čega se pravi staklo raznih nijansi, a ponekad čak ni jedne boje, prelivajući se svim bojama duge?

Da bi materijal dobio boju, metalni oksidi dodaju se zagrejanoj smjesi. Kobalt će dodati bogato plave boje. Proizvod će zasjati ljubičastim nijansama ako se tijekom proizvodnog procesa doda mangan, a zelena dobiva iz smjese kroma i željeza. Za sunčano žutu kromov oksid je pogodan, za smaragdno zelenu - hrom i bakar oksid. Koje će se komponente dodati ovisi o tome koja je svrha stakla.

Tajna snage

Sljedeći postupak nakon bojenja je kristalizacija smjese. Naziva se i procesom homogenizacije. Kao rezultat toga, uklanjaju se svi mjehurići zraka, pruge i ostale nedosljednosti koje mogu dodatno utjecati na kvalitetu proizvoda.

Nakon homogenizacije, buduće staklo se dostavlja u rezervoar sa istopljenim kositrom temperature oko 1000 stepeni C. Budući da kositar ima veću gustoću, tečna staklena masa je na njegovoj površini. Tamo gdje postane savršeno glatko, malo se hladi, dobivajući tvrdoću. U sljedećoj fazi masa, ohlađena u rezervoaru na 600 stepeni C, prenosi se na valjkasti transporter. Ovdje se na temelju pravila kako se staklo pravi s visokom razinom kvalitete ostaje sve dok se temperatura ne spusti na 250 stupnjeva C. Trajanje postupka objašnjava se potrebom za ravnomjernim postupnim hlađenjem kako bi se izbjegle preuranjene pukotine.

Jedinstvena proizvodnja bez otpada

Na kraju transportera ugrađuje se uređaj koji kontrolira kvalitetu gotovog materijala, a na najmanji propust, čaša se šalje na ponovno lemljenje novom pripremljenom smjesom. Nakon prolaska kontrole kvaliteta, gotovi listovi se režu željeni format i šalju se ili u skladište ili na dalju obradu. Sve ovisi o namjeni proizvoda.

Ostaci nakon sečenja ponovo se stavljaju u smešu radi ponovnog vađenja. Sav tamo odbačeni materijal također se lansira tamo. Na osnovu načina izrade stakla, sa pouzdanjem možemo reći da se radi o proizvodnji bez otpada.

Vrste

Zbog svojih hemijskih i fizička svojstva staklo se klasificira prema nekoliko kriterija:

• po dogovoru (potrebe domaćinstva, industrijska upotreba, zgrada);
• prema vrsti obrade (hemijska, mehanička i specijalna tehnologija);
• prema površinskoj teksturi (mat, sjajni, raspršeni od raznih metala, sa i bez filmskih premaza).

Ne postoji jasna podjela na kategorije. Klasifikacija se temelji na tehnologiji i načinu na koji se čaša pravi. Krajnji rezultat može biti višeslojna površina s obradenim ivicama ili hladno rezan proizvod sa visokim prijenosom. Treba napomenuti da je razina prolaska svjetlosti odvojeni parametar kvalitete. Ne postoji čaša sa stopostotnim nivoom, za kućne potrebe je 82%. U visokotehnološkim proizvodima: mikroskopima, teleskopima, raznim lećama i preciznim instrumentima - ta brojka je veća od 90%.

U posljednjih 10 godina proizvodi staklarske industrije bili su u velikoj potražnji. Suveniri, namještaj, dijelovi za prozore i vrata, posuđe, razni spremnici i dr. Izrađeni su od stakla, no kako bi proizvedena roba pronašla svog potrošača, potrebno je pravilno odabrati tehnologiju proizvodnje i kontrolirati točnost njenog izvršenja u svim fazama postupka. Druga nijansa jesu značajne investicije u startu, koje iznose preko 100 miliona rubalja samo za kupovinu opreme. Zbog toga se mnogi poduzetnici udaljavaju od pune proizvodnje stakla u korist recikliranja materijala, što je ujedno i profitabilno, ali manje skupo polje djelatnosti.

Značajke ruskog tržišta

Lideri staklarske industrije Ruska Federacija Postoji 11 postrojenja, od kojih su najveće: OJSC AG BSZ (oblast Nižnji Novgorod), OJSC Saratovstroysteklo (Saratovska oblast), OJSC Salavatsteklo (Baškortostan), LLC AGC Flat Glass Clean, LLC Pilkington Staklo "(Moskva). Navedena su preduzeća koja proizvode 90% domaćeg lima. Štoviše, samo 30% volumena staklenih proizvoda na tržištu isporučuje se iz inostranstva.

Proizvodnja stakla troši 21% sirovina, oko 8% goriva, 13% električne energije od ukupnog industrijskog obima Ruske Federacije.

Vrste stakla

Ovisno o industriji u kojoj će tvrtka služiti, moguće je organizirati proizvodnju stakla raznih vrsta. Među najtraženijim izmjenama:

• Kvarcno staklo... Najčešća i jednostavna za izradu vrsta materijala na bazi kvarcnog pijeska. Proizvodi izrađeni od njega otporni su na toplotu, prozirni, ali istovremeno prilično krhki. Takvo se staklo koristi, na primjer, za proizvodnju tikvica i ostalog laboratorijskog staklenog pribora.
• Vapno... Jeftin materijal za proizvodnju, koji se koristi za izradu staklenih posuda, lima i električnih svjetiljki.
• Olovo... Silika i olovni oksid se dodaju u staklenu masu. Koristi se u proizvodnji kristalnih i radio komponenti.
• Staklo u boji... Može se farbati u masi, crtati, valjati, uzorkovati, glatko i dvoslojno. Koristi se kao obložni materijal, za ukrasne zastakljivanje, za izradu vitražnih prozora.
• Uštedu energije (K-, I-, E-, I-staklo). Izrađuje se nanošenjem tankog nevidljivog premaza visoke toplinske provodljivosti na staklenu površinu. Zbog toga se oko 70% topline koja dolazi iz grijaćih uređaja zadržava u prostoriji.
• Ojačano staklo... Koristi se za zastakljivanje prozorskih konstrukcija i pregrada u industrijskim prostorijama. U debljini čaše nalazi se metalna mreža zbog koje se u slučaju požara ili mehaničkih oštećenja konstrukcija ne razlijeva na fragmente, već se lomi duž linije rezanja.
• Tonirano... Koristi se za zaštitu od sunčeve svjetlosti. Nastaje dodavanjem metalnih oksida određene sjene staklenoj masi.
• Sunčano staklo... Odgovarajućim premazom nanosi se raspršivanjem. Prodirejući u debljinu stakla, metalni oksidi daju površini dodatnu čvrstoću i otpornost na vanjske utjecaje.
• Napeto staklo... Materijal se dobija toplotnom obradom. Nakon postepenog zagrijavanja i naknadnog hlađenja, staklo dobija mehaničku čvrstoću, što mu omogućava da se koristi, na primjer, u automobilskoj industriji.
• Višeslojni (Triplex). Sadrži nekoliko slojeva lijepljenih prozirnim polimerima. Ima veliku otpornost na stvaranje prolaznih rupa, dobru zvučnu izolaciju, ne leti se na fragmente prilikom udara. Najčešće se koristi kao vjetrobransko staklo u automobilima i za proizvodnju izolacijskih staklenih jedinica.
• Kalupljene... Obično staklo se zagrijava i oblikuje. Rezultat je velika raznolikost proizvoda sa složenom, na primjer, zakrivljenom konfiguracijom.
• Oklopno... Višeslojna konstrukcija izrađena od nekoliko stakala M1 i polimernog fotokurzivnog sastava. Može biti filmski i bez filma. Pouzdano se štiti od metaka u skladu s razredom otpora metka - B1, B2, B3, B4, B5.
• Vatrootporno staklo... Malo se proizvodi u Ruskoj Federaciji. Sadrži armaturu koja drži staklo napuklo vatru na mjestu i na taj način sprečava širenje plamena.

Oprema za pravljenje stakla

Pomičite se

Izbor opreme ovisi o vrsti proizvoda koji se proizvodi. U ovom slučaju, proizvođač praktično ne igra ulogu. Domaće jedinice nisu lošije u odnosu na strane. Sve standardne linije imaju isti skup komponenata:

• Jedinice za pripremu sirovina... To uključuje strojeve za odvajanje nečistoće, posebno magnetske separatore koji izvlače metalne čestice iz pijeska, kao i moćne drobilice za mljevenje sastojaka.
• Postrojenja za miješanje šarža (mikseri za punjenje). Komponente su odabrane ovisno o sastavu konačnog proizvoda.
• Oprema za vaganje... Vage visoke preciznosti omogućuju vam pravilno doziranje komponenata.
• Instalacije za izradu stakla.
• Transportna oprema... Potrebno za prijevoz sastojaka.

Također će biti potrebna linija za pakiranje i eventualno uređaj za pjeskarenje.

Oprema za proizvodnju raznih vrsta stakla izgleda prilično slično. Jedna od najsloženijih instalacija smatra se za proizvodnju stakla za automobile, koja je povezana sa strogom standardizacijom konačnog proizvoda. Postoje posebne linije za hlađenje, uređaji za lepljenje i uređaji za preradu proizvoda polimerima koji površini daju dodatnu čvrstoću.

Peći za proizvodnju stakla

Za taljenje stakla koriste se posebne peći sa različitim tehnološkim načinima. Ova oprema klasifikovana prema dva pokazatelja.

Klasifikacija po tehnološkim parametrima

Pećnice se u malim preduzećima koriste za proizvodnju optičkog, rasvjetnog i medicinskog stakla. Oprema je dizajnirana za proizvodnju male količine proizvoda (u pećnici je ugrađeno 1-16 posuda) s visokim karakteristikama prolaska svjetlosti i uniformnosti.

Također se u staklarskoj industriji često koriste peći za neprekidno ili serijsko pečenje, koje imaju oblik masivnih pravokutnih posuda. Njihov dizajn i dimenzije mogu biti različite. Linije uključuju instalacije sa rastopljenim kositrom, gdje se rastaljeno staklo hladi.

Peći u velikoj formi opremljene su kompleksima za automatsko upravljanje radom plamenika, što omogućava regulaciju i ravnomjernu raspodjelu tlaka, temperature i plinske komponente na radnoj površini.

Klasifikacija po principu grejanja

Plazma i električne pećnice razlikuju se po principu grijanja. Prvi djeluju na sagorijevanje goriva i imaju malu efikasnost, jer se za zagrijavanje punjenja i kotlova koristi toplotna energija.

Električna oprema omogućava proizvodnju svih postojeće vrste stakla. Ovdje istopljeno staklo djeluje kao grijaći element, koji pod utjecajem visokih temperatura poprima svojstva elektrolita. Glavna prednost jedinica je odsutnost toplinskih gubitaka izlaznim plinovima.

Postoje i kombinirane plinsko-električne peći, gdje se za zagrijavanje naboja koristi plinsko grijanje, a rastaljeno staklo zagrijava se izravnim otporom.

Od čega se pravi staklo?

U skladu s klasičnom tehnologijom, glavne sirovine u proizvodnji stakla su kvarcni pijesak, natrijum sulfat, dolomit i vapnenac. Kako bi se ubrzali proizvodni procesi, koristi se takozvano punjenje - specifični oksidi koji potiču stvaranje stakla. Mogu biti bazične ili kisele. Da biste čaši dali željena svojstva, koriste se pomoćni "sastojci" - boja mangana, hroma i kobalta, čistači (soli, arsenikov trioksid) itd.

Osnovne komponente staklene smjese su pijesak (70%), soda i vapno (30%). Nakon dodavanja drugih tvari prema tehnološki proces, masa se izmiješa, otopi, ohladi i iseče na listove određene veličine. Moderne proizvodne linije dizajnirane su za proizvodnju lima stakla debljine 2-50 mm i veličine 5x3 m2.

Tehnologija proizvodnje stakla + Video kako oni to rade

Njegova proizvodnja je naporan i mukotrpan proces koji zahteva profesionalno poznavanje tehnologije i velika kapitalna ulaganja. Klasičan način proizvodnja stakla zasniva se na topljenju početne mase, gdje se dodatno uvode obezbođivači, prigušivači, boje, pojačala, itd. Zatim se sastav hladi i siječe na temelju zadatih parametara. Trenutno su u svijetu popularne dvije tehnologije proizvodnje stakla.

Metoda Emila Furka

Tehnologija se temelji na vertikalnom strojnom crtanju materijala. Staklena masa se otopi u staklenoj peći i izvadi pomoću valjaka, a potom se doda u rashladnu osovinu i iseče. Gotovo gotovi listovi su brušeni i polirani. Debljina proizvoda se kontrolira promjenom brzine povlačenja.

Float metoda [glavna]

Tehnologija pretpostavlja da se rastaljena staklena masa iz peći postavlja na vodoravne pladnjeve i dovodi u plutajuću kupelj s rastopljenim kositrom i atmosferom zraka i gasa. Pomičući se površinom, buduće staklo dobiva ravni oblik i zasićeno je česticama kalaja. Zatim se listovi ohlade i isperu. Glavne prednosti metode su visoka produktivnost i bez potrebe za naknadnom obradom (brušenjem, poliranjem). Pored toga, takvo staklo ima:

• pravilna geometrija, ujednačena debljina lista;
• visoka kvaliteta;
• transparentnost;
• odlična optička svojstva.

Ojačano staklo u obliku ćelija izrađeno je na sličan način.

Cijeli videozapis o cijelom procesu kako se to radi, uključujući i pripremu pijeska:

Dodatna obrada

U ovom slučaju govorimo o primjeni lakirajućih materijala na bočnoj strani stakla koja nije u kontaktu sa istopljenim kositrom. Tehnologija se koristi u stvaranju nestandardnih dizajnerskih rješenja.

Zbog velike cijene opreme i velike složenosti proizvodni procesmnogi poduzetnici preferiraju sekundarni posao obrade stakla ili izradu određenih proizvoda - suvenira, ogledala, staklenog namještaja, dvostruko ostakljenih prozora i raznih ukrasnih proizvoda.

Tehnologija izrade ogledala

Zrcalna površina se dobija dekorativnom obradom lima stakla. Uz rub radnog komada izvode se kutovi širine 4-30 mm i nagiba nagiba prema prednjoj površini od 5-30 °.

Zatim se na stražnju stranu nanosi reflektirajući sloj srebra debljine 0,15-0,3 µm i prekriva filmom na bazi bakra za elektrohemijsku zaštitu srebrnog sloja. Proces se dovršava nanošenjem boja i lakova koji sprečavaju mehanička oštećenja površine. Kao svojstvo, mogu se koristiti epoksidni emajli, polivinil-butiral i nitroepoksi sastavi.

Drugi način izrade ogledala je metalizacija stakla vakuum evaporacijom i katodnim prskanjem.

Tehnologija proizvodnje obojenog stakla + Video

By izgled te u skladu s tim proizvodnim tehnologijama razlikuje se nekoliko vrsta limova stakla: nacrtano, uzorkasto, glatko, obojeno u masi, dvoslojno, izrađeno nanošenjem oksidnih filmova određene boje.

Osnovni sastav materijala sličan je onom koji se koristi za izradu lima stakla. Za bojenje se najčešće koriste molekularne boje. Najveća potražnja koriste se proizvodi crvene, plave, zelene, ljubičaste, plave, mliječno bijele, žute, narančaste i crne boje.

Prema vrsti bojenja, staklo može biti prozirno, tupo ili mramorno. U potonjem slučaju učinak se postiže nepotpunim miješanjem obojene staklene mase sa zatamnjenim staklom.

Boje su metalni oksidi, sumporni spojevi željeza, olova, kadmijuma i bakra, kao i sumpor i selen. Intenzitet boje zavisi kako od odabrane boje, tako i od svojstava samog stakla. Eksperimentiranjem s nekoliko pigmenata moguće je dobiti desetine opcija boje.

Razlike između tehnologije proizvodnje obojenog stakla i proizvodnje običnog lima stakla su u specifičnostima procesa taljenja i livenja. Dakle, tijekom kuhanja potrebno je posebno paziti na promatranje temperaturnih i plinskih režima, algoritma ubacivanja punjenja u peć i povratnog bitka. Kada se zagrijavaju, isparuju se brojne komponente za bojanje, pa čak i mala odstupanja od tehnologije mogu uzrokovati nestandardnu \u200b\u200bproizvodnju.

Zbog značajne razlike u prijenosu topline između vanjskog i unutarnjeg sloja, bivši se stvrdnjava brže kada se hladi. Dakle, što je traka tanja, to se ravnomjernije hladi. Zbog toga se metoda vertikalnog povlačenja plovila ne koristi za proizvodnju zadebljanog lima.

Taljenje obojenog stakla vrši se u pećima za topljenje stakla kapaciteta 2-15 tona dnevno sa bazenom male dubine (300-700 mm). Način kuhanja postavlja se prema vrsti i sastavu čaše, kao i svojstvima korištenih aditiva. Prije nekog vremena topljenje obojenih stakala počelo se obavljati u peći za izravno grijanje bez rekuperatora i regeneratora.

Zahtjevi za proizvodne pogone

Danas je najisplativija proizvodnja stakla kapaciteta oko 600 i više tona proizvoda dnevno. Shodno tome, lokaciju postrojenja treba odabrati tako da uzmu u obzir postojanje depozita kvarcnog pijeska i staklenih sastojaka u blizini, mjesta kompaktnog prebivališta stanovništva i ceste, uključujući željezničke čvorove.

Tehnološki ciklus omogućava ulazak željezničkih pruga na područje poduzeća, u skladu s tim, treba isključiti prisutnost otvorenih zapaljivih konstrukcija, obloga i plafona u konstrukcijama, a širina pristupnih cesta trebala bi biti dovoljna za opskrbu vatrogasnih vozila.

Konstrukcije u kojima se obavlja proizvodnja stakla direktno pripadaju kategoriji G u odnosu na sigurnost od požara, ostatak zgrada - do kategorije D.

Prema sadašnjim sanitarnim standardima, proizvodnja stakla pripada III klasi i mora biti odvojena sanitarnom zaštitnom zonom širine 300 m. Takođe, u poduzeću se mora instalirati sistem filtracije otpadne vode i filteri za vazduh.

Svaka zgrada u preduzeću mora biti priključena na vodovod, kanalizaciju, napajanje, opskrbu toplinom, opskrbu plinom i protočnom ventilacijom.

Vrsta i broj spratova objekata ovise o sastavu, vrsti, količini i dimenzijama proizvodne opreme. U pravilu govorimo o jednokatnim višestambenim građevinama sa mrežom stubova visine 30x12 i 36x12 m, visine 14,4 i 16,5 m. Okvir zgrada izrađen je od montažnih armiranobetonskih ili čeličnih nosivih konstrukcija.

Trendovi razvoja proizvodnje stakla

Savremena proizvodnja stakla razvija se u tri glavna područja: poboljšanje radnih uslova, automatizacija procesa i fokusiranje na proizvodnju „zelenih“ proizvoda.

Kako bi se riješili postavljenih zadataka, razvijaju se i uvode nove tehnologije, uključujući napredni razvoj IT industrije, aktivna modernizacija postojećih proizvodnih pogona, uvode se posebni programi koji predviđaju smanjenje radnog vremena, osiguranje zaposlenika i ugradnju učinkovite ventilacijske opreme.

Kompanije nastoje nadoknaditi štetu uzrokovanu okolišu u procesu topljenja stakla aktivnom upotrebom sekundarnih sirovina.

Proizvodnja stakla počela je barem u trećem milenijumu prije nove ere, o čemu svjedoče staklene čestice pronađene u Mezopotamiji. Izrada stakla, koja je nekada bila rijetka umjetnost, postala je raširena industrija u kojoj se stakleni proizvodi koriste i u komercijalnoj i kućnoj upotrebi kao staklene posude, izolacijski materijal, ojačavajuća vlakna, leće i umjetnost i zanat. Iako se materijali za izradu stakla mogu razlikovati, osnovni postupak izrade stakla ostaje isti i opisan je u nastavku.

Uzmite dovoljnu količinu silicijumskog pijeska. Nazvan i kvarcnim pijeskom, silicijski pijesak je glavna komponenta u proizvodnji stakla. Staklo bez željeza koristi se za pravljenje bistrog stakla, jer željezo, ako postoji, čini staklo zelenkastog tona. Ako nije moguće pronaći pijesak bez nečistoća gvožđa, tada se efekt nijanse može isključiti dodavanjem male količine manganovog dioksida.

Dodajte natrijum karbonat i kalcijev oksid u pijesak. Natrijum-karbonat (ili soda) snižava temperaturu potrebnu za stvaranje stakla industrijska vaga... Istovremeno omogućava da voda prodre kroz staklo, zbog čega se dodaje natrijum karbonat ili kalcijum hidroksid kako bi se ovo svojstvo neutraliziralo. Takođe se mogu dodati magnezijum i / ili aluminijum oksid da staklo postane izdržljivije. Ti aditivi po pravilu ne sadrže više od 26-30 posto čaše.

Kako biste poboljšali kvalitetu čaše, dodajte druge hemijske elemente u skladu sa svrhom njegove upotrebe. Najčešći aditiv za proizvodnju ukrasno staklo je olovni oksid, koji daje sjaj prozirnim staklenim proizvodima, kao i plastičnost, što olakšava rezanje stakla, a osim toga, snižava talište. Leće za naočale mogu sadržavati lantanov oksid zbog svojih lomljivih svojstava, dok željezo pomaže čaši da apsorbira toplinu.

Kristal može sadržavati i do 33 posto olovnog oksida; međutim, što više olovnog oksida to više vještine treba za oblikovanje rastaljenog stakla, zbog čega se mnogi proizvođači kristala odlučuju za manje olova u čaši.

Ako trebate da napravite staklo određene boje, dodajte mu hemikalije. Kao što je gore spomenuto, nečistoće željeza u kremenom pijesku daju čaši zelenkast ton, pa se dodaje željezov oksid, poput bakrovog oksida kako bi se povećao zeleni ton. Sumporni spojevi daju čaši žućkastu, jantarnu, smeđkastu ili čak crvenkastu nijansu, ovisno o tome koliko ugljika ili željeza dodaje u smjesu.

Stavite smjesu u dobar posudu otpornu na toplinu ili posudu.

Otopite smešu dok ne postane tečna. Za industrijsko silika staklo taljenje se vrši u plinskoj peći, dok se posebno staklo može proizvesti pomoću električne peći, kotlovske peći ili peći.

Kremenov pijesak bez aditiva pretvara se u staklo na 2.300 stepeni Celzijusa (4.174 stepeni Farenheita). Kada se doda natrijum karbonat (soda), temperatura se snižava na nivo potreban za pravljenje stakla, do 1.500 stepeni Celzijusa (2.732 stepena celzijusa).

Uklonite mjehuriće i osigurajte jednolikost rastopljene staklene mase. To znači da miješate smjesu dok ne postane čvrsta i dodate hemikalije poput natrijum-sulfata, natrijum-hlorida ili antimonovog trioksida.

Oblik staljenog stakla. Oblikovanje stakla može se obaviti na jedan od više načina: staljeno staklo se izlije u kalup i ohladi u njemu. Ovu metodu su koristili Egipćani, a sada se koristi za pravljenje leća.

Većina rastaljenog stakla može se akumulirati na kraju šuplje cijevi, u koju se zatim upuhuje zrak dok se cijev rotira. Staklo je oblikovano zrakom koji struji kroz cijev, sila gravitacije povlači rastopljeno staklo prema sebi, a puhalica koristi razne alate za rad sa stopljenim staklom.

Rastaljeno staklo može se sipati u kadu od rastaljenog kala kao baze i ubrizgati dušičnim pritiskom da bi čaša dobila oblik i sjaj. Staklo proizvedeno ovom metodom naziva se poliranim limenim staklom i upravo to je metoda kojom se prozorsko staklo pravi od 1950. godine.

Ostavite čašu da se ohladi.

Da biste povećali čvrstoću čaše, morate pribjeći termičkoj obradi. Taj se postupak naziva paljenje i uklanja štete koje su nastale tokom procesa hlađenja stakla. Kada je ovaj postupak završen, staklo se može premazati, laminirati ili na drugi način obraditi da bi se poboljšala njegova čvrstoća i izdržljivost.

Žaljenje je sljedeći proizvodni postupak u kojem se polirano staklo zadanog oblika stavi u pećnicu zagrijanu na najmanje 600 stupnjeva Celzijusovih (1,112 stupnjeva celzijusa), a zatim se brzo ohladi ("ugasi") snažnim protokom zraka pod visokim pritiskom ... Zapečeno staklo lomi se na male komade od 6 000 psi (psi), dok se kaljeno staklo lomi na male komade od najmanje 10 000 psi, a obično oko 24 000 psi

Usitnjene komade starog stakla mogu se dodati u staklenu smjesu prije nego što se čaša otopi kako bi se moglo reciklirati u novo staklo. Staro staklo ili razbijeno staklo moraju se prvo provjeriti nečistoće koje mogu oslabiti svojstva novog stakla kada uđu u njega.

Potrebne komponente:

• kvarcni pijesak (silicijum dioksid);
• natrijum karbonat (soda);
• kalcijev oksid (kalcijev hidroksid);
• ostali oksidi i soli: (na primjer, magnezijev oksid, aluminijev oksid, željezni oksid, magnezijev ili natrijum oksid, ili kalcijeve soli, po želji);
• olovni oksid (po izboru);
• lončić otporan na toplinu, u obliku ili šuplje cijevi;
• staklena peć ili pećnica su sada gotovi.