Как делают стекло и из чего?

Изделия из стекла

Из стекла изготовляют широкую номенклатуру изделий: стеклопакеты, стеклоблоки, стеклопрофилит, кровельные волнистые листы, дверные полотна и др.

Стеклопакеты – наиболее распространенный вид изделий из стекла. Получают стеклопакеты из двух (одинарный стеклопакет) или трех (двойной стеклопакет) листов стекла, герметично соединенных между собой по контуру. Между листами стекла находится прослойка из сухого воздуха или инертного газа.

Соединение листов в стеклопакет может осуществляться склейкой, пайкой или сваркой.

Стеклопакеты применяют для остекления окон и других световых проемов. Использование стеклопакетов имеет существенные преимущества перед обычным остеклением листовым стеклом, так как они не запотевают, не замерзают и не нуждаются в протирке внутренних поверхностей. Стеклопакеты имеют низкую теплопроводность, а звукопроницаемость окон со стеклопакетом в 2…3 раза ниже обычных.

Эффективное применение стеклопакетов возможно в комплексе с решением проблемы качества рам и оконных коробок. Так, использование алюминиевых и пластиковых рам и коробок исключает потери тепла через неплотности окна.

Стеклянные блоки целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо получить светопрозрачную ограждающую конструкцию с хорошими тепло- и звукоизоляционными характеристиками.

Стеклоблоки вырабатываются из горячей стекломассы на пресс-автоматах, формующих половинки блоков, а затем сваривающие их. При остывании в блоках образуется разряжение, обеспечивающее хорошие изоляционные свойства. Внутренняя поверхность блоков имеет рифление, сообщающее блоку светорассеивающие свойства.

Размеры стеклоблоков от 200×200 до 400×400 мм при толщине до 100 мм. Блоки могут быть бесцветными и цветными. Светопропускание блоков –50…60%. Коэффициент теплопроводности – 0,4…0,45 Вт/(м·К), т.е. почти в 2 раза ниже, чем у кирпича. Кроме обычных блоков изготовляют двухкамерные (с перегородкой, уменьшающей теплопроводность блока почти в 1,5 раза) и светонаправленные (со специальным рифлением, дающим направленный поток света).

Стеклопрофилит – длинноразмерные (до 5 м) профилированные элементы из стекла, изготовляемые методом горизонтального проката. Стелопрофилит может быть коробчатого и таврового (П-образного) профиля. Его применяют так же, как и стеклянные блоки для устройства светопрозрачных ограждений (наружных стен и перегородок) в промышленных зданиях, выставочных и спортивных залах и т.п. Устанавливают стеклопрофилит в металлических обоймах с пластиковыми или резиновыми уплотнителями.

Стекловолокно получают путем продавливания стекольного расплава через тончайшие фильеры (отверстия в твердых материалах) с последующей вытяжкой и намоткой на бобины. Диаметр волокна – 3…100 мкм, длина – до 20 км (для непрерывного волокна). Более короткие (1…50 см) штапельные волокна получают раздувом расплава паром. Из стекловолокна получают стеклянные ткани и стекловойлок, которые используют как армирующий компонент при производстве стеклопластиков или в качестве основы в рулонных кровельных и гидроизоляционных материалах (например, стеклоизол, стеклорубероид).

Пеностекло – блоки из вспученного в момент нахождения в расплавленном состоянии стекла. По структуре и свойствам пеностекло напоминает вулканическую пемзу и используется как теплоизоляционный материал.

Требования к производственным помещениям

На сегодняшний день наиболее рентабельным считается стекольное производство мощностью порядка 600 и более тонн продукции в сутки. Соответственно, расположение завода следует подбирать с учетом наличия поблизости месторождений кварцевого песка и компонентов стекловарной шихты, мест компактного проживания населения и дорожных, в том числе, железнодорожных развязок.

Технологический цикл допускает ввод железнодорожных путей на территорию предприятия, соответственно, следует исключить наличие в сооружениях открытых сгораемых конструкций, покрытий и перекрытий, а ширина подъездных путей должна быть достаточной для подачи пожарных машин.

Сооружения, где ведется непосредственно производство стекла, принадлежат к категории Г в отношении пожарной безопасности, остальные здания – к категории Д.

Согласно действующим санитарным нормам, стекольное производство относится к III классу и должно быть отделено санитарно-защитной зоной шириной 300 м. Также на предприятии необходимо установить систему фильтрации сточных вод и воздушные фильтры.

Каждое здание на предприятии должно быть подключено к системам водоснабжения, водоотведения, электроснабжения, теплоснабжения, газоснабжения, проточной вентиляции.

Тип и этажность сооружений зависят от состава, вида, количества и габаритов производственного оборудования. Как правило, речь идет об одноэтажных многопролетных зданиях с сеткой колонн 30х12 и 36х12 м, высотой 14.4 и 16.5 м. Каркас зданий выполняют из сборных ж/б или стальных несущих конструкций.

Время под «колпаком»

Когда во второй половине XVI столетия появилась тенденция к миниатюризации часов, то поначалу часовые механизмы стали помещать в яйцевидные резные и гравированные латунные футляры. Сами же часы в ту пору изготавливали из железа, с одной стальной стрелкой, отсчитывающей лишь часы, расположенной над декорированными циферблатами с римскими цифрами. Вместо привычного нам стекла циферблат закрывался откидными металлическими крышками, декорированными надлежащим образом, с отверстиями для непосредственного наблюдения за отсчетом времени. Главным материалом для их производства была латунь, порой облагороженная поверхностным золочением или серебрением. Кроме латуни некоторые часовщики иногда применяли и отшлифованный горный хрусталь, из которого делали роскошные прозрачные футляры, красиво гравированные и шлифованные.

Ближе к средине XVII столетия хрусталь стали заменять стеклом, которое изготавливали особым способом. Из стеклянного расплава выдувался небольшой полый шарик, из которого затем вырезали низкий купол. После охлаждения его отшлифовывали до требуемого размера и крепили к крышке часов посредством металлических язычков, как до этого – хрусталь. Позднее язычки заменяли разъемными фасетными пазами, пока не выяснилось, что стекло достаточно упруго, и его можно вдавить в замкнутый паз несколько меньшего диаметра, выточенный вдоль внутренней окружности металлического кольца. Во второй половине XVIII столетия появление моды на плоские часы привело к тому, что интерес к часам в футлярах угас, и начали производиться часы с двойными и тройными крышками. Ну, а затем, по мере еще более значительного уменьшения толщины карманных часов, часовщики стали постепенно переходить на применение плоских и тонких стекол. Так началась эра минерального часового стекла.

Производство

В России в промышленных объемах выпускаются такие виды жидкого стекла:

натриевое,
калиевое,
смешанного типа.

Производство регламентируется ГОСТами:

13078-81,
18958-71,
ТУ 21-23-109-78,
21-23-109-73.

Другие виды производятся согласно временным стандартам предприятий и ТУ.

90 % общего объема выпуска растворимых силикатов приходится на натриевое жидкое стекло.

Но есть и еще одна, новая, которая отличается:

простотой производства;
использованием в качестве содержащего кремний сырья отходов стекла (стеклобоя).

Рассмотрим кратко каждую технологию.

Спекание смеси природного песка с технической содой

Изготовление стекла включает этапы:

смешивание безводных компонентов;
обжиг полученной смеси в печах при температуре, достигающей 1300°С;
охлаждение сплавленных компонентов на движущемся транспортере до образования стекловидных кусков (силикатных глыб);
помещение кусков в автоклав для их растворения паром под давлением, или дробление кусков до получения порошка, который затем растворяют в горячей воде.

Сфера применения оргстекла

Машиностроение. Органическое стекло применяется в авиа- и автомобилестроении, используется во многих приборах и станках. Также его используют при строительстве малых и больших судов для остекления и создания внутренних перегородок.

Строительство и архитектура. Пластиковые стекла широко применяются в строительстве и архитектуре. Из них изготавливают заборы, навесы, перегородки, различные элементы конструкции как снаружи, так и внутри зданий и сооружений.

Мебель и предметы интерьера. Благодаря отличным потребительским свойствам, материал так полюбился дизайнерам. Его используют при производстве мебели, светильников, аквариумов, из него получаются очень красивые витражи. Пользуется большой популярностью и сантехника из оргстекла.

. Органическое стекло используется для изготовления торгового и выставочного оборудования, наружных рекламных конструкций, офисных табличек и указателей. Кроме того, его применяют для производства сувенирной продукции, стендов, номерков и бирок.

Медицина. В медицине из органического стекла производят контактные линзы и защитные очки. Материал применяется при изготовлении оптоволокна, которое используется в медицинских инструментах для проведения эндоскопических операций.

Органическое стекло прочно вошло в нашу жизнь. Его буквально можно встретить на каждом шагу – дома, в офисе, в магазине, на улице. Сфера применения этого материала очень широка, и, по всей вероятности, в ближайшей перспективе он не сдаст свои позиции, наоборот, появятся новые изделия из оргстекла и оригинальные варианты его применения.

Сохраняем нежность цветов навеки

Истинный эксклюзив – создание прозрачного украшения с «начинкой» в блестящем стёклышке (сухим листиком, цветком, другим миниатюрным предметом). Так появится на свет изящная подвеска или кулон.

Подготовьте стеклорез, специальную печь и станок для обработки краев.

Подберите «начинку», например сухой листик или цветок.
Вырежьте, а затем обточите на станке две одинаковых стеклянных кружки выбранного диаметра.
Положите растение между заготовками и отправляйте в печь.
Поставьте правильный температурный режим: он должен быть в границах от +740 до +800С.

Учтите, что в этом процессе существуют некоторые технические нюансы. Во-первых, есть вероятность, что растение полностью выгорит, не оставив отпечатка. Для 100% результата раскрасьте цветок перед термической обработкой; для этого подойдут только краски для фьюзинга (они не выгорят). Ажурным цветок станет при частичном выгорании.

Во-вторых, после запекания внутри могут появиться пузырьки воздуха, придающие бижутерии особый естественный шарм.

Виды оргстекла

Экструзия (выдавливание) и литье — способы изготовления органического стекла. По способу изготовления конечный продукт называют литым либо экструзионным. Метод производства влияет на особенности пластика, вводит ряд ограничений по его использованию.

По внешнему виду оргстекло классифицируют на:

прозрачное;
матовое;
цветное.

Купить оргстекло можно в виде готового изделия, либо полуфабриката. На рынке представлены:

листы;
стержни;
трубы;
блоки;
другие изделия.

Для определения способа изготовления следует ознакомиться с маркировкой готового материала:

ХТ – экструзионное;
GS – литьевое.

Экструзионное

Экструзионное оргстекло из полиметилметакрилата (ПММА) отличают слабые межмолекулярные связи (низкомолекулярное). Из-за этого его используют для изделий с простыми формами. Экструзионное оргстекло изготавливают методом непрерывного выдавливания расплавленной массы, состоящее из гранул ПММА, сквозь щелевую формообразующую «головку» экструдера. Затем охлаждают, режут на части, согласно заданным размерам. Изготовление экструзионного оргстекла осуществляют на экструдерных линиях. Процесс изготовления — непрерывный.

Экструзионное оргстекло отечественного производства маркируется: СЭП, ACRYMA.

Литьевое

Блочный или литой прозрачный термопласт характерен более прочными межмолекулярными связями (высокомолекулярное). Это позволяет получать продукцию с улучшенными, в сравнении с экструзионным, показателями. Литое оргстекло имеет гладкую поверхность, высокую прозрачность, стойкость к удару, устойчивость к возникновению трещин. Его можно полировать, формовать. Литое органическое стекло термоустойчиво. Допускается возможность вторичной переформовки изделий. Также литое оргстекло характеризуется более высокой химической устойчивостью, высокой стабильностью толщины.

Метод изготовления литого оргстекла — заливка жидкого мономера ММА между 2-мя плоскостями из стекла с последующей полимеризацией, затвердением. При производстве блочного оргстекла разнотолщинность достигает 30%, а усадка в процессе нагрева ― 2%.

Литьевое оргстекло отечественного производства маркируется: ТОСП, ТОСП-Н, ТОСП-У, ТОСН.

Листовое

Производится листовое органическое стекло в соответствии с требованиями ГОСТ 10667-90.

Листовое светотехническое стекло производится по ГОСТ 9784-75. Для придания требуемых технических характеристик при производстве в состав вводят поливинилхлорид или полистирол (для придания светорассеяния различной степени).

Размеры листов: толщина 0,8-30 мм, длина – 100-1600 мм, ширина 100-1400 мм. Можно купить и другие размеры.

Встречается на рынке полимеров матовое оргстекло, или двойной сатин. Посредством дополнительной механической обработки материал приобретает шероховатую, матовую поверхность. Также данный эффект можно получить благодаря введению в состав специальных добавок. Светопропускная способность матового листа – от 20 до 70 %, тогда как обычного листового – до 92%.

Область применения листового органического стекла очень обширна: рекламные вывески, перегородки, декоративные элементы и многое другое.

Стержни из оргстекла (прутки)

Полимерный круглый либо квадратный пруток, изготовленный по ГОСТ 17622-72 и другим тех. условиям. Поставляется пластик: матовым, прозрачным, окрашенным.

Технические характеристики данной продукции соответствуют марке плексигласа, из которого изделие произведено.

Для квадратных стержней диаметр описанной окружности от 10 до 40 мм. Круглые стержни поставляются с диаметром от 2 до 100 мм. Стандартная длина прутка – 2 метра. По согласованию с заказчиком, размеры могут меняться.

Применяются стержни из оргстекла в разных областях: реализация дизайнерских решений, предметы декора, мебельная промышленность, изготовление некоторого оборудования и т.п.

Опасность стекла для окружающей среды, если его просто выкинуть на свалку

Самый распространенный способ утилизации стеклянных изделий в нашей стране – выброс в ближайшую урну или мусорный бак. Конечно, это лучше, чем просто бросить в кусты, но далеко не идеальный вариант.

Давайте рассмотрим плюсы и минусы утилизации стеклотары. Есть несколько очень веских причин, почему не стоит отправлять её в мусор без переработки:

стеклотара практически не разлагается, период разложения достигает миллион лет;
осколки могут поранить животных, людей, повредить технику;
почва, загрязненная стеклом, становится непригодной для сельского хозяйства.

Кроме того, есть экономические причины – производить бутылки из стеклянных отходов значительно дешевле.

А вот переработка наоборот способствует улучшению экологической обстановки. К тому же, это весьма выгодное дело.

снижение территорий, занятых свалками увеличивает жизненное пространство;
стекло перерабатывается полностью, не создавая отходов;
температура плавления стеклянных отходов ниже, чем у песка, из которого оно производится впервые;
уменьшение себестоимости производителей стеклянных изделий.

Хрусталь и хрустальное стекло

Хрусталь является особенным стеклом. Он содержит в себе 24% и выше окиси свинца либо бария. Оксид свинца способствует увеличению световой дисперсии, преломления. Оксид бария повышает лишь преломление. Оксид свинца делает хрусталь пластичнее, что дает широкие возможности по его дальнейшей обработке. Например, огранка в полной мере раскрывает свойства хрусталя.

Хрустальное стекло отличается от хрусталя и имеет в составе до 17% оксида калия, 23% оксида свинца. Посуда, декоративные элементы из этого материала более прозрачные, имеют повышенный блеск, преломление лучей, плотность. Термостойкость гораздо ниже, чем у других стекол.

Отличия между стеклом и хрусталем

Обработанное хрустальное стекло имеет грани, которые дают изделиям яркую и многоцветную световую «игру», характерный звон. Чешское и венецианское стекло также являются хрустальными.

Интересный факт: оксид свинца добавляли к стеклу еще в Месопотамии и Древнем Египте, как только начало зарождаться стеклоделие.

Основное отличие хрусталя от обычного стекла – это прочность. Хрустальные изделия даже поцарапать довольно сложно. С течением времени стекла тускнеют, на них появляются потертости и небольшие царапины. Хрусталь сложно разбить, в отличие от стекла. Если это все же случилось, он разлетится на мелкие кусочки, а стекло – на крупные. Теплопроводность у обычного стекла гораздо выше.

Если добавить в материал примеси разных металлов, можно получить цветной хрусталь. Также добавки улучшают характеристики преломления света, создавая «игру цветов», чего не случается с обычным стеклом. Например, хрусталь зеленого цвета получают путем добавления меди, розового – кремния, красного – кадмия, синего – кобальта.

Хрусталь отличается от стекла, в первую очередь, более высоким содержанием оксидов свинца. Он становится прочнее и пластичнее, легко поддается дальнейшей обработке – огранке и шлифовке.

Рейтинг лобовых стекол

Компания Guardian Glass начинала как небольшой производитель лобовых стекол в Детройте, штат Мичиган.

Pilkington

Pilkington производит автомобильное стекло и более 10000 деталей для автомобиля, а также стекло для использования в зданиях.

Pilkington Group Limited является дочерней компанией, полностью принадлежащей японской группе NSG. Хотя головной офис находится в Великобритании, центральный организационный центр находится в Германии. Если вы до сих пор думаете, какие лобовые стекла лучше ставить? Тогда обратитесь в эту компанию, там вам точно помогут определиться.

Asahi Glass Company (AGC)

Является лидером рынка в Японии.

Компания производит автомобильное стекло, а также архитектурное стекло, электронные материалы и химикаты.

Schott AG

Schott AG специализируется на производстве специального стекла и стеклокерамики для таких отраслей, как автомобилестроение, бытовая техника, фармацевтика, электроника и оптика. Международная компания имеет 46% продаж в Европе, с дополнительными рынками в Азии и южной части Тихого океана (25%), Северной Америке (23%) и Южной Америке (5%).

Лобовое стекло, какого производителя выбрать? Если по каким-то причинам вам не подошли компании из нашего списка, тогда рекомендуем обратить внимание на FYG, Стеклолюкс, NordGlass и StarGlass, хотя они и не попали в наш ТОП лобовых стекол на авто, мы все равно рекомендуем их

I-стекло: что это?

I-стекло Википедия трактует как высококачественное флоат-стекло с нанесенным на одну сторону методом катодного напыления слоя серебра и, потом, слоя оксида титана.

I-стекло в составе стеклопакета

Характеристики I-стекла выше, чем у K-стекла. Оно отражает в помещение до 90% уходящего через окна тепла. Но есть у I-стекла минусы. Оно менее стойко к абразивному воздействию. Его легко оцарапать. Поэтому таким покрытием оснащают только те стороны стекол, которые обращены внутрь стеклопакета.

«I-стекло и растения совместимы?» – спрашивают некоторые читатели. Особенно интересен этот вопрос для тех, кто собирается использовать энергосберегающие стекла для теплиц.

Возник этот вопрос из-за того, что считается, что I-стекло и К-стекло не пропускают ультрафиолетовый свет. Слух этот возник из-за того, что, действительно, есть марки специальных энергосберегающих стекол, которые не пропускают ультрафиолет: например, Solar. Но I- и K-стекла задерживают только длинноволновую часть спектра – инфракрасное излучение. Поэтому ими можно оснащать теплицы. А особо осторожным огородникам, которые боятся, что их оранжерейным растениям все-таки не хватает ультрафиолета, стоит просто-напросто применять ультрафиолетовые лампы.

I-стекло в теплице

Хотя I-стекло обладает лучшими теплосберегающими характеристиками, чем К-стекло, цены на них примерно одинаковы. Средняя цена I-стекла – 1400 руб./кв. м.

Цена немалая, и пользователи интересуются: как проверить I-стекло на подлинность? Ведь внешне оно ничем не отливается?

Есть три признака:

Цена.
Шероховатость поверхности с покрытием из серебра и оксидов титана.
Двоящееся отражение поднесенной свечи, более тусклое, чем в обычном стекле.

Из каких компонентов делают стекло

Так ли на самом деле было изобретено стекло, или, как гласит другая версия, оно получилось в ходе экспериментов с обжигом глиняных горшков – но люди овладели секретом его приготовления довольно давно.

Для того, чтобы изготовить стекло, требуется три основных компонента.

Кварцевый песок – это чистый речной песок, состоящий из оксида кремния. Доля песка в смеси для варки стекла составляет около 75%. Он плавится при очень высокой температуре: его нужно нагревать до 1700 градусов Цельсия. От качества песка во многом зависит прозрачность и качество будущих стеклянных изделий. Венецианские стеклодувы, изготавливавшие наиболее знаменитое в средневековой Европе муранское стекло, специально привозили песок из провинции Истрия, а для богемского стекла мастера измельчали в мелкий песок куски кварца.

Сода (или поташ) необходима для того, чтобы расплавить песок при более низкой температуре. Добавив в песок соду в нужной пропорции, температуру нагрева стеклянной смеси снижают практически вдвое.

В процессе нагрева сода разлагается до оксида натрия или калия, который и служит катализатором плавления. В древности ее получали путем выщелачивания золы после сжигания водорослей или хвойных пород дерева. Доля соды в смеси для стекла составляет около 16-17%.

Известь, или окись кальция, делает стекло нерастворимым большинством химических веществ, крепким и блестящим. Впервые добавлять ее в стекло начали богемские стеклодувы в семнадцатом столетии, применяя для этого известняк или мел.

Кроме того, сегодня в массу для приготовления стекла добавляют сульфат натрия, таламит и нефелиновый сиенит. Для получения разноцветного стекла в качестве добавок используют окиси различных металлов: меди, железа, серебра и т.д.