Jak się tworzy szkło?
2017-10-16
JAK POWSTAJĄ SZKLANE BUTELKI?
Formuła wytwarzania szkła jest bardzo prosta. Składa się na nią piasek kwarcowy, soda kalcynowana, wapień i mnóstwo ciepła. Po połączeniu składników według wielowiekowych proporcji i późniejszym stopieniu, szkło, które tworzy się z tej receptury znane jest, jako "szkło wodne".
Jeśli użyjemy roztopionego „szkła wodnego” do stworzenia szklanki na wodę, poczekamy aż ostygnie, a następnie napełnimy je zwykłą zimną wodą będziemy świadkami ciekawego zjawiska. „Szkło wodne” rozpuści się pod wpływem wody!
Poprzez wieki innowacyjnych badań chemicznych i kreatywnych pomysłów współczesne szkło swoimi właściwościami wykracza już nie tylko ponad nieprzepuszczalność wody. Postaramy się rzucić trochę światła (i koloru) na jedno z najczystszych i najbardziej użytecznych materiałów do przechowywania.
Surowce użyte do produkcji współczesnego szkła to piasek kwarcowy, soda kalcynowana, wapień (dodawany do niższej temperatury, w której rozpuszcza się mieszanina), a często tlenek magnezu i tlenek glinu (w celu zapewnienia lepszej trwałości chemicznej). Im czystszy jest piasek krzemionkowy, tym niższa jego zawartość żelaza, co z kolei oznacza większą kontrolę nad ostatecznym kolorem.
Innym podstawowym i bardzo istotnym składnikiem jest stłuczka. Stłuczka to szkło z recyklingu, które pomaga zmniejszyć ilość surowców i energii potrzebnej do wykonania nowego szkła. Stłuczka może stanowić od 25 do 60% składu. Stłuczka to szkło rozdrobnione, zwykle o tym samym składzie, co mieszanina mineralna i pochodzi z przemiału z poprzednich serii produkcyjnych i źródeł recyklingu. Jego charakterystyka topienia w piecu, pomaga przyspieszyć reakcję wsadu na stopione szkło. Jest to ważny składnik oszczędności energii, który obniża ilość potrzebnej energii w procesie topienia, a tym samym pomaga zredukować emisje gazów cieplarnianych. Uzyskane szkło standardowo zawiera około 70 do 74 % krzemionki.
Każdy składnik jest starannie mierzony - wagowo - i połączony w mieszaninę wsadową. Na tym etapie można dodawać dodatkowe składniki, aby tworzyć różne kolory szkła.
Szkło, które nie ma praktycznie żadnego koloru, nazywa się szkłem bezbarwnym. To określenie jest bardziej precyzyjne niż szkło przeźroczyste, które znowuż odnosi się do jego przejrzystości, a nie koloru.
Szkło koloru seledynowego powstaje z naturalnie występującego żelaza w większości piasków lub poprzez dodanie żelaza do mieszanki. Poprzez zmniejszenie lub zwiększenie ilości tlenu w płomieniu stosowanym do stopienia piasku, producenci mogą wytwarzać bardziej zielony lub niebiesko-zielony kolor.
Nieprzezroczyste białe szkło jest powszechnie nazywane szklanką mleka. Może być wytwarzane przez dodanie cyny, tlenku cynku, fluorków, fosforanów lub wapnia.
Szkło zielone może być wykonane poprzez dodanie żelaza, chromu i miedzi. Tlenek chromu będzie wytwarzał kolor od żółtawo zielonego do szmaragdowo zielonego. Kombinacje kobaltu, (niebieskiego) zmieszanego z chromem (zielony) spowodują powstanie szkła zielonego o zabarwieniu niebieskim.
Szkło bursztynowe jest produkowane z naturalnych zanieczyszczeń w piasku, takich jak żelazo i mangan. Dodatki, które powodują powstanie tego koloru to nikiel, siarka i węgiel. ne są do
Szkło Niebieskie otrzymuje się poprzez dodanie takich składników jak tlenek kobaltu i miedź.
Szkło fioletowe, ametystowe i czerwone otrzymuje się z tlenków niklu lub manganu.
Szkło czarne jest zazwyczaj wykonane z wysokich stężeń żelaza, ale może zawierać inne substancje, takie jak węgiel, miedź z żelazem i magnezją.
Niezależnie od tego, czy partia przeznaczona jest na bezbarwne czy kolorowe szkło, połączone składniki znane są, jako mieszanina okresowa. Transportowa pieca i ogrzewane do temperatury około 1565 ° C lub 2850 ° F. Następnie ze szkła zostają uwolnione pęcherzyki powietrza, by później schłodzić je do jednolitej, ale wciąż formowalnej temperatury. Podajnik popycha płynne szkło ze stałą szybkością przez otwory precyzyjnie rozmieszczone w matrycy termoodpornej. Ostrza tnące wycinają rozłożone szkło, tworząc wydłużone cylindry. Kawałki te są pojedynczymi elementami gotowymi do formowania. Wprowadzane są do maszyny formującej, gdzie sprężone powietrze wypełnia nimi matryce i formuje je do odpowiedniego kształtu.
Nowo utworzone pojemniki są bardzo gorące, natomiast momentalnie zaczynają się wychładzać. W przypadku nieprzypilnowania procesu schładzania, może nastąpić nierównomierne schładzanie, co spowoduje, że zewnętrzna powłoka schłodzi się szybciej niż wewnętrzna. Może to doprowadzić do uszkodzenia szkła podczas procesu formowania lub na długo po jego uformowaniu. Dlatego właśnie nowo wyprodukowane pojemniki przechodzą przez specjalny rodzaj pieca, który dokładnie podgrzewa pojemniki do punktu tuż poniżej krzepnięcia szkła, a następnie stopniowo i równomiernie schładza je do temperatury pokojowej, łagodząc naprężenia. Proces ten nazywa się wyżarzaniem. Chłodzenie oscyluje zazwyczaj w dziesiątkach stopni Celsjusza na godzinę dla typowego pojemnika szklanego. Wyżarzanie jest kluczowym powodem, dla którego szkło jest tak wszechstronnym i wytrzymałym materiałem opakowaniowym idealnym do wielu zastosowań.
Po ostygnięciu szklane pojemniki poddawane są rygorystycznym kontrolom końcowym w celu zapewnienia najwyższej, jakości. Urządzenia skanujące i technicy sprawdzają gotowe opakowania, a te, które nie spełniają wymagających specyfikacji projektowych, są przekazywane do stłuczki i proces zaczyna się od nowa.
Pokaż więcej wpisów z
Październik 2017