Виды стекла, его свойства, технология производства

Мой папа очень любит глядеть телек. И глядит всегда все передачи, даже музыкальные клипы, самым внимательнейшим образом. И если я, не дай боже, заслоню экран хотя бы на минутку, он нервно выкрикивает: "Ты что, стеклянная?" Либо: "У тебя что, отец - стекольщик?" Последнее замечание, нужно сказать, повергает меня в легкое замешательство. Всегда подмывает дать закономерный ответ родителю, дескать, для вас с матерью здесь виднее, кто же был мой папаша. Во всяком случае, сегодняшний жарко возлюбленный папа совсем никакой не стекольщик, зато наш сосед... Сосед - самый реальный стеклянных дел мастер. М-да: А въехал-то он в наш дом как раз приблизительно за год до моего рождения. Но это я так, к слову...

Человек он духовный и добросовестный, влюбленный в свое дело. Можно сказать, патриот Стекла. О чем бы мы с ним ни дискутировали, он непременно переводит разговор на возлюбленную тему. Может гласить об этом часами. Не так давно я даже вскипела: "Сан Саныч, я тебя про жизнь спрашиваю, а ты мне все о стекле да о стекле!" На что Сан Саныч обиделся и попенял мне: "Ты, кросотка, еще дитя неразумное. Задумайся сама, что была бы за жизнь, не будь в ней стекла?"

Я попробовала представить истинное без стекла. Да уж, картина вышла несколько мрачноватая. Вокруг - дома с окнами, затянутыми слюдой либо бычьими пузырями (это где же столько быков взять?!). Просыпаясь по утрам, мы наводили бы красоту, смотрясь в полированный оловянный либо медный поднос. Современных фонарей бы не было, а ночные улицы освещали бы парафиновые свечки. Да что гласить: если бы не изобрели стекло - до сего времени не было бы телескопа, а мы бы так и жили с идеей, что земля плоская. Стршное дело!

Страшная картина жизни без стекла ширилась и росла в моем воображении: Секундочку, как бы я жила без очков? "Да здравствует тот чудак, которому пришла в голову мысль варить из песка стекло!" - отрадно возопила я, прервав свои мысленные фантазии.

От этих "правильных" слов милейший Сан Саныч воспрял духом. И его рассказ о стекле длился четыре часа попорядку. Но зато я выяснила много нового и увлекательного. Выяснилось, что история стеклоделия насчитывает практически восемь 1000-летий. Вот такая существует легенда по этому поводу. Негоцианты ехали караваном по Аравийской пустыне. Посреди иных продуктов они перевозили соду. Тормознули на ночлег, развели костер и обложили его мешками с содой, чтоб огнь не задуло. А наутро они нашли стеклянную глыбу. Это было поразительное стечение событий: ведь песок плавится при температуре 1710°С, а если добавить соду, то температура плавления понижается до 720 . Тогда, естественно, ни о каких градусах понятия не имели, но стекло все же вышло. Здорово, правда?

Одно из древних стеклянных изделий - стеклянные бусы - археологи отыскали в Месопотамии, они относятся приблизительно к 2450 году до нашей эпохи. Тогда люди просто откалывали куски от большой стеклянной глыбы и камнем (булыжником) присваивали этим кускам форму бусинок.

На данный момент мы привыкли к стеклу, как к солнцу в ясную погоду либо лужам после дождика. Но в XX веке такового наизобретали, что просто диву даешься, до чего дошел научно-технический прогресс!

Вот так халява!

Но обо всем по порядку. Выяснилось, что к обычному прозрачному стеклу в наших окнах мы шли долгим и зигзагообразным методом.

Получив в один прекрасный момент стекло случаем, человек потом стал варить его в самых обыденных горшках на костре либо в печи, точь-в-точь как варили похлебку. Но заместо мяса и капусты в горшок насыпали порошок, состоящий из песка, соды (Na2 CO3) либо золы, также мела, доломита, глинозема (полевого шпата). Этот порошок именуется шихта. Все характеристики готового стекла (крепкость, прозрачность, цвет, хим стойкость) зависят от того, какую приготовят шихту. Можно смешать только два компонента: песок и соду - получится не очень прозрачное мутное стекло, которое просто растворяется в обыкновенной воде. Состав из 3 компонент - песка, соды, глинозема - присваивает стеклу тепловую и хим стойкость, наращивает крепкость и твердость. А если в эту трехкомпонентную шихту добавить, не считая песка, соды и глинозема, еще красители - соединения хрома, либо соединения кобальта, либо оксид никеля, то получится цветное стекло: соответственно зеленоватое либо голубое, либо красно-фиолетовое.

После изобретения стекла прошло несколько 1000-летий, и в I веке уже нашей эпохи римскими стеклодувами в первый раз была применена стеклодувная трубка - стекло стали выдувать, как детки выдувают пузырь из мыльной воды. Такому выдутому можно позже придать всякую форму. Точно так же стеклодув выдувал (в несколько приемов) и халяву: Стоп, читатель! Это совершенно не то, что ты успел пошевелить мозгами. Так называлась выдутая мастером заготовка цилиндрической формы. Похожа халява на огромную, с человечий рост, сардельку. Сардельку-халяву разрезали вдоль и раскладывали на столе. Выходил лист стекла. Это был халявный способ производства листового стекла, который и выдержал до начала ХХ века. Первыми стеклодувами у нас в Рф были только иноземцы. А 1-ый стекольный завод, открытый сначала XVII века, был в селе Духанине. Но их никогда не называли халявщиками ни в древнем, ни в новеньком значении этого слова. А почему слова "халява" и "халявный" получили позже таковой досадный смысл - история умалчивает.

Сделанное этим способом листовое стекло было, правда, таким кривым, что самая писаная кросотка, ждущая у окошечка собственного суженого, казалась кикиморой.

ХХ век - эпоха стекла

На данный момент стекло перевоплотился в обычный и надежный строительный и материал отделки. И разновидностям его сейчас несть числа. При желании можно даже стенки и полы из него делать. А что, прекрасно - еще оригинальнее железобетона, правда, существенно дороже.

С течением времени поменялась не только лишь разработка производства стекла, да и состав шихты. Не считая главных компонент, о которых мы поведали, в нее может быть добавлено еще больше 20 других. Зависимо от их стекло приобретает новые и самые различные характеристики. Шихту можно именовать отцом и матерью ребеночка-стекла: какие у их свойства, таковой и ребеночек получится. Не считая того, на обычное стекло делают самые разные напыления. Благодаря этому оно приобретает различные характеристики, к примеру, бережет нас от солнечной радиации и ожогов, а имущество - от выгорания. Ультрафиолет не пропускают стекла, приобретенные или способом напыления, или при варке шихты специального состава (к примеру, стекло с красителем Fe2O3 + FeO).

Восхитившись такими расчудесными качествами стекла, я, естественно, попросила Сан Саныча поведать об этом. То-то порадовался мой родимый стекольщик!

Так как 1-ое листовое (халявное) стекло было далековато от эталона, пролетарии всех государств бились над тем, как сделать его гладким и ровненьким. Когда сначала ХХ века выдумали способ вытяжки стекла, мастеров-стеклодувов поменяли машины.

Процесс вытяжки стекла можно разъяснить так: стеклянная масса, равномерно остужаясь, проходит через целую систему валиков, которые вытягивают будущее стекло. Этот способ позволяет получать тонкие листы стекла довольно огромных размеров, правда, позже их непременно необходимо отшлифовать и отполировать. Большая часть российских заводов сейчас делают стекло конкретно этим способом.

Но такое стекло тоже не очень ровненькое и допускает искажение изображения. Кстати об искажении. В метро ездите нередко? Если да, то поймете, о чем речь. Вы наверное направляли внимание на отражение в вагонном стекле сидячего рядышком пассажира и задумывались: "Ну и уродец! Как можно с таким лицом жить? Или дело я!" Не желаю вас расстраивать, но вы тоже, мягко говоря, не красавчик (я имею в виду отражение в стекле). С другой стороны, если заняться в дороге больше нечем, можно покорчить рожицы и поднять настроение для себя и окружающим.

На Западе, правда, уже выдумали, как с этим биться. Они наших государственных российских развлечений не понимают. Потому, к примеру, британская компания "Пилкингтон" (Pilkington) выдумала в 60-е годы новейшую технологию производства стекла флоат-методом, которая стала истинной революцией в стекольном производстве. Сущность в последующем: стекольная масса вливается в ванну с расплавленным оловом. Когда масса остывает, выходит совершенно ровненькая поверхность, не требующая ни шлифовки, ни полировки, как предшествующая разработка. На данный момент весь мир перебежал на стекло, сделанное флоат-методом, но в Рф пока работают всего 5 флоат-линий. Зато в метро ездить не скучновато.

Энергосберегающее (теплозащитное) стекло

Оно на данный момент расползается на ура в мире. И непопросту. Зимой энергосберегающие стекла сохраняют тепло, летом - прохладу. Подсчитано: благодаря этим стеклам удается уменьшить расходы электроэнергии приблизительно на 30%. И вообщем понижение теплопотерь чудодейственным образом отражается на климате всей планетки - дает возможность избежать глобального потепления. Так что, приобретая такие стекла, вы совершаете поступок вселенского масштаба.

Я сообразила, что разработка производства таких стекол вообщем тема для отдельного разговора. Потому мы побеседуем об этом в последующий раз. А пока пойдем далее.

Тонированное, цветное и зеркальное стекло

Тонированное и зеркальное стекло - стекло, имеющее подобающую пленку. На зеркальное наносится тончайшая пленка из серебра, цветное - может быть за счет пленки либо за счет прибавления какого-нибудь красителя в шихту.

Очень популярны на данный момент тонированные (с легким цветом кофейного, зеленоватого и т.д.), цветные (с броским насыщенным цветом) стекла и те, что с зеркальным эффектом.

Тонировать стекло, прошедшее отжиг, можно через хоть какой просвет времени (хоть через год). Делают это так: стекло опять нагревают до 600-700 градусов, позже пульверизатором наносят раствор специальной пленкообразующей соли. В итоге хим реакций на поверхности стекла образуются тонкие (до 1 микрона) прозрачные пленки (оксидов металлов). Эта пленка может быть:

Есть пленки, которые владеют сходу несколькими качествами. При этом можно наносить пленки сходу после производства стекла и после чего направлять его на отжиг.

Тонированные и зеркальные стекла, которые употребляются в строительстве, присваивают зданиям респектабельность и солидность. Это - с одной стороны. А с другой - зеркальные стекла кропотливо скрывают "внутренности" дома, оберегая вашу личную жизнь. С этими стеклами для вас не жутки взоры зевак и любознательных соседей, которые попробуют разглядеть ближе, что творится у вас в доме. Эффект от такового стекла превосходный: вас никто не лицезреет, зато вы видите все, что происходит на улице.

Как понятно, встречают по одежде. В психологии бизнеса есть даже таковой постулат: наружное благополучие и престижный вид в наилучшую сторону отражаются на ваших денежных делах. Стекло - это "ткань", из которой "шьют" "костюмчик" для строения. Фасад банка, кабинета, гостиницы, отделанный тонированными стеклами, делает стиль надежности, благополучия и преуспевания.

А вот тонированные и цветные стекла, из которых делают стеклянные двери и перегородки снутри помещений, присваивают интерьеру легкую интимность и нестандартность, оставляя простор для фантазии дизайнеров.

Сейчас отвлечемся от лирики и скажем, в какую копеечку может влететь для вас приобретение этих стекол. Тонированные стекла стоят в среднем 5,5 - 50$ за 1 кв.м. Цветные 3,5 - 35$ за 1 кв.м. Зеркальные 16 - 95$ за 1 кв.м.

Узорчатое стекло

Те, кто считает, что гладкие стекла - это плоско и скучновато, кому охото чего-нибудь этакого с завитками и закорючками, могут избрать кружевные стекла. Их поверхность щедро украшена различными орнаментами. На данный момент в Европе, к примеру, самый "писк" - стекла с мелким-мелким геометрическим рисунком. Разработка эта новенькая, и потому такие стекла стоят вчетверо дороже обыденных кружевных.

Обыденные кружевные стекла, как мы уже гласили, получаются при помощи способа прокатки еще жаркого стеклянного листа через рельефные валики. Но наши умельцы изобретают и свои методы обработки. К примеру, стекло "мороз" делают так - на стекло наносят силикатный клей, а потом кладут в печь. В итоге выходит очень похоже на те узоры, что зимой образуются на наших стеклах. Увлекателен и процесс рождения кружевного стекла "метелица". Под остывающую пластичную стеклянную массу пускают воздух, который, пробивая для себя путь, оставляет на стекле рельефные волны. Брака тут, естественно, уйма. Но зато прекрасно и нет ни 1-го стекла, схожего на другое. Тут Сан Саныч признался мне, что нередко испытывает муки творчества, размышляя, вроде бы так "попортить" стекло, чтоб прекрасно было. Обыденные кружевные стекла стоят в среднем 2 - 15$ за 1 кв.м.

Неопасные и крепкие стекла

Еще Сан Саныч произнес, что если б наше обычное оконное стекло изобрели только сейчас, то его наверное бы воспретили использовать из-за несоответствия эталонам безопасности. К примеру, на данный момент в публичных местах, где толчется много народа, стараются ставить неопасные стекла.

Самое "древнее" посреди их - армированное стекло, снутри которого проходит железный скелет-сетка. Оно выходит до боли просто: железную сетку вкупе со стекломассой прокатывают меж валками. Смотрится оно, нужно сказать, не очень, но зато будьте убеждены - осколки не разлетятся в различные стороны. В нашем доме, к примеру, армированные стекла стоят в дверях приквартирных холлов. И хотя такое стекло, по утверждению Сан Саныча, "это уже прошедший век", оно все равно пользуется спросом: дешево и безопаснее обыденного. Стоит армированное стекло в среднем 4,5 - 20$ за 1 кв.м.

Закаленное стекло более стойкое, чем армированное, и в 10 раз прочнее обыденного. "Закаливающие процедуры" проводят таким макаром: горячее стекло сходу после производства стремительно остужают прохладным воздухом. В итоге ему не жутки ни мороз, ни жара. Если по закаленному стеклу хорошо двинуть, оно рассыплется на огромное количество стеклянных осколков-крошек. Но потому что нет острых краев, они фактически неопасны. Лицезрели, наверняка, россыпи стеклянной крошки на месте авто трагедии? Итак вот, конкретно закаленные стекла используют для "остекления" автомобилей, автобусов и остального транспорта, входных дверей и перегородок. Неострые осколки получаются, как молвят спецы, "за счет снятия тепловых напряжений снутри стекла".

Но самое надежное и неопасное стекло все-же триплекс. Разработка его производства приблизительно последующая. Меж 2-мя листами стекла укладывают полимерную пленку и помещают в автоклав. Пленка изготовлена из эластичного материала - бутафоля (для самых въедливых читателей приведу заглавие стопроцентно - поливинилбутироль пластифицированный). При температуре выше 100 градусов пленка полимеризуется и, как клей, соединяет два листа. Как выразился Сан Саныч, "крепкость триплекса на удар в 12 раз превосходит крепкость обыденного листового стекла". Если некто попробует разбить триплекс, бедолаге придется нелегко. Но в случае чего осколки не брызнут во все стороны: они повиснут на промежной пленке, не причинив вреда. Если пленка цветная, то триплекс выходит цветной. Не считая того, такая пленка поглощает тепло либо свет. Смотрится такое мультислойное стекло как монолит. Еще триплекс поглощает звук. Подсчитано, что в больших городках нам по ушам лупит более 72 разновидностей уличного шума, врывающегося в окна.

Стоит триплекс в среднем 30 - 40$ за кв.м.

Думаю, правда, что использовать его для окон очень недешево. Потому выдумали использовать стеклопакеты, где два плоских стекла соединены таким макаром, что меж ними появляется воздушная камера. Они вправду увеличивают звукоизоляционные характеристики в пару раз. А теплопроводимость вдвое, другими словами квартира в жару не греется, а зимой тепло не уходит. Листы меж собой склеивают, сваривают либо спаивают по периметру пакета.

Защитное стекло

Но вернемся к мультислойному стеклу. Помните, как Шерлок Холмс в кинофильме ловко разрезает алмазом стекло, просовывает руку в получившееся отверстие и открывает замок? На все у него уходит не больше минутки. Сейчас у него навряд ли бы вышло. Современные защитные стекла придется пилить алмазом очень длительно. Чтоб их разбить, необходимо владеть не только лишь огромным припасом времени, да и недюжинной силой.Нужно сказать, пленкой из полимера может быть склеить не только лишь два стекла. Можно и больше. Хотя хорошим вариантом пока считается трехслойный триплекс. Предстоящее склеивание будет только удорожать продукт. Из мультислойного стекла, как говорят, делают лестницы и даже полы. Я кое-где читала, что стеклянный пол на смотровой площадке Останкинской телебашни тоже изготовлен из мультислойного стекла. Но Сан Саныч считает, что это совершенно другой материал. По его воззрению, там пол сделан из прозрачного стеклокристаллического материала. Таковой стеклокристаллический материал именуется ситаллом. Его получают из стекол специального состава способом направленной кристаллизации (выдержка при определенных температурах для того, чтоб в стекле образовалась кристаллическая фаза). Есть и цветные ситаллы, они снаружи напоминают мрамор. Характеристики у ситалла просто уникальные: прозрачный как стекло, ситалл имеет крепкость металла. Он более химически- и износоустойчив.

Такие стекла имеют международную систематизацию. Это значит, что она неотклонима для маркировки во всех странах мира.

Стекла класса А (защита от вандализма) дают трещинку, только если по ним пару раз хорошо стукнуть кирпичом. (Стоят такие стекла 30 - 120$ за 1 кв.м.) Если у вас стоят стекла, защищающие от проникания (класс защиты Б), для их необходимо что-то посерьезнее кирпича, например, кувалда. Подсчитано, что, пожалуй, с 70-го удара разбить такое стекло все-же можно. Но пока злодей будет колотить по стеклу, бдительные соседи, по идее, успеют вызвать милицию. Меж иным, обладатели дорогих коттеджей, не желающие уродовать окна решетками, ставят конкретно эти стекла. И верно делают. (Стоимость на эти стекла 160 - 300$ за 1 кв.м.)

Класс защиты В - пуленепробиваемые стекла. Они стоят от 150 до 1250$ за 1 кв.м.

"Нет, ты задумайся - какая авторитетная вещь! - восхитился мой собеседник. - Из такового стеклышка можно даже танки делать, как думаешь?"

"Вправду, можно, наверняка", - согласилась я и поглядела на часы. Засиделись мы поздненько, предки, наверняка, уже беспокоятся. Провожая до двери, Сан Саныч напутствовал меня словами:

- Ты в собственной статье так и напиши, стекло - самый многообещающий строительный материал нового, ХХI века. Припасы кварцевого песка, из которого стекло делают, не иссякнут фактически никогда! А способностей - уйма. На данный момент, молвят, изобрели стеклянные гвозди. Крепкие, не заржавевают и не гнутся!

- Ну если далее так пойдет, мои внуки будут возводить дома из стеклянных бревен, вбивая стеклянные гвозди стеклянными молотками...

- Напрасно хихикаешь, в Москве на Манежной площади в последнее время собираются возвести стеклянный храм. Слышала?

Объяснения профессионалов

Сначала нашего столетия стали внедряться стекольные печи непрерывного деяния. Это такие бассейны из огнеупорного кирпича длиной до 50 метров, шириной до 11 метров и глубиной до 1,5 метра. Вдоль всей длины расположены газовые горелки. Таковой бассейн вмещает 2000 тонн стекломассы и производит до 600 тонн стекломассы в день.

Шихта (смесь, к примеру, из 7 компонент - песок, доломит, мел, сода, глинозем, технические добавки и стеклообои) в виде однородного порошка засыпается в эту ванну. Горелки разогревают ее до 600-800 градусов. Порошок плавится - выходит пенистый непрозрачный расплав, пронизанный пузырьками газа. Расплав движется к обратному краю бассейна, равномерно нагреваясь до 1100-1200 градусов. При таких температурах завершается процесс силикатообразования. Равномерно начинается стеклообразование. Позже состав выравнивается. Масса становится однородной. При этом скорость стеклообразования практически в 10 раз ниже скорости силикатообразования. Но вот этот участок пройден. Температура поднялась выше 1400 градусов, наступил процесс осветления. Все газообразные включения должны испариться. По другому мы получим испорченное стекло.

Потом идет стадия гомогенизации (усреднение). Температура - выше 1500 градусов. Время всех стадий зависит в главном от состава шихты. Общее время варки стекла такового свойства (из 7 компонент) - 5-6 дней. Стекломасса готова. Можно начать остывание. В конце печи (бассейна) горелок нет. Равномерно и плавненько температура падает до 1100-1250 градусов. Сейчас можно придать стекломассе всякую форму. Когда масса затвердеет, получится необходимое изделие.

К примеру, можно подать струю стекломассы с температурой около 1000 градусов меж вращающимися валками (принцип выжимания влажного белья). Тут методом сжатия можно разнообразить толщину стекла.

Заместо валков можно получать листовое стекло способом вертикального вытягивания через так именуемую лодочку. Она "плавает" в самом конце печи в стекломассе. В лодочке проделана щель. Через нее проникает стекломасса, ее схватывают крутящиеся охлажденные валки и вытягивают ввысь. Там ее подхватывают последующие валки и тянут еще выше. Таких валков может быть до 22 пар. Высота шахты, в какой они движутся, добивается 8 метров.

Но если приобретенное стекло просто охладить (до комнатной температуры), то оно будет очень хрупким. Понятно, что сделать из него ничего нельзя. Чтоб этого не вышло, стекло отжигают. Отжиг - это остывание от 980 градусов до 100 градусов по определенному режиму, другими словами скорость движения ленты стекла строго контролируется. Но этот способ дает волнистое стекло, другими словами неравномерное по толщине. После вытяжки ленту стекла приходится шлифовать, а позже полировать. По другому стекло будет давать искажение. Может быть, неспециалистам все эти подробности и не увлекательны. Но мне кажется, что без этого наш рассказ о стекле как материале был бы неполным.

От редакции. Сейчас в мире существует неограниченное количество самых различных видов стеклопродукции: стеклообои, стеклоблоки, стеклопластики, стеклопрофилат, жидкое стекло, гидростеклоизол... Мы - исключительно в начале разговора о восхитительных свойствах стекла.

Лоток для обуви, 53.5х38 см, полипропилен, цвет коричневый

Лоток для обуви защищает напольное покрытие от воды и грязищи, принесенных с улицы. В особенности полезен лоток в сырую и снежную погоду, позволяя растрачивать на уборку помещения меньше времени и сил. Легкий и удачный поддон с выпуклым рисунком на деньке и маленькими бортиками можно поставить в прихожей рядом с дверью, чтоб сходу убирать обувь с коврика и не загромождать проход.

Размер изделия — 38 × 53,5 см. Страна производства — Наша родина.

Особенности

Copyright © 2020 - 2024