Ako vyrobiť sklo z piesku. Originálna strešná krytina a dizajnové strechy: Ako si vyrobiť sklo sami doma

Sklo je najstarším predmetom, ktorý človek našiel a dodnes sa používa. Nájdené preto, lebo na to človek neprišiel sám a vyrobil to na prvý krát. S najväčšou pravdepodobnosťou sa prvé sklo objavilo pred mnohými tisíckami rokov zo sopečnej lávy. Teraz sa táto látka bežne nazýva obsidián. Ako sa vyrába sklo? Vráťme sa do čias, keď ešte neexistoval. Postupne ľudia spoznávali okolitú prírodu a všimli si, že keď sa prírodná sóda zmieša s pieskom a následne zahreje, vznikne priehľadná hmota. Tak sa dozvedeli o tomto novom type materiálu. Tento proces opísal Plínius, starogrécky encyklopedista. Od tohto momentu sa začala história používania skla, ktoré sa dnes stalo v našom živote absolútne nevyhnutné. Koniec koncov, teraz sa používa všade.

Existuje však aj iná teória o tom, ako sa sklo vyrába, presnejšie, ako sa vyrábalo predtým. Niektorí vedci sa rozhodli, že sklovitý materiál bol identifikovaný ako vedľajší produkt tavenia alebo výpalu medi.V ľudskom živote zohral tento produkt skutočne vynikajúcu úlohu. Je ťažké preceňovať jeho dôležitosť. Výroba tabuľového skla je porovnateľná s takými objavmi, ako je výroba ohňa a vynález kolesa. V časoch starovekého Egypta bolo zvykom vyrábať z neho všetky druhy šperkov. Neskôr sa z nej naučili vyrábať nádoby na tekutiny. Od 13. storočia došlo k dramatickému nárastu množstva vyrobeného skla. Centrom jeho výroby sa stali Benátky. Remeselníci sa dostali do povedomia technológie výroby orientálneho skla, potom ju začali vyvíjať a zdokonaľovať. Priehľadnosť skla bola umožnená pridaním rôznych nečistôt do skla. Majstri z neho začali vyrábať rôzne jedlá, ktoré boli veľmi tenké a elegantné. Výrobky zo skla v tých časoch slúžili skôr ako luxusné predmety a dekorácie.

Ak je pre vás otázka, ako sa vyrába sklo, stále zaujímavá, môžete hovoriť o tom, ako nachádzalo stále viac nových oblastí použitia. Technológia jeho výroby bola vylepšená. Bolo vynájdené zrkadlo, a to nanesením amalgámu na jednu stranu. Sklo sa využívalo aj v stavebníctve. Zvyčajne sa používal pri stavbe palácov a chrámov. A potom, čo sa remeselníci naučili, ako ho zafarbiť, začali ním zdobiť okná a vyrábať krásne vitráže. A teraz sa sklo široko používa na tavenie. A vo vede postupom času začali používať sklo. Vďaka objavu jeho schopnosti koncentrovať a rozptyľovať svetlo boli vytvorené najrôznejšie šošovky, boli vyrobené teleskopy a mikroskopy. Tieto objavy sa stali obrovským krokom vo vývoji prírodných vied – medicíny, biológie, astronómie, fyziky a ďalších. Bez okuliarov nie je možná žiadna činnosť v žiadnom vedeckom smere.

Ako sa vyrába sklo? Ako už raz, z piesku. Vo svojom jadre obsahuje piesok tu prezentované kryštály kremeňa. Pri zahriatí sa topí. Ak ho rýchlo ochladíte, minerály nebudú mať čas na kryštalizáciu a stanú sa transparentnými. Aby produkt získal akúkoľvek farbu, pridávajú sa k nemu oxidy rôznych kovov. Aby sklo bolo maximálne priehľadné, piesok sa čistí tak, že obsahuje takmer jeden kremeň.

V súčasnosti existuje veľa spôsobov, ako získať produkt s rôznymi vlastnosťami: vystužený, tvrdený, zrkadlový, pancierový. Už teraz slúži ako základ jednoduchý piesok, ktorý sa spracováva. Je dôležité povedať, že piesku je na planéte stále dosť, takže sklo tak skoro nevypadne z nášho každodenného života.

Skúmať sa vo výklade, umývať si tvár a ráno sa pozerať do zrkadla, sledovať bizarné miešanie kávy s mliekom cez priehľadné steny šálky sú známe činnosti. A nikto sa nezamýšľa nad tým, ako sa sklo stáva neoddeliteľnou súčasťou života moderného človeka. Všetko to začína zmiešaním nezvyčajných ingrediencií.

Sklo začína prípravou a zmiešaním jednotlivých zložiek. Kvalita sklenených výrobkov závisí od stupňa prípravy prísad.

Surový materiál

Najbežnejší názov pochádza z názvu chemického prvku oxidu kremičitého - SiO2. Kremenný piesok je predstaviteľom tejto látky v prírode.

Síran sodný, vápenec, sóda - to je to, z čoho sa vyrába sklo. Do kompozície sa pridá malý črep.

Triedenie sklenenej podstavy

Pred výrobou skla sa piesok preosieva a triedi. Na výrobu okenného skla sa používajú suroviny najhoršej kvality, najlepšie - na výrobu riadu, šperkov, optických šošoviek a umeleckých výrobkov. Rozdiel je vo veľkosti zŕn a chemickom zložení: čím je piesok jemnejší, tým širší je rozsah jeho použitia. Ak prevládajú veľké zrná piesku, potom je takýto piesok hlavnou surovinou pre okenné sklo.

Počiatočné zoradenie

Vytriedený piesok sa odváža do dielní na ďalšie spracovanie. Kremenné suroviny sú umiestnené v bubnoch, ktorých steny pozostávajú z najtenšieho filmu. Pri otáčaní bubnov sa piesok premýva čistou vodou bez čistiacich prostriedkov. Fólia je vodopriepustná. Obsah sa vysunie na dopravník, ktorý pretrepe obsah a preoseje veľké kamienky.

Triedenie z kovov

Nasleduje stupeň jemnej filtrácie na čistenie piesku od kovových inklúzií. Vplyv posledne menovaného zmení chemické zloženie skla. Na tento účel použite špirálové vertikálne žľaby. Vplyvom odstredivej sily sa čiastočky ťažkých kovov tlačia na vnútro žľabu, ľahší piesok sa premýva po vonkajšom okraji a ide ďalej.

Sušenie

Mokré suroviny sa sušia. Kremenný piesok sa privádza na okrúhly rotačný dopravník. Zospodu je vháňaný horúcim vzduchom. Vysušená surovina sa privádza na miesto ďalšieho spracovania.

Topenie

Zvyšok základných prvkov sa pridá do piesku. Všetko sa naleje do taviacej pece. Pri teplote 1600 stupňov sa všetko roztopí a zmieša sa špeciálnou špachtľou, ktorá sa neustále chladí studenou vodou.

Chladenie a vyrovnávanie povrchu skla

Výsledná zmes sa naleje do kúpeľov naplnených roztaveným cínom. Hustota posledného je menšia ako hustota horúceho skla, takže sa rovnomerne rozprestiera po kúpeli. Zároveň sa ochladzuje na teplotu 600 stupňov, pretože teplota cínu je nižšia ako teplota tekutého skla. Veľký valček vyťahuje mäkké sklo a posúva ho ďalej.

Rezanie

Výsledná "nekonečná" sklenená tabuľa je vyrezaná diamantom. Rezacie zariadenie sa pohybuje pozdĺž dráhy pod uhlom. Hárok sa podáva pomocou neustále sa pohybujúcich valcov. Diamant „zachytáva“ pohyby, upravuje a reže rovnomerné plechy. Potom sa jeden z valcov zdvihne a sklo sa oddelí pozdĺž línie rezu.

pohyb skla

Výsledné listy sa presúvajú pomocou robotov, ktoré majú vákuové trysky. Chytia pohár a prenesú ho na miesto, ktoré osoba určí pomocou diaľkového ovládača.

Hovorili sme o hlavných etapách a technológii výroby priehľadného skla. Používa sa častejšie ako farba.

Farebné sklo

Na vytvorenie originálnych vitráží sú potrebné krehké sklenené tabule rôznych farieb. Pred vytvorením farebného skla si musíte vybrať požadovanú farbu. Do drvených surovín sa pridáva chemický prvok, ktorý priehľadné sklo zafarbí. Oranžová farba sa získa pridaním siričitanu kademnatého a zinkovej beloby. Na vytvorenie červeného odtieňa - selén. Množstvo pridanej látky závisí od farby a intenzity farbenia.

Výrobné zariadenia

Proces výroby skla je, samozrejme, zdĺhavý, no v súčasnosti je väčšina operácií automatizovaná. Vybavenie je rôznorodé a drahé.

Hlavné vybavenie sklárskych závodov:

vozidlá na prepravu piesku z lomov na dopravníky;
Dopravné pásy na prepravu surovín na miesta triedenia;
bubny na umývanie piesku;
triediace zariadenia;
filtračné zariadenia;
zariadenia na miešanie komponentov;
sklárske pece;
vyrovnávacie vane alebo zariadenia na naťahovanie tabúľ skla;
dopravníky doplnené valčekmi na pohyb skla po dielni;
automatizované zariadenie s diamantom na rezanie plechov;
pneumatické uchopovacie zariadenia.

Sklo doma

Sklo dokážu remeselníci vyrobiť aj doma. Najprv musíte vypočítať pomery komponentov. Po preštudovaní, z čoho je sklo vyrobené, zloženie budúcej sklenenej zmesi zahŕňa: piesok, sóda, vápno, rozbité sklo.

Ako vyrobiť sklo doma:

Príprava hlavných komponentov. Je potrebné zahriať 180 gramov jedlej sódy nad ohňom, kým sa vlhkosť neodparí. Zahrejte 400 gramov preosiateho premytého piesku na ohni, vysušte. Rozdrvte 80 gramov limetky. Nalejte do jednej misky. Pridajte 10 gramov kyseliny boritej a dve kuchynské soli.
Ak chcete vyrobiť sklo sami, mali by ste pripraviť nádobu. Aby sa zachovala celistvosť pri vysokej teplote, je vhodné pokryť kovové náčinie zmesou tekutého skla a hliny v niekoľkých vrstvách. Za týmto účelom zmiešajte niekoľko polievkových lyžíc modelovacej hmoty s vodou, kým sa nestane tekutou. Potom pridajte jednu alebo dve polievkové lyžice tekutého skla. Na zakrytie riadu použite kefu.
Zapáľte potiahnutú nádobu na plyn. Jeho povrch bude pokrytý konvexnými "pupienkami".
Pripravte sklenenú bitku: preosejte rozbité riady. Nalejte tri polievkové lyžice malých sklenených častíc do nádoby na varenie. Pridáme zvyšok suroviny.
Výslednú zmes položte na oheň. Môžete to vyfúknuť kováčskou. Po troch až štyroch hodinách sa zmes roztopí na konzistenciu tekutého skla.

Normy kvality

Existuje veľa druhov skla. Na určenie kvality každého druhu boli vytvorené štátne normy, ktoré popisujú vlastnosti a kvalitatívne znaky.

Existujú GOST pre kremeň, plech, lekárske, viacvrstvové, zakrivené, anorganické, optické a iné typy skla. Popisujú výrobné technológie, značky, metódy určovania kvality, klasifikáciu.

Sklenené triedy

Veľké výrobné spoločnosti sa zaoberajú výrobou tabuľového skla širokého sortimentu. Môže za to obľúbené zasklenie veľkých kancelárskych a obchodných budov vo veľkých mestách. Výrobní pracovníci preto často používajú GOST č. 111-90 „Tabulové sklo. Technické údaje".

Podľa účelu je sklo rozdelené do nasledujúcich tried:

M1 - zrkadlo vylepšené. Hrúbka výrobkov nie je väčšia ako 6 mm a nie menšia ako 2 mm. Určené na čelné sklá áut, kvalitné zrkadlá.
M2 - zrkadlo. Používa sa na výrobu zrkadiel, skiel v MHD.
M3 - leštený technický. Vyrábajú dekoratívne prvky nábytku, zrkadlá.
M4 - leštené okno. Slúži na kvalitné zasklenie konštrukcií priesvitných, bezpečných skiel vozidiel.
M5 - neleštené okno vylepšené. Používa sa na okuliare poľnohospodárskej dopravy.
M6 - neleštené okno. Používa sa na vytváranie priesvitných štruktúr.
M7 - leštená vitrína. Hrúbka sa pohybuje od 6,5 mm do 12 mm. Používa sa pri navrhovaní výkladov, vitráží.
M8 - neleštená vitrína. Vyrábajú sa z neho výklady a lampáše.

Klasifikácia výrobkov zo skla

Okolo človeka je plno predmetov zo skla alebo s jeho inklúziami. Možno ich zhrnúť podľa zamýšľaného použitia.

Hlavné skupiny výrobkov zo skla:

Výrobky pre domácnosť. Ktoré sa zase delia na domáce, umelecké a dekoratívne, kuchynské potreby. Výrobky pre domácnosť sa používajú na konzervovanie a skladovanie potravín. Umelecké a dekoratívne - majú vysoké estetické vlastnosti a slúžia na dekoráciu interiéru. Kuchynské náradie je vyrobené z borosilikátového alebo sklokeramického skla, ktoré má ohňovzdorné vlastnosti. Preto je sortiment zastúpený grilmi, hrncami, káčatkami.
Konštrukcia - sklo používané v stavebníctve. Produkcia zahŕňa okenné sklá, výklady, vitráže, dvojsklá, sklenené tvárnice a iné stavebné výrobky.
Technické - sklo, ktoré má úzku špecializáciu. Zahŕňa lekárske optické, laboratórne sklo, transport, používané v elektrike, automobilové diely.

Aplikácia skla

Výrobky zo skla sa používajú v mnohých oblastiach ľudskej činnosti. V niektorých je dôležitá jeho tvrdosť, v iných - transparentnosť, kvalita sa všade cení rovnako.

Návod na použitie skla:

Optika. Prioritou je transparentnosť budúcich optických prvkov. Používa sa vo vedeckej, vojenskej, leteckej a kozmickej činnosti a na výrobu spotrebnej optiky.
Číre sklo. Aktívne sa používa v stavebníctve na stavbu ľahkých konštrukcií.
Farebné sklo je základom pre vytváranie vitráží a iných mozaík.
Umelecké sklo. Tento typ sa používa na vytváranie originálnych dekorácií, interiérových prvkov.
Smaltované sklo. Ide o odolný materiál s vysokou odolnosťou proti oderu. Aktívne sa používa na pokrytie keramických obkladov, vaní, fajansovej sanitárnej keramiky, galvanických kúpeľov.
Sklolaminát, sklolaminát. Vyrába sa z nich sklená vata, sklolaminát a iné materiály.
Optické vlákno. Slúži na výrobu špeciálnych vlákien pre vedenie komunikácií, internetu a televíznych sietí.
Fotochromatické sklo. Tento typ skla sa používa na ochranu pred svetlom. Používa sa pri výrobe slnečných okuliarov, na zatemnenie okien v MHD.
Dielektrické sklo sa aktívne používa na výrobu izolátorov v elektrotechnickom priemysle.

Miesta výroby skla

V mnohých krajinách bývalého ZSSR sa výroba skla zachovala. Je to spôsobené dostupnosťou surovín a relatívnou jednoduchosťou výroby.

Výrobu skla v Rusku zastupujú tieto spoločnosti:

LLC "BSZ" - skláreň Boyar, najväčší výrobca. Vyrába tvrdené, tónované sklá a triplex. Výrobky sa používajú v automobilovom priemysle: na čelné sklá, bočné sklá v automobiloch. Nachádza sa v meste Bor v regióne Nižný Novgorod.

JSC "Salavatsteklo" vyrába tabuľové sklo pre výrobu komerčných zariadení, nábytkársky a dopravný priemysel. Spoločnosť vyrába sklenené fľaše. Výroba sa nachádza v Baškirskej republike, meste Salavat.

OAO Saratovstroysteklo vyrába sklenené tabule modernou fleetovou metódou. Spoločnosť vyrába sklo akosti M1, M4 a M7. Výrobky saratovskej sklárne boli použité pri výstavbe Kremeľského kongresového paláca, hotela Rossija a mnohých ďalších.

Pilkington Glass LLC je britský výrobca sklenených výrobkov v regióne Moskva. Vyrába špecializovaný rad skiel na reguláciu slnečného žiarenia, ktoré sa široko používajú na zasklenie budov. Výrobky majú vysoké protihlukové vlastnosti, preto sa používajú na zasklenie budov v blízkosti ciest a železničných tratí.

LLC "Guardian Steklo Ryazan" je ruský podnik, pri výrobe ktorého sa používajú najnovšie technológie a zariadenia. Spoločnosť vyrába sklolaminátovú tepelnú izoláciu, solárnu reguláciu a multifunkčné, energeticky úsporné sklá. Linka na výrobu zrkadiel s lakovaným povrchom je v prevádzke.

JSC "Vostek" je výrobný komplex, ktorý vyrába sklenené tabule na použitie pri výrobe okien a zasklenia skleníkov. Akciová spoločnosť vyrába bagetové, matné, tvrdené sklo. Zaoberá sa reštaurovaním katolíckych kostolov a iných cenných budov, prevádzkuje linku automatického rezania skla. Výroba je dodávaná do Anglicka, Holandska, Nemecka. Výroba sa nachádza v meste St. Petersburg.

CJSC "Simvol" - spoločnosť so sídlom v Moskve vyrába tabuľové sklo pre automobilový priemysel, ponúka široký sortiment vrstveného skla odolného proti nárazu.

Sklo môžete vyrábať vo veľkej priemyselnej výrobe aj doma. Hlavnou účinnou látkou je jemný kremenný piesok. Najdôležitejším typom zariadenia je taviaca pec, ktorej procesy sú plne automatizované. Človek takmer bez námahy dostane materiál pre širokú škálu aplikácií - od výroby okien s dvojitým zasklením až po výrobu vlákien z optických vlákien.

Niečo ako sklo nás obklopuje všade: okná v dome alebo aute, akváriá, riad, dekoračné predmety, retorty a poháre v priemysle a medicíne, dokonca aj hodinky. Zaujímavosti:

Trvá milión rokov, kým sa sklo rozloží.
Počas spracovania si sklo zachováva všetky svoje kvality.
Najhrubšia tabuľa skla sú obrazovkové akváriá v Sydney. Jeho hrúbka je 26 cm.

Moderné výrobné technológie umožňujú získať sklo so širokou škálou vlastností a vlastností:

Domácnosť. Používa sa v každodennom živote: riad, poháre, dekoratívne predmety.
Technická. Ide o veľmi husté sklo používané v ťažkom priemysle.
Stavebníctvo. Vyrábajú sa z neho vitríny, vitráže, okná.
Nepriestrelné. Používa sa na zlepšenie bezpečnosti budov, automobilov atď.

Dnes si pri pohľade na maličký ciferník môžeme myslieť: ktoré sklíčko je lepšie zafírové alebo minerálne. Na povrchovú úpravu okien si môžeme vybrať materiály rôznych odtieňov: modrá, červená, zelená alebo žiadna farba. Kúpte si matnú bielu prísnu vázu alebo farebný jasný produkt voľného tvaru od profesionálnych sklárov. Pre takú popularitu je dokonca zvláštne, že len málokomu napadne otázka, ako sa vyrába sklo? Čo je k tomu potrebné?

Z čoho je vyrobené sklo

Zaujímavý je nielen samotný výrobný proces, ale aj to, z čoho je sklo vyrobené. V základe sú zvyčajne iba tri ingrediencie a každá z nich má svoju vlastnú úlohu v procese tvorby:

Základom je kremenný piesok. Jeho teplota topenia je 1700⁰С.
Soda. Pomáha znížiť bod topenia piesku na polovicu a výrazne zjednodušiť výrobný proces.
Limetka. Tento komponent je nevyhnutný pre hydroizoláciu. Ak by tam nebol, nemohli by sme dať kvety do vázy, nepili by sme čaj z pohára, pretože voda by takúto zliatinu jednoducho rozpustila.

Výroba skla je pomerne horúci, namáhavý a nebezpečný proces. Najprv sa všetky zložky zmiešajú a roztavia v špeciálnej peci. Keď sa zrnká piesku navzájom spoja a premenia sa na homogénnu hmotu, pošle sa do kúpeľa roztaveného cínu (jeho teplota je nad 1000⁰С). Sklená zmes bude plávať na povrchu kvôli rozdielu v hustote materiálov. Čím menej hmoty je v plechovej nádobe, tým tenšia bude vzorka. Potom sa polotovary ochladia na špeciálnom dopravníku.

Zaujímavý v histórii:

Jedna z najstarších sklenených častíc pochádza z 21. storočia. BC. Modré priehľadné surové sklo bolo nájdené v južnej Mezopotámii. Sklársky priemysel sa venoval aj Sýrii, Egyptu a Fenícii.
Po mnoho storočí bolo sklo z Benátok považované za najdrahšie. Majstri vyrábali nezvyčajne tenké a krásne výrobky: riad, šperky, zrkadlá, ktoré stáli báječné peniaze. Benátky boli veľmi dlho sklárskym monopolom a tajomstvá remeselnej výroby boli žiarlivo strážené. V 13. storočí sa výroba dokonca presunula na ostrov Murano a remeselníci ho pod trestom smrti zakázali opustiť. Napriek tomu boli sklári zvláštnou, bohatou a privilegovanou kastou. Na tú dobu neslýchaná vec: keď sa chlap oženil s dcérou takého pána, presťahoval sa do rodiny svojej manželky!
Jedným zo svetových lídrov vo výrobe je dnes Čína, ovláda tretinu svetového trhu. A v období od 14. do 19. storočia sa v krajine sklo nevyrábalo vôbec.

Pokiaľ existuje sklo, existujú jeho odrody, ktoré sa líšia farbou. Z čoho je vyrobené modré, zelené alebo červené sklo? Čo vám umožňuje zmeniť odtieň materiálu, aby ste vytvorili krásnu vitráž, vázu alebo sochu? Je to všetko o pridávaní rôznych chemických zlúčenín, najčastejšie oxidov:

Červené sfarbenie sa získa pridaním oxidu železa.
Fialové a hnedé odtiene (všetko závisí od množstva) - nikel.
Žiarivo žltá farba je uránová.
Odtiene zelenej - chróm a meď.
Intenzívna modrá - kobaltová.

Mimochodom, ďalší oxid – tentoraz oxid hlinitý sa používa na výrobu zafírového skla na hodinky. Je veľmi tvrdý, môžete ho poškriabať iba diamantom!

Sklo je zaujímavý a úžasný materiál, ktorý je nevyhnutný v mnohých aspektoch života.

Tradične vás pozývame pozrieť si vzrušujúce video o tom, ako sa vyrába sklo.

Mená a tváre tých hodných ľudí, ktorí dali svetu sklo, históriu sa ako obyčajne neobťažovali zachrániť. V skutočnosti na tom nie je nič prekvapujúce: podľa rímskeho historika Plínia staršieho boli objaviteľmi fénickí námorníci. Navyše k objavu, ako k väčšine jeho druhu, došlo náhodou.

Ak ignorujeme vysoký štýl a starú latinčinu, v ktorej bola napísaná Plíniova „Prírodoveda“, príbeh je nasledujúci. Jedného dňa bola fénická obchodná loď, ktorú zastihla silná búrka, nútená zakotviť v malej zátoke. Unavení a uzimení námorníci vyšli na breh. Začali hľadať miesto na založenie ohňa, aby si uvarili vlastný guláš a udržali teplo. Breh bol piesočnatý a nikde nebolo vidieť kamene, na ktoré by sa dal postaviť kotol. Potom jedného z námorníkov napadlo vytiahnuť z lodného priestoru bloky sódy, ktoré sa prevážali na predaj, a na tieto bloky postaviť kotol.

Takže na tieto bloky sódy dali fénickí námorníci kotol s vodou. Požiar sa ukázal byť mimoriadne úspešný. Námorníci sa výdatne najedli a išli spať. Ráno, keď sa chystal ísť, jeden z nich rozhádzal tlejúce zvyšky ohňa. Zrazu si všimol nejaké lesklé kúsky v popole. Nevyzerali ako drevo, ani kov, ani hlina, ani kameň. Dovtedy žiadny Feničan nevidel také zvláštne svetlé kúsky. Touto novou záhadnou látkou – podľa Plínia – bolo sklo: zliatina pobrežného piesku so sódou.

Tento príbeh si pravdepodobne zapamätá každý, kto v škole čítal učebnicu dejepisu. Z nejakého dôvodu túto verziu milujú mnohí dodnes. Ale nakoľko je to pravdepodobné? Bohužiaľ, moderní sklári celkom presvedčivo dokázali, že staroveký historik sa mýlil. Alebo niečo nesprávne uviedol. Faktom však zostáva: nie je možné zvárať sklo zo sódy a piesku v ohni.

Reálnejším sa zdá byť predpoklad, že náhodou zmes piesku a sódy padla na hlinený hrniec pred vypálením. A hrnčiar, ktorý vybral hotový výrobok z pece, si všimol tenký lesklý film, ktorý pokrýval boky nádoby.

Vo všeobecnosti možno len hádať, kto mal šťastie pri objavení skla, a buď veriť príbehom o fénických námorníkoch, ktorí boli vo všeobecnosti úžasní chlapi, alebo podporovať verziu šťastného a pozorného hrnčiara. Tí, ktorí študujú históriu vzniku tohto materiálu, raz dospejú ku konsenzu ohľadom miesta – Egypt, Fenícia či Mezopotámia, Afrika či východné Stredomorie atď. – a čo sa týka času – „asi pred 6 tisíc rokmi“, ale možno pozorovať charakteristický „synchronizmus objavov » a ani rozdiel stoviek rokov veľmi nevadí, najmä keď sa dajú vysledovať výrazné rozdiely v rekonštruovanom spôsobe tavenia skla.

Technológia výroby skla

Kto je podľa vás v oblasti starovekého sklárstva pred ostatnými? Presne tak – starí Egypťania. Asi do roku 4 tisíc pred Kr. starí Egypťania takzvaná „egyptská fajansa“ sa varila zo steatitu, mäkkej kremennej múky alebo celého prírodného kremeňa.

Existuje názor, že najskoršie vzorky sú vyrobené zo steatitu. Zloženie tohto minerálu je kremičitan horečnatý, v prírode sa vyskytuje vo veľkých množstvách. Výrobky vyrezané z kúska steatitu boli potiahnuté práškovou zmesou surovín, ktoré tvoria glazúru a vypálené. Táto glazúra je v chemickom zložení kremičitan sodný s malou prímesou vápnika - nič iné ako taviteľné sklo, maľované v modrých a zelenomodrých tónoch s meďou, niekedy s primeraným množstvom železa.

Egyptskí sklári tavili sklo na otvorených ohniskách v hlinených misách. Spekané kusy sa horúce hádzali do vody, kde popraskali. Vzniknuté úlomky, takzvané frity, sa rozomleli na prach mlynskými kameňmi a znova roztavili.

Fritovanie sa používalo ako hlavná technológia výroby skla aj po konci stredoveku, preto v starých rytinách a archeologických vykopávkach nájdeme vždy dve pece – jednu na predtavenie a druhú na tavenie frít.

Požadovaná penetračná teplota je 1450 °C a prevádzková teplota 1100-1200 °C. Stredoveká huta (česky črevo) bola nízka klenba vykurovaná palivovým drevom, kde sa v hlinených nádobách tavilo sklo. Vyskladaný len z kameňov a oxidu hlinitého to dlho nevydržal, ale dreva na kúrenie bolo dlho málo. Preto, keď bol les okolo guty vyrúbaný, bol prenesený na nové miesto, kde bolo ešte dosť lesa.

Ďalšou pecou, zvyčajne spojenou s hutou, bola žíhacia pec – na kalenie, kde sa hotový výrobok zahrieval takmer až do bodu zmäknutia skla a potom sa rýchlo ochladzoval, aby sa vyrovnali napätia v skle (zabránilo sa kryštalizácii).

V podobe takéhoto prevedenia vydržala sklárska pec do konca 17. storočia, no nedostatok palivového dreva prinútil niektoré Chaty, najmä v Anglicku, prejsť na uhlie už v 17. storočí. S výmenou paliva nastala ďalšia nepríjemnosť: oxid siričitý unikajúci z uhlia zafarbil sklo na žlto. Aby tomu zabránili, Briti začali taviť sklo v takzvaných krytých nádobách.

Zaujímavou informáciou je, že sklo vo všeobecnom zmysle neprešlo počas svojej existencie prakticky žiadnymi zmenami (najstaršie príklady toho, čo začali nazývať sklom, sa nijako nelíšia od fľašky známej všetkým), ale v tomto prípade hovoria o látke a materiáli minerálneho pôvodu, ktorý našiel uplatnenie v modernej praxi.

Zloženie skla

Čistý oxid kremičitý (SiO2) má teplotu topenia približne 2000 stupňov a používa sa hlavne na výrobu skla pre špeciálne prístroje. Zvyčajne sa do zmesi pridávajú ďalšie dve látky na zjednodušenie výrobného procesu. Po prvé, je to uhličitan sodný (Na2CO3), alebo uhličitan draselný, ktorý znižuje teplotu topenia zmesi na 1000 stupňov. Tieto zložky však prispievajú k rozpúšťaniu skla vo vode, čo je vysoko nežiaduce. Preto sa do zmesi pridáva ďalšia zložka - vápno (oxid vápenatý, CaO), aby sa kompozícia stala nerozpustnou. Toto sklo obsahuje asi 70 % oxidu kremičitého a nazýva sa sodnovápenaté sklo. Podiel takéhoto skla na celkovej produkcii je približne 90 %.

Rovnako ako vápno a uhličitan sodný sa do obyčajného skla pridávajú ďalšie zložky, aby sa zmenili jeho fyzikálne vlastnosti. Prídavok olova do skla zvyšuje index lomu svetla, výrazne zvyšuje brilanciu a pridaním bóru do zloženia zmesi sa menia tepelné a elektrické vlastnosti skla. Oxid tória dodal sklu vysoký index lomu a nízku disperziu, čo je nevyhnutné pri výrobe kvalitných šošoviek, ale pre svoju rádioaktivitu bol v moderných výrobkoch nahradený oxidom lantanitým. Prísady železa v skle sa používajú na absorbovanie infračerveného žiarenia (tepla).

Kovy a ich oxidy sa pridávajú do skla, aby zmenili jeho farbu. Napríklad mangán sa pridáva v malých množstvách, aby sklo získalo zelený odtieň, alebo pri vyšších koncentráciách ametystovú farbu. Rovnako ako mangán, selén sa používa v malých dávkach na odfarbenie skla alebo vo vysokých koncentráciách na dodanie červenkastej farby. Malé koncentrácie kobaltu dodávajú sklu modrastý odtieň. Oxid meďnatý dáva tyrkysové svetlo. Nikel, v závislosti od koncentrácie.

Okrem obyčajného skla existuje niekoľko druhov historickej, kultúrnej a umeleckej hodnoty. Napríklad české a muránske sklo. Ale o nich - v nasledujúcich materiáloch. Sledujte novinky.

Každý deň pri používaní sklenených predmetov takmer nikto nepremýšľa o tom, z čoho sa tento materiál získava. Ako sa niekedy vyrábajú úžasne krásne interiérové predmety? Ako sa vyrába sklo? Prečo slnečné svetlo voľne vstupuje do miestnosti cez okno? Ako sa niektoré druhy skla nerozbijú ani pri silnom náraze?

Technológia výroby

Hlavným materiálom na výrobu skla je kremenný piesok. Áno, práve ten, ktorý je posiaty piesočnatými plážami a po ktorom sa v lete môžete s radosťou prechádzať naboso.

Výroba skla začína tým, že množstvo najmenšieho kremeňa presne odmerané na elektronických váhach sa zahreje na teplotu nad 1500 stupňov C. Zrnká piesku sa roztopia a vytvoria homogénnu hmotu. V malých množstvách sa k nim pridáva sóda a vápenec. Za akým účelom?

Sóda funguje ako druh katalyzátora v tomto procese a spôsobuje, že sa piesok topí pri nižšej teplote, približne 850 stupňov C. To znižuje energetické náklady na výrobu. Ale sóda sa nepoužíva bez vápenca. Táto skutočnosť sa vysvetľuje jednoducho: roztavený piesok a sóda po stuhnutí tvoria látku, ktorá sa ľahko rozpúšťa vo vode (nie je to najlepší materiál na výrobu domácich potrieb). Pridáva sa tu aj oxid horečnatý, oxid hlinitý a kyselina boritá. Rovnako ako množstvo látok, ktoré zabraňujú tvorbe vzduchových bublín v hmote.

Po privedení všetkých komponentov na určitú teplotu nasleduje prudké ochladenie – to zabráni návratu zrniek piesku do pôvodnej podoby.

sklenená dúha

Drvený kremeň (piesok) v prírodnej forme obsahuje malú prímes železa, ktorá dodáva hotovým výrobkom v budúcnosti svetlozelený odtieň. Aby bol materiál transparentný, pridáva sa doň selén. Táto látka vydáva červenkasté tóny, ale po zmiešaní so železom sa povrch skla zmení na bezfarebný. A z čoho je vyrobené sklo rôznych odtieňov, niekedy dokonca nie monofónne, trblietajúce sa všetkými farbami dúhy?

Na získanie farby materiálu sa do zahriatej zmesi pridávajú oxidy kovov. Kobalt poskytne bohaté modré farby. Produkt sa bude trblietať fialovými odtieňmi, ak sa počas výrobného procesu pridá mangán, a zelená sa získa zo zmesi chrómu a železa. Oxid chrómu je vhodný pre slnečnú žltú, oxidy chrómu a medi sú vhodné pre smaragdovo zelenú. Ktoré zložky sa pridávajú, závisí od účelu sklárne.

Tajomstvo sily

Ďalším procesom po farbení je kryštalizácia zmesi. Inak sa to nazýva homogenizačný proces. Vďaka tomu sú odstránené všetky vzduchové bubliny, pruhy a iné nezrovnalosti, ktoré môžu ešte viac ovplyvniť kvalitu produktov.

Po homogenizácii sa budúce sklo dodáva do vane s roztaveným cínom pri teplote asi 1000 stupňov C. Keďže cín má vyššiu hustotu, na jeho povrchu je tekutá sklenená hmota. Tam, kde sa dokonale vyhladí, sa trochu ochladí a získa tvrdosť. V ďalšej fáze sa hmota, ktorá sa v nádrži ochladila na 600 stupňov C, prenesie na valčekový dopravník. Tu, na základe pravidiel, ako sa vyrába sklo s vysokou úrovňou kvality, je to dovtedy, kým teplota neklesne na 250 stupňov C. Trvanie procesu sa vysvetľuje potrebou rovnomerného postupného chladenia, aby sa predišlo predčasným prasklinám. .

Jedinečná bezodpadová výroba

Na konci dopravníka je nainštalované zariadenie, ktoré kontroluje kvalitu hotového materiálu a pri najmenšej chybe sa sklo posiela na pretavenie s novou pripravenou zmesou. Po absolvovaní kontroly kvality sú hotové listy požadovaného formátu narezané a odoslané buď do skladu alebo na ďalšie spracovanie. Všetko závisí od účelu produktu.

Zvyšky po narezaní sa opäť vložia do zmesi na pretavenie. Tam sa spustí aj všetok odmietnutý materiál. Podľa toho, ako sa sklo vyrába, sa dá s istotou povedať, že táto výroba je bezodpadová.

Druhy

Vďaka svojim chemickým a fyzikálnym vlastnostiam je sklo klasifikované podľa niekoľkých kritérií:

podľa účelu (domáce potreby, priemyselné využitie, výstavba);
podľa druhu spracovania (chemické, mechanické a špeciálne technológie);
podľa štruktúry povrchu (matný, lesklý, potiahnutý rôznymi kovmi, s filmovým povlakom a bez neho).

Neexistuje jasné rozdelenie do kategórií. Pri klasifikácii vychádzajú z technológie a spôsobu výroby skla. Konečným výsledkom môže byť viacvrstvový povrch s opracovanými hranami alebo výrobok s vysokou priepustnosťou svetla, rezaný za studena. Treba poznamenať, že samostatným parametrom kvality je úroveň priepustnosti svetla. Neexistuje sklo so 100% úrovňou, pre domáce použitie je to 82%. V high-tech produktoch: mikroskopy, teleskopy, rôzne šošovky a presné prístroje je toto číslo viac ako 90 %.