Основные способы производства стеклянной тары
Варка стекла — чрезвычайно важный процесс в стеклоделии. Во время варки шихта, представляющая собой смесь сырьевых материалов, из которых каждый обладает своими индивидуальными свойствами, подвергаясь ряду сложных физико-химических реакций, превращается в однородную расплавленную массу, называемую стекломассой. Чтобы сварить стекло, шихту необходимо подвергнуть со ответствующей термической обработке, т. е. нагреть примерно до 1450-1500 °С и выдержать при этой температуре столько времени, сколько это будет необходимо для образования однородной стекломассы.
Технологический процесс варки стекла состоит из нескольких этапов: первый называют силикатообразованием, второй — стеклообразованием, затем следует осветление или дегазация стекломассы; последний этап варки — гомогенизация. На этом этапе стекломасса становится вполне однородной как по составу, так и по свойствам. Гомогенизированную стекломассу подвергают студке, т. е. некоторому охлаждению, после чего из нее вырабатывают изделия.
Силикатообразование начинается с момента загрузки шихты в печь и заканчивается для большинства промышленных стекол при 800—900 °С. При этом шихта превращается в спекшуюся массу, называемую фриттой. На этом этапе из шихты удаляется гигроскопическая, кристаллизационная и химически связанная вода.
На втором этапе в процессе стеклообразования от 800—900 до 1150—1200 °С фритта превращается в стекломассу. Последняя становится более прозрачной, отдельные твердые частицы сырьевых материалов расплавляются и растворяются в вязком расплаве; такая стекломасса еще неоднородна и представляет собой смесь расплавов различного состава, причем вся она насыщена газовоздушными включениями различной величины. Третий этап — осветление или дегазация стекломассы (от 1200 до 1500 °С). На этом этапе из стекломассы полностью удаляют не растворившиеся в ней газовоздушные включения. Стекломасса становится прозрачнее и более однородной.
Последний этап варки стекла — гомогенизация, т. е. полное выравнивание всего расплава по составу и свойствам. Происходит это при самых высоких температурах варки, т. е. при 1450-1500 °С.
При этих температурах стекломасса становится достаточно подвижной. Это благоприятствует интенсивной диффузии между различными силикатами в расплаве. В дальнейшем осветленная и гомогенизированная стекломасса охлаждается на 200—300 °. При этом вязкость ее возрастает, и стекломасса из текуче-подвижной переходит в пластическое состояние, что дает возможность формовать из нее изделия.
Стекло варят в стекловаренных печах. Промышленные стекловаренные печи в основном бывают двух видов: периодического действия и непрерывно действующие.
Сущность работы печей периодического действия заключается в том, что весь процесс варки стекла, начиная от загрузки шихты и кончая выработкой стекло массы, протекает в одном месте.
Ванные печи представляют собой большие ванны, перекрытые сводом и выложенные огнеупорным материалом. В этих печах варка и выработка изделий проходят непрерывно, так как на одном конце загружается шихта и варится стекло, а на другом - вырабатываются изделия.
Производство стеклянных изделий
Производство стеклянной посуды состоит из следующих процессов: выработки изделий, отжига, обработки и украшения.
Выработка стеклянных изделий
Стеклянную посуду вырабатывают выдуванием, прессованием, прессовыдуванием и центробежным литьем.
Выбор того или иного метода формования зависит в первую очередь от конструктивных особенностей изделий. Выдувание подразделяют на ручное, механизированное, вакуумное и гутенское.
