Стеклоделие

Стеклоделие (стекловарение) — одна из древнейших технологий в материальной культуре, но сравнительно молодая отрасль промышленности. Основное сырьё при получении наиболее употребимых видов стекла — кремнезём. Варка стекла в настоящее время производится по нескольким методам, но общими для них являются достаточно строгие технологические параметры, основными из которых являются условия высокой чистоты производства и управляемый высокотемпературный режим, подразумевающие наличие соответствующего оборудования и инструментария. Продукты стеклоделия всегда имели и будут находить применение во всех областях деятельности человека.

Ванная стекловаренная печь. Середина XX века
Горшковая стекловаренная печь. Середина XX века

История

править
 
Работа стеклодувов. Нотгельд Штютцербаха, 1921 г.

Археологические источники свидетельствуют, что искусственное стекло впервые было произведено на сирийском побережье, в Месопотамии или в Древнем Египте[1].

Первое известное застеклённое окно было в помещении бани в Помпеях. Его размер составлял метр на полтора метра[2].

Для изготовления оконного стекла в средневековье применялись два метода, «лунный метод» и «метод цилиндров».

В дальнейшем технологии стекла получили новые импульсы для своего развития. Оптическое стекло нашло свое выражение в линзах для телескопов и микроскопов. Широко стало использоваться стекло и для производства стеклотары. Стекло продолжило быть неотъемлемым элементом архитектуры как барокко, так и модерна (стеклянный павильон).

В конце XIX века немецкий химик Отто Шот заложил основы производства современного оптического стекла, создал многие виды специальных стекол, сыгравших ключевую роль в развитии оптики.

В начале XX века бельгийский инженер Эмиль Фурко разработал способ механического производства оконного стекла методом вытягивания[3].

Между 1953 и 1957 годами Алистер Пилкингтон и Кеннет Бикерстафф изобрели новый процесс производства термополированного стекла, революционный метод производства высококачественного листового стекла путем плавания расплавленного стекла над ванной с расплавленным оловом, позволяющий избежать дорогостоящей необходимости шлифовки и полировки листового стекла, чтобы сделать его прозрачным[4].

Технология

править
 
Стекловаренный цех в Гаррахове, Чехия, 2015 год

Процесс получения стекла подразумевает использование различных видов исходного сырья, что и предопределяет свойства его продуктов. Соответственно и потребность получения заданных свойств заставляет предъявлять определённые требования к компонентам. Как уже было отмечено, главным, самым доступным и дешёвым, а потому и наиболее употребимым в практике стеклоделия, является кремнезём; однако любая модификация требует использования дополнительных реактивов, что и определяет конечную стоимость изделия.

Производство листового стекла включает четыре стадии:

  • Плавка смеси кварцевого песка с содой и известью. При этом получается «жидкое стекло», в которое могут добавлять и другие компоненты (например, оксиды магния или алюминия), чтобы сделать материал более крепким и изменить его цвет. Необходимо постоянно перемешивать эту смесь, чтобы из нее пропали все пузырьки воздуха.
  • Формование — «жидкое стекло» выливают в ванну с расплавленным оловом.
  • Охлаждение — стекло остывает и затвердевает при обдуве холодным воздухом, затем его разрезают на листы нужного размера.
  • Покрытие — на листы стекла наносят разнообразные покрытия, чтобы, например, улучшить защиту от солнечных лучей или добиться антибликового эффекта[5].

Для изготовления изделий из стекла применяют различные способы формования: выдувание, прессование, прессо-выдувание[6]. Способом ручного и механизированного выдувания получают полые изделия различной конфигурации (бутылки, банки, стаканы, рюмки и т.д.)[7].

Крупнейшие производители

править

Наиболее крупными производителями листового стекла в мире являются компании Asahi Glass, Nippon Sheet Glass, Guardian Industries[англ.] и Saint-Gobain[8].

См. также

править

Литература

править

Ссылки

править

Примечания

править
  1. Expedition in Ancient Anatolia. Travel notes and photos of archaeological. The History of Glass: Ancient Glass Work at Bodrum Museum. Дата обращения: 3 мая 2011. Архивировано 5 марта 2016 года.
  2. Кто изобрёл стекло и где это произошло? Дата обращения: 26 сентября 2017. Архивировано 26 сентября 2017 года.
  3. Alex Baerts, Bruno De Corte, Robin Engels, Karel Haustraete, Stephanie van de Voorde & Patrick Viaene. 18. De ingenieur die het lang wist te rekken // Ingenieurs en hun erfgoed. — Leuven: SIWE, 2009. — С. 66—99. — 100 с.
  4. Competition Commission Report 1967. Дата обращения: 27 декабря 2008. Архивировано из оригинала 20 января 2012 года.
  5. Из чего и как делают стекло
  6. Товароведение. Стеклянные бытовые товары
  7. Выдувание
  8. Top Flat Glass Manufacturers in year of 2020