Как делают стекло?

8 Ноя
2013

Они невидимы, но просто необходимы для современной жизни. Мы доверяет бесчисленным оконным стеклам защиту от стихии, стекло составляет значительную часть городского пейзажа, но тем не менее оно невероятно хрупкое.

Специалисты признают, что производство стекла до сих пор ставит ряд проблем, которые они решить не в силах. Производство стекла – как черная магия, некоторые этапы процесса нам до сих пор четко не ясны. Как же современные колдуны – производители стекла – делают это?

Компания Pilkington, Сент-Хеленс, Англия – одно из самых больших в мире производств листового стекла. Эти стекла применяются повсюду – от автомобилей до небоскребов. Вполне возможно, что остекление вашего балкона тоже выполнено из него. Более подробно узнать про применение стекла в жилых домах можно здесь.

Раньше расплавленное стекло пропускали между валиками для получения нужного размера, из-за этого оставались глубокие царапины, которые полировали вручную. Но теперь нет: сегодня на Pilkington изготавливают стекло с нуля без царапин.

Все начинается в так называемом горячем цехе производственной линии в печи. Сюда засыпают основной ингредиент – песок, из него стекло состоит более, чем наполовину, песок используют из-за его способности плавиться. При убийственных 2000 °С песок, или кварц, как его называют профессионалы, переходит из твердого в жидкое состояние, и как по волшебству в этой жидкости молекулы разделяются и пропускают свет.

Проблема в том, что по достижении такой высокой температуры вещество нестабильно, как расплавленная лава. Одна из самых больших проблем – снижение температуры плавки и стабилизация стекольной массы. Для этого добавляют другие ингредиенты: кальцинированную соду, известняк, доломит. Еще один удивительный ингредиент добавляют в печь – это само стекло.

Разбитое стекло называют стеклобоем. Его засыпают в стекольную массу, это значительно снижает температуру плавления до более стабильных 1600 °С, именно при этой температуре появляется стекло. Но как превратить расплавленное стекло в лист?

Решение в том, чтобы вылить его на лист жести, который помещают в печь (interesnik.com). Этот способ изготовления стекла называется выплавкой, все происходит внутри раскаленной камеры. Здесь жестяная литейная форма плавится в жаркой бане, поверхность расплавленного олова становится ровной, и стекло собирается наверху.

Жесть используют потому, что она плавится при низких температурах, но имеет очень высокую температуру кипения. Из-за того, что жесть – плотнее стекла, оба вещества с успехом могут находиться рядом, не перемешиваясь. Но будьте осторожны: чтобы остановить спекание стекла и жести, используется опасная смесь азота и водорода.

Сейчас стеклянная лента плоская, но тяжелая работа еще не окончена. Чтобы поменять ширину полотнища, стекло нужно помять и потянуть посильнее. Верхние валики могут располагаться под углом, толкать и тянуть, убыстрять или замедлять ход. С увеличением скорости стекло сужается и делается тоньше. Каждый день 600 тонн расплавленного стекла непрерывно проходит через эту печь, она никогда не останавливается.

После придания формы стекло нужно остудить, но очень медленно. Несколько охлаждающих камер остужают его до комнатной температуры за несколько часов. Здесь другая опасность: если стекло остужать очень быстро, то оно будет очень хрупким и разобьется.

В белых горячих печах можно плавить различные виды пород, но как только падает температура, другие материалы кристаллизуются и теряют прозрачность. А у стекла есть уникальное свойство: оно не кристаллизуется, невероятно, но стекло не становится твердым.

Стекло – это суперохлажденная жидкость, оно никогда не пребывает в стабильной форме: если вы вставите его в раму на 20 лет, то оно станет толще у основания, чем было до того, как его вставили. Окна, сквозь которые мы смотрим, на самом деле тягучие, по существу они остаются жидкостью.

Если расплавить твердое вещество, то оно снова становится твердым и кристаллизуется. Тем не менее некоторые жидкости остаются в текучем состоянии, даже если температура упадет ниже точки плавления – это секрет стекла. Мы можем видеть сквозь него, потому что это суперохлажденная жидкость. Молекулы стекла находятся в беспорядочном состоянии, пропуская свет.

Стекло почти готово: его нагревали, остужали, перерабатывали, растягивали и мыли. Сейчас оно должно встретиться с острым, как бритва, стеклорезом. Автоматический резак делает бороздки в стекле, разделяя на куски нужного размера, полотно разламывают вдоль бороздок и отправляют на склад.

Тридцать километров стекла сходит с этого конвейера ежедневно. Существует реальная опасность того, что вся эта тяжелая работа может быть уничтожена одним поспешным движением.

Теперь все стекла стоят вертикально. Они кажутся зелеными, это сделано специально: это окись железа, которая осталась в стекле. Они останавливает лучи света, обесцвечивающие материалы, и сохраняет вашу мебель.

Перевозка огромных стеклянных листов по миру – непростая задача. Они перевозятся специальными грузовиками, на которые грузят подставки и фиксируют их на месте.

В следующий раз, глядя в окно, помните, что смотрите сквозь жидкость, которая медленно стекает, пока вы смотрите.


 

Комментарии:

наверх