Jak powstaje szkło?

Szkło to substancja, która ma szczególne właściwości – z jednej strony jego kruchość i sztywność pozwalają zakwalifikować go do ciał stałych, z drugiej specyficzna struktura – do cieczy. Dokładniej to substancja, która w procesie produkcji przechodzi stopniowo bez krystalizacji z postaci ciekłej do stałej (a proces ten może być odwracalny). Produkcja szkła odbywa się w hutach.

Składniki szkła

Widok efektu końcowego szkła nie daje laikowi jasnej odpowiedzi, z czego robi się szkło. Natomiast surowce wykorzystywane do jego produkcji to takie, które są zarówno pochodzenia mineralnego, m.in.: piasek, wapień, dolomit, anhydryt, chromit itp., jaki i takie, które są produktami przemysłu chemicznego, np. soda.

To, z czego robi się szkło, odpowiada za pewne późniejsze właściwości produktu końcowego, przykładowo:

  • piasek szklarski to około 3/4 składu całego szkła – od niego zależą późniejsze właściwości szkła
  • dwutlenek krzemu – odpowiada za zwiększoną odporność chemiczną wyrobu
  • soda – wpływa na temperaturę topnienia i późniejsze właściwości szkła
  • wapień – pełni funkcję stabilizatora, który umożliwia rozpuszczenie się szkła w wodzie; jest odpowiedzialny za zwiększenie połysku i wytrzymałość szkła na czynniki atmosferyczne w procesie jego produkcji

Technologia produkcji szkła

Proces, który jest odpowiedzialny za to, jak powstaje szkło, składa się z pewnych etapów:

  1. Wybór surowców w zależności od tego, jaki ma być produkt końcowy.
  2. Przygotowanie zestawu – to sterowany automatycznie proces, który ma na celu odważenie odpowiednio dobranych surowców.
  3. Transport i zasyp zestawu do wanny – polega na przetransportowaniu przygotowanego zestawu surowców do zbiorników przypiecowych, a odbywa się to poprzez system taśmociągów.
  4. Topienie szkła (przygotowanego zestawu szklarskiego) – proces ten zachodzi w specjalnej wannie szklarskiej, gdzie w różnych jej częściach odbywa się topienie, klarowanie, a następnie studzenie wytopionej masy.
  5. Formowanie szkła – ma na celu doprowadzenie szkła do przybrania pożądanego kształtu, a odbywa się to poprzez odlewanie, ciągnienie, walcowanie, tłoczenie itp.
  6. Odprężanie – polega na usunięciu naprężeń wewnętrznych w produktach końcowych; odbywa się to w specjalistycznych odprężarkach gazowych i elektrycznych.
  7. Obróbka końcowa – najogólniej mówiąc jest to nadanie dekoracyjnego efektu końcowego wyrobów szklanych poprzez: malowanie ręczne, kolorowanie proszkami, przyklejanie kalkomanii, zdobienie laserowe, szlifowanie, matowanie itp.
  8. Kontrola jakości.

Warunki powstawania szkła

Substancje tworzące szkło muszą mieć wysoką lepkość w stanie stopionym blisko temperatury topnienia. Warunki te obrazowane są za pomocą specjalnych wykresów C-T-P (T-T-T), uwzględniających ważne warunki, jakimi są: C-Czas, T-Temperatura, P-Przejście (T-Time, T-Temperature, T-Transformation).

Zastosowanie szkła w Polsce na przestrzeni wieków

W Polsce już od XIV wieku miało miejsce rozpowszechnianie wyrobów szklanych w poszczególnych obszarach przemysłu:

  • Szkło okienne – były to początkowo ozdobne witraże, stosowane w kościołach, zaś od drugiej połowy XVI w. tradycyjne szkło okienne występowało powszechnie także w domach świeckich.
  • Szkło stołowe –   dawniej kielichy, puchary, kufle, butelki, obecnie są to także szklanki, talerze i inne naczynia.
  • Szkło apteczne i laboratoryjne – już w XIII w. zaczęto doceniać właściwości szkła przy konstruowaniu aparatów naukowych, a także naczyń do eksperymentów chemicznych.
  • Szkło optyczne – wynalazek okularów pojawił się już w XIII w.
  • Zwierciadła, latarnie, ozdoby szklane i inne przedmioty – po zastosowaniu szkła w wyrobie niezwykle ważnych produktów (wyżej wymienionych), przyszedł czas na wyroby mniej niezbędne, ale równie cenione – dekoracyjne figurki czy lustra (już w XIII wieku panie przeglądały się w zwierciadłach).

W historii literatury zapisało się szereg informacji o tym, jak powstaje szkło na przestrzeni różnych wieków.

Produkcja szkła w Polsce, jak i na świecie obecnie na stałe uplasowała sobie wysoką pozycję w przemyśle. Szkło wykorzystywane jest w praktycznych konstrukcjach, jak okna, czy wszelkiego rodzaju naczyniach, jak i w bogatym wachlarzu elementów dekoracyjnych.

Źródła:

  1. Wykład „Nauka o materiałach” Jerzego LisaJerzy Lis – rektor Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
  2. „Szkło w Polsce od XIV do XVII wieku” Andrzej Wyrobisz. Andrzej Wyrobisz – polski historyk, działający w Krakowie, autor ponad 450 publikacji naukowych; zmarł w 2018 roku.
admindo

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.