Технология производства стекла из битого стекла – Производство из вторичного стекла — битого или стеклотары: товаров, изделий и другой продукции, а также способы переработки таких отходов и что из них можно сделать

Производство из вторичного стекла — битого или стеклотары: товаров, изделий и другой продукции, а также способы переработки таких отходов и что из них можно сделать

Отходы стекла — это одни из немногих материалов, которые не разлагаются в природной среде.

Поэтому их вторичное использование — это не только способ снижения производственных затрат, но и эффективный вклад в дело защиты экологии родного края.

Повторному использованию подлежат не все виды стекла.

Из-за сложности обработки из общей массы отходов рекомендуется исключить:

• материал с армосеткой;
• зеркальное стекло;
• триплекс.

На начальном этапе стеклопереработки проводится сортировка сырья по цветовой гамме. Смешанная сырьевая масса имеет ограниченную сферу применения, поэтому низко ценится.

Перед отправкой на измельчение стекло очищается от мусора и примесей.

Раздробленная масса промывается, пропускается через магнитные улавливатели и вакуумную камеру и отправляется в стеклоплавильную печь.

Дальнейшая судьба получившегося материала зависит от того, с какой целью планируется его использование.

В данной статье мы расскажем подробнее о том, какие способы вторичной переработки стеклобоя существуют, а также о том, какие товары и изделия можно из него производить.

Что можно сделать из стеклосырья?

В производстве стройматериалов стеклобой все чаще начинает использоваться в качестве дешевого наполнителя.

Стекольные заводы добавляют в шихту при варке стекла определенную долю стеклосырья.

Отходы с низким оптическим индексом используют для производства облицовочных панелей, стеклотары, материала для кровельных работ, пеностекла.

Еще одно направление использования — производство гласасфальта, абразивных материалов.

Производство пеностекла

Первые упоминания о пеностекле датируются 30-ми годами прошлого столетия. Тогда же появились первые технологии его изготовления и наметились пути возможного использования.

Основным источником сырьевого материала для изготовления пеностекла является стеклянный лом, который образуется на предприятиях по производству стеклянных изделий и в избытке присутствует в составе ТБО.

За прошедшие годы технологические процессы «отточились», возросло качество готовой продукции.

Стадии производства

Весь производственный процесс базируется на свойстве газообразователя свободно перемещаться в жидкой стеклянной массе. При выходе наружу газообразной составляющей, создается устойчивая пористая стекольная структура.

Отжиг затвердевшего пеностекла повышает прочность материала, увеличивает срок его полезного использования.

В общих чертах процесс изготовления пеностекла выглядит следующим образом:

1. Подготовительные работы. Собранное сырье тщательно очищается от посторонних включений, промывается и просушивается.
2. Дробление стекла. Специальные машины измельчают стекломассу до состояния мелкого порошка.
3. Вспенивание стекломассы. В полученный на предыдущем этапе обработки порошок добавляется газообразовательная смесь. Полученная масса отправляется в стеклоплавильную печь для нагревания до температуры порядка 800 градусов С.
4. Охлаждение продукции с последующим отжигом.

Термическая обработка способствует вспениванию жидкого стекла.

В зависимости от нюансов технологического процесса, получается пеностекло следующих видов:

1. Гранулированное. Для изготовления продукции используются вращающиеся печи, в которые помещают заранее окатанные заготовки.
2. Плитное. Для производства данного вида продукции используются печи туннельного типа. Отформованная готовая продукция подлежит последующей распиловке для получения изделий строго заданного размера.

Характеристики пеностекла:

• отличная теплоизоляция;
• пожаробезопасность;
• инертность;
• морозостойкость;
• экологическая безопасность.

Сфера использования материала:

• строительные работы различного назначения;
• промышленность, включая атомную.

Изготовление стекловаты и стекловолокна

До 80% компонентного состава стекловаты — сода, известняк, бура, доломит и песок — может быть заменено стеклянным боем.

Производство стекловолокна может быть организовано как в одну, так и две стадии:

• сбор стеклобоя и его очистка;
• закупка вспомогательных материалов – красителей и осветлителей, ускорителей варки и глушителей;
• приготовление шихты;
• размягчение стекла;
• выработка первичных стеклозаготовок;
• плавление стеклянных заготовок с вытягиванием стекловолокна.

Более экономичный, с точки зрения расхода энергии, одностадийный способ производства заключается в вытягивании стекловолокон при первой расплавке сырья.
При недостатке сырьевого материала в рабочую массу можно добавлять обломки керамики или шлак.

Обработка полимерами придает стекловате свойства, за которые она ценится потребителями:

• устойчивость к вибронагрузкам;
• отличная тепло- и шумоизоляция;
• повышенная упругость;
• нетоксичность;
• химическая инертность;
• пожаробезопасность;
• устойчивость к «биологической» угрозе – порче грызунами, росту плесени.

Используется стекловата на производстве и в быту в качестве теплоизоляционного материала и для создания шумоизоляции.

Подробнее о стекловате читайте здесь.

Вяжущие смеси для строительных работ

Мелкозернистый бетон, щелочеземельная вяжущая масса – строительные смеси, для изготовления которых используется мелкофракционный стеклобой.

Инновационные технологии позволяют получить связующие материалы с отличными физико-механическими свойствами.

Рассмотрим подробнее преимущества использования стекла в смеси с бетоном и разновидности стеклобетонов.

Бетон с добавлением стеклоотходов

Желание получить прочный и в то же время упругий строительный материал натолкнуло строителей на мысль добавлять в привычную смесь из цемента, песка и щебня с водой фрагменты стекла.

Полученный материал обладал следующими свойствами:

• высокая прочность с достижением максимальных значений после четырех неделе выстаивания;
• быстрое затвердевание, позволяющее продолжать работы уже на следующие сутки после заливки бетонной смеси;
• сейсмоустойчивость;
• устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды.

Стеклобетон быстро заполняет пространство любой площади, не боится влаги.

Разновидность стеклобетонов:

• стеклоармированный;
• со стеклофиброй;
• с оптиковолокном;
• со стеклобоем;
• с жидким стеклом.

Не все виды стекла можно безопасно подвергать вторичному использованию.

Отходы кинескопов, особенно старых телевизоров, при переработке выделяют вредные соли бора, свинца и бария.

Разработки российских ученых позволили создать технологию изготовления стеклобетона, где неиспользуемый ранее лом телевизионных и компьютерных мониторов служит добавкой, придающей готовому бетону свойство защиты от ионизирующего излучения.

Отделочные материалы

Широкое применения в области производства строительных работ находят отделочные материалы из стекла. Перечислим, что можно производить из битого стекла.

Стеклянная плитка

Стеклоплитка – это эффективная защита зданий от неблагоприятного воздействия внешней среды. Технологически возможен выпуск изделий различного размерного ряда, формы и цветовой гаммы. Итальянские производители плитки выпускают свыше 100 наименований стекломозаичных панелей.

Смальта

Изделия, полученные путем литья стеклянной массы или прессования мелкофактурного стекла, используются для декорирования фасадов, изготовления панно и других элементов декора помещений. Высокий потребительский спрос на изделия объясняется их эксклюзивностью и доступной ценой.

Подробнее о смальте — здесь.

Декоративная крошка

Оформление внутренних и внешних интерьеров декоративной стеклокрошкой позволяет значительно сократить расходы на проведение отделочных работ.

Изделия из гранул размером до 1 см прекрасно смотрятся в помещениях любого назначения.

Стеклокрошка изготавливается как из окрашенного, так и бесцветного стекла.

 Пенодекор

Еще один вариант декорирования помещений – создание панно из плиток, покрытых стеклянной пленкой. Покрытие для облицовочного материала изготавливается из стеклобоя широкой цветовой гаммы.

Сигран

Изделия из прессованных стеклоотходов, внешне имитирующие мраморную или гранитную поверхность, называются сиграном.

Сигран имеет стеклокристаллическую структуру, придающую материалу прекрасные светроотражающие свойства.

Создание витражей для внутренних и внешних дизайнов помещений – одно из направлений использования сиграна.

Стеклокристаллит

Плиты из бесцветных или окрашенных стеклянных гранул, полученные путем их сплавления, широко используются для отделки полов, внутренних и внешних стен зданий. Плиточные панели выпускаются квадратной и прямоугольной формы.

Стеклокремнезит

Плиточные изделия, полученные путем нагревания стеклогранул и наполнителей природного происхождения, часто применяются для облицовки и создания декоративных поверхностей.

Стеклянная черепица

Светопрозрачный облицовочный материал для кровли популярен в европейских странах.

Такая черепица используется для создания прозрачных, пропускающих солнечные лучи зон на крышах из бетонных и керамических материалов.

Стеклянные облицовочные материалы – это гигиенически безопасные изделия, устойчивые к низким температурам, эстетически привлекательные, имеющие долгий срок службы.

Микроизделия

Стеклошарики и микросферы, микроптарики и бисерные шары цельные и пустотелые – изделия из стеклобоя от производства окон, нашедшие применение в дорожном хозяйстве и медицине, строительстве и промышленности.

Мелкоразмолотые частицы стекла нагреваются до высоких температур с последующим формированием микросфер. Охлаждение продукции, ее очистка от продуктов сгорания и сортировка по размерам завершают процесс изготовления легкого светопрозрачного, инертного материала.

Стеклянная тара

Производство банок и бутылок из стеклоотходов набирает все большую популярность в нашей стране.

Доступность и низкая стоимость сырья, быстрая окупаемость затрат, элементарность технологического процесса позволяет даже неспециалисту наладить производственную линию в домашних условиях.

Основные этапы изготовления стеклотары:

• приобретение необходимых компонентов;
• подготовка шихты;
• тепловая обработка стеклянной массы;
• формование и отжиг продукции;
• проверка качества и фасовка.

Некоторая толика усилий по поиску покупателей продукции — и бизнес по выпуску тары из стекла можно считать налаженным.

Жидкое стекло

Изготовление жидкого стекла предполагает использование кремноземного сырья.

В качестве него с успехом применяется стеклянный бой.

Технология производства строится на измельчении стеклосырья, его обработке щелочью и добавлении в рабочую массу соды и кварцевого песка.

Плавление полученного состава дает всем известный водный раствор силикатов, широко используемый при производстве стройматериалов.

Гласасфальт

Смесь стекла с асфальтом, иначе называемая гласасфальт, на три четверти состоит из стеклянного боя.

Каменная мука и ингредиенты, используемые для производства асфальто-бетонной смеси – все это остальные составляющие материала, служащего для формирования дорожного покрытия нового поколения.

Преимущества использования гласасфальта:

• возможность использования при низких температурах;
• отличная видимость в ночное время, благодаря эффекту светоотражения;
• высокая степень сцепления с колесами автотранспорта;
• более долгий срок эксплуатации.

Стеклоотходы в интерьере

Декупаж – искусство, дарящее вторую жизнь ставшим ненужными бутылкам и тарелкам, банкам, кружкам, стеклянной мебели и даже утратившим первоначальную привлекательность елочным игрушкам.

Это настоящая находка для людей творческих, не боящихся кропотливого труда.

Немного бумаги, клея и лака – и в руках мастера рождается маленький шедевр. Перечень поделочных материалов, подходящих для изготовления украшений очень широк и ограничивается только вашей фантазией.

Изготовление картин из стеклобоя, мозаичных панно, декора для фоторамок, женских украшений – все это может стать не только способом переработки ненужного стекла, но и процессом создания настоящих предметов искусства.

Идеи использования стеклосырья

Существует еще несколько вариантов того, что можно сделать из стеклянных отходов:

• фильтр сточных вод;
• дренажное покрытие вокруг строения;
• теплоизолятор для потолков и напольных покрытий.

Видео по теме

В данном видео описаны основные этапы вторичной переработки стекла.

Итоги

Стекло – материал удивительный. Пожалуй, это единственное вещество, которое можно без остатка использовать повторно.

Существует множество проверенных, отработанных годами технологий, приносящих стабильный доход. В то же время остается достаточное пространство для рождения и реализации новых творческих идей и задумок.

Как изготовить стекло? Технология производства стекла. Изделия из стекла

Рассмотреть себя в витрине магазина, умыться и глянуть утром в зеркало, понаблюдать за диковинным перемешиванием кофе с молоком сквозь прозрачные стенки чашки — привычные занятия. И никто не задумывается о том, какой путь делает стекло, чтобы стать неотъемлемым атрибутом быта современного человека. Все начинается со смешивания необычных ингредиентов.

Технология производства стекла начинается с подготовки и смешивания составных частей. От степени подготовки ингредиентов зависит качество стеклянных изделий.

Сырье

Наиболее распространено силикатное стекло. Название происходит от названия химического элемента оксида силициума — SiO₂. Кварцевый песок — представитель данного вещества в природе.

Сульфат натрия, известняк, сода — вот из чего делают стекло. В состав добавляют немного стеклобоя.

Сортировка основы для стекла

Перед тем как изготовить стекло, песок просеивают и сортируют. Сырье худшего качества пускают на производство оконного стекла, лучшее — на изготовление посуды, украшений, оптических линз и художественных изделий. Сказывается разница в размере крупинок и химическом составе: чем мельче песок, тем шире сфера его применения. Если преобладают крупные песчинки, то такой песок — основное сырье для оконного стекла.

Начальная сортировка

Отсортированный песок транспортируют в цеха для дальнейшей обработки. Кварцевое сырье помещают в барабаны, стенки которых состоят из тончайшей пленки. Когда барабаны вращаются, песок омывается чистой водой без моющих средств. Пленка пропускает воду. Содержимое выбрасывается на конвейер, который протрясает содержимое, отсеивая крупные камешки.

Сортировка от металлов

Далее следует этап тонкой фильтрации для очищения песка от включений металлов. Попадание последних изменит химический состав стекла. Для этого используют спиралевидные вертикальные желоба. Под воздействием центробежной силы тяжелые металлические частички прижимаются к внутренне части желоба, более легкий песок по внешнему краю промывается и идет дальше.

Сушка

Влажное сырье подвергается сушке. Кварцевый песок подается на круглый вращающийся конвейер. Снизу он продувается горячим воздухом. Высушенное сырье подается к месту дальнейшей обработки.

Плавление

К песку добавляются остальные составные элементы. Все засыпается в плавильную печь. При температуре в 1600 градусов все переплавляется и перемешивается специальной лопаткой, которая постоянно охлаждается прохладной водой.

Охлаждение и выравнивание стеклянной поверхности

Полученная смесь выливается в ванны, наполненные расплавленным оловом. Плотность последнего меньше плотности горячего стекла, поэтому оно ровно растекается по ванне. При этом охлаждается до температуры в 600 градусов, ведь температура олова ниже температуры жидкого стекла. Крупный ролик вытягивает мягкое стекло и проталкивает дальше.

Нарезание

Полученный «бесконечный» стеклянный лист надрезается алмазом. Режущее устройство двигается по траектории под углом. Лист подается постоянно двигающимися валиками. Алмаз «улавливает» движения, подстраивается и надрезает ровные листы. Далее один из валиков приподнимается и стекло рассоединяется по линии отреза.

Перемещения стекла

Полученные листы перемещают при помощи роботов, которые имеют вакуумные насадки. Они захватывают стекло и переносят на указанное человеком с помощью пульта место.

Мы рассказали об основных этапах и технологии производства стекла прозрачного. Его чаще используют, чем цветное.

Цветное стекло

Для создания оригинальных витражей необходимы хрупкие стеклянные листы разных цветов. Перед тем как сделать цветное стекло, нужно выбрать желаемый цвет. В измельченное сырье добавляется химический элемент, который окрасит прозрачное стекло. Оранжевый цвет получится, если добавить сульфит кадмия и цинковые белила. Для создания красного оттенка — селен. От количества добавляемого вещества зависит цвет и интенсивность окрашивания.

Оборудование для изготовления

Процесс производства стекла, конечно, длительный, но в настоящее время большинство операций автоматизированы. Оборудование разнообразное и дорогостоящее.

Основное оборудование стекольных заводов:

• транспортные средства для перевозки песка из карьеров к конвейерам;
• конвейерные ленты для перемещения сырья к местам сортировки;
• барабаны для мытья песка;
• сортировочные устройства;
• фильтрующие установки;
• установки для смешивания компонентов;
• стеклоплавильные печи;
• ванны для выравнивания или устройства для вытягивания листов стекла;
• укомплектованные роликами конвейеры для передвижения стекла по цеху;
• автоматизированный прибор с алмазом для разрезания листов;
• пневматические захватывающие устройства.

Стекло в домашних условиях

Народные умельцы могут изготовить стекло даже дома. Для начала нужно просчитать пропорции компонентов. Изучив, из чего делают стекло, в состав будущей стеклянной смеси включают: песок, соду, известь, стекло битое.

Порядок изготовления стекла дома:

1. Подготовка основных компонентов. Необходимо 180 грамм пищевой соды нагреть на огне до испарения влаги. Прогреть 400 грамм просеянного промытого песка на огне, просушить. Измельчить 80 грамм извести. Засыпать в одну посуду. Добавить 10 грамм борной кислоты и две столовой соли пищевой.
2. Чтобы самому изготовить стекло, следует подготовить емкость. Металлическую посуду для сохранения целостности в сильном огне желательно обмазать смесью из жидкого стекла и глины в несколько слоев. Для этого несколько ложек глины для лепки перемешать с водой до жидкого состояния. Затем добавить одну-две ложки жидкого стекла. С помощью кисточки покрыть посуду.
3. Прокалить обмазанный сосуд на газе. Его поверхность покроется выпуклыми «пупырышками».
4. Подготовить стеклянный бой: разбитую посуду просеять. Три столовые ложки мелких стеклянных частичек засыпать в посуду для варки. Добавить остальное сырье.
5. Полученную шихту поставить в огонь. Поддувать можно с помощью горна. Через три–четыре часа смесь расплавится до жидкой консистенции стекла.

Стандарты качества

Видов стекла огромное множество. Для определения качества каждого вида созданы государственные стандарты, в котором описаны свойства и качественные характеристики.

Существуют ГОСТы для стекла кварцевого, листового, медицинского, многослойного, моллированного, неорганического, оптического и прочих разновидностей. В них описаны технологии производства, марки, методы определения качества, классификации.

Марки стекла

Крупные производственные компании занимаются выпуском листовых видов стекла широкого перечня. Это связано с популярным остеклением крупных офисных и торговых зданий в крупнейших городах. Поэтому производственники часто используют № 111-90 ГОСТ «Стекло листовое. Технические условия».

По назначению стекло подразделяют на такие марки:

• М1 — зеркальное улучшенное. Толщина изделий не более 6 мм и не менее 2 мм. Предназначено для ветровых стекол автомашин, зеркал качественных.
• М2 — зеркальное. Используют для производства зеркал, стекол в общественном транспорте.
• М3 — полированное техническое. Производят декоративные элементы мебели, зеркала.
• М4 — полированное оконное. Служит для качественного остекления конструкций светопрозрачных, безопасных стекол транспортных средств.
• М5 — неполированное оконное улучшенное. Используется для стекол сельскохозяйственного транспорта.
• М6 — неполированное оконное. Служит для создания светопрозрачных конструкций.
• М7 — полированное витринное. Толщина составляет от 6,5 мм до 12 мм. Используют при оформлении витрин, витражей.
• М8 — неполированное витринное. Из него изготавливают витрины, фонари.

Классификация стеклянных изделий

Вокруг человека полно предметов из стекла или с его включениями. Обобщить их можно по назначению использования.

Основные группы изделий из стекла:

1. Бытовые изделия. Которые в свою очередь подразделяют на хозяйственные, художественно-декоративные, кухонную посуду. Хозяйственные изделия служат для консервирования и хранения продуктов питания. Художественно-декоративные — обладают высокими эстетическими свойствами и служат для украшения интерьера. Кухонная утварь изготавливается из боросиликатного или ситаллового стекла, обладающего огнеупорными свойствами. Поэтому ассортимент представлен жаровнями, кастрюлями, утятницами.
2. Строительное — стекло, используемое в строительстве. Производство включает в себя стекло для окон, витрин, витражи, стеклопакеты, стеклоблоки, прочие строительные изделия.
3. Техническое — стекло, имеющее узкую специализацию. Включает в себя медицинское оптическое, лабораторную посуду, транспортное, используемое в электрике, детали для автомашин.

Применение стекла

Используется стеклянная продукция во многих сферах человеческой деятельности. В некоторых важна его твердость, в других — прозрачность, качество ценится везде одинаково.

Направления применения стекла:

1. Оптика. Первоочередное значение придается прозрачности будущих оптических элементов. Используется в научной, военной, аэрокосмической деятельности и для выпуска потребительской оптики.
2. Прозрачное стекло. Активно применяют в строительстве для возведения световых конструкций.
3. Цветное стекло — основа при создании витражей, прочих мозаик.
4. Художественное стекло. Данный вид используют для создания оригинальных украшений, элементов интерьера.
5. Стеклоэмаль. Это прочный материал с высокой устойчивостью к истиранию. Активно используется для покрытия керамической плитки, ванн, сантехники из фаянса, гальванических ванн.
6. Стеклоткань, стекловолокно. Из них производят стекловату, стеклотекстолит и другие материалы.
7. Оптическое волокно. Оно служит для изготовления особых нитей для проведения связи, интернета, телевизионных сетей.
8. Фотохромное стекло. Для защиты от света используется данный вид стекла. Применяют при производстве солнцезащитных очков, для затемнения окон в общественном транспорте.
9. Диэлектрическое стекло — активно используется для производства изоляторов в электротехнической промышленности.

Места производства стекла

Во многих странах бывшего СССР сохранились стекольные производства. Это обусловлено доступностью сырья и относительной простотой производства.

Стекольное производство в России представлено следующими компаниями:

ООО «БСЗ» – Боярский стекольный завод, крупнейший производитель. Выпускает закаленное, тонированное стекло и триплекс. Продукция используется в автомобильно-строительной промышленности: для ветровых стекол, боковых стекол в автомашинах. Расположен в городе Бор, Нижегородской области.

ОАО «Салаватстекло» выпускает листовое стекло для производства торгового оборудования, мебельной и транспортной промышленности. Предприятие производит стеклянные бутылки. Производство размещено в Республике Башкортостан, городе Салавате.

ОАО «Саратовстройстекло» выпускает стеклянные листы современным флот-способом. Предприятие изготавливает стекло марок М1, М4 и М7. Продукцию Саратовского стекольного завода использовали при строительстве Кремлевского дворца съездов, гостиницы «Россия» и ряде других.

ООО «Пилкингтон Гласс» — британский производитель стекольной продукции на территории Московской области. Изготавливает специализированную линию солнцезащитного стекла, которая широко применяется для остекления зданий. Продукция обладает высокими шумоизоляционными свойствами, поэтому используется при остеклении зданий рядом с автомобильными дорогами и железнодорожными ветками.

ООО «Гардиан Стекло Рязань» — предприятие России, в производстве которого применяются последние технологии и оборудование. Компания изготавливает стекловолоконную теплоизоляцию, солнцезащитное и мультифункциональное, энергосберегающее стекло. Работает линия производства зеркал с окрашенной поверхностью.

ОАО «Востек» — производственный комплекс, который занимается выпуском листов стекла для использования в производстве окон и остекления теплиц. Акционерное общество производит багетное, матированное, закаленное стекло. Занимается реставрацией католических храмов и прочих ценных построек, работает линия автоматического разрезания стекла. Продукция поставляется в Англию, Голландию, Германию. Производство находится в Городе Санкт-Петербург.

ЗАО «Символ» – московское предприятие изготавливает листовое стекло для автомобильной промышленности, предлагает широкий выбор ударостойкого многослойного стекла.

Можно изготовить стекло как на крупном промышленном производстве, так и дома. Основным действующим веществом является мелкий кварцевый песок. Самый главный вид оборудования — плавильная печь, процессы в которой полностью автоматизированы. Человек почти без усилий получает материал широкого спектра применения — от производства стеклопакетов до получения нитей оптоволокна.

Производство стекла: виды и технологии

Стекло является уникальным продуктом деятельности человека. Это материал с особыми свойствами, который не имеет аналогов. Производство стекла основано на использовании натуральных компонентов, которые в процессе повторной переработки не теряют качеств и не оставляют отходов. Стекло имеет несколько вариантов агрегатных состояний на разных этапах производства. Это аморфное тело, состоящее из соды, кварцевого песка, доломита, известняка и различных добавок. Оно получается методом расплава и в твердом состоянии теряет свойства кристаллического вещества.

Основные методы производства стекла

Изготовление стекла представляет собой сложный технологический процесс, основанный на знании химических формул и требующий больших инвестиций. Классический способ базируется на плавке исходного сырья с добавлением усилителей, красителей, глушителей и обесцвечивателей. Полученную массу охлаждают, чтобы не было мелких кристаллов. Она должна объединиться в монолит.

На сегодняшний день листовое стекло является основным продуктом промышленности.

Метод Эмиля Фурко

Предполагает вертикальную машинную вытяжку материала. Стекло подвергается плавлению в стекловаренной печи, затем полученная жидкая стекломасса вытягивается с помощью прокатных валов, перемещается в шахту охлаждения и распределяется на куски. На заключительном этапе лист шлифуется и полируется. Толщина изделия зависит от скорости вытягивания. Этот способ получил название – «вытянутое стекло».

Флоат-метод

В переводе с английского языка означает «плавать, держаться на водной глади». Идея изготовления изделий из стекла таким способом господствовала еще в начале XX века. Однако развитие она получила в середине прошлого столетия, когда английская компания «Пилкингтон» решила применить промышленный процесс на практике.

Флоат-метод заключается в том, что вязкая стеклянная масса после печи принимает горизонтальное положение. На плоском оборудовании она подается во флоат-ванную с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Материал плывет по поверхности, обретает форму и вбирает в себя микроскопические частицы олова. После чего стекломасса охлаждается и подвергается отжигу.

Полотно обретает гладкую поверхность. Его не нужно обрабатывать, полировать или шлифовать. Листовое стекло имеет:

• определенную стабильную толщину;
• высокое качество;
• хорошую светопропускную способность;
• отсутствие оптических дефектов;
• высокий уровень производительности.

Оно широко применяется в быту и в строительстве. Предметы, сделанные по флоат-методу, используются для оконных, облицовочных конструкций, витрин, зеркал, мебели, техники. Ассортимент товаров настолько велик, что неопытный потребитель может прийти в замешательство. На основе листового полотна делают армированное стекло с фигурными ячейками.

Вспомогательная обработка

Дополнительная обработка стекла предполагает нанесение лакокрасочного покрытия на ту сторону, которая не взаимодействовала с расплавленным оловом и не приобрела микроскопический оловянный слой. Определить качество поверхности стекла помогают специальное оборудование – оптический фильтр, ультрафиолетовая лампа. Способ определения оловянной стороны помогает окрашивать полотно полиуретановой эмалью, наносить определенные рисунки. Это открывает перспективы для нестандартных дизайнерских решений.

Сегодня многие предприниматели предпочитают заниматься вторичным бизнесом, который основан на переработке материала и на производстве определенных изделий. Это могут быть зеркала, сувениры из стекла, стеклопакеты, селективное стекло, элементы мебельной промышленности. Современные технологии, основанные на применении новейшего оборудования, позволяют получать из стекла разнообразную декоративную продукцию с необычными эксплуатационными качествами.

Производство стекла – прибыльное дело, имеющее много достоинств:

• востребованность;
• высокий уровень окупаемости затратных материалов;
• возможность изготовления широкого ассортимента товаров.

Необходимое оборудование для производства стекла

Изготовление стекла основано на использовании специального оборудования. Необязательно, чтобы оно было зарубежное. Отечественные агрегаты ничуть не уступают иностранным аналогам. Производственные линии имеют идентичные системы, состоящие из таких видов устройств:

Оборудование для производства стекла

На первом технологическом этапе подготовки сырья, наравне с простыми установками, используются высокотехнологичные агрегаты.

Транспортировку ингредиентов осуществляют конвейеры.

Очистку от вредных примесей производят сложные станки, среди которых есть магнитные сепараторы. Они извлекают из песка металлы, способные испортить свойства готовой продукции.

Чтобы измельчить вещество, применяют мощные дробилки.

Второй этап производства связан с подготовкой шихты. Выбор компонентов зависит от свойств готового продукта. В этом случае используют специальное оборудование.

Высокоточные весы помогают правильно рассчитать дозировку. С их помощью отмеряют нужное количество кварцевого песка, соды, извести. При необходимости добавляют второстепенные материалы, определяющие прочность, цвет, светопропускную способность стеклянного изделия.

Подготовленные компоненты поступают в шихтосмеситель, который равномерно распределяет материалы по массе.

Третий, основной этап, предполагает плавление стекла в специальных печах с индивидуальными тепловыми и технологическими режимами. Стекольное печное оборудование имеет две классификации.

Классификация оборудования по технологическому параметру

Электрическая горшковая печь

Горшковые печи – используют на мини-предприятиях. Они предназначены для малого количества продукции. В их полости устанавливается от одного до шестнадцати горшков. Устройства позволяют выполнять высококачественные изделия, которые отличаются высоким светопропусканием и однородным химическим составом. Они предназначены для оптического, светотехнического и медицинского стекла.

В стекольной промышленности распространены ванные печи непрерывного и периодического действия в виде больших прямоугольных емкостей. Они бывают разной конструкции и размера. Оборудование содержит расплавленное олово, необходимое для охлаждения стекломассы.

Крупногабаритные ванные печи оснащены системой автоматического контроля над горелками, необходимыми для распределения температуры, давления и газа по всей поверхности устройства. Производство стекла происходит в определенной последовательности по всем частям бассейна, оснащенного оборудованием.

Классификация оборудования по принципу нагревания

Пламенные печи рассчитаны на сжигание топлива. У них низкий коэффициент полезного действия, так как тепловая энергия распределяется на нагревание шихты и котлов.

Электрическое оборудование позволяет производить любой вид стекла. Для их питания необходим ток. В качестве нагревателя используется стекломасса – именно она при высоких температурах выступает в роли электролита. При эксплуатации электрических печей отсутствуют теплопотери с отходящими газами.

Комбинированные газоэлектрические установки объединяют два типа тепловой энергии. Сжигание газа нагревает и плавит шихту, стекломасса обретает высокую температуру путем прямого сопротивления.

На четвертом, заключительном, этапе изготовления изделий из стекла происходит формирование конечного продукта. Для этого подходят разные станки:

• охлаждающее оборудование;
• формировочные установки;
• выравниватели стекла.

Выравниватель стекла

Технология обработки определенного вида стекла

В многочисленных сферах используются разные виды стекла, которые обладают индивидуальными характеристиками и при производстве требуют особых процессов обработки.

Солнцезащитное

Солнцезащитное стекло

Этот вид способен поглощать или пропускать ультрафиолет. Стекло подходит для изготовления экранов, козырьков, стеклопакетов и очков. Производство стекла такого типа осуществляется двумя методами.

Технология Фурио основана на прокатывании стеклянной массы сквозь валы, после чего листы помещают в охладительную камеру.

Метод Флоат – более современный и эффективный, так как исключает появления дефектов. Расплавленная масса ленточной формы поступает в резервуар с оловом. Благодаря ему, стекло охлаждается и обретает ровную поверхность. Затем материал попадает в печь, на него наносится слой диоксида металла нужного оттенка. Стекло повторно охлаждается и проверяется на наличие изъянов.

Автомобильное

Схема автомобильного стекла

Этот вид стекла также изготавливается двумя способами.

Метод «Триплекс» позволяет делать трехслойные изделия – между двумя стекольными слоями прокладывается полимерная скрепляющая пленка. Это предотвращает появление ранений при деформации автостекла. Стекло обладает ударопрочными и звукоизоляционными свойствами, что повышает безопасность водителя и пассажиров.

«Ситалинит», или закаленное стекло подвергается дополнительной термической обработке, основанной на постепенном нагреве и быстром охлаждении в воздушном потоке. Технология предполагает строгое соблюдение температурного режима. Изделия обретают особую механическую прочность.

Моллированное

Или гнутое стекло, используется в архитектуре, которая давно перестала быть прямолинейной. При производстве изделий стекломасса нагревается до определенных температур, размягчается до эластичного состояния, и из нее легко слепить нужный предмет. Это происходит под влиянием силы тяжести, которая заставляет материал приобретать выпуклую или вогнутую форму.

Моллированное стекло

Зеркальное

Стекло основано на листовом материале. Для его изготовления используются сода, известняк, песок и минералы без железной руды. Ингредиенты смешивают, помещают в ванные печи непрерывного действия. Полученную массу прокатывают через металлические валы, обжигают, подвергают полировке, металлизируют. Это длительный процесс.

Зеркальное стекло

Бронированное

Схема бронированного стекла

Стекло отличается повышенной стойкостью к пробиванию. Это многослойный материал, состоящий из обычного и закаленного полотна. Для производства бронированного стекла используют стекла толщиной до 10 мм, которые склеивают защитной поливинилбутиральной пленкой в поперечном растяжении.

Такое изделие обладает множеством достоинств:

• поглощает ультрафиолет;
• исключает прослушивание;
• обеспечивает безосколочность при разбивании.

Оптическое

Это стекло используется в разных областях науки и техники. Из него делают контактные линзы, призмы, кюветы. Ассортимент изделий довольно широкий. Это однородный высокопрозрачный материал определенного химического состава. Для его варки используют чистые ингредиенты, без загрязняющих примесей. Задача технологов – стекломассу расплавить в горшковых пламенных печах и достичь высокой степени однородности. Для этого используют методы механического перемешивания.

Видео по теме: Производство стекла в деталях

Производство стекла — технология, методы

Производство стекла насчитывает уже более 5-ти тысячелетий. Всё это время технологии его изготовления не стояли на месте, постоянно развиваясь и становясь всё более эффективными. За прошедшие пятьдесят веков стекольное производство прошло путь от кустарных мастерских с тяжёлым ручным трудом до современных промышленных комплексов с высокой степенью автоматизации. Рассмотрим, какие технологии изготовления стёкол используются сегодня.

В настоящее время в России имеется 30 промышленных предприятий, специализирующихся на производстве стекла. Из них 11 крупнейших заводов выпускают 90% всей отечественной стеклянной продукции. Кроме того, свыше полусотни крупных предприятий занимается вторичной переработкой уже произведённой продукции — армирование, нанесение декоративных покрытий, закалка и т.д. Доля стекольной отрасли в общих показателях российской промышленности весьма значительна. 

Главными потребителями продукции стекольной промышленности, по итогам 2018 года, в России являются:

• Строительная отрасль — использует 70% всего выпускаемого в стране стекла.
• Транспортное машиностроение — 25%.
• Прочие отрасли промышленности и бытовые нужды — 5%.

Ежегодно, начиная с начала 2000-х годов объёмы потребления стеклянных изделий на внутреннем рынке РФ неизменно возрастают. Растёт и внутреннее производство, что особо стимулируется взятым в стране курсом на полное импортозамещение во всех сферах промышленности.

В процессе производства стекла соблюдаются следующие этапы:

• подготовка сырья и формирование шихты;
• плавка стекла;
• охлаждение;
• формовка изделия;
• отжиг и обработка.

 

 

Производственное сырьё

В производстве стекла, в качестве основного материала, могут использоваться следующие химические вещества: оксиды, фториды или сульфиды. Классическая, наиболее распространённая технология предусматривает применение в качестве основного ингредиента кварцевого песка (до 70% от общей массы), содержащего в себе большое количество оксида кремния SiO2. Как дополнительные компоненты используются доломиты и известняки, а также сульфат натрия.

В качестве катализатора и ускорителя процесса стеклообразования в состав шихты добавляются стеклообразующие окислы. Кроме того, для придания производимому стеклу неких требуемых свойств, в его состав вводятся дополнительные компоненты — колеровочные материалы, изготовленные на основе марганца, кобальта, хрома; осветлители из селитры или окиси мышьяка.

В зависимости от основного стеколообразующего сырья и дополнительных компонентов имеются следующие виды стёкол:

• Силикатные. Производство их основывается на силикатном оксиде SiO2. Основная разновидность, используемая сегодня повсеместно в быту и в промышленности. Это оконные и автомобильные стёкла, зеркала, экраны телевизоров и компьютерных мониторов.
• Натриево-кальциевые. Также этот тип стёкол именуется «содовым» или «кронгласом», и отличается лёгкостью плавления и мягкостью, что делает его простым в обработке. Часто применяется для изготовления мелких деталей сложной конструкции, либо в декоративном искусстве.
• Калиево-кальциевое, или поташное. Характеризуется тугоплавкостью и твёрдостью. Производство поташного стекла требовало большого количества древесины — основного сырья для поташа. Чтобы получить один килограмм поташа требовалось пережечь тонну деревьев, поэтому данный сорт стёкол также именовался «лесным стеклом». Вплоть до 18 века в России поташное стекло являлось основной разновидностью, которое выпускала отечественная стекольная промышленность.
• Свинцовое. В быту эта разновидность стекла более известна под наименованием «хрусталь». Производство хрусталя отличается от традиционной технологии введением в состав, в качестве дополнительного компонента, оксида свинца. В итоге получается тяжёлые стеклянные изделия, обладающие ярким блеском и способностью к дисперсии — разложению светового луча на отдельные составляющие. В итоге, при прохождении сквозь хрусталь, свет начинает играть всеми оттенками радуги.
• Борсиликатное. Отличается высокой механической устойчивостью к различным агрессивным воздействиям: тугоплавкость, невосприимчивость к кислотным и щелочным средам, резким скачкам температуры. Достигается это путём введения в процессе изготовления в состав стекольной массы оксида бора. Себестоимость борсиликатного стекла получается выше, нежели простого силикатного, но его высокие механические свойства с лихвой компенсируют этот недостаток. Применяется для изготовления медицинской и лабораторной посуды.

Процедура варки стекла

Производство стекольной массы представляет собой комплексный процесс, состоящий из нескольких этапов. Первая стадия включает приготовление смеси с внесением в неё необходимых компонентов в заданной пропорции. Далее производится нагрев стеклоплавильной печи до температуры около 400 ºC. На этом этапе из ингредиентов испаряется содержащаяся в них влага, происходит температурное разложение различных солей. Далее температура постепенно повышается до +800…900 ºC. На этой стадии завершается процесс химического взаимодействия между всеми исходными компонентами.

Второй этап стекло образования начинается при повышении температуры плавильной печи до 1100 ºC. Все остававшиеся до этого в несвязанном состоянии компоненты полностью растворяются в стекольном расплаве. В итоге получается прозрачная стеклянная масса, однако не являющаяся по своему составу однородным веществом. Также её объём пропитан большим количеством пузырьков газа. Далее производственный процесс сводится к дальнейшему разогреву расплава до t = 1500 ºC. При данной температуре газовые пузырьки поднимаются к поверхности расплава и лопаются, либо растворяются в жидком стекле.

На этом этапе производится окончательное осветление стекла. Состав расплавленной жидкости становится однородным благодаря интенсивному перемешиванию поднимающимися к поверхности пузырьками газа. Так завершается изготовление стекольного расплава — самая долгая и трудоёмкая стадия во всём процессе.

 

 

Технология формовки

Следующим шагом требуется из расплава получить заготовку определённой формы. Чаще всего, это листовое стекло определённой толщины и линейного размера. Современная стекольная промышленность располагает двумя технологиями получения листовых стёкол:

1. Метод Фурко;
2. Флоат-метод.

Метод Фурко

Технология Фурко получила своё наименование в честь французского изобретателя, впервые внедрившего данный метод в производство в начале ХХ века. В основе данной технологии лежит метод постепенного вытягивания стекольного расплава из стекловаренной печи через специальные валики. В результате непрерывного проката стеклянной массы получалось длинное полотно. По мере вытягивания, расплав поступал в специальную камеру, где происходило его постепенное охлаждение методом обдува нагретым воздухом.

Затем остуженная стеклянная лента при помощи особых стеклорезных станков раскраивается на листы требуемого размера. Толщина стеклянного листа регулируется посредством перемены скорости вытягивания расплава из печи. Из-за особенности изготовления, подобное стекло получило наименование «тянутое». Производство стёкол методом Фурко, несмотря на технологическую отсталость, используется и в настоящее время. Правда, данная методика всё более уступает позиции в стекольной отрасли другой технологии — флоат-методу.

Флоат-метод

Производство листового стекла при помощи флоат-метода является более современным способом, чем технология вытягивания. Название данного метода происходит от английского слова «флоат», что означает «плавать». Изобретателем данной методики считается британская стекольная компания «Пилкингтон», впервые разработавшая и внедрившая в производство этот способ получения листовых стёкол. С момента изобретения флоат-методики прошло чуть более полувека, но на сегодняшний день она стала основной технологией, повсеместно потеснив способ вытягивания Фурко.

Особенностью данного метода является изготовление листового стекла путём формовки его на поверхности металлического расплава. Из плавильной печи жидкое стекло выливается в ванну, заполненную расплавленным оловом. Стеклянный расплав, будучи легче олова, растекается по его поверхности, постепенно, застывая. Это достигается тем, что температура плавления олова значительно ниже, чем у стекла — на поверхности жидкого олова образуется стеклянный лист. Толщина его определяется определённым объёмом влитого в ванну жидкого стекла, а конфигурация листа — формой самой ванны. Производство листового стекла флоат-методом на сегодня является основной технологией в стекольной отрасли не только в России, но и во всём мире.

Изготовление специальных видов стекольной продукции

Производство стекла не исчерпывается прямоугольными листами. Современная стекольная промышленность поставляет на рынок большой ассортимент стеклянных изделий, используемых в самых разных отраслях народного хозяйства и в повседневном быту.

• Автомобильные стёкла. Главное требование к внешнему остеклению автомобиля — прочность стекла и отсутствие опасности разлёта осколков при ДТП. Поэтому, производство авто стёкол осуществляется в два этапа: отливка двух одинаковых стеклянных заготовок, и склеивание их между собой при помощи особой плёнки. В результате получается многослойная конструкция, скреплённая между собой клейкой лентой. При аварии осколки разбитых автомобильных окон остаются висеть на внутренней плёнке, и опасность пораниться разбитым стеклом сводится к минимуму.
• Стеклотара. Производство стеклотары — банок, бутылок и прочих ёмкостей, — позволяет обеспечить необходимой посудой целый ряд отраслей хозяйства, прежде всего, пищевую и фармацевтическую. Процедура изготовления сводится к следующим этапам: получение стеклянного расплава; отливка ёмкостей определённой формы и объёма; закалка полученной продукции.
• Армированное стекло. Производство армированного стекла включает в себя одновременную формовку листа с внедрением в него усиливающей металлической или полимерной сетки. Это придаёт листу большую механическую прочность и сопротивляемость ударным нагрузкам, напряжениям на изгиб и излом.
• Стеклянное оптиковолокно. В последнее время всё большие темпы набирает производство оптического стеклянного волокна. Оно применяется в различных сферах электротехники и волоконной оптике для передачи видео изображения. Оптиковолокно состоит из ряда прозрачных стеклянных нитей, формируемых в пучки кабеля. Сварка передающих нитей стекла производится с помощью особого оборудования.
• Цветное стекло. Производство колерованных стёкол известна уже не одну сотню лет. Необходимый окрас стекольному расплаву придают при помощи различных добавок. Чаще всего в их качестве выступают марганец, кобальт и другие металлы, способные вступать в химическую реакцию с основными стекольными ингредиентами.

Как видим, современная стекольная отрасль — высокотехнологичное производство, выпускающее десятки разновидностей продукции. Благодаря научно-техническому прогрессу, на мировой рынок регулярно поступают новейшие сорта и виды стёкол, обладающие улучшенными физическими и химическими характеристиками, и предназначенные для использования в самых разных отраслях.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

что такое, виды, технология производства, свойства, назначение :: SYL.ru

Стекло – это материал, по некоторым свойствам не имеющий аналогов. До сих пор для его производства используются натуральные ингредиенты, повторная переработка испорченного изделия может происходить неоднократно без потери качества и почти без отходов.

Определение

Стекло может находиться в нескольких агрегатных состояниях на разных этапах производства. И все же, стекло – что такое и из чего его делают?

Согласно научному определению, стеклом является всякое аморфное тело, полученное методом расплава, которое при увеличении вязкости приобретает свойства твердого тела. При этом процесс перехода из одного состояния в другое является обратимым.

История материала

В повседневной жизни мы ежедневно используем стекло. Что такое и из чего его делают – это редко задаваемые в современности вопросы, настолько нам привычен материал. Ученые считают, что стекло впервые было получено случайно, проследить зарождение технологии невозможно. Первые изделия датируются примерно 2540 годом до нашей эры. В древней рецептуре присутствовали три компонента – сода, песок и глинозем. В дальнейшем научились улучшать свойства материала, добавляя к основным ингредиентам мел, доломит и другие составляющие. Весь состав, из которого варится стекло, называется шихта.

Цветное стекло начали получать, используя природные пигменты – окиси хрома, оксид никеля, кобальтовые добавки. Первое формованное изделие было получено в 1-м веке нашей эры римскими мастерами. Они же изобрели листовое стекло. Технология производства стекла в листах состояла в выдувании огромного, в человеческий рост цилиндрического пузыря из горячей массы. Пока она не остыла, ее разрезали вдоль длинной части и раскладывали на поддонах для выравнивания. Такая техника была распространена повсеместно до начала 20-го века. В России стекольное производство было открыто в 17-м веке и располагалось в селе Духанине, мастерами в то время были только иностранцы.

Состав

Для множества целей используется стекло. Что такое стекло, мы уяснили, а что представляют собой его основные ингредиенты? Состав исходных ингредиентов за весь период практики изготовления материала практически не изменился. Три основных компонента составляют основу (шихту) – это кремнезем или кварцевый песок, сода (оксид натрия) и оксид кальция, известный под названием известь. Составляющие соединяются в определенных пропорциях и плавятся в печи при температуре от 300 до 2500 °С. В состав шихты, в зависимости от желаемых свойств, добавляются поташ, борный ангидрид, битое стекло предыдущих варок или сырье вторичной переработки.

Технология

Для усиления или ослабления свойств соединений в процесс плавки добавляют усилители, глушители, красители, обесцвечиватели и т. д. После варки массу быстро охлаждают, что позволяет избежать образования кристаллов. Из всех составляющих самый большой процент в рецептуре занимает песок — от 60 до 80%. Песок выступает остовом, вокруг которого формируется стекловидный материал. Технология производства стекла остается неизменной в течение столетий.

Известь является еще одним компонентом, без которого не производится стекло. Что такое оксид кальция в составе ингредиентов? Эта составляющая придает материалу химическую устойчивость и усиливает блеск. Стекло можно выплавить лишь из песка и соды, но без извести оно растворится в воде. Третьим игроком в составе шихты является оксид металла — натрия или калия (до 17%). В смесь вводится в виде кальцинированной соды или поташа. Эти составляющие уменьшают температуру плавления, позволяя отдельным песчинкам полностью расплавиться и соединиться в монолит.

Виды

В зависимости от используемых компонентов в составе шихты, разделяют виды стекла:

• Кварцевое. Изготавливается из одного компонента – кремнезема. Обладает высокими качествами: устойчиво к высокой температуре (до 1000 °С) и термоудару, пропускает видимый и ультрафиолетовый спектр излучения. Производство связано с высокими энергетическими затратами, поскольку кремнезем (силикатное стекло) — тугоплавкое сырье и плохо поддается формовке. Основные сферы применения – химическая и лабораторная посуда, части оптических систем, ртутные лампы и пр.
• Натриево-силикатное. Изготавливается из двух компонентов, состав стекла – силикатный песок и сода (1:3). По своим свойствам имеет широкое применение в промышленности в качестве компонента какого-либо процесса, но не применяется в других сферах, изделия из него не изготавливаются. Основной недостаток – растворяется в воде.
• Известковое. Самый распространенный вид материала, из которого производится большинство изделий – листовое стекло, стеклотара, зеркальное полотно, посуда и многое другое.
• Свинцовое. В классический состав стекла (шихты) пропорционально добавляется оксид свинца. Свинцовое стекло отличается повышенными диэлектрическими свойствами, что позволяет использовать его в качестве лучшего изолирующего состава в телевизионных трубках, осциллографах, конденсаторах и пр. Наличие свинца в стеклянной массе придает материалу дополнительный блеск, сверкание, что часто используется при изготовлении художественных изделий, посуды и т. д. Хрусталь – один из видов свинцового стекла.
• Боросиликатное. Добавка оксида бора в состав материала увеличивает его устойчивость к термическому удару до 5 раз, существенно улучшаются химические свойства. Боросиликатное стекло используется для изготовления труб и лабораторно-химической посуды, изделий для бытовых нужд. Масштабным примером использования служит зеркало, созданное на основе боросиликатного стекла для крупнейшего в мире телескопа.
• Прочие виды стекла – алюмосиликатные, боратные, цветные и др.

Виды оконных стекол

Оконное стекло самый востребованный вид материала. Оно пропускает солнечный свет, осуществляет теплоизоляцию зимой и летом, препятствует проникновению шума, эстетически оформляет оконный проем и выполняет еще множество функций. На сегодняшний день существует широкий выбор видов стекла, каждый из которых отвечает определенным требованиям:

• Энергосберегающее. Вид стекла, тонированного в массе или покрытого специальной пленкой, которая обеспечивает проникновение в помещение коротковолнового солнечного излучения, а длинноволновое излучение отопительных приборов из помещения не выпускается. Второе название – селективное стекло. На сегодняшний день разработано несколько типов покрытий. Наиболее перспективными являются – К-стекло (нанесение окислов металлов на поверхность) и i-стекло (вакуумное многослойное напыление серебра — диэлектрика).
• Солнцезащитное. Снижает пропускание солнечного света в помещение. Разделяют на два вида – отражающее и поглощающее. Эффект достигается либо тонировкой стекла в массе при варке, либо нанесением специальной пленки на поверхность.
• Декоративное. Оконное стекло с дополнительными эстетическими характеристиками – узорчатое, цветное и т. д.

Безопасные стекла

Одним из отрицательных качеств стекла является его хрупкость, существуют технологии упрочнения материала. Самые распространенные виды:

• Армированное. Листовое стекло, при формовке которого в массу внедряется металлическая сетка. Сфера применения – производственные помещения, уличные осветительные приборы, облицовка лифтовых шахт и т. п.
• Ламинированное или триплекс. Два или больше стекол скрепляются между собой специальной пленкой или жидкостью. Этот вид материала существенно снижает уровень шума в помещениях. Также при использовании дополнительных цветофильтров при ламинации способно выполнять солнцезащитные функции. Триплекс обладает повышенной механической устойчивостью, при разбивании полотна осколки остаются прикрепленными к пленке, что делает его максимально безопасным для применения при фасадном, балконном, оконном, дверном остеклении.
• Огнестойкое. Чаще всего производится по технологии ламинации специальными пленками, которые при температуре свыше 120 °С меняют свои физические свойства и, расширяясь, становятся матовыми, придавая стеклу жесткость.
• Защитное. Представляет собой многослойный материал, состоящий из нескольких видов стекла, скрепленного полимерной пленкой. Например, силикатное стекло скрепляется с поликарбонатом и органическим стеклом. Такой светопрозрачный блок устойчив к механическим, химическим, ударным повреждениям. К защитным видам стекла относятся пулестойкое, ударостойкое, устойчивое к пробиванию и другие типы. Технические требования к материалу и классификация защитных стекол регулируются ГОСТом Р 51136.
• Закаленное. Обладает высокими прочностными характеристиками. Эффект обеспечивает технология производства стекла — в специальной тоннельной печи листы краткосрочно подвергаются воздействию высокой температуры и быстро охлаждаются. При разбивании закаленное стекло рассыпается на мелкие осколки, не несущие угрозы жизни и здоровью. Недостатком является невозможность механической обработки закаленного полотна, при малейшем воздействии оно разрушается. Большинство изделий из закаленного стекла сначала формуются, режутся или обрабатываются иным способом и только после этого проходят закалку.

Автостекло

Стекла для автомобилей обладают повышенными прочностными характеристиками, отвечающими требованиям безопасности. На сегодняшний день при производстве используются две технологии – ламинация (триплекс) и закаливание (сталинит):

• Закаленное получают термической обработкой обычного силикатного стекла, разогревая его в печи до температуры +600 °С с последующим быстрым охлаждением. Оно приобретает механическую и термическую прочность, но при сильных ударах разрушается, распадаясь на мелкие безопасные осколки, у которых отсутствуют режущие и колющие кромки. Российская маркировка – буква «З», европейская – «Т» или Tempered.
• Ламинированное – это два тонких листовых стекла, скрепленных полимерной пленкой под действием температуры и вакуума. Свойства стекла таковы, что оно остается целостным при сильных воздействиях, не распадается на осколки, если лопнуло. Части остаются скрепленными пленкой. У триплекса есть дополнительные возможности – тонировка цветофильтрами в процессе ламинации, дополнительная шумоизоляция салона, низкая теплопроводность и пр.

Современные разработки

Двадцатый век можно назвать временем широкого применения стекла. После разработки технологии механических способов получения материала его стали применять в самых разных областях — в качестве тончайшего волокна в сферах телекоммуникаций, с не меньшим успехом используется большими многотонными блоками в строительных технологиях.

Свойства стекла многообразны, их до сих пор продолжают изучать в научных институтах, а умельцы находят новые способы применения и изобретают новые виды. В 1940 году стеклоделы представили миру пеностекло. Его качествами является:

• Легкость — не тонет в воде, имеет ячеистую структуру, удельный вес немного превышает вес пробки.
• Влагоустойчивость, долговечность.
• Экологичность (в классический рецепт шихты добавлен кокс).
• Пожаробезопасен (не горит) и заглушает огонь.
• Материал можно распиливать на куски без ущерба для качества.

Сферой применения стали изоляционные материалы для опасных производств, холодильных камер и пр.

Для солнечных батарей используют стекло с проводящим покрытием из тонкого слоя оксида металлов. Панели с покрытием работают при температурах около 350 °С. Кроме того, такое стекло монтируют в кабины самолетов, чтобы избежать наледи и сохранить тепло внутри кабины.

Важным достижением современности стала возможность производства стеклокерамики. Материал изготавливается по технологии обычного стекла, но на последнем этапе охлаждения процесс замедляется, и происходит кристаллизация в массе материала. Катализаторами служат специальные добавки, которые никак не влияют на внешнее состояние стекла, но образуют мелкие кристаллы. Материал без деформации выдерживает высокие температуры и более устойчив ко всем видам повреждений. Используется в ракетостроении, бытовой технике, лабораториях, частях двигателя и во многих других областях.

способы утилизации и вторичного использования банок, бутылок, стеклобоя, как происходит переплавка битого сырья для повторного применения

Утилизация стекла и вторичная его переработка – это очень важное направление во всей отрасли работы с отходами производства и жизнедеятельности человека.

Она необходима для защиты окружающей нас природы, сбережения не возобновляемых природных химических элементов и ресурсов.

В большинстве стран с развитой экономикой эта проблема давно решена.

Эффективность переработки утилизированного стекла достигает максимальных процентов, так как это очень выгодно с экономической точки зрения, да и законы в этих государствах способствуют развитию отрасли.

В Российской Федерации сфера сбора с последующей переработкой стекольного боя находится в зачаточном состоянии и огромные массы захороненного стекла негативно влияют на окружающую среду.

К тому же, такое нерачительное отношение к готовому сырью не способствует интенсификации экономики страны.

Эта статья посвящена необходимости вторичной переработки стекла, технологии такой утилизации и продукции, которую сможет выпускать предприниматель, решивший заняться таким видом бизнеса.

Зачем нужна утилизация?

Сдавать в пункты приема стекольный бой, стеклянную тару и другие изделия из этого материала для последующей переработки следует по довольно веским причинам, которые приведены ниже:

1. Этот материал практически не разлагается при захоронении. Изделия из него могут пролежать в земле сотни лет в первозданном виде. Только по прошествии тысячелетий они будут подвержены полному биологическому и химическому разложению. Поэтому без сбора и переработки стекла невозможно представить экологическую безопасность планеты, так как за непродолжительное время она вся будет усеяна изделиями из этого материала. К тому же стекло хрупкое и его бой представляет опасность для человека, животных и растений.
2. Стеклянное вторсырье позволяет в значительной степени экономить природные ресурсы. Если в производстве новых изделий использовать всего лишь 10% боя, то можно снизить потребление природного газа на 3%. Ну а если перевести технологию производства такой продукции полностью на применение боя стекла, то экономия по газу составит 30%. Не правда ли, что это отличный показатель, который позволит значительно снизить себестоимость конечной продукции.
3. Вторичное использование стекла позволяет сохранить огромные площади земли, которые, в противном случае, должны превратиться в экологически опасные свалки не переработанных отходов. К тому же сдача стекольного боя и изделий из этого материала в специализированные приемные пункты приносит людям пусть небольшой, но стабильный доход. Дополнительные денежные знаки вряд ли кому-нибудь будут лишними.
4. При переработке собранного стекла можно экономить не только на природном газе, но и на таких материалах, как известняковые смеси, кальцинированная сода и песок, которые используются в стекольном производстве. Стеклянная продукция является полностью перерабатываемым материалом, так что вторичное ее использование полностью безотходный процесс, что заметно снижает негативное воздействие на окружающую нас природу.

Таким образом, утилизация и вторичное использование стекольных отходов необходима для обеспечения экологической безопасности, сохранения природных ресурсов и удешевления производства продукции из стекла.

Типы тары, подлежащие сбору

Исходным стекольным вторсырьем могут быть различные емкости, изделия и бой. В основном это банки и бутылки, которые принимаются в пунктах приема стеклотары.

В последнее время вторичное использование такой тары сходит на нет, и в основном она идет на переработку.

Отходы стекла делятся на разные классы в зависимости от цвета: бесцветные (БС), коричневые (КС), зеленые (ЗС) и т. д.

В зависимости от цвета и производится сортировка стекольного боя перед последующей переработкой.

Стеклянные изделия выпускаются на основе одних и тех же веществ: кварцевого песка, соды и карбоната кальция.

Следует знать, что многие виды стекла изготавливаются с использованием специальных добавок и примесей. Такой материал подлежит переработке в редких случаях, поэтому в основном вторично используется битое стекло.

Этапы переработки сырья

Стекольный бой перерабатывается в готовый к использованию материал способом переплавки в специальных печах.

Процесс утилизации проходит в несколько этапов, которые описаны ниже.

1. На первом этапе происходит оплачиваемый сбор отходов стекла у населения, предприятий и организаций. Для этого организовываются специальные пункты приема и заключаются договора с крупными предприятиями, где отходы стекла являются частью технологического процесса. В этом процессе большую роль имеют городские свалки, на которых формируются большие массы таких отходов.
2. В дальнейшем, на перерабатывающем предприятии, собранные стекольные отходы проходят первичную мойку и сортировку по классам. Сортировка самая трудоемкая работы, так как выполняется вручную на движущемся конвейере. После разделения по цвету стекольный бой подвергается измельчению в дробильных агрегатах и просеиванию с сортировкой по фракциям.
3. На последнем этапе выполняется плавка подготовленного сырья в специальных плавильных печах, где при высокой температуре отходы превращаются в однородную стеклянную массу определенного цвета. Из этой массы и формируются новые стеклянные изделия. Продукция может изготавливаться как полностью из стекольного, так и с добавлением определенного количества исходных компонентов: кварцевого песка, извести и соды.

Конечно, это краткий обзор технологии переработки стекла без многих деталей, все значительно сложнее.

Чаще всего первичную переработку для получения сырья выполняют на отдельных предприятиях и поставляют полученный продукт производителям различных стеклянных изделий.

Да и сам процесс плавки имеет свои нюансы, но в общем все выглядит как описано выше. Рассмотрим каждый из этапов переработки стекла, начиная с сортировки, в более расширенной форме.

Сортировка, мойка и сушка

Эта операция начинается на приемных пунктах стеклотары, где бутылки и банки разделяются по цвету.

Непосредственно на перерабатывающих предприятиях сортировка осуществляется на конвейере с использованием ручного труда или специальных автоматических сепараторов.

Для небольших предприятий в основном используется ручной труд, а на крупных перерабатывающих заводах применяется автоматическое оборудование, такое как фотосепараторы и другие системы разделения стеклянного боя.

После разделения стекла по цвету происходит мойка отходов, отделение различных включений и сушка горячим воздухом.

От степени очистки исходного сырья зависит качество конечной продукции, поэтому чистка и сепарация стеклянного боя очень важная операция во всей технологической цепочки.

Она выполняется в нескольких вращающихся емкостях, соединенных между собой транспортерами. Оборудование укомплектовывается различными ловушками, магнитными сепараторами, фильтрами и решетками. На заключительном этапе сырье сушится в сушильных камерах.

Дробление и переплавка

После очистки стеклянных отходов их необходимо раздробить до определенных фракций, в зависимости от техпроцесса изготовления конечного продукта.

Дробление сырья выполняется на специальных автоматических линиях.

Работает такое оборудование следующим образом.

Подготовленные отходы стекла загружаются в молотковые дробилки, где подвесные молотки дробят сырье до необходимого размера и поступают в разгрузочную камеру через калибровочное сито. Одновременно с этим циклон очистки удаляет из сырья стеклянную пыль.

Полученная в после дробления стекольное сырье готово к использованию. Его только необходимо промыть специальным раствором, высушить, добавить необходимые присадки и расфасовать или отправить в печь на переплавку.

Фасованное сырье отправляется на переработку. Если же на предприятии налажен полный цикл получения готовой продукции из отходов стекла, то необходима либо плавка, либо другая технологическая операция.

Переплавка сырья производится в специальных газовых печах. Жидкая стеклянная массы может поступать в формы или на специальные выдувные линии для получения готовой продукции. Все зависит от вида изделий, которые необходимо из отходов стекла.

Пеностекольные блоки< формируются из вспененной горячей стекольной массы в формах определенного размера, а бутылки и банки выдуваются на автоматических станках, также в специальные металлические формы.

Некоторые виды стеклянной тары можно использовать вторично, без переплавки боя в печах и изготовления новых изделий. К ним относятся стандартные бутылки и банки, которые после мойки и дезинфекции продаются потребителю, что приносит неплохой доход.

Продукция из стеклобоя

Кроме тары, из отходов стекла можно изготовить недорогие и востребованные на рынке изделия, особенно для строительной индустрии.

Стеклянный бой используется в производстве многих стройматериалов, но наиболее популярными из них являются следующие позиции:

1. Стекловата. Универсальный утеплитель с высокими звукоизоляционными свойствами. Для его производства стеклянные отходы переплавляются в специальное волокно, которое и является основой продукта. Стекловата, изготовленная из отходов, значительно дешевле традиционной продукции из песка, соды и известняка.
2. Пеностекло. Высококачественный утеплитель, выпускаемый в виде гранул, блоков, листов и т. д. Технология производства пеностекла из стекольного боя довольно проста. Отходы размельчаются, плавятся и вспениваются в специальных установках с последующим охлаждением.
3. Жидкое стекло.Универсальный материл, который используется в различных производственных и бытовых сферах. Силикатный клей – это и есть жидкое стекло. В строительстве используется для гидроизоляции, как добавка в бетон и т. д. Стеклобоем заменяют песок при производстве жидкого стекла, что снижает стоимость продукции.
4. Интерьерная плитка. Из отходов стекла можно выпускать отличную плитку для отделочных работ. Технология производства элементарная: измельченное стекло смешивается со специальной смолой и разливается по формам для затвердевания. Плитка имеет «дорогой» внешний вид и обладает водоотталкивающими свойствами.

Конечно, это далеко не полный перечень продукции, которую можно производить из отходов стекла, но это самый популярный товар, выпускаемый на основе стеклянного боя.

Заключение

На отходах стекла вполне реально построить собственный рентабельный бизнес.

Не только сбор этого мусора может приносить реальную прибыль, но и глубокая переработка до получения ликвидной продукции.

Рециклинг стекла – это актуальная задача для российских предпринимателей, так как этот бизнес слабо развит в нашей стране и имеет хорошие перспективы. К тому же, с его помощью мы сохраняем природу для будущих поколений!

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Как производят стеклянные бутылки. — Как это сделано, как это работает, как это устроено — LiveJournal

Часто бывает, когда я иду на завод, даже не представляю, что меня там ждёт. В этот раз было то же самое, мне предстояло посетить крупнейшее за Уралом производство стеклотары и я воображал огромные производственные площади, но на деле все оказалось иначе.

1. Стекольная линия.

Речь пойдёт о Новосибирском предприятии ОАО «Завод «Экран».

История завода началась после Великой Отечественной Войны — именно тогда Советский Союз задумался о создании базы для производства электровакуумных приборов для радиолокации и телевидения.  В 1948-м было принято решение о строительстве завода, а в 1954-м он уже начал свою работу как предприятие электронной промышленности по выпуску электронно-оптических приборов, электронно-лучевых трубок для осциллографии и кинескопов для комплектации телевизионных заводов. На протяжении десятилетий завод исправно поставлял свою продукцию для нужд предприятий-партнеров, но, с прекращением в России массового производства телевизионной техники в 1994 году, он был перепрофилирован на выпуск стеклотары.
2.

Сегодня ОАО «Завод «Экран» — предприятие, занимающее лидирующую позицию среди производителей стеклотары на территории от Урала до Дальнего Востока. Ассортиментный ряд завода составляют бутылки из бесцветного стекла емкостью от 0,25 л до 1 л для розлива ликеро-водочных изделий, пива и газированных напитков; банки для соков, соусов и других консервированных продуктов емкостью от 0,25 до 3 литров; бутылки из коричневого стекла.
3. Стекловарная печь.

Говоря крупнейшее производство стеклотары за Уралом, я имел ввиду, что производственная мощность предприятия — 620 млн. шт. стеклобутылок в год. Если поделить на 365, мы получим около 1,7 млн. шт. в день. Одному Новосибирску столько бутылок было бы много, стеклотара пользуется спросом у предприятий Сибирских и Дальневосточных округов РФ, а также Казахстана и Киргизии.

Но крупнейшее производство в данном случае — это всего лишь два цеха (производство бесцветной бутылки и коричневой).
4. Готовые, но ещё не прошедшие контроль качества бутылки.

Технология производства стеклотары состоит из следующих последовательных процессов:

— подготовка исходного сырья,
— составление шихты,
— варка стекломассы,
— формирование и отжиг изделий,
— контроль качества и упаковка.

Подготовка исходного сырья представляет собой очистку исходных сырьевых компонентов от нежелательных примесей и их подготовка к дальнейшей обработке и применению. Этому следует складирование отдельных видов сырья и подача сырьевых компонентов в приемные бункера.

Шихта — это сухая смесь материалов, которые подаются в печь для получения стекломассы. Главное в процессе составления шихты, это отвешивание компонентов в определенных пропорциях и их перемешивание, с целью получения однородной массы. Для приготовления шихты используются следующие сырьевые материалы: песок кварцевый, мука доломита, стеклобой, мел технологический, глинозем, сода кальцинированная, сульфат натрия, обесцвечиватели, красители и т.д.

5. Стекловарная печь, в которую подаётся шихта и стеклобой. Производительность такой печи около 180 тонн стекломассы в сутки.

Варка стекломассы — самая сложная операция всего стекольного производства, производится в ванных печах непрерывного действия, представляющих собой бассейны, сложенные из огнеупорных материалов.

При нагревании шихты до 1100…1150 град С происходит образование силикатов сначала в твердом виде, а затем в расплаве. При дальнейшем повышении температуры в этом расплаве полностью растворяются наиболее тугоплавкие компоненты — образуется стекломасса. Эта стекломасса насыщена газовыми пузырьками и неоднородна по составу. Для осветления и гомогенизации стекломассы ее температуру повышают до 1500… 1600 град С. При этом вязкость расплава снижается и соответственно облегчается удаление газовых включений и получение однородного расплава.
6. Стекломасса на выходе из печи.

Цвет и прозрачность бутылки, определяется добавлением (или отсутствием) красителей и глушителей в шихту. Глушители (соединения фтора, фосфора и др.) делают стекло непрозрачным. К красителям относят соединения кобальта (синий цвет), хрома (зеленый), марганца (фиолетовый), железа (коричневые и сине-зеленые тона) и др.

7. Процесс довольно дурнопахнущий.

Стекловарение завершается охлаждением стекломассы до температуры, при которой она приобретает вязкость, требуемую для выработки стеклоизделий выдуванием.

8. Подача стекломассы на стекольные линии. Внизу кадра видны две падающие яркие капли стекломассы — это будущие бутылки.

9. Процесс создания капель стекломассы.

10.

11. Готовая стекломасса подаётся к формовочным автоматам, где осуществляется формовка изделий с применением соответсвующей оснастки.

12.

13. Десятисекционная линия, производящая бутылки из коричневого стекла.

14.

После прохождения процесса формования, стеклоизделие проходит дополнительную термическую обработку (отжиг) в печах прямого нагрева. Отжиг необходим для снятия внутреннего остаточного напряжения в стеклотаре, что придаёт изделию сохранность в процессе дальнейшей обработки и эксплуатации.
Температура изделий на входе в печь отжига: пр. 400°C — 500°C.
Температура изделий на выходе: пр. 50°C – 80°C.
15. Стеклотара после отжига

16. Опрыскивание бутылок специальным раствором, который предотвращает появление царапин и потертостей на бутылках при транспортировке.

17. Продукция готова, осталось только пройти контроль качества.

18. Данный стекольный комплекс оснащён современными инспекционными машинами, которые ежесекундно сканируют параметры каждой стеклобутылки на соответствие требованиям покупателя.

19. Упакованная продукция.

Я показал процесс изготовления бутылок на новом стекольном комплексе. Есть ещё другой цех, где делают прозрачные бутылки и банки, где контроль качества производится вручную. Первые  4 и следующие 7 фотографий сняты именно там.
20. На производстве в обоих цехах очень шумно. Приходится ходить в берушах или шумопоглощающих наушниках.

21. Процесс создания двухлитровой банки.

22.

23. Чекушки.

24. Водочные бутылки после отжига.

25. Контроль качества.

26. Готовая продукция.

Советую посмотреть небольшой видеоряд, снятый мной на производстве.

Спасибо за внимание.

Взят у dedmaxopka в Производство стеклотары

Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Наши каналы на ютюбе
Как это сделано — https://goo.gl/fy5MFe
Kak eto sdelano — https://goo.gl/8YGIvl
Жан Пежо — https://goo.gl/L88mip

Сообщество в Живом Журнале — http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/
Facebook — https://www.facebook.com/kaketosdelano/
Вконтакте — https://vk.com/kaketosdelano
Одноклассники — https://ok.ru/kaketosdelano
Твиттер — https://twitter.com/kaketosdelano
Инстаграм — https://www.instagram.com/kaketosdelano/

Официальный сайт — http://ikaketosdelano.ru/

Мой блог — http://aslan.livejournal.com
Инстаграм — https://www.instagram.com/aslanfoto/
Facebook — https://www.facebook.com/aslanfoto/
Вконтакте — https://vk.com/aslanfoto