Как производят стекло | Как это сделано

Зачем вообще для стекловарения нужны печи? Дело в том, что чтобы из стекла сделать что-нибудь полезное, нужно его сначала расплавить, а плавится оно при температурах ни много, ни мало, 1400-1600 °С.

Сырьем для изготовления стекла служит, главным образом, кварцевый песок (оксид кремния SiO2)

Кварцевый песок

Чтобы придать стеклу необходимые свойства, кварцевый песок смешивают с разными добавками, в основном, это известняк (тот, который ракушечник, с фасадов зданий), полевой шпат, доломит, сода и красители (оксиды металлов)

Известняк

Полевой Шпат

Доломит

Таких добавок в стекле бывает до 20-30%. Вообще-то, чем больше добавок, тем ниже вязкость расплава (грубо говоря, он «текучее») и ниже температура плавления, т.е. его обрабатывать проще, например, выдувать бутылки и пр. можно уже при 800 °С. Но может быть и по-другому: если, например, в смесь оксид бора добавить, выйдет борсиликатное стекло, жаростойкое и устойчивое к перепадам температур — на радость домохозяйкам. Стекло же из чистого оксида кремния получится тугоплавким, из него чтобы что-нибудь выдуть, придется до 1600 °С разогреть.

В общем, с сырьем разобрались. Всё, что надо, тщательно очищают, измельчают (этим обычно специальные обогатительные фабрики/производства занимаются), перемешивают и засыпают в стекловаренную печь через специальное окно. Внутри печи в огромном бассейне за дело берется практически инфернальный огонь и превращает за несколько часов песок в жидкость.

Пламя внутри печи.

Кстати, раскочегаривание такой печи до нужной температуры — непростой, долгий, а главное, дорогой процесс (сколько топлива надо, чтоб такую огромную дуру на 2-9 тыс. тонн стекла разогреть!), поэтому, разжегши её единожды, стараются больше не гасить: процесс варки стекла за 10-15 лет службы печи прерывают только пару раз для холодного ремонта.

Естественно, смесь расплавляется не сразу вся, а постепенно; по мере расплавления она перемешивается, из нее выходят пузырьки воздуха. То, что уже хорошо расплавилось, собирается на дне бассейна (плотность-то у расплава выше) и по закону сообщающихся сосудов перетекает под стенкой, проходящей через бассейн, в другую его часть, подальше от пламени и еще не расплавленной смеси.

Тут температура немного ниже, и жидкое стекло отсюда поступает уже в следующую, рабочую ванну за пределами печи, а оттуда уходит на обработку. Чтобы получить, например, листовое стекло для окон и зеркал, его отливают и прокатывают почти как металл.

Чтобы получить идеально ровную поверхность, на современных заводах расплавленное стекло сначала выливают в бассейн, полный расплавленным оловом, и оно, стекло, плавая на поверхности олова, распределяется по нему равномерным тонким слоем и остывает примерно с 1000 до 600 °С, так получают так называемое флоат-стекло (float-glas).

Как я уже говорил, процесс этот непрерывный, и на выходе после охлаждения получается бесконечная стеклянная лента. Но прежде, чем её на куски разрезать, поверхность вновь нагревают газовыми горелками: таким образом запаиваются микротрещины, которые все равно образуются даже несмотря на постепенное охлаждение из-за разности напряжений внутри стекла при твердении. В результате стекло выходит особенно прозрачным.

Производство флоат-стекла

Старая технология, применявшаяся на советских заводах, предусматривала вертикальное вытягивание стеклянной ленты при интенсивном охлаждении поступающей из печи массы. Стекло, произведенное таким образом, отличается значительно большими оптическими искажениями.

Ну вот, вроде почти со всем разобрались. На картинке только еще одна непонятная часть печи осталась: регенератор. Штуковина замечательная и гениальная в своей простоте. За её изобретение еще в 1856 году младший из братьев Сименсов, Фридрих, получил английское дворянство. А смысл в том, чтобы экономить топливо для стекловаренной печи, подогревая воздух, подающийся в печь для горения. И экономия на топливе может достигать 40%!

Принцип работы регенератора

Регенератор состоит из двух одинаковых шахт, заполненных жаропрочными керамическими сборками, образующими внутри шахт множество мелких каналов для воздуха. Воздух поступает через первую шахту, попадает в печь через окно, смешивается с топливом (газом) и сгорает. Раскалённые продукты горения уходят через другое окно во вторую шахту, и прежде, чем выйти наружу, нагревают упомянутые керамические сборки. Потом, как они достаточно накалятся, минут через двадцать, поток воздуха пускают через вторую шахту, он в ней разогревается перед попаданием в печь, а отработанные газы начинают разогревать сборки в первой шахте. Затем цикл повторяется.

За рамками этого рассказа остались разнообразные жаропрочные керамические покрытия внутри печи (металл для такой температуры не годится). С ними всё тоже довольно занимательно: физические и химические процессы, протекающие во время плавления стекла, приводят к удивительным образованиям: внутри печи начинают расти сталактиты!

Источник

что такое и как производится? Свойства стекла

Каждый из нас не раз встречал стекло. Что такое этот хрупкий и прозрачный материал, знает любой школьник. Мы каждый день видим его в зеркалах, окнах, в посуде и элементах мебели, но хорошо ли мы знакомы с ним? Как оно производится, что собой представляет и каковы свойства стекла?

Что значит это слово

Существует немало справочных материалов, которые могут помочь в этом вопросе. Каково же значение слова «стекло» по одному из наиболее популярных источников? Словарь Ожегова характеризует это вещество как твердый материал, получаемый из кварцевого песка, смешанного с окислами некоторых металлов. Даже определение дает некоторое представление о способе производства данного материала. Но к этой теме мы перейдем позже.

Наверняка все привыкли, что стекло – это прозрачный материал. Но обратите внимание – словарь Ожегова не дает такого уточнения. Стекло может быть не только прозрачным, но также цветным или матовым. А вот состав материала при этом отличается несущественно.

Из чего делают стекло

Стандартный состав стекла представляет собой смесь чистого кварцевого песка, извести и соды. Для изменения свойств материала могут использоваться различные добавки. Но все-таки основным составляющим компонентом является именно чистый речной песок. Его количество составляет примерно 75% от всей смеси. Сода позволяет снизить температуру плавления песка почти в 2 раза. Известь защищает стекло от воздействия большинства химических веществ, а также добавляет прочности и блеска.

Дополнительные примеси:

• Марганец. Его добавляют в стекло для получения специфического зеленого оттенка. Для получения других цветов может использоваться никель или хром.
• Свинец придает стеклу дополнительный блеск и характерный звон. Материал получается более холодным на ощупь. Стекло с примесью свинца называется хрусталь.
• Оксид борной кислоты тоже придает материалу дополнительный блеск и прозрачность, при этом понижая коэффициент теплового расширения изделий.

История производства стекла

Еще 6000 лет назад люди умели создавать этот красивый и хрупкий материал. Конечно, его внешний вид несколько отличался от современного стекла, поскольку в Древнем Египте и Месопотамии не было оборудования для качественной очистки песка и других инструментов. Тем не менее производство стекла началось именно там. Благодаря устойчивости к воздействиям окружающей среды этот материал дал историкам представление о культуре и технических возможностях древнейших народов.

В России первый завод по производству стекла появился в 1636 году. Он был расположен недалеко от Москвы. Там создавались посуда и оконные стекла. Большое развитие эта отрасль промышленности получила при Петре I.

Только в 1859 году изобретение насоса высокого давления позволило создавать стекло без участия стеклодувов. Это значительно упростило производство. А в начале 19 века было обнаружено интересное свойство материала – если готовое изделие разогреть до определенной температуры, механические свойства стекла повысятся на 400%.

Современное производство

Технологии шагнули далеко вперед, что позволило создавать любые материалы в огромных количествах и с наименьшими затратами человеческих сил. В настоящее время существует немало заводов, на которых по стандартной налаженной технологии создается стекло. Что такое современный материал, получаемый из расплавленного кварцитового песка, узнаем, ознакомившись с технологией. Как пример возьмем листовой материал.

Производство стекла по этапам:

1. Все необходимые ингредиенты загружают в печь и разогревают, пока не образуется жидкая однородная масса.
2. В специальном гомогенизаторе этот сплав перемешивают до однородного состояния.
3. Полученную массу выливают в плоскую емкость, на дне которой находится расплавленное олово. Там стекло распределяется, образуя равномерный тонкий слой.
4. Остывший и затвердевший материал отправляется на конвейер. Там проводится контроль толщины стекла и нарезка. Материал, не прошедший проверку, а также бракованные детали отправляются на переплавку.
5. Производится последняя проверка качества, после чего стекло поступает на склад готовой продукции.

Виды стекла

В настоящее время этот материал является одним из наиболее распространенных. Неудивительно, что существуют различные типы стекла, отличающиеся как по внешнему виду, так и по физическим свойствам. Вот некоторые из них:

1. Хрустальное стекло. Это материал, содержащий в своем составе свинец. О нем мы говорили выше.
2. Кварцевое стекло. Содержит в составе чистейший песок, благодаря чему отличается высокой прочностью. Способно выдерживать скачки температуры, поэтому используется для создания оптических приборов, лабораторной посуды и окон.
3. Пеностекло. Легкий строительный материал, который может быть использован как для отделки, так и для кладки стен и полов. Содержит в составе большое количество пустот, благодаря чему имеет высокие тепло- и звукоизоляционные свойства.
4. Стекловата. Объемный воздушный материал, состоящий из тонких и очень прочных нитей. Огнестойка, поэтому используется не только в строительстве, но и при пошиве одежды пожарных и сварщиков.

Применение стекла

В зависимости от свойств и внешнего вида этому материалу можно найти почти любое применение. Основной потребитель изготавливаемого в наше время стекла – строительная отрасль. В ней используется более половины изготовляемого материала. Его назначение может быть самым разнообразным – облицовка стен, остекление окон, возведение стен из пустотелых кирпичей, теплоизоляция и т.д. К строительной области можно отнести и витражное стекло. Что такое готическое окно, знают наверняка все. Как правило, оно выложено из большого количества цветных стеклышек. В наше время витражи не потеряли своей актуальности и используются как в строительстве, так и в производстве мебели.

На втором месте по популярности идут стеклянные сосуды различного назначения. Немного меньше производится посуды. Стоит отметить, что в химической отрасли стекло является незаменимым материалом, поскольку оно устойчиво к большинству реагентов.

Физические свойства

Как и любой другой материал, стекло обладает рядом качеств, которые необходимо знать, прежде чем использовать его в той или иной области.

1. Плотность. Может варьироваться в зависимости от состава смеси и способа изготовления. Значение плотности стекла может колебаться от 220 до 650 кг/м³.
2. Хрупкость. Эта характеристика является отличительной особенностью стекла и ограничивает его применение в строительной области. В настоящее время учеными создаются более сложные сплавы, максимально увеличивающие прочность материала.
3. Термостойкость. Обычное стекло выдерживает температуру до 90 ^оС. После обработки термические свойства материала значительно повышаются. Например, промышленное стекло способно выдерживать температуру более 200 ^оС.

Интересные факты

Мы узнали многое про стекло – что такое, как производится и какими свойствами обладает. Самое время немного отвлечься и ознакомиться с наиболее интересными фактами об этом весьма распространенном материале. Мало кто знает, что:

• Скорость движения трещины по разбитому стеклу составляет 4828 км/ч.
• Время разложения этого материала составляет примерно миллион лет.
• Стекло можно неоднократно переплавлять практически без потери качества. В этом отношении у него почти нет аналогов.
• Являясь аморфным материалом, расплавленное стекло не затвердеет при быстром охлаждении. Для этого нужны специальные условия.

Стекло не зря так активно используется в строительстве и других областях жизни человека. Наверняка оно еще долго будет оставаться одним из наиболее популярных материалов. В пользу этого утверждения говорят прочность, долговечность и относительная простота изготовления стекла, связанная с тем, что компоненты для его создания присутствуют на Земле в большом количестве.

История стекла в истории человечества. Изобретение и изготовление стекла

Как известно, стекло, используемое нами в повседневной жизни, – материал искусственный. Но у него есть природный аналог – обсидиан. Он представляет собой застывшую вулканическую лаву или оплавленную скальную породу. Именно обсидиан использовался первобытными людьми для изготовления различных режущих инструментов, а также украшений.

Рукотворное стекло, история происхождения которого будет рассмотрена ниже, поначалу мало отличалось от природного. Оно не могло похвастаться ни красотой, ни прозрачностью.

История изобретения стекла: легенды и домыслы

Античный исследователь Плиний Старший приводит в своих трудах сведения о том, что искусственное стекло появилось благодаря путешественникам, которые готовили пищу на песчаном берегу и в качестве подставки под котёл использовали кусок натуральной соды. На следующий день на внешних стенках котла была обнаружена стеклянная корка. Гипотеза Плиния была опровергнута только в 20 веке. Ученые доказали, что выплавить стекло на открытом огне невозможно. Впрочем, уже несколько тысячелетий назад жители Древнего Египта и Двуречья научились плавить стекло в ямах. Температура в этих примитивных печах была достаточно высокой, чтобы из песка, щёлочи и извести образовался новый материал. Однако первое рукотворное стекло, скорее всего, действительно было создано случайно в процессе производства глиняной посуды.

Древнейшие технологии

История стекла в истории человечества насчитывает более 4 тысяч лет. Изображения и артефакты, найденные в гробницах фараонов, дают представление о древнейших способах производства и вкусовых предпочтениях египтян. Так, стекло изначально использовали в качестве глазури для глиняной посуды. Также из него делали бусины, флакончики и подвески. Египтяне, в отличие от жителей Двуречья, предпочитали непрозрачное стекло. Его окрашивали окислами металлов в синий, фиолетовый, желтый и другие цвета. Только чиновники и особы царской крови могли позволить себе стеклянные изделия. Мелкие предметы изготавливались следующим методом: на металлический прут помещался глиняный сердечник, на который наматывали горячее стекло.

Крупные делались так: форму помещали в стеклянную массу и поворачивали. Стекло тонким слоем оседало на стенках и затвердевало, а форма впоследствии извлекалась.

Эволюция производства. Античность

История возникновения стекла (рукотворного, разумеется) отражена во многих музейных собраниях. Рассматривая коллекции египетских древностей, можно сделать вывод, что старейшие изделия не отличались сложностью. Детали выплавлялись отдельно и прилеплялись к основному объему. Египтяне также практиковали изготовление мозаичного (наборного) стекла, которое использовалось для украшения мебели. Эту технику спустя несколько веков переняли и отточили римляне. Кроме того, незадолго до начала нашей эры ремесленники из Александрии изобрели стеклодувную трубку. С её помощью из раскалённой массы выдували пузырь и постепенно придавали ему форму различными специальными инструментами. Кроме свободного выдувания, в античности получило распространение выдувание в матрице. Иногда мастера использовали целый комплекс форм, из которых потом собирали готовое изделие. Метод позволял изготавливать сложные стеклянные конструкции. Более того, римляне научились застеклять окна. Античное оконное стекло было довольно мутным и очень тонким и отливалось (предположительно) в плоских формах.

Средние века и Возрождение. Достижения венецианцев

Римляне способствовали распространению стеклоделия в Европе. Правда, местные (в частности, Кёльнские) изделия уступали по качеству восточным, но зато немецкие мастера изобрели листовое стекло. По составу оно мало чем отличалось от современного. Мастера из Венеции пошли еще дальше. История стекла в истории человечества немыслима без вклада венецианцев. Они целенаправленно работали над улучшением свойств материала и добились его исключительной прозрачности. Политика протекционизма в отношении местного производства принесла плоды: здешний хрусталь высоко ценился в Европе.

Кроме посуды и листового стекла, венецианские умельцы изготавливали линзы для очков и зеркала. Почти половина населения города была занята в стекловарении. Цеха даже были перенесены на остров Мурано во избежание городских пожаров и утечки информации. Конечно, у венецианцев были и конкуренты, в первую очередь, генуэзские ремесленники. Но аналог муранского стекла был получен англичанином Джоном Равенкрофтом только в 17 веке.

История появления стекла на Руси. Развитие ремесла

На Русь этот дорогой материал попал из Византии. В Киево-Печерской лавре археологи раскопали мастерские стеклоделов, относящиеся к 11 веку. Но изделий сохранилось мало, секреты мастерства были утрачены. Поэтому сложно предположить, была ли русская история стекла. В истории человечества нередко случалось так, что многие вещи приходилось изобретать заново. Возрождение ремесла случилось только в 17 веке (в 1639 году), когда швед Ю. Койет выстроил неподалеку от столицы завод по производству оконных стёкол и аптекарской посуды. Тридцатью годами позже был создан Измайловский завод. Здесь изготавливались предметы роскоши, главным образом изысканные «потешные» кубки по образцу венецианских.

В 18 веке несколько стекольных заводов заработало в окрестностях Петербурга. Было заново изобретено цветное стекло. Изделия расписывались золотом и серебром, украшались прозрачными и непрозрачными эмалями.

Современное стеклоделие

В 18-19 веках история стекла в истории человечества обуславливалась промышленной революцией. По всей Европе происходило совершенствование производственного процесса. Появлялись новые печи, изменялись технологии вытягивания и обработки массы. Строились заводы, продукция которых была ориентирована на обывателя, а не на царствующих особ. Иными словами, стекло стало доступным. К началу 20 века в средней полосе России работало множество небольших предприятий, выпускавших посуду и листовое стекло. Правда, они не могли удовлетворить растущих потребностей: объем импорта оставался высок.

В 1959 году английские технологи изобрели новый способ растяжки и выравнивания стекла в ванне с расплавленным оловом. Он получил название «флоат-метод». Эта технология, несколько модернизированная, используется и в современном производстве.

Как делают стекло? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

Основу стекла составляет один из самых распространённых материалов: кварцевый песок. Его подвергают специальной обработке, нагревая до критических температур. При этом отдельные частички песка сплавляются между собой. Затем следует быстрое охлаждение получившейся массы, в ходе которого песчинки просто не успевают вернуться в первоначальное состояние.

Процесс изготовления стекла состоит из нескольких этапов:

1. Песок плавят до жидкого состояния в специальной печи. Кварцевый песок плавится при температуре 2300 градусов Цельсия. Добавление карбоната натрия (соды) снижает необходимую для стеклообразования температуру до 1500 градусов Цельсия. Однако сода вызывает разъедание стекла водой. Поэтому, чтобы нейтрализовать это явление, в стекло дополнительно вводят оксид кальция (известь).

2. В зависимости от назначения стекла в эту смесь добавляют другие химические вещества. Наиболее распространённая добавка для декоративных стекол — это оксид свинца, который обеспечивает блеск, а также низкую твёрдость, облегчающую резку. Чтобы сделать стекло более стойким, в него вводят оксиды магния или алюминия.

3. Чтобы придать стеклу нужный оттенок, в расплавленную массу добавляют оксиды различных металлов. Например, с помощью оксида железа его делают красным, оксида никеля — фиолетовым или коричневым, оксида урана — жёлтым. Медь или хром придают ему зелёный цвет разных оттенков.

4. Из расплавленной массы песка, соды, извести и других компонентов удаляют газовые пузырьки. Это подразумевает размешивание стекла до равномерной густоты и добавление таких веществ, как сульфат или хлорид натрия, оксид сурьмы.

5. Расплавленному стеклу придают форму. Это можно осуществлять одним из следующих способов:

• Стекло выливают в ванну с расплавленным оловом, используемым в качестве субстрата, и продувают сжатым азотом для формования и полировки. Именно так производят листовое стекло с 1950-х годов.
• Расплавленную массу выливают в форму и дают стеклу остыть. Этот метод использовался египтянами, именно так создаётся большинство оптических линз.
• Стекло собирают на конце полой трубы, а затем выдувают его, поворачивая эту трубу. Стекло формуется благодаря продуваемому воздуху, силе тяжести, действующей на его расплав, и любым инструментам, которые использует стеклодув. Так изготавливают вазы, стаканы, ёлочные игрушки и другие объёмные предметы.

6. Стеклу дают остыть, после чего его вновь подвергают тепловой обработке. Делается это, чтобы стекло стало более прочным . Этот процесс называется отжигом, при нём удаляются все точечные источники напряжений, которые могут образовываться в процессе охлаждения стекла.

7. На завершающем этапе на стекло наносят различные покрытия, ламинируют или обрабатывают его каким-либо другим способом для повышения прочности и стойкости. Листовое стекло режут на стандартные листы.

Смотрите также:

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

Сырье для производства стекла: виды и особенности

Сегодня стекло является одним из самых популярных материалов. Оно применяется в строительстве, пищевой промышленности и других отраслях. Из него создается огромное количество вещей, без которых нельзя представить современную жизнь: окна, посуда, декор, мебель, зеркала, вазы и множество других. Существует множество материалов, используемых в качестве сырья для стекла, но основным является диоксид кремния или кремнезем.

Разновидности сырья для производства стекла

В промышленности под стеклом понимается не только тот материал, из которого сделаны окна. Существует много его видов, у каждого из которых свое назначение.

Процесс производства стекла известен людям с давних времен, но самые первые его образцы не отличались высоким качеством. Тогда люди не умели очищать сырье, и в составе конечного продукта сохранялось слишком много примесей, таких как металл или сера. Их присутствие делало стекло мутным, зеленоватым и хрупким.

По мере развития технологий росло и качество стекла. Современные методы производства основаны на термической обработке исходного сырья.

Самым часто применяемым веществом для изготовления стекла является оксид кремния, получаемый преимущественно из кварцевого песка. В нем могут содержаться различные примеси, состав которых зависит от того, где находится месторождение. Например, в белом песке присутствует оксид железа, придающий стеклу зеленоватый оттенок.

Кроме оксида кремния, в качестве сырья для производства стекла используются:

• карбонат натрия;
• оксид бора;
• карбонат калия;
• сульфат натрия.

Такие вещества являются стеклообразующими. Каждое из них влияет на свойства готового продукта. Например, в результате смешения оксида кремния и карбоната натрия получится однородная масса, называемая жидким стеклом. Добавление известняка или доломита сделает сырье нерастворимым в воде.

К сырью могут быть добавлены вспомогательные материалы:

• красители;
• осветлители;
• глушители (придают стеклу матовость).

Добавки влияют на устойчивость материала к различному виду воздействиям, светопроницаемостью и т. д. Например, для производства оптического оборудования нужно стекло с оксидом свинца, повышающим уровень светопреломления.

Оборудование для изготовления стекла

Для производства стекла потребуются следующие устройства:

• управляемый канал для подачи сырья;
• механизм для разрезания жидкой массы;
• пресс на несколько форм с пультом управления;
• система охлаждения формирующей машины;
• гидропривод пресса;
• устройство, достающее готовое изделие из формирующего аппарата;
• линия-транспортер, управление которой будет осуществляться автоматически, без контроля оператора;
• печи из огнеупорного кирпича, в которых будет осуществляться плавление сырья и отжиг готовой продукции;
• аппарат, наносящий краску, и механизм, высушивающий готовое стеклоизделие;
• аппарат, промывающий готовое стеклоизделие.

Специфика изготовления стекла и влияние протекания техпроцессов на его свойства

Процесс создания стекла состоит из нескольких стадий.

Подготовка сырья и его подача в приемные бункеры, добавление дополнительных компонентов. Перед этим сырье измельчается до порошкообразного состояния. Пропорции должны быть идеально соблюдены, поэтому для дозировки компонентов используются электронные весы.

Выход стекла из плавильной печи

Отправка подготовленного вещества в плавильную печь. Здесь сырье для стекла расплавляется и превращается в однородную жидкую массу. Температура в печи настраивается в зависимости от того, стекло какого качества нужно получить.

Варка стекломассы, осуществляемая в ванне, наполненной расплавленным оловом, при температуре от 1200 ⁰С. В процессе варки в стекломассу могут быть добавлены красители. Из-за разницы в плотности жидкости не смешиваются, а поверхность стекла становится ровной и гладкой.

Если на каком-то из этих этапов допустить ошибку, то качество готового продукта может понизиться.

1. Придание изделию необходимой формы. На этом этапе стеклоизделие должно остыть до 250 ⁰С. Чтобы оно не получило трещины, остывание должно быть постепенным.
2. Закрепление формы. Этот процесс заключается в термической обработке и состоит из нескольких стадий: быстрое охлаждение, медленное воздействие, быстрое повышение температуры до обычной. Остывание не должно быть резким, иначе на стекле могут появиться трещины.
3. Проверка качества полученного изделия. Как правило, на конвейере присутствует специальный автомат, проверяющий стеклоизделие.
4. Упаковка готовой продукции.

Описанный выше процесс позволяет получить в результате стандартное стекло. Если требуется получение стекол с особыми свойствами, то использоваться другие методы.

Производство разных видов стекла и зеркал

В легкой промышленности производство стекла является одним из самых востребованных направлений. Этот материал легко обрабатывать, поэтому из него изготовляют посуду, декор, елочные игрушки и т. д. Но самым распространенным является производство стеклотары, так как она широко используется в алкогольной и пищевой промышленности.

От того, какое стекло требуется, зависит процесс его производства.

При создании каленого или закаленного стекла производится обработка типичных материалов. Сырье помещается в специальную печь, в которой температура сначала повышается до определенной отметки, затем понижается. Благодаря такой обработке в верхних слоях возникает зона напряженности, придающая стеклу дополнительную прочность. При нормальных атмосферных условиях прочность каленого стекла в шесть раз большего, чем обычного.

Схема гнутого стекла

Производство гнутых стекол считается одним из самых сложных. Чтобы получить такой результат, необходимо воздействие высокой температуры. Это нужно, чтобы размягчить материал и избежать его поломки.

В зависимости от степени требуемого изгиба и толщины исходного материала работа над гнутым стеклом может занять от двух до десяти часов.

При производстве жидкого стекла используется специальное оборудование. Это связано с тем, что сырье нужно обрабатывать под определенным давлением при температуре кипения щелочи натрия.

Зеркало – это особый класс стекол, отличительной характеристикой которого является свойство отражать свет. Чтобы получить такой эффект, нужно обработать стекло особым образом. Его поверхность шлифуют, чтобы готовое зеркало было идеально ровным и отражало предметы без искажений.

Классификация стеклоизделий

Стеклоизделия классифицируются по следующим параметрам:

• состав;
• назначение;
• способ производства;
• фасон;
• размер;
• метод декорирования.

Декорирование стеклянных изделий

Нанесение украшений на стекло может осуществляться непосредственно в процессе изготовления (когда оно подвергается воздействию высокой температуры) или после, когда готовое изделие уже остыло.

Цветное стекло, украшение насыпью

В процессе производства можно:

• окрашивать изделие;
• прикрепить на него стекломассу различной формы;
• охладить заготовку для образования декоративных трещин.

Готовые изделия декорируют следующим образом:

• с помощью шлифовальных материалов на изделие наносится гравировка, шлифовка, алмазная грань и т. д.;
• украшения можно наносить, воздействуя на стекло плавиковой кислотой;
• стеклоизделие украшается с помощью красок.

Требования к качеству

Готовое стеклоизделие должно отвечать техническим, функциональным, эргономическим и эстетическим требованиям.

Технические требования – это соответствие продукции требованиям нормативно-технических документов.

По функциональным требованиям поверхность стеклоизделия должна быть гладкой, исключено наличие посторонних включений и внешних дефектов.Согласно эргономическим требованиям, стеклоизделие необходимо производить удобным и безопасным в эксплуатации.

К эстетическим требованиям относятся оригинальный внешний вид, соответствие моде и высокое качество обработки.

Транспортировка и хранение стеклоизделий

Кассетные системы для хранения стекла

Любое стеклоизделие маркируется. В марке должны быть указаны название предприятия, где было изготовлено стекло, товарный знак, артикул, номер стандарта, группа разделки. Если изделие выполнено из хрусталя, должно быть также указано процентное содержание оксидов свинца и бария.

Транспортировка стеклоизделий должна осуществляться в упаковке, на которой присутствует надпись «осторожно, стекло» и т. п.

Хранить такие изделия нужно в сухих помещениях, так как из-за сырости на его поверхности может появиться беловатый налет, а стекло станет менее прозрачным.

Видео по теме: Виды оконного стекла

Как работает пуленепробиваемое стекло?

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 18 октября 2020 г.

Если ты на передовой, в опасной зоне,
уклоняясь от пуль со всех сторон, вам понадобится всякая помощь.
Никто не может двигаться достаточно быстро, чтобы увернуться от пули снайпера, даже если он не видит ее приближения.
Есть только один способ защитить себя: поставить перед собой барьер, который
рассеивает энергию пули. Это основная идея
пуленепробиваемые стекла.Давайте посмотрим, как это работает!

Фото: Пуленепробиваемое стекло не существует.
В этом контролируемом испытании, проведенном ВВС США, очень мощная штурмовая винтовка АК-47
разбил вдребезги кусок бронированного стекла.
Изображение Гэри Эмери любезно предоставлено
ВВС США.

Почему обычное стекло разбивается

Фото: Обычное стекло мало защищает от пуль.
Когда пуля попадает в стекло, энергия пули отталкивается от стекла, заставляя трещины исходить из точки попадания пули по слабым линиям.Это то, что разбивает стекло на огромные осколки.
Поврежденное таким образом стекло добавляет дополнительный элемент опасности: если пуля не убьет вас, стекло может.
Изображение Бенни Дж. Дэвиса III любезно предоставлено
ВВС США.

Если вы когда-нибудь ловили быстро движущийся бейсбольный или крикетный мяч, вы
Знайте, что хитрость заключается в том, чтобы отвести руку назад и постепенно останавливать мяч, чтобы очень медленно снижать его энергию. Это снижает силу
на руке, чтобы улов меньше болел. Говоря более научно,
сила, которую мяч оказывает на вашу руку, равна скорости изменения количества движения мяча.Поэтому, если вы медленно изменяете его импульс, постепенно останавливая его,
сила, которую вы чувствуете, уменьшается. Допустим, вы почти мгновенно останавливаете мяч за полсекунды.
и вы чувствуете сильный шлепок, когда ваша рука поглощает удар.
Теперь предположим, что вы можете воспроизвести момент и вместо этого потратить две секунды, чтобы остановить мяч.
На этот раз, когда мяч остановится в четыре раза дольше, ваша рука почувствует
всего на четверть меньше силы, поэтому мяч причинит вам гораздо меньше вреда.

В отличие от вашей руки, кусок стекла не может двигаться.Если кто-то выстрелит в обычный кусок
стекло, стекло не может гнуться и поглощать энергию очень постепенно.
Таким образом, он просто разбивается, и пуля проходит сквозь нее без потери импульса. Это
почему обычное стекло не защищает от пуль: оно совершенно неэффективно для их замедления
и поглощая их энергию.

Анимация: Почему разбивается стекло. Металлы (слева) имеют кристаллическую структуру: атомы (красные) внутри расположены в регулярных повторяющихся узорах.Приложите силу (что-то вроде удара пули или молота), и плоскости атомов просто смещаются, пересекая друг друга, так что металл изгибается и изгибается, впитывая энергию. Стекло (справа) другое. Имеет аморфный (неправильный)
состав. Его атомы (синие) не могут легко сдвинуться в сторону при приложении силы, и поступающей энергии некуда деваться, поэтому он разделяет весь материал на части. Поэтому металлы гнутся, а (обычное) стекло разбивается.

Как работает пуленепробиваемое стекло

«Пуленепробиваемое» стекло сильно отличается от обычного стекла.Правильнее называть
пуленепробиваемое стекло (потому что ни одно стекло не является полностью пуленепробиваемым), оно сделано из
многослойное прочное стекло с «прослойками» из различных пластиков.
Иногда есть последний внутренний слой из поликарбоната (прочного типа пластика) или пластиковой пленки, чтобы предотвратить «растрескивание» (когда опасные осколки стекла или пластика раскалываются после удара пули). Этот многослойный слой называется ламинатом. Оно может быть в десять раз толще одинарного обычного стекла и обычно очень тяжелое.

Когда пуля попадает в пуленепробиваемое стекло, ее энергия распространяется вбок через слои. Поскольку энергия делится между
множество различных кусочков стекла и пластика, а также разложенные по большой площади, быстро впитываются.
Пуля так сильно замедляется, что у нее больше не хватает энергии, чтобы
пробить — или нанести большой урон, если это произойдет.
Хотя стекла разбиваются, пластиковые слои не дают им летать.
Кроме. Думайте о пуленепробиваемом стекле как о «энергопоглощающем» стекле и
у вас будет хорошее представление, как это работает.

Фото: Вверху: Обычное стекло разбивается и ничего не делает, чтобы остановить летящую пулю. Внизу: пуленепробиваемое стекло тоже разбивается, но слои пластика, зажатые между слоями стекла, поглощают и рассеивают энергию пули. Если ему все же удастся проникнуть через стекло, он будет сильно замедлен и нанесет гораздо меньше повреждений.

Как сделать пуленепробиваемое стекло?

Традиционное пуленепробиваемое стекло изготавливается из чередующихся слоев стекла (обычно 3–10 мм или & frac18; — & frac38; дюймов) и пластика, где пластик представляет собой просто тонкую пленку
поливинилбутираль (ПВБ) (толщиной около 1–3 мм или 30–90 мил).В новых, более прочных видах пуленепробиваемого стекла используется сэндвич из стекла и пластика, сделанный из
акриловое стекло,
ионопластные полимеры (такие как SentryGlas®),
этиленвинилацетат,
или поликарбонат,
с толстыми слоями стекла и пластика, разделенными более тонкими пленками из различных пластиков, таких как ПВБ или полиуретан.

Изображение: Пуленепробиваемое стекло — это, по сути, многослойный сэндвич из стекла и пластика, но
есть много разных способов расстановки ингредиентов. В этом примере есть несколько слоев стекла.
с тонкими пластиковыми прослойками, связывающими их вместе, и одним толстым слоем поликарбоната, но многие
возможны другие варианты.

Для изготовления простого пуленепробиваемого стекла на основе ПВБ тонкая пленка ПВБ помещается между более толстым стеклом, образуя ламинат, который нагревается и сжимается, так что пластик плавится и начинает сцепляться со стеклом. Часто этот процесс происходит в вакууме, чтобы предотвратить попадание воздуха между слоями, что делает ламинат более слабым и влияет на его оптические свойства (искажая проходящий свет). Затем устройство полностью «готовится» при гораздо более высокой температуре (примерно до 150 ° C или 300 ° F) и давлении (примерно в 13–14 раз выше нормального атмосферного давления) в автоклаве (разновидность промышленной скороварки). .Основная сложность процесса заключается в том, чтобы слои пластика и стекла склеивались должным образом, и между ними не оставался воздух, а также чтобы температура и давление автоклава не искажали пластик, так что сквозь него становится трудно видеть. (Вы можете узнать больше о производственном процессе в патенте США: 5,445,890, который полностью указан в ссылках ниже.)

Где используется пуленепробиваемое стекло?

Фото: Эта пуленепробиваемая броня выдержала удар
а.Бронебойная пуля калибра 30 выпущена с расстояния 23 м (25 ярдов)
из российской снайперской винтовки М-44. Фотография любезно предоставлена ​​ВВС США.

Пуленепробиваемое стекло бывает всех форм и размеров, чтобы обеспечить разный уровень защиты в разных ситуациях.
Скорее всего, вы найдете его в таких местах, как банки, где кассиры обычно сидят за толстыми пуленепробиваемыми окнами и используют пуленепробиваемые ящики для обмена бумагами и деньгами с клиентами.
Вообще говоря, чем толще стекло и чем больше у него слоев, тем больше энергии оно может поглотить и тем большую защиту оно дает. Толщина стандартного пуленепробиваемого стекла составляет от 3 см (1,185 дюйма) до 4 см (1,59 дюйма), но при необходимости его можно сделать вдвое больше.

Проблема только в том, что чем толще пуленепробиваемое стекло, тем оно тяжелее.
Возможно, это не проблема для банка, но, безусловно, нужно учитывать, когда вы пытаетесь
машина президента или
«Папемобиль».
Увеличение толщины пуленепробиваемого стекла также делает его немного более непрозрачным, потому что свету сложно пройти через все эти дополнительные слои.Это может вызвать трудности, если ухудшит видимость для водителя. Рэп-исполнитель Бастер Раймс столкнулся с проблемами в 2007 году, когда полиция остановила его внедорожник (с пуленепробиваемым стеклом толщиной 5 см) «из-за чрезмерной тонировки окон» (светопропускание только 70 процентов).

Стандарты на пуленепробиваемое стекло

Диаграмма: вам нужно более толстое стекло, чтобы остановить пули с более высокой скоростью и энергией. Эта диаграмма сравнивает эффективность пуленепробиваемого стекла BR1–7 по стандарту EN / CEN 1063. BR1 обычно имеет толщину около 13–15 мм (0,5–0,6 дюйма); BR7 был бы больше похож на 75–85 мм (3–3,5 дюйма) — примерно в шесть раз толще.

В разных частях мира существуют разные стандарты. В США эффективность
Пуленепробиваемое стекло обычно сравнивается с использованием стандарта 0108 NIJ (Национального института юстиции) для баллистически стойких защитных материалов (сентябрь 1985 г.), в котором перечислены семь видов брони, разбитых на пять основных типов (типы I, II-A, II, III-A, III, IV и специальный).Высшая классификация, Тип IV, должна быть в состоянии справиться с
одиночное попадание из бронебойной винтовки 30 калибра с массой пули 10,8 г и измеренной скоростью 868 ± 15 м / с. В Великобритании соответствующим британским стандартом является BS EN 1063: 2000, в котором сравниваются девять различных типов стекла (BR1 для пистолетов и винтовок, BR2–4 для пистолетов, BR5–7 для винтовок и SG1–2 для дробовиков). В других странах Европы это эквивалентно CEN 1063.

Кто изобрел пуленепробиваемое стекло?

Изображение: Идея Эрла Фикса заключалась в том, чтобы поместить поливинилацеталевую смолу (ПВА) между двумя слоями стекла. Иллюстрация из патента США 2 045 130: безопасное стекло, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Современное пуленепробиваемое стекло — это просто разновидность многослойного безопасного стекла, и это было
изобретен французским химиком по имени Эдуард Бенедиктус (1878–1930),
который получил патент на эту идею в 1909 году. В его первоначальной версии использовался целлулоид (ранний пластик)
зажатый между двумя листами стекла. Идея использования поливинилпласта в ламинированном стекле
датируется 1936 годом, когда он был впервые предложен графом Фиксом из компании Pittsburgh Plate Glass Company. Popular Science сигнализировал о возможном использовании пуленепробиваемого стекла в бронированной полиции.
автобусы в следующем году (в выпуске за апрель 1937 г.).
Если вы хотели «пуленепробиваемое стекло» до 1930-х годов, вам приходилось прибегать к использованию очень толстого обычного стекла:
Кадиллак гангстера Аль Капоне 1928 года — один из первых в мире пуленепробиваемых автомобилей — имел не современное многослойное безопасное стекло, а обычное стекло толщиной в дюйм.

Как перерабатываются бумага, металл, дерево и стекло

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 15 мая 2020 г.

За свою жизнь вы будете производить
в 600 раз больше вашего собственного веса
мусор — достаточно, чтобы заполнить несколько грузовиков. [1]
Эта ошеломляющая статистика может и не быть
такая проблема, если бы нам не пришлось жить на относительно небольшой,
перенаселенная планета. Практически все ресурсы, которые у нас есть
Земля — ​​все сырье и огромное количество энергии —
limited: как только мы их израсходуем, мы больше не получим. Так это делает
разум использовать вещи настолько разумно, насколько это возможно.

Лучший способ более разумного использования ресурсов Земли — это уменьшить количество вещей, которые мы используем.
(например, меньше упаковки продуктов питания в магазинах) и повторное использование вещей
вместо того, чтобы выбрасывать их (повторное использование пакетов в продуктовых
store имеет смысл). Если мы не можем сократить или использовать повторно, а у нас есть
выбрасывать вещи, переработка их намного лучше, чем просто
выбрасывая их в мусорное ведро. Давайте подробнее рассмотрим переработку
и как это работает!

Фото: Разделение отходов — ключ к переработке.
Этот приморский мусорный бак в Дорсете, Англия, имеет отдельные отсеки.
для бутылок (зеленый), банок (серебро) и бумаги (синий).

Почему переработка так важна?

Фото: Свалка округа Джефферсон. Фото Дэвида Парсонса любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL).

Когда вы выбрасываете вещи, вы можете быть очень рады избавиться от них:
в
мусор, который он идет, больше никогда не увидишь! К сожалению, это не так
конец истории. То, что мы выбрасываем, должно уйти
где-то — обычно они уходят, чтобы быть
снесенный бульдозером
под землей в
на свалку или сожжены в мусоросжигательной печи. Свалки могут быть ужасно
загрязнение. Они ужасно выглядят, воняют, занимают место, которое могло
использоваться для лучших целей, и иногда они создают токсичную почву и
загрязнение воды
которые могут убить рыбу в наших реках и морях.

Один
из худших вещей в свалках то, что они тратят огромные
количество потенциально полезного материала. На это уходит много энергии и
много ресурсов, чтобы создавать вещи, и когда мы бросаем эти вещи в
свалка, в конце их жизни мы тоже прощаемся со всеми
то
энергия и ресурсы, которые они содержат. Некоторые власти любят сжечь
их мусор в гигантских мусоросжигательных заводах, вместо того, чтобы закапывать его на свалках.
У этого, безусловно, есть свои преимущества: это уменьшает количество отходов, которые
должен быть закопан, и он может генерировать полезную энергию.Но это также может
производить токсичный воздух
загрязнение и сжигание практически всего (кроме растений, которые выросли совсем недавно)
добавляет к проблеме глобального потепления и климата
изменение.

Проблема в том, что у всех нас есть привычка выбрасывать вещи. в
в начале 20 века люди много использовали материалы
более разумно — особенно во время Второй мировой войны (1939–1945), когда многие
сырье было в дефиците. [2]
Но в последние десятилетия мы стали
очень одноразовое общество. Мы склонны покупать новые вещи вместо того, чтобы
старые отремонтированы.Многие мужчины пользуются одноразовыми бритвами, например,
вместо того, чтобы покупать многоразовые, в то время как многие женщины носят одноразовые
нейлоновые чулки. Отчасти это связано с простым удобством
одноразовые предметы. Это еще и потому, что они дешевые: искусственные
пластмассы на нефтяной основе
материалы, стали
чрезвычайно недорогой и широко доступный после окончания мировой войны
II. Но этот расточительный период в нашей истории подходит к концу.

Мы, наконец, начинаем понимать, что наша жизнь — сейчас, плати позже.
образ жизни
накопление проблем для будущих поколений.Земля скоро будет
работать на пустом месте, если мы будем продолжать, как есть. Американцы живут во многих
большее богатство, чем практически кто-либо на Земле. Что происходит
когда люди в развивающихся странах, таких как Индия и Китай, решают
они хотят жить так же, как мы? Согласно
экологи
Пол Хокен, Амори Ловинс и Хантер Ловинс, нам понадобятся две Земли, чтобы
удовлетворить все их потребности. Если каждый на Земле удвоит свой стандарт
жизни в следующие 40 лет, нам понадобится 12 Земель, чтобы удовлетворить их! [3]

Почему нужно утилизировать?

Если все будут сокращены, повторно использованы и переработаны, мы сможем сделать Землю
ресурсы идут
ужасно много дальше.Переработка экономит материалы, снижает необходимость
захоронение и сжигание, сокращает загрязнение и помогает
окружающая среда более привлекательная. Это также создает рабочие места, потому что переработка
вещи требует немного больше усилий, чем создание новых
вещи. Переработка не только экономит материалы, но и экономит энергию.
Производство вещей потребляет много энергии от электростанций — и
голодные электростанции обычно усугубляют глобальное потепление. Мы можем сэкономить
удивительное количество энергии за счет вторичного использования. Если вы утилизируете один
алюминия, можно ли сэкономить около 95 процентов энергии, необходимой для
сделайте новый.[4] Этой энергии достаточно для питания вашего телевизора
около 3 часов! [5]
Вы часто слышите, как люди говорят, что более половины выбрасываемого нами мусора можно переработать.
Глядя на таблицу ниже, вы можете увидеть, что в настоящее время мы перерабатываем от 30 до 90 процентов различных материалов, которые мы используем.
Только представьте, если бы все перерабатывали большую часть своего мусора: вместе мы бы производили
огромное сокращение
количество сырья и энергии, которые мы используем, и делаем много
хорошо для планеты.

Диаграмма: Процент переработки различных материалов в США. Составлено в 2019 году на сайте Expainthatstuff.com с использованием последних доступных данных, взятых из следующих источников:
Сталь: Геологическая служба США;
Алюминий: Геологическая служба США;
Алюминиевые банки: Алюминиевая ассоциация;
Бумага: Агентство по охране окружающей среды США;
Стекло: Институт стеклянной упаковки;
Резина: Ассоциация производителей шин США;
Пластик: Ассоциация переработчиков пластмасс (APR) и Американский химический совет (ACC).

Какие существуют способы утилизации?

Выбрасывать вещи — плохая привычка; их переработка — хорошая привычка.Переработка не так уж и сложна: это просто вопрос изменения вашей привычки.
С практической точки зрения утилизация происходит двумя способами. Либо
ваш местный орган власти организует сбор от двери до двери
(это иногда называют переработкой на обочине) или вы берете
отправьте переработанные предметы в местный центр переработки и поместите их в
отдельные емкости.

Фото: Служба утилизации тротуаров в Англии. Домовладельцы заполняют большую пластиковую коробку смешанным материалом для переработки, не разбирая ее, и оставляют за пределами своего дома.Предметы сортируются у обочины в отдельные ящики внутри грузовика, которые имеют полностью открытые борта для облегчения загрузки и разгрузки.

Существенная разница между мешком для мусора и мешком с
ценный,
перерабатываемые отходы — это то, что весь мусор смешивается вместе, а
перерабатываемые отходы сортируются и разделяются. Если у вас есть обочина
схему утилизации, вам может быть предоставлен ящик для утилизации, в который вы можете
размещать определенные виды отходов (например, металлические банки, стеклянные бутылки,
пластмассы и газеты), но не другие.Когда ящик будет собран,
это можно было бы разобрать на обочине. Люди на грузовике заберут
время разобрать коробку и сложить разные предметы по разным
большие коробки внутри грузовика. Итак, когда грузовик подъезжает к
станции утилизации, отходы уже будут отсортированы.

Как вариант, вы можете увидеть, как весь ваш ящик опрокидывается в грузовик без каких-либо
вид сортировки. Затем грузовик уносит ваши отходы в другой вид
станции утилизации под названием MURF,
что расшифровывается как средство вторичной переработки материалов (MRF),
где он сортируется частично вручную и частично машинным способом
(этот вид рециклинга еще называют однопотоковым или смешанным).Если вы этого не сделаете
есть тротуарная переработка, это помогает сортировать ваши отходы и хранить их
в отдельных пакетах или коробках, прежде чем сдать в центр утилизации.
(Например, вы можете мыть консервные банки и стеклянные бутылки и
их в отдельных полиэтиленовых пакетах.)

Какие материалы можно перерабатывать?

Большинство вещей, которые вы выбрасываете, можно переработать
и превратились в новые продукты, хотя некоторые из них проще
переработать, чем другие.

Кухонные и садовые отходы

Вы можете перерабатывать до половины кухонных и садовых отходов, производя
твой собственный
компост — густой, рассыпчатый,
землистый материал, который образуется при
органические (углеродные) материалы биоразлагаются (разрушаются
вниз по
черви и бактерии).Компост отлично подходит для использования в саду: он
возвращает в почву питательные вещества, которые помогают вашим растениям расти. Изготовление
самостоятельно намного дешевле, чем покупать компост в садовом центре; его
также лучше для окружающей среды, чем использование торфа, который
угрожаемая среда обитания. Для приготовления компоста вам понадобится компостная куча или
большой какой-то контейнер в вашем саду или дворе. Компостирование
очевидно, намного проще, если у вас есть сад, чем если бы у вас
квартира на 23 этаже высотки! Но даже в
городов, некоторые власти организуют сбор биоразлагаемых отходов
и сделайте компост в центре города.Он может взять что угодно из
от нескольких месяцев до года или больше, чтобы отходы сгнили и превратились в
компост. Как правило, вам нужно добавить равную смесь
«зелень» (обрезки овощей, мертвые цветы, срезанные травы и т. д.)
а также
«коричневые» (рваный картон, веточки мелкие, измельченные
бумага и тому подобное).

Бумага и картон

Фото: Измельченная бумага в пакетах, ожидание
утилизация отходов. Фото Рона Фонтейна любезно предоставлено ВМС США.

В начале 1970-х копировальный аппарат
производители испугались, что мы остановимся
использовать бумагу и превратиться в «безбумажное общество».»Не
много шансов на это! Спустя четыре десятилетия плохие новости заключаются в том, что мы производим
больше бумаги, чем когда-либо прежде. Но хорошая новость в том, что мы
переработка еще больше. В отличие от некоторых материалов,
бумагу можно перерабатывать только определенное количество раз. Это потому, что это сделано
из растительных волокон, которые становятся короче при изготовлении бумаги. когда
они слишком короткие, из них уже нельзя делать приличную бумагу. В
практика, это означает, что всегда нужно добавлять новую бумагу во время
бумажный процесс.

Одна проблема с переработкой бумаги состоит в том, что не вся бумага одинакова.Белая бумага для офисных принтеров изготовлена ​​из гораздо более качественного сырья, чем
бумажные полотенца, которые вы найдете в фабричной уборной. Чем выше
качество макулатуры, тем лучше качество вторичной продукции
его можно использовать для изготовления. Итак, качественная белая бумага, собранная из
офисы могут использоваться для производства более высококачественной белой вторичной бумаги. Но
смесь старых газет, офисной бумаги, нежелательной почты и картона
обычно может использоваться только для изготовления изделий из бумаги более низкого качества, таких как
«газетная бумага» (низкосортная бумага, на которой газеты
печатаются).Гофрированный картон (скрепленный клеем) — это
труднее утилизировать, чем тонкий картон, используемый для упаковки продуктов.

Отходы документов обычно покрыты чернилами, которые необходимо удалить.
прежде чем бумагу можно будет переработать. Использование отбеливателя для удаления чернил с бумаги может
экологически вредный процесс и производит токсичные чернильные отходы, которые
нужно как-то утилизировать. Итак, хотя у вторичной бумаги много
преимущества, это сопряжено с экологическими издержками, поскольку
Что ж.

Металл

Фото: Сбор алюминиевых банок на переработку.Следующий этап — их складывание в тюки, чтобы они занимали меньше
комната. Фото Дениз Эмсли любезно предоставлено ВМС США.

Большая часть металла, который мы выбрасываем дома, приходится на еду и питье
баллончики и аэрозоли. Обычно пищевые банки изготавливаются из стали, которую можно
растаял и превратился в новые консервные банки. Банки для напитков обычно
тоньше и легче и изготовлен из алюминия, который также можно
перерабатывается очень легко. Добыча алюминия очень энергоемкая и
экологически вредный процесс.Вот почему алюминиевые банки для отходов
относительно высокая стоимость и почему их переработка — такая хорошая вещь
делать.

Дерево

Люди повторно использовали этот традиционный экологически чистый материал для
пока
человеческая история. Древесные отходы часто превращают в новые деревянные.
продукты, такие как переработанный деревянный пол или садовый настил.
Старые деревянные шпалы железной дороги (теперь широко замененные бетонными)
иногда используется в качестве строительной древесины в домах и садах. Древесные отходы тоже можно
измельченные и склеенные с помощью клея для изготовления композитной древесины
например, ламинат.Его также можно компостировать или сжигать в качестве топлива.

Стекло

Фото: Стекло загружается в дробилку для
компактно готов к переработке. Фото А. Санчеса, любезно предоставлено Defense Imagery.

Стекло очень легко перерабатывать; трата
бутылки и банки можно плавить
и использовал снова и снова. Вы просто бросаете старое стекло в печь
с ингредиентами, которые вы используете для изготовления нового стекла. Бутылка
банки (большие емкости, в которых собираются отходы стекла) были
оригинальные примеры общественной утилизации во многих странах.

Масло

Отработанное масло из двигателей грузовых и легковых автомобилей
вызывает огромные экологические проблемы, если вы
опустите его в канализацию. Он загрязняет наши реки и моря, дикую природу
это зависит от них, и даже от воды, которую мы пьем. Если вы возьмете
отработанное масло отправляется в центр переработки, оно не только сохраняет наши водные пути
чистый — его также можно переработать в новые продукты, такие как
обогрев
масло. Отработанные растительные масла (например, полученные при жарке продуктов) могут быть
превратился в полезный вид автомобильного топлива под названием биодизель.

Пластмассы

Фото: Одноразовые бутылки и другие емкости обычно собираются вместе,
но их необходимо тщательно рассортировать по разным видам пластика, прежде чем их можно будет переработать.
Фото Джона Гординье любезно предоставлено ВВС США.

Из всех материалов, которые мы выбрасываем в мусор, пластмассы
самая большая проблема. Они долго служат в окружающей среде без
разрушение — иногда до 500 лет. Они очень
света, и они плавают, поэтому пластиковый мусор дрейфует по океанам и
моет
на наших пляжах, убивая диких животных и оставляя рубцы на береговой линии.В
Единственная проблема в том, что пластмассы относительно трудно перерабатывать. Есть
много разных видов пластика, и все они должны быть переработаны в
по-другому. В пластиковых отходах так много пластика
материал не имеет особой ценности, поэтому не всегда экономично
собирать. Пластиковые контейнеры также имеют тенденцию быть большими и, если люди
раздавите их, быстро заполните мусорные баки.

В общем, пластик — это своего рода кошмар для окружающей среды, но
вот и все
тем больше причин, по которым мы должны попытаться переработать их! Разные
пластмассы можно перерабатывать по-разному.Пластиковые бутылки для напитков
обычно изготавливаются из прозрачного пластика, называемого ПЭТ (полиэтилен
терефталат) и может быть превращен в такие вещи, как текстиль
утеплитель (для тепловых курток и спальников). Бутылки для молока имеют тенденцию
изготавливаться из более толстого непрозрачного пластика под названием HDPE (высокой плотности
полиэтилен) и могут быть переработаны в более прочные изделия, такие как
цветочные горшки и пластиковые трубы.

Еще одним решением проблемы могло бы стать использование биопластиков, которые утверждают, что они более экологичны.

Фото: Мой переработанный резиновый коврик для мыши, сделанный из старой автомобильной шины.

Резина

Огромное количество резиновых отходов производится каждый год, в основном из старых автомобильных покрышек.
(довольно много измельченной резины также оказывается на дорогах и снова появляется в виде загрязнения воздуха и воды).
Учитывая, насколько большие и громоздкие шины и сколько их мы преодолеем, возможно, удивительно, что только 3,4 процента
всех муниципальных отходов в США классифицируется как резина и кожа.Это может звучать не так уж и много, но это
около 9 миллионов тонн в год (такой же вес, как 2 миллиона слонов). [6]
Старые шины часто можно превратить в новые («восстановленные») или измельчить, чтобы получить мягкие, упругие материалы для ландшафтного дизайна.
для обивки детских игровых площадок.

Эффективна ли переработка?

Некоторые люди ненавидят переработку; само упоминание
от этого закипает их кровь! Они утверждают, что это пустая трата времени, денег,
усилия и энергия — с предположительно переработанным материалом, часто просто
выбрасываются или отправляются по всему миру в развивающиеся страны.Согласно этой точке зрения, переработка отходов является примером «хорошего самочувствия».
защита окружающей среды:
то, что люди делают в основном для того, чтобы почувствовать себя лучше, и что может
имеют сомнительное или даже отрицательное влияние на планету.
В 1996 году журналист Джон Тирни обобщил сомнения многих людей — и взбесил огромное количество экологических перьев — когда написал:
в New York Times, что «переработка может быть самым расточительным занятием в современной Америке: пустая трата времени.
и деньги — пустая трата человеческих и природных ресурсов »[1].
Как и следовало ожидать, защитники окружающей среды и сторонники вторичной переработки решительно опровергают это.

Найти статистику из разных стран о пользе
утилизация отходов. Например, Агентство по охране окружающей среды США резюмировало положительные стороны утилизации в одном предложении: «В 2006 году американцы переработали 32,5 процента твердых бытовых отходов, что предотвратило выброс 52 миллионов метрических тонн углеродного эквивалента — столько же, сколько утилизировано 41,2 миллиона. машины бездорожья «. [2] Но часто неясно, учитывает ли такая статистика
потребляемые (и производимые выбросы углерода) во время сбора и переработки вторичного сырья.Что делать, если переработка
процесс производит больше выбросов углерода, чем экономит? Что, если сбор материалов стоит дороже
чем вы получите их от переработки? Очевидно, это жизненно важно учитывать.

?

Исследования вторичной переработки

Было проведено несколько исследований эффективности утилизации. В 2010 году правительство Великобритании
Консультационное агентство по отходам и упаковке Wrap провело детальный анализ
эффективности утилизации. Было проведено сравнение семи типов утилизации (переработка,
захоронение, сжигание и т. д.) для семи различных типов материалов
обычно перерабатывается (бумага, стекло, пластмасса и т. д.).Практически в каждом случае
повторное использование или переработка было лучшим вариантом, хотя это гораздо более эффективное решение
для одних материалов больше, чем для других; в небольшом количестве случаев, например, низкосортная макулатура, в отчете предлагается
что сжигание с рекуперацией энергии может быть лучшим вариантом. [3]

Но разве переработка не потребляет энергию? Как насчет всех
топливо, необходимое, чтобы ездить на этих мусоровозах, везущих старые газеты из
место разместить? Даже с учетом этого есть чистая выгода от переработки.
по сравнению со свалкой или сжиганием.Согласно отчету правительства Великобритании по отходам 2007 г.
Стратегия: «Текущая переработка бумаги, стекла, пластика, алюминия и стали в Великобритании позволит сэкономить более 18 миллионов тонн углекислого газа в год за счет отказа от производства первичных материалов». [4]

Экономика — конъюнктура товарного рынка — также играет жизненно важную роль в оценке вторичного использования. Когда рынки растут, а люди
готовы платить больше за металлолом или стеклянные отходы, переработка явно более рентабельна
чем при низких ценах.И если вы думаете, что переработка — это просто издержки для общества, не забывайте
выгоды. По данным Агентства по охране окружающей среды США, индустрия вторичной переработки обеспечивает 757000 рабочих мест, заработную плату в размере 36,6 миллиарда долларов и
6,7 млрд долларов налоговых поступлений. [5]

В конечном счете, суть в том, что редко лучше что-то выбросить, чем использовать повторно или переработать.

Дополнительная литература

Список литературы

1. ↑ Recycling is Garbage, Джон Тирни. The New York Times, 30 июня 1996 г.Спустя почти 20 лет Тирни обновил свои цифры, но, по сути, снова привел тот же аргумент в The Reign of Recycling, The New York Times, 3 октября 2015 года. На следующей неделе читатели ответили
   Куда идет наш мусор, The New York Times, 10 октября 2015 г.
2. ↑ US EPA: Recycling: Основная информация: основной веб-сайт EPA о том, как утилизировать вещи, в том числе о том, что происходит с переработанными материалами и других способах повторного использования вещей (например, пожертвовать использованное электронное оборудование на добрые дела).
3. ↑ Переработка по-прежнему остается наиболее эффективным методом утилизации отходов, согласно отчету Джульетты Йовит, The Guardian, 16 марта 2010 г.
4. ↑ Уменьшает ли переработка выбросы углерода? от местного самоуправления по вопросам улучшения и развития, 20 июля 2010 г.
5. ↑ Recycling Economic Information: US EPA, 2016. Изучена и объяснена экономическая ценность вторичной переработки.

Как заставить людей перерабатывать больше?

Как правило, лучше утилизировать вещи, чем выбрасывать их, но
это не
всегда правда.Что нам действительно нужно сделать, так это больше думать о том, как мы
производят отходы и как мы их утилизируем. Всегда будет лучше не
производить отходы в первую очередь, чем перерабатывать их, поэтому сокращение
потребность в вещах — всегда лучший вариант. Это означает
например, принуждение производителей к использованию меньшего количества упаковки.
Повторное использование вещей также обычно лучше, чем их переработка, потому что
переработка требует энергии. (Требуется энергия, чтобы привести в движение грузовик,
собирает ваши переработанные материалы, а энергия также используется на заводе
где вещи перерабатываются.) Так что пластик лучше оставить
контейнер для мороженого и повторно использовать его в качестве ящика для хранения, чем отправлять его
подлежат переработке. Вы экономите материал, который использовали бы, если бы купили
новый ящик, но вы также экономите энергию, которая потребуется для
переработать старый.

Фото: 100% переработка: обратите внимание на этот символ. Покупая переработанные продукты, вы
помогая создать рынок, который поощряет еще большую переработку.

Покупка переработанных продуктов — еще одна важная часть переработки.Если
никто не готов покупать переработанное, людям не выгодно перерабатывать вещи
первое место. Почему переработанные вещи стоят дороже, если они сделаны из старого хлама?
Вторичные вещи часто дороже, чем непереработанные, потому что они производятся в меньших количествах и
часто требуется больше усилий, чтобы их изготовить и доставить в магазины. Но
помните: хотя у них более высокая стоимость, обычно у них есть
более низкие экологические издержки: они делают
меньше ущерба планете.

Это не всегда правда.Некоторые циничные производители
ухватился за энтузиазм публики по отношению к переработанным товарам. Они производят
дорогостоящие, бессмысленные уловки из вторичного сырья, которые практически ничего не делают
разница для планеты. Иногда переработанные продукты производятся в
энергозатратные фабрики и отправленные или (что еще хуже) воздушным транспортом
на полпути вокруг света. Тогда возможно, что они на самом деле наносят больше вреда планете, чем дешевые одноразовые товары.
они претендуют на замену. Если вы не уверены, что переработанный
товар все, что кажется, свяжитесь с производителем и попросите его
объясните, как именно и где это сделано.Попросите их объяснить точно
как это помогает окружающей среде. Настоящий производитель, действительно мотивированный
заботясь об окружающей среде, мы всегда будем рады и гордимся этим.

Вкратце …

Тщательно подумайте, что вы используете и откуда
откуда и куда он идет. По возможности старайтесь сокращать, повторно использовать и утилизировать — и именно в таком порядке!
Будьте внимательным, а не безрассудным потребителем, и вы внесете свой вклад, чтобы сохранить
Окружающая среда.

Из чего делают витражи и что придает им цвет?

Вы видели много витражей — от стеклянных бутылок до церковных окон.Витражи производятся и пользуются ими на протяжении тысячелетий из-за его красоты, технологичности и долговечности. Но из чего делают витражи? Ниже приводится краткое обсуждение витражей и проектов, которые мы любим делать с ними.

Цвет стекла

Нас часто спрашивают, как наше стекло приобретает свой цвет. Стекло, которое мы используем, выполнено в определенных цветах. Он «окрашивается» в процессе производства, а не после окрашивания. Прозрачное стекло изготавливается из кварцевого песка и других ингредиентов, чтобы придать ему надлежащую прозрачность, температуру плавления и прочность.

Стекло окрашивают путем добавления оксидов металлов или металлических порошков в расплавленное стекло. В зависимости от металла стекло приобретает определенный цвет. Возможно, вы видели «кобальтово-синее» стекло — да, этот цвет получается от добавления кобальта. Оксиды меди также делают стекло синим или голубовато-зеленым. Сера и кадмий делают желтый цвет. Окислы железа дают зеленый и коричневый цвет. Олово дает белый цвет. Хром дает изумрудно-зеленый цвет. В раннем производстве стекла самым редким цветом был красный. Это связано с тем, что для красного требовалась самая дорогая из добавок — золото.Сегодня химики нашли другие ингредиенты, которые производят красный цвет, но вы не увидите много красного стекла в подлинно старинных витражах. (Дополнительные сведения: см. Статью Geology.com «Элементы цвета» для получения дополнительной информации о окраске стекла оксидом металлов. Дополнительные сведения о производстве стекла см. В видеороликах с сайта Bullseye Glass.)

Еще более дорогостоящими являются радужные и дихроичные стекла. Иридизированное стекло получают путем добавления тонкого покрытия из оксида металла на стеклянный лист. Очки «Ирид» обладают эффектом радуги. Дихроичное, или «дихроичное», стекло получают путем добавления к стеклу множества ультратонких слоев этих оксидов.Это заставляет дихро-стекло менять цвет в зависимости от угла обзора. Благодаря этому свойству и некоторой текстуре для изменения угла обзора можно создать удивительные цветовые эффекты с дихро-стеклом. (Подробнее: см. Статью в Википедии «Дихроичное стекло».) В нашей студии мы используем стекло разных цветов, включая красное, радужное и дихро. (Просмотрите наше портфолио, чтобы узнать, как мы используем цветное стекло.)

Витражи с содержанием свинца

В Renegade мы используем витраж из материала во всем своем искусстве, но когда мы говорим о витражах проекта , это Обычно это окно для использования в доме, на работе или в церкви.На самом базовом уровне проект витража состоит из кусочков стекла, края которых каким-то образом соединены вместе.

Для соединения стекла используются два обычных материала — медная фольга и свинец. В каждом из них края стекла удерживаются в канале, соответствующем форме изделия. Медная фольга обычно используется любителями из-за простоты сборки. Свинец дороже и сложнее в использовании, но требует гораздо меньше припоя и дает очень однородный и предсказуемый результат. В Renegade мы используем свинец в наших витражах, но мы часто ремонтируем изделия из медной фольги для клиентов.

Проект витража создается в несколько этапов. Во-первых, создается выкройка, содержащая информацию о точной форме и цвете каждой детали. Сегодня мы часто используем компьютерный дизайн для создания узоров, но многие художники по витражу по-прежнему используют только карандаш и бумагу. Затем мы обычно распечатываем этот узор в полном размере, чтобы использовать его при построении окна. Мы также можем использовать распечатки дизайна, чтобы помочь визуализировать и скорректировать окончательный проект. (См. Нашу страницу «Услуги» для получения информации о печати шаблонов для ваших собственных проектов.) Стеклянные части вырезаются индивидуально по рисунку. Для этого используется целый набор инструментов, от резцов и плоскогубцев до алмазных шлифовальных машин.

Каждая деталь вставляется в свинцовую полоску с Н-образным каналом, которая называется и . Прическа обрезана и изогнута, чтобы плотно прилегать к каждой детали. Затем концы прихода спаиваются. Обработка детали может включать в себя приклеивание стекла к раме — для создания более прочного окна — и, возможно, обработку рамы и пайки химическими веществами для их тонирования.

Когда окно готово, его необходимо очистить. Из-за остатков пайки и цементирования на это может уйти почти столько же времени, сколько на постройку окна.

Если проект представляет собой внешнее окно или дверь, мы также можем выполнить «тройное остекление». Это предполагает размещение его между двумя кусками прозрачного стекла с герметичной прокладкой по краю. В результате получается стеклопакет (IGU). Защищенное таким образом окно легко моется, оно чрезвычайно прочное и является очень хорошим изолятором для наружных окон и дверей.Затем окно будет повешено или установлено, и мы надеемся, что оно будет радовать вас долгие годы. (Подробнее: см. Статью в Википедии «Витражи».)

Свяжитесь с нами, если у вас есть вопросы о витражах или вы хотите, чтобы Renegade поработал с вами над проектом витража.

Что такое витраж? (с иллюстрациями)

Витраж — это художественная форма, при которой цветное стекло разрезают на формы и помещают в мозаику, чтобы сформировать картину. Стекло удерживается на месте металлическими полосами, спаянными вместе, чтобы придать окну или другому объекту прочность и устойчивость.

В часовне Королевского колледжа Кембриджского университета есть несколько средневековых витражей.

Окна церкви часто украшены витражами, где обычно изображены святые или сцены из Библии. Однако эти окна вовсе не обязательно должны изображать сцену; они могут быть просто ярким геометрическим узором.Знаменитое Розовое Окно Нотр-Дама состоит из множества маленьких картинок, которые вместе образуют геометрический узор, который создает общее впечатление — человек должен внимательно изучить окно, чтобы увидеть, что это действительно собрание маленьких картинок. Название «Окна-роза» относится не к самим сценам, а к деревянной или каменной конструкции, поддерживающей стекло, которое имеет радиальную форму и состоит из множества маленьких лепестковидных отверстий, в которые вставлено стекло. Часто мелкие детали сцены рисуются на цветном стекле, которое затем нагревают, чтобы краска приклеилась к стеклу и, таким образом, «окрашивается».«

Церковные окна часто украшают витражи.

Стекло окрашивается в процессе производства за счет добавления солей, которые заставляют его приобретать определенный цвет.Затем стекло превращается в листы, из которых можно вырезать отдельные части с помощью инструментов для резки стекла. Листы могут быть различной текстуры, а неровная или галечная поверхность некоторых стеклянных листов придает результирующему изображению вид драгоценных камней, когда через него проходит свет.

Хотя витражи для церкви или дома являются наиболее распространенной формой этого произведения искусства, они также используются для украшения.Знаменитые лампы Луи Тиффани — это примеры, которыми сегодня восхищаются и которым подражают. Tiffany добавила в палитру непрозрачное или молочное стекло, что значительно усилило эффект, которого можно было достичь. Сегодня витражи — это популярное хобби, и многим людям нравится вырезать и соединять кусочки цветного стекла, чтобы создавать привлекательные изображения, большие и маленькие. Когда произведение искусства маленькое и предназначено для показа в окне, где оно ловит солнце, его часто называют ловцом солнца .

Окно-роза в соборе Нотр-Дам в Париже — знаменитый образец витража.

Что такое сплавление стекла? (с рисунком)

Стеклофьюзинг — это технология изготовления стекла, при которой стекло нагревается в печи до тех пор, пока оно не станет мягким, что позволяет пользователю манипулировать стеклом различными способами.Этот метод работы со стеклом иногда известен как формование в печи или горячее стекло, ссылаясь на тот факт, что стекло обрабатывается в печи и что рабочие температуры намного ниже, чем те, которые используются при выдувании стекла. С помощью плавления стекла можно производить самые разные предметы, от ожерелий до чаш, и этому ремеслу гораздо легче научиться, чем выдуванию стекла.

Листы стекла.

«Теплота» теплого стекла составляет от 1100 до 1700 градусов по Фаренгейту (от 600 до 925 градусов по Цельсию). При этих температурах стекло достаточно размягчается, чтобы при нагревании и сжатии кусочков стекла они сливались в единый цельный кусок. Это основной принцип плавления стекла. Некоторые люди используют термин «плавление стекла» для обозначения плавления стекла, оставляя за собой другие термины для гибки и формовки теплого стекла, в то время как другие используют этот термин в целом, чтобы говорить о любом виде техники формования в печи.

Люди могут использовать плавление стекла для нагрева стекла и сплавления его с другими кусочками стекла для создания многослойных частей и узоров, а также они могут исследовать оседание, при котором теплое стекло опускается в форму для создания формованного предмета. В верхней части температурной шкалы стекло достаточно мягкое, чтобы его можно было непосредственно разливать в формы для литья стекла — метода обработки стекла, который можно использовать для создания большого количества стеклянных объектов.

Для плавления стекла необходим ряд принадлежностей, включая печь и инструменты для работы со стеклом. Также важно иметь средства защиты, такие как толстые перчатки и огнестойкие фартуки, чтобы люди могли безопасно работать вокруг стекловаренной печи.Фьюзинг стекла также зависит от использования совместимого стекла; если смешать неправильные типы стекла, кусок может треснуть или взорваться из-за различных схем охлаждения и плотности.

Расходные материалы для плавления стекла можно приобрести в каталогах декоративно-прикладного искусства или в компаниях, специализирующихся на плавлении стекла.Люди, которые заинтересованы в изучении фьюзинга, могут пройти уроки и семинары, чтобы изучить основы и получить доступ к печи. Центры искусств и ремесел и колледжи иногда предлагают такие очки, а иногда могут быть приняты меры для того, чтобы люди, не посещающие классы, имели доступ к печи. Кооперативы художников также могут содержать печи для своих членов.

Как делается стекло? — Химия для детей

Из чего сделано стекло?

Стекло изготовлено из смеси песка, извести и соды.Когда эти ингредиенты нагреваются вместе, они образуют жидкое стекло. Это жидкое стекло превращается в листы путем охлаждения и сплющивания. Для изготовления таких предметов, как вазы, мастера выдувают шар из жидкого стекла с помощью длинной трубки.

Листовое стекло, изготовленное методом прокатки:

• Песок, известь и сода вместе нагреваются в печи для получения жидкого стекла. Ролики используются для расплющивания стекла в листы, которые сначала охлаждают, а затем разрезают.

Листовое стекло, изготовленное методом Floating:

• Жидкое стекло из печи плавает и медленно охлаждается на поверхности жидкого олова.После того, как стакан остынет, его разрезают на кусочки.

Посуда ручной работы:

• Вазы, украшения и другие замысловатые стеклянные предметы изготавливаются стеклодувом. Стеклодув использует металлическую выдувную трубку, на конце которой находится кусок горячего стекла. Затем стеклодув придает форму мягкому стеклу.

Стекло имеет множество применений:

• Стекла, оконные стекла, зеркала — это лишь немногие из многих вещей, которые сделаны из стекла. Стекло не только полезно, но и может красиво выглядеть.Окна из цветного стекла — это произведения искусства.

Дополнительная информация:

• Другие ингредиенты для производства стекла могут включать оксид алюминия, оксид свинца, соляную соль и оксид цинка, которые используются для производства различных типов стекла. При производстве листового стекла также добавляются отходы стекла из предыдущей плавки, составляющие от 5 до 40 процентов смеси. Плавка происходит в гигантских печах, откуда расплавленное стекло плавится или раскатывается в листы.

Чем заняться —

• Определите различные стеклянные предметы в вашем доме и обратите внимание, как каждый из них выглядит и ощущается по-разному.
• Попробуйте посетить стекольный завод или узнать о стеклодуве и посмотреть, как они придают форму предметам.
• Попробуйте смотреть сквозь разные стеклянные предметы. Что ты видишь?

Загляните в Chemistry for Kids, чтобы найти больше таких интересных видео и интерактивных статей по химии.

.