С первого взгляда может показаться, что для производства стекла необходимы очень сложные соединения химических веществ, полученных непростым путем. Но в действительности стекло изготавливается достаточно простым способом с использованием самых заурядных компонентов.
Стекло — это сплав определенных материалов, охлажденный таким образом, что атомы в его структуре группируются в хаотичном порядке. Интересен тот факт, что 95 % полезных ископаемых Земли может быть использовано в процессе производства стекла. Наиболее важными из них являются песок ( двуокись кремния), сода, известняк, бура, борная кислота, оксид магния и оксид свинца.
Примечательно, что первое стекло было создано самой природой. Около 450 миллионов лет назад расплавленная порода из недр Земли устремилась на поверхность и с помощью вулканов пробила земную кору. Когда горячая лава содержала двуокись кремния и быстро затвердевала, образовывалось стекло, твердое, как скала. В Калифорнии есть целая гора, покрытая стеклом вулканического происхождения.
Вулканическое стекло называется обсидианом. Этот чрезвычайно твердый и прочный минерал широко применяется в промышленности, а особенно красивые его образцы используются для изготовления ювелирных украшений. Благодаря высокой твердости обсидиан относится к поделочным камням.
Человек делает стекло с древнейших времен. Египтяне знали способ изготовления цветного стекла еще более пяти тысяч лет тому назад. Этим материалом в виде глазури они покрывали изделия из камня, посуду, а иногда делали красивые бусы и другие украшения. Флаконы для духов и мазей, сделанные из стекла, уже использовались в Египте более 3500 лет назад.
Период Римской империи ( с I века до нашей эры по V век нашей эры) был одним из величайших периодов в истории стекла. Именно в это время человек освоил, как выдувать стекло и каким образом придавать предметам определенную форму и при этом делать их нужного размера.
Выдувание стекла.
Процесс выдувания стекла является одним из древнейших умений человека. Но поскольку были разработаны современные механизмы и потребность в стеклянных изделиях значительно возросла, то ручная технология изготовления стекла становится большой редкостью.
Когда стекло находится в расплавленном состоянии, то оно может быть обработано различными способами. Например, оно может быть спрессовано, выдуто, разрисовано или прокатано. В течение веков главным способом обработки стекла было выдувание, помогавшее изготавливать самые разные варианты стеклянных изделий.
Стеклодув собирал шарик расплавленного стекла на конце трубочки и дул в него. Используя свои умения, он придавал стеклу нужную форму и доводил его до нужной толщины. Он постоянно подогревал стекло, чтобы как можно дольше оставлять его в рабочем состоянии. Затем мастер заканчивал обработку специальными инструментами.
Таким образом было создано много видов стеклянных предметов. Стекло также может быть отлито в форму, и приобретать заданный вид. Достаточно удивительно, что оконное стекло, бывало, делали путем выдувания длинного цилиндра, который потом разрезали и прокатывали, чтобы получились стеклянные листы. Конечно, размер этих листов был ограничен силой легких стеклодува.
Сегодня подобный процесс получения стекла, который именуется ручной работой, все чаще используется при производстве специальной научной аппаратуры или дорогостоящих, великолепных изделий из стекла. На сегодняшний день ручной труд стеклодува ценится очень высоко, и для работы в этой отрасли человеку требуются значительные профессиональные навыки.
Изготовление стеклянных бутылок.
С течением времени потребность в стеклянной посуде, такой, как бутылки, стала настолько велика, что были приложены все усилия для создания стеклодувной машины, которая была изобретена в 1903 году.
Машина использует вакуум, чтобы выдуть достаточное количество стекла для одной бутылки. Сначала формируется горлышко бутылки. Затем подается сжатый воздух, и выдувается вся бутылка целиком.
После этого полученное изделие автоматически обжигается и закаляется, а затем происходит процесс медленного охлаждения, что делает его прочной. Такая машина способна произвести большее количество бутылок за один час работы, чем шестеро стеклодувов вручную за целый день.
Позже была создана другая машина для автоматического выдувания лампочек, что позволило шире использовать электрический свет. Большинство всех стандартных бутылок, банок, кувшинов, стаканов и других стеклянных сосудов произведено машинным способом.
Сегодня, конечно, существует много новых способов производства стекла, но это основной процесс. Сырье для изготовления стекла поступает на стекольную фабрику и складируется в огромных резервуарах. Необходимое количество веществ отмеряется, дозируется, а затем их смешивают в правильной пропорции.
Битое стекло, аналогичное производимому и называемое » стеклянный бой» добавляется в смеси, чтобы ускорить процесс плавления. Полученная смесь автоматически подается в печь. Затем расплавленное стекло вытекает из печи для охлаждения.
Далее оно проходит многочисленные процессы обработки, такие, как выдувание, прессование, прокатывание, литье и роспись — в зависимости от вида стекла, которое нужно получить. Таким образом, можно изготовить и простое оконное стекло, и узорное рифленое стекло, характеризующееся высокими декоративными качествами.