Стеклянные товары. Краткая технология производства стеклоизделий

Технологический процесс производства стеклянных изделий подразделяется на следующие основные этапы: приготовление стекломассы, варка стекломассы, выработка изделий, отжиг, обработка и разделка стеклянных изделий.

Приготовление стекломассы состоит из подготовки сырьевых материалов, составления шихты и варки стекла.

Сырьевые материалы, применяемые для производства различных видов стекол, с некоторой условностью подразделяют на две группы: основные, или стеклообразующие, и вспомогательные.

К стеклообразующим материалам относятся кремнезем, борный ангидрит, оксид алюминия, сульфат натрия, сода, поташ, известняк, доломит, свинцовый сурик и глет, витерит и оксид цинка.

К вспомогательным материалам относятся осветлители, обесцвечиватели, красители, глушители, окислители и восстановители, ускорители варки.

Осветлители способствуют освобождению стекломассы от крупных и мелких пузырей, придают ей однородность. Осветлителями являются сульфат натрия, трехокись мышьяка и селитры.

Обесцвечиватели служат для понижения или удаления цветных оттенков стекла. В качестве обесцвечивателей применяют трехокись мышьяка, селитру, сульфат, хлористый натрий, оксид сурьмы и др.

Красители добавляют в процессе варки стекла для окрашивания его в определенный цвет. Различают окрашивание стекла молекулярными красителями (оксиды тяжелых и легких металлов) и коллоидно-дисперсионными красителями (соединения золота, серебра, меди, селена, сурьмы).

Глушители применяют для придания стеклу непрозрачности. Это фтористые, фосфорнокислые соединения, соединения олова и сурьмы. Глушители окрашивают стекло в белый цвет.

Окислители и восстановители добавляют при варке цветных стекол для создания окислительной и восстановительной среды. К ним относятся натриевая и калиевая селитры, трехокисный мышьяк, углерод, винный камень, двуххлористое олово.

Ускорители варки способствуют ускорению варки стекла (фтористые соединения, борный ангидрид, алюминийные соли).

Все сырьевые материалы, необходимые для производства стекла, подвергают обработке. Кварцевый песок обогащают, т. е. понижают в нем содержание железа, других примесей. Затем песок, соду, селитру сушат, доломит, мел, известняк измельчают и просеивают через сита — вибраторы. После подготовки сырьевых материалов приступают к составлению шихты.

Шихтой называют смесь сырьевых материалов в заданной пропорции. Для ускорения процесса варки в состав шихты добавляют 25-30% стеклобоя (того же состава). Исходные материалы тщательно перемешиваются и направляются в стекловаренные печи для варки стекла.

К основным способам выработки посуды бытового назначения относятся: выдувание, прессование, прессовыдувание и центробежное литье.

Выдувной способ выработки может быть ручным (для изделий сложных форм) и механизированным. При ручном способе используют металлические трубки-самодувки, в которые воздух подается специальным резиновым баллоном. Разогретый конец трубки опускают в стекломассу, которая прилипает к нагретому металлу. На трубку навивают определенное количество стекла, выравнивают его на металлическом столе, после чего раздувают в небольшой пузырек "баночку", из которой окончательно выдувают изделия в металлической разъемной форме.

Механизированный способ выдувания с помощью вакуумного автомата применяют для стаканов.

Прессование — более простой способ выработки изделий, чем выдувание. Процесс прессования состоит в следующем: определенная весовая капля стекломассы подается в форму (матрицу), в которую опускают пуансон, оказывающий при своем движении давление на стекломассу, последняя заполняет пространство между формой и пуансоном. Изделия прессуют на ручных, полуавтоматических и автоматических прессах.

Прессовыдувной способ изготовления изделий осуществляется в два приема: вначале выпрессовывают заготовку и отделывают края изделия, а затем заготовку выдувают сжатым воздухом до заданных размеров. Выработка этих изделий производится на автоматических машинах.

После того как изделие изготовлено, его направляют на отжиг. Процесс отжига для стеклоизделий бытового назначения заключается в их нагревании и выдерживании при температуре 530-580°С. Затем изделия охлаждаются до комнатной температуры.

К обработке изделий относится отделение колпаков у выдувных изделий, обработка края и дна изделия.

На основную массу стеклянной выдувной посуды наносят украшения, т. е. производится их разделка. Изделия украшают или в процессе их выработки (в горячем состоянии), или когда они готовы (в холодном состоянии).

Украшения, наносимые на стеклоизделия в процессе их выработки (в горячем состоянии)

Цветное стекло получают при добавлении красителей в стекломассу.

Изделия с нацветом изготавливают из одного слоя стекла и покрывают одним или двумя слоями интенсивно окрашенного стекла.

Украшение под мрамор получают в процессе варки молочного стекла, к которому добавляют молотое неразмешанное цветное стекло, за счет чего создается впечатление прожилок в мраморе. Аналогичным способом украшают стеклянные изделия под малахит.

Украшение стеклотканями считается перспективным видом декора изделий. Стеклоткань определенного размера накладывают на почти готовое изделие, ткань сплавляют с поверхностью стекла, а изделие довыдувают.

Украшение цветной насыпью заключается в следующем: разогретую заготовку прокатывают на столе по насыпанному измельченному цветному стеклу, которое обволакивает заготовку и приплавляется к ее поверхности, после этого заготовку еще раз разогревают.

Гутенская работа характерна для изделий, изготавливаемых выдуванием без формы. По замыслу художника поверхность изделия может иметь углубления, выпуклости и прилепы.

Украшение "кракле" получают в том случае, когда заготовку опускают в холодную воду, затем разогревают ее в печи и довыдувают. Поверхность изделия при этом покрывается маленькими и крупными трещинами, создающими своеобразный узор.

Украшение филигранью или витьем придают изделию ажурность, имеет вид двух или трех цветных спиралевидных нитей.

Люстры получают путем нанесения на поверхность изделий растворов органических соединений металлов в органических растворителях и последующего обжига. При обжиге растворители выгорают, а пленка металлов или их оксидов закрепляется на поверхности.

Поверхность изделий с разделкой "ирризация" имеет радужные переливы. Изделия нагревают в муфельной печи в атмосфере паров смеси хлористого олова, азотнокислого стронция и хлорного бария, которые, оседая на поверхности изделия, прочно соединяются с ней и придают различные оттенки с переливами (напоминают перламутр).

Украшения, наносимые на готовые изделия (в холодном состоянии)

Все украшения, наносимые на готовые изделия (в холодном состоянии), выполняются механическим, химическим способами и живописью.

Механическим способом на изделия наносят матовую ленту, номерную шлифовку, алмазную грань, гравировку, прямую широкую грань.

Матовая лента — это самый несложный вид украшения. К поверхности изделия прижимают металлическую полоску, под которую подают песок с водой; песчинки царапают стекло, и получается матовая полоска.

Номерная шлифовка представляет собой рисунок в виде ямок, желобков, соединенных наклонными прорезями. Наносится рисунок с помощью песчаных, корундовых и наждачных кругов.

Алмазная грань — это резьба на стекле. Рисунки состоят из глубоких прорезей и канавок трехгранной формы, образующих сложный геометрический узор. Алмазная грань наносится с помощью корундовых и электрокорундовых одно- и многожальных кругов, заточенных под определенным углом. Затем изделие полируют.

Гравировка — рисунок плоский, без больших углублений, матовый, чаще растительной тематики; наносят рисунок с помощью медных или алундовых дисков разных диаметров.

Прямая широкая грань является одной из разновидностей гранения. Наносят ее на изделия чугунными или песчаными шайбами.

Химическим способом на изделия наносят травления: простое, сложное (пантограф) и глубокое.

Простое и сложное травление выполняется следующим образом: изделие покрывают мастикой, состоящей из воска, парафина, канифоли и скипидара, затем с помощью тонкой иглы вычерчивают в ней рисунок, после этого обнаженную поверхность стекла подвергают травлению в ванне плавиковой кислотой. Для простого травления характерен несложный рисунок, более сложный рисунок наносят на пантографических машинах (сложное травление).

Глубокое травление — выполняется на двух-, трехслойном стекле вручную кисточкой. Путем многократной обработки плавиковой кислотой на поверхности изделия получается рельефный рисунок.

Живописные рисунки наносятся ручным и полуавтоматическим способом красками, 12%-ным раствором золота, эмалями, люстрами с последующим обжигом при температуре 580-600°С.

Химический состав и свойства стекла

Для посуды применяется известково-натриево-калиевое, свинцово-калиевое и боросиликатное стекло.

Ориентировочный состав стекла выражается "нормальной формулой стекла" R2O · RO · 6SiO2, представляющей собой трисиликат, причем под R2О подразумеваются одновалентные оксиды Nа2О, Ка2О; RО — двухвалентные СаО, МgО, РbО и др., наряду с оксидами кремния в состав стекла входят Аl2О3, Fе2О3 и др. В наиболее распространенных составах стекол одновалентных оксидов содержится 14-16%; двухвалентных — 11-12% и кремнезема — 71-75%.

Различают химические и физические свойства стекла.

К химическим свойствам относится химическая устойчивость стекла, т. е. его способность противостоять разрушающему действию различных сред и реагентов. Стекло относится к химически устойчивым материалам.

Физические свойства стекла: вязкость, плотность, прочность, хрупкость, твердость, термостойкость и др. Вязкость для каждого типа стекла при определенной температуре является константой. Плотность различных стекол колеблется от 2,2 до 6,0 (Мг/м³). Известково-натриевое стекло имеет плотность 2,5, а хрусталь около 3,0 и выше.

Прочность стекла при растяжении небольшая — от 35 до 90 Мн/м², а при сжатии — от 500 до 2000 Мн/м². Хрупкость — свойства стекла разрушаться под действием ударной нагрузки без пластической деформации. Стекло обладает повышенной хрупкостью, оксиды МgО и Аl2О3 понижают ее. Твердость — способность стекла сопротивляться проникновению в него другого тела. По минералогической шкале твердость стекла 4,5-7,5.

Теплопроводность стекла очень мала и колеблется от 0,7 до 1,34 вт/м·град. Термическое расширение стекла характеризуется коэффициентом линейного расширения, который для различных стекол колеблется от 5,8·10-7 до 151·10-7, у многих стекол массового применения он равен 100·10-7. Термическая устойчивость — способность стекла выдерживать без разрушения резкие перемены температур.

Из оптических свойств стекла основными являются прозрачность и показатель преломления стекла. Прозрачность стекла зависит от химического состава стекла и от присутствия в нем оксидов железа. Показатель преломления стекол различного состава колеблется от 1,475 до 1,96; для обыкновенного стекла он составляет 1,5, для хрусталя — 1,55 и выше.

Классификация и ассортимент стеклянных товаров

Бытовые стеклянные изделия классифицируют по основным признакам: назначению, способу выработки, виду стекла, цвету, размерам, способу нанесения разделки, комплектности и др.

По назначению бытовые стеклянные изделия делят на пять групп: бытовая посуда; художественные изделия; хозяйственная посуда, кухонная посуда; ламповые изделия.

По способу выработки бытовые стеклянные изделия делят на выдувные, прессованные, прессовыдувные и изготовленные центробежным литьем.

По виду стекла изделия бывают натриево-калиево-известковые (обыкновенные), калиево-свинцовые (хрусталь) и боросиликатные (жаростойкие).

По цвету они могут быть цветные и с нацветом.

По размерам изделия подразделяют на мелкие, средние, крупные и особо крупные.

Ведущую роль в создании изделий играет разделка, которая дает широкие возможности его украшения. Разделку не всегда наносят на изделия, а необходимый эффект достигается при использовании лишь формы и цвета. Наибольшим разнообразием с точки зрения разделки, конечно, обладает выдувная посуда и менее интересны разделки на прессовыдувной посуде. Украшения на последнюю наносят в процессе выработки.

По комплектности бытовые стеклянные изделия могут быть штучными и комплектными (наборы и сервизы).

Ассортимент стеклянной посуды в зависимости от способа выработки и назначения делят на следующие группы: выдувные изделия; прессованные изделия; прессовыдувные изделия; хрустальные изделия; хозяйственная посуда; кухонная посуда.

Выдувная посуда отличается большим разнообразием: ее ассортимент включает сотни наименований. Выдувная посуда может быть штучной и комплектной.

Ассортимент прессованной посуды значительно уже выдувной. Прессованные изделия отличаются простотой форм и декора.

Прессовыдувная посуда имеет ограниченный ассортимент.

Посуда хозяйственная включает изделия, применяемые для приготовления и хранения пищи, солений, варенья, кваса, воды и др. (банки, бутылки, бочонки разных емкостей).

Посуда кухонная из жаропрочного стекла (боросиликатного) и ситаллов предназначена для приготовления пищи. Ассортимент ее включает: жаровни, кастрюли, сковороды и формы для запекания.

Оценка качества стеклянных товаров

На качество стеклянных товаров оказывают влияние многие факторы: конструктивно-размерные особенности, механическая прочность, термическая устойчивость, гигиенические, эстетические свойства и др. По конструктивно-размерным особенностям бытовая стеклянная посуда должна соответствовать утвержденным образцам. Изделия на ровной горизонтальной поверхности не должны качаться. Стеклянные изделия должны обладать хорошей механической прочностью. Термическая устойчивость изделий считается удовлетворительной, если 99% испытуемых изделий выдерживают испытания, предусмотренные ГОСТом 30407-96.

Необходимо, чтобы изделия из стекла обладали прозрачностью и не имели цветных оттенков (особенно хрусталь). Изделия из цветного стекла и из стекла с нацветом должны быть равномерно окрашены.

Важно, чтобы изделие имело чистую, гладкую, без заусенец и царапин поверхность и четко выраженный рисунок. Край изделия не должен быть режущим, для этого его оплавляют, шлифуют и полируют.

В соответствии с действующим ГОСТом стеклянную столовую посуду и декоративные изделия выпускают одним сортом. Хрустальные изделия делят на I и II сорта. При определении сорта изделия учитывают вид дефекта, его размеры, количество и месторасположение. На стеклянных изделиях встречаются дефекты стекломассы, выработки и обработки. Перечисленные дефекты возникают в процессе варки, формования изделия и его обработки, они значительно снижают качество готовых изделий.

К дефектам стекломассы относятся следующие:

1. Газовые включения появляются вследствие недостаточного осветления стекломассы. К ним относятся дефекты — мошка и пузырь. Замутненные и продавливающиеся пузыри в изделии не допускаются.

2. Свиль, шлир — это прозрачные включения, отличающиеся от основной массы стекла химическим составом или физическими свойствами. Свили бывают нитевидные, волосяные, в виде узелков и жгутов.

3. Кристаллические включения имеют кристаллическую структуру (белые) частицы стекла.

Дефекты выработки образуются в процессе формования стеклянных изделий. Разнотолщинность в стенках и дне изделия — результат неравномерного распределения стекломассы в процессе выработки изделия. Скол, щербины — повреждения с раковистой структурой, расположенные на пересечении изделия с его торцом. Осыпь — мелкие сколы. Кованность — неровность, проявляющаяся как мелкая волнистость поверхности. Морщинки — неровности, выступающие в виде ряби на поверхности. Складка — неровность поверхности карманообразной формы. Кривизна, складки и морщинки на изделиях не допускаются.

Дефектами обработки и украшения изделий являются переплавление края, несимметричность рисунков, недоводки и переводки на изделиях (допускаются), обрывы, заваленность алмазной грани, помарки, выгорание красок и пленок, вспученность, растрескивание, потеки на изделиях не допускаются, так как они резко снижают эстетические и гигиенические свойства изделий. Общее количество допустимых дефектов по показателям внешнего вида в одном изделии должно быть не более 2 на мелких, 3 — на средних и 4 — на крупных. Для особо крупных изделий общее количество допустимых дефектов, не портящих товарного вида, не регламентируется.

Для хрустальных изделий общее количество допустимых дефектов по показателям внешнего вида не должно превышать для I сорта мелких изделий — 2, для средних — 3 и для крупных — 4, а для II сорта соответственно: 3, 4 и 5.

Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение стеклянных товаров

Выдувные изделия маркируют бумажной этикеткой, которую наносят на изделие с указанием завода-изготовителя, товарного знака, ГОСТа, номера рисунка, группы обработки.

Прессованные и прессовыдувные изделия маркируют в процессе выработки. Маркировка включает наименование завода-изготовителя или товарный знак.

Упаковывают стеклянные изделия в картонную или гофрированную тару с гнездами или в пакеты из упаковочной бумаги или термоусадочной пленки. Выдувные изделия при упаковке в пакеты должны быть предварительно завернуты в бумагу, переложены стружкой или другими материалами. Рюмки, стаканы и другие мелкие и средние изделия завертывают в бумагу попарно, прокладывая бумагу между донышками изделий. Комплектные изделия помещают в одну коробку или один пакет. Сувенирные и подарочные изделия не обертывают в бумагу, а укладывают в специально художественно оформленные коробки. Бумажные пакеты, перевязанные шпагатом, имеют наклеенную этикетку, в которой указывается: товарный знак или наименование предприятия-изготовителя; наименование изделия; номер рисунка или группа обработки; количество изделий в единице упаковки (для групповой тары); номер контролера и упаковщика; дата упаковки; обозначение стандарта.

Стеклоизделия транспортируют по железной дороге в крытых чистых вагонах или контейнерах, на которых завод ставит крупным шрифтом надпись: "Верх не кантовать!", "Осторожно, хрупкое!". При размещении стеклоизделий в вагонах или контейнерах коробки и пакеты перекладывают упаковочными материалами через два ряда плотно, без зазоров. Изделия, которые отгружают в районы Крайнего Севера и другие отдаленные районы, должны быть упакованы в соответствии с установленными стандартами особыми требованиями.

Хранят стеклоизделия в закрытых помещениях, защищенных от влияния атмосферных осадков. При размещении изделий на складе тяжелые изделия рекомендуется укладывать на нижних полках, находящихся на высоте 15-20 см от пола, а более легкие — на верхних.


Средства гигиены полости рта

Декоративная косметика

Силикатные товары

Стеклянные товары

Керамические товары

Кондитерские изделия

Заменители сахара