Как из песка делают стекло: Из чего делают стекло. Виды, способы изготовления стекла ☑️ EraGlass

Содержание

из песка, своими руками в домашних условиях, температура плавления стекла

Многие общества каменного века по всему миру использовали природное стекло, такое как вулканическое стекло обсидиан, для изготовления острых режущих инструментов. Однако, согласно археологическим свидетельствам, первое настоящее стекло было создано в прибрежной северной Сирии, Месопотамии или Египте.

История самых ранних известных стеклянных изделий прослеживается по крайней мере до 2000 года до нашей эры. Например, бусы создавались во время производства фаянса — стекловидного материала.

С тех пор процесс изготовления стекла сильно изменился. Достижения в области материаловедения и производственных технологий сделали возможным производство стекла с особыми отражающими, преломляющими и пропускающими свойствами, которые можно использовать в призмах, оптических линзах и материалах оптоэлектроники.

Сегодня стекло производится с использованием двух основных технологий: процесс Флоат-стекло (также известное как наплывное стекло), который включает в себя плавание расплавленного стекла на слое расплавленного металла, и выдувание стекла, при котором расплавленное стекло надувается в пузырь.

Расплавленное стекло получают путем нагревания обычного песка (в основном содержащего диоксид кремния) при очень высоких температурах, пока он не расплавится и не превратится в жидкость. Когда песок остывает, он не возвращается в исходное состояние. Вместо этого он превращается в аморфное твердое тело, некристаллическое твердое тело, в котором атомы и молекулы не организованы в определенную структуру решетки.

Давайте копнем глубже и выясним, какие материалы и процессы задействованы в обоих методах, и каково их будущее.

Как делают стекло из песка

Скорее всего, вы знаете, что для изготовления стекла необходим песок, и действительно, он является самым главным ингредиентом. Чтобы стеклянное изделие получилось прозрачным, применяют кварцевый песок без примесей металлов, которые придают материалу цветные оттенки.

Чтобы изготовить стекло понадобится кремнистый песок, который иначе называют кварцевым.

Так как у кварцевого песка температура плавления 2300⁰С, то необходимы компоненты, которые помогут снизить ее, чтобы сделать процесс изготовления проще и доступнее. Таким ингредиентом стал карбонат натрия или обыкновенная кальцинированная сода, благодаря которой температуру плавки удалось понизить практически вдвое.

Сода (карбонат натрия) понижает температуру, необходимую для производства стеклянного полотна.

Из-за соды стекло получается водопроницаемым, что делает его непрактичным в быту и на производстве. Чтобы придать материалу прочности в сплав добавляют оксид кальция или известь. Дополнительно в составе могут присутствовать оксиды магния или алюминия для максимальной устойчивости к физическим и химическим факторам.

Для производства тонкого декоративного стекла, например, хрусталя в качестве добавки используют оксид свинца, которые придает изделиям блеск и хрупкость. В линзах очков обычно присутствует оксид лантана из-за способности преломлять лучи света.

Наиболее применяемой добавкой в производстве декоративного стекла выступает оксид свинца, придающий блеск.

Сапфировое стекло для очков изготавливают с добавлением оксида алюминия благодаря чему оно обретает максимальную твердость и устойчивость к физическим повреждениям. Чтобы изготовить цветное стекло, в сплав добавляют оксид железа для получения красного цвета, никель для коричневого и фиолетового оттенка, медь и хром для зеленого, кобальт для синего и другие металлы.

На производстве стекло изготавливают в несколько этапов: на первом ключевые компоненты плавят вместе в печи до получения однородного сплава, затем отправляют в емкость из олова, которое не смешивается со стеклом, сохраняя его однородность. Уже на этом этапе стекло постепенно охлаждается, становится гладким и тонким.

Для получения однородной массы надо удалить пузырьки – чтобы получить такой эффект стекловары делают постоянные помешивания, пока расплавленная стекольная масса не загустеет.

Полностью остывает сплав при движении по конвейеру, длина которого может достигать 100 м, это необходимо для предотвращения образования избыточного давления внутри сплава, что может привести к будущему браку. После конвейера стекло подвергается дальнейшей обработке для создания различных изделий.

Различаются стекла лишь составляющим материалом, которое используется для изготовления. А вот сам процесс практически одинаковый.

Воздействие на окружающую среду

Основное воздействие производства стекла на окружающую среду обусловлено процессами плавления, при которых в атмосферу выделяются различные газы. Например, сжигание топлива или природного газа и разложение сырья приводят к выбросу диоксида углерода.

Аналогичным образом, при разложении сульфатов в материалах партии образуется диоксид серы, который способствует подкислению. При разложении соединений азота высвобождаются оксиды азота, что способствует подкислению и образованию смога. Кроме того, при испарении из сырья и расплавленных компонентов в атмосферу выбрасываются тонны частиц.

Другие факторы, такие как выбросы летучих органических соединений и образование твердых отходов в процессе производства, также вызывают экологические проблемы.

Однако переработанное стекло может решить многие из этих проблем. Его можно переработать несколько раз без значительной потери качества. Каждые 1000 тонн переработанного стекла могут привести к сокращению выбросов углекислого газа на 300 тонн и экономии энергии на 345 000 кВтч.

В меньшем масштабе переработка одной стеклянной бутылки может сэкономить достаточно энергии для питания 20-ваттной светодиодной лампы в течение часа.

Несмотря на то, что обе технологии производства значительно улучшились с точки зрения эффективности, дальнейшее сокращение выбросов частиц пыли, двуокиси углерода и двуокиси серы по-прежнему является основной экологической задачей при производстве листового стекла.

Как сделать стекло в домашних условиях своими руками

Чтобы изготовить стекло дома, понадобится специальная печь, обеспечивающая нагрев до высоких температур. В домашних условиях используют муфельную, электрическую или горшковую печку, а также жаровню на древесном угле.

Специальные стекла можно плавить в электрической, горшковой или муфельной печи.

Второй вариант более простой, но небезопасный, так как во время нагрева до гипермаксимальных температур гриль может сам расплавиться. Мы расскажем, как варить стекло в специальной печи.

Подготовьте огнеупорный тигель (плавильный горшок).
Всыпьте в тигель песок, соду и известь, причем примеси должны занимать не более 30% в составе.
Поставьте тигель в печь и расплавьте состав при максимально высокой температуре (1500-1700⁰С).
После того, как компоненты расплавятся, разлейте жидкий сплав по формам для отливки.
Последний этап – обжиг в печи, охлажденной до 400-600⁰С. Так стеклянное изделие сделается твердым и прочным.

Тигель должен выдерживать исключительно высокую температуру, которая достигается в печи.
Вот так можно приготовить стекло дома, если у вас есть специальное оборудование.

Важно! При работе соблюдайте технику безопасности: используйте сварочную маску, термостойкие рукавицы, не подходите близко к печи.

Он не захотел уйти на пенсию и забыть обо всем. Потому что специалистов его уровня очень мало.

0
– А знаешь, что стекло растворяется в воде? – спрашивает Владимир, раскрывая секреты вековых практик. Я не знала. Как не знала того, что с течением времени ничего, на самом деле, не меняется. Прогресс, автоматизация и достижения – стеклянная капля, по сравнению с чистыми душами настоящих стекловаров. Тянульщиков. Технологов. Мастеров. Тех, кто умеет работать. Не боится работы. Не убегает от горячих часов. Не думает о легкости. Только о любви. И о том, что любую работу нужно делать хорошо. Полностью. От чистого сердца. Такого, как настоящее, высокопробное, прозрачное стекло, равным которому нет никакого другого материала.

Как расплавить стекло в домашних условиях

Если вы хотите не сварить, а растопить стеклянное изделие, то без специального оборудования тоже не обойтись, ведь стекло не относится к легкоплавким материалам.

Тигель должен быть таким, чтобы захват его металлическими щипцами и прутьями не составлял затруднений.

Существует два способа плавки: литье и моллирование. В первом случае жидким стекольным сплавом заполняются специальные формы, а во втором случае состав плавится до густого, тягучего состояния, и с ним работают стеклодувы, придавая массе разнообразные формы.

Чтобы расплавлять бутылки и другие изделия дома, вам понадобится печь специальной конструкции.

Температура плавления стекла

Точная температура плавления зависит от наличия примесей в составе. Обыкновенное прозрачное стекло плавится при 700-750⁰С, посудное – при 1200-1400⁰С, а кварцевое – 1650⁰С. В промышленном производстве поддерживают в печах поддерживают температуру 1600⁰С.

Кварц и песок без примесей переходят в стеклообразное состояние при температуре 2300 градусов Цельсия.

Использование печи для плавки стекла

Если вас интересует, как расплавить стекло в домашних условиях, то пригодится профессиональное оборудование, а именно – муфельная печь, чья конструкция обеспечивает, нагрев до максимально высоких температур. Сегодня существуют муфельные печи, способные нагреваться до 2000⁰С. Применяя такие конструкции дома, вы легко сможете изготовить украшения или другие изделия из стекла, переплавляя бутылки или другую стеклянную тару в совершенно новые изделие.

Муфельная печь поможет производить стекло в домашних условиях.

Используйте формы для литья, но на них необходимо нанести специальный состав, чтобы стекло легко отделилось. Установите форму таким образом, чтобы состав не смог стечь за ее границы. Расположите изделия в печи так, чтобы при плавке, они стекали прямо в формы. Нагревайте печь постепенно, чтобы форма выдержала. После окончания процесса литья, понизьте температуру до 500⁰С и оставьте в печи для отжига.

Важно! Не подпускайте к оборудованию ребенка, так как это грозит опасностью для жизни.

Теперь вы знаете, что изготовить и расплавить стекло можно даже в домашних условиях, если в распоряжении есть сырье и специальное оборудование. Главное – соблюдайте технику безопасности при работе с высокими температурами и внимательно читайте инструкцию к эксплуатации муфельной печи, так вы обезопасите здоровье во время экспериментов со стеклом в домашних условиях.

Рынок

В 2021 году мировой рынок производства стекла оценивался в 127 миллиардов долларов, и, по прогнозам, в период с 2021 по 2027 год он будет расти на 4,1%.

Основными факторами, способными стимулировать рост рынка, являются постоянно растущий спрос на бытовую электронику и проникновение искусственного интеллекта в потребительские и бизнес-приложения.

Плоское стекло, как ожидается, будет играть ключевую роль в архитектурных решениях в течение ближайшего года.

Недавняя тенденция предполагает быстрый переход в архитектуре зданий, который максимизирует естественный дневной свет за счет интеграции плоского стекла в крыши и фасады. Поскольку плоское низкоэмиссионное стекло с тройной изоляцией из серебра способствует значительной экономии энергии, его можно широко использовать в экологичных зданиях по всему миру. Солнечное плоское стекло, вероятно, также значительно вырастет в ближайшие несколько лет.

В настоящее время Китай является ведущим мировым экспортером стекла и изделий из него, на его экспорт приходится более 23% мирового экспорта стекла и изделий из него на сумму около 18 миллиардов долларов. На долю Германии и США приходится примерно 9% и 7% мирового экспорта стекла.

Основной технологический метод производства

Горизонтальный вариант производства стекла производится на расплаве металла. В 1959 создала варианты производства стекла листового. По таким разработкам, стеклянная лента формируется прямо на расплавленном олове. Так создается флоат-стекло и термически-полированное. Отличительные особенности флоат-стекла марки М1-М4 или полированного – большая светопропускающая возможность на уровне 89-90 процентов, отличные оптические свойства, за счет которых искажение изображения исключено, глянцевая поверхность. Как раз такое стекло на данный момент чаще всего применяется в производстве самых современных стеклопакетов, включая и многослойные. Ширина стеклянных листов бывает разной — 3 -19 мм. Стекло, с толщиной больше 8 миллиметров, чаще других применяется для производства витрин.

Вариант вертикального вытягивания – способ, который применяется в момент производства стекла «тянутого» с толщиной в 2 -12 мм, ВВС и БВВС. Метод такого вытягивания основывается на том, что из стекловаренной печи извлекают вязкую стеклянную массу и тщательно охлаждают ее в холодильных камерах, затем, с помощью спецмашин, производится вытягивание в непрерывные ленточки. Существует два варианта вытягивания – безлодочный и лодочный, БВВС и ЛВВС. В случае лодочного способа стеклянного производства форму по виду прямоугольного бруса, сделанную из огнеупорного материала, имеющую сквозную продольную щель, погружают в стеклянную массу.

Стекломасса при этом выдавливается над формой и моментально охлаждается при помощи водяных холодильников, установленных по обе стороны от нее, затем вращающиеся валки автомашины оттягивают затвердевшую стеклянную ленту. В случае такого способ стеклянного производства поверхность стеклянной ленты выходит я неравномерной, потому что создается продольная полосность по причине продольной щели в форме лодочки. Безлодочное же вертикальное вытягивание проходит без участия форм со свободной поверхностью. Вязкость массы стекла регулируется при помощи экранирования узла формирования и водяных холодильников оградительными спецустройствами. По краям ленты идет установка бортоформирующих роликов, при помощи которых создаются, а также удерживаются ее борта. В случае такого варианта стеклянного производства ленточная поверхность выходит более качественной, но перемены в температурном режиме и химсоставе стекломассы могут стать причиной сильных оптических искажений.

Стандарты качества

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

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

Охлаждение и выравнивание стеклянной поверхности

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

Изготовление триплекса

Производство триплекса основано на создании многослойной конструкции, состоящей из двух и более стекол, а также полимерных пленок, которые располагаются между ними. Для изготовления этих изделий могут использоваться как силикатные, так и органические стекла. Количество слоев, их толщина и тип материала обычно подбирается в зависимости от конкретной задачи. На текущий момент доступно 4 вида пленок и несколько технологических методик, позволяющих решать различные задачи. Перед соединением все элементы конструкции должны быть тщательно очищены и обезжирены. При несоблюдении этих условий ухудшается адгезия, а также заметны оставшиеся частички пыли и мусора.

Стекло на заказ — как из песка производят стекло

Полезное о стекле

20 октября, 2014 admin

Мы наконец-то ответим на вопрос, который многим не дает покоя: «Как из непрозрачного песка, делают прозрачное стекло?».
Начнем с того, что некоторое время назад стекла не существовало в принципе, и люди жили в пещерах. А с появлением этого хрупкого и прозрачного материала жизнь изменилась в корне. Сами подумайте, как много стеклянных вещей нас окружает сегодня: витрины, телескопы, экраны компьютеров, очки, различные емкости, даже дома научились строить из стекла.

Вообразите себе, сколько стекла производит человек, и сколько использует при этом песка. Как и для любого производства, сперва на завод поступает сырье — песок. И песок этот, не какой-нибудь, а специальный – кварцевый. Если сравнивать с морским, то кварцевый значительно мельче и белее.

Первый этап изготовления – печь. За раз в эту печь помещают до 170 тонн песка, и доводят температуру до 1500 градусов. Формула стекла – это не только песок (хоть его и большинство), но еще и некоторые вещества усиливающие его прочность. Заметьте, — прочность, но не прозрачность. Вот названия некоторых компонентов: сульфат, полевой шпагат, сода, селитра, доломит. Сода, к примеру, нужна только лишь для того, чтобы песок быстрее расплавился.

Уже в печи, вся эта смесь превращается в стекло. Вот только оно еще жидкое. Далее, пока стекло не остыло и не застыло, его заливают в формы (например для изготовления бутылок). Специальная автоматизированная установка режет на равные куски пластичную стекольную массу, выливающуюся из печи, и направляет эти куски в формовочный станок. Так как основными функциями производства занимаются машины, стекло на заказ быстро приобретает нужную форму, не успевая затвердеть прежде.

Получается, секрет в самой печи? Неужели высокая температура позволяет сделать непрозрачную вещь прозрачной? Нет!

Вы удивитесь, но песок на самом деле был прозрачным еще до приезда на завод. Чтобы в этом убедиться, нам понадобиться микроскоп.

Из чего состоит песок? Верно, из песчинок. Вот на них и нужно смотреть под микроскопом. По факту, каждая песчинка кварцевого песка прозрачная! «Почему же тогда набрав песок в ладони, он не просвечивает как вода?».

А тут вступают в силу законы физики. Дело в том, что песчинки являются отдельными элементами с несколькими гранями. Вот эти самые грани и преломляют луч света, попадающий на них. Так и создается ощущение «непрозрачности».

Для еще большего понимания, проведем эксперимент. Возьмем прозрачную бутылку и разобьем ее молотком. Осколки дополнительно измельчим в ступке. Теперь высыпаем их на стол, и что мы видим? А видим мы непрозрачную кучу стекла.

В печи все происходит с точностью, да наоборот, нежели в нашем эксперименте. Печь объединяет «расколотые» песчинки в одно целое. Тут уже не важны геометрические параметры каждой отдельной песчинки, так как все они расплавятся и сольются в одно целое. Получится одна большая песчинка, которая с легкостью будет пропускать свет, т.е. получается стекло на заказ.

Как только люди научились делать прозрачное стекло и применять его в жизни, то возникла потребность в стекле непрозрачном. Были изобретены специальные порошки, которые не только могут затемнить прозрачный материал, но и придать ему нужный цвет. Вот таким вот, с виду не сложным образом создается стекло на заказ.

Как кварцевый песок используется в производстве стекла

Кварцевый песок

, также известный как промышленный песок, представляет собой песок высокой чистоты, состоящий из двух основных элементов — кремнезема и кислорода. Высокий уровень содержания кремнезема и кислорода придает ему уникальный набор свойств, которые делают его подходящим для большого количества применений. Одним из таких применений кварцевого песка является производство стекла.

В этой статье мы рассмотрим, почему кварцевый песок является такой важной частью производства стекла и какую роль он играет в этом процессе.

Почему в производстве стекла используется высококачественный кварцевый песок?

Кварцевый песок является основным источником диоксида кремния, необходимого для производства стекла. Чтобы быть пригодным для производства стекла, в составе песка должна быть очень высокая доля кремнезема (более 95%).

Вот почему большинство месторождений песка не имеют достаточной чистоты для производства стекла. Подсчитано, что промышленный песок, отвечающий чрезвычайно высоким химическим и физическим требованиям стекольной промышленности, составляет менее 1% из 50 миллиардов тонн песка, добываемого каждый год.

Эти высокие требования обусловлены тем, что чистота песка напрямую влияет на прозрачность, прочность и долговечность стекла. Например, только стеклянные изделия, изготовленные из высококачественного кварцевого песка, могут соответствовать требованиям оптимального зрения для ветровых стекол транспортных средств.

Точно так же только строительное стекло, изготовленное из высококачественного кварцевого песка, может соответствовать спецификациям свето- или теплопроводности без ущерба для долговечности и безопасности.

Свойства кварцевого песка и его пригодность для производства стекла правильный размер (зернистость от 0,075 мм до 1,18 мм) и цвет.

Эти требования высокого уровня означают, что для использования в стекольной промышленности подходят только отложения песка из определенных источников. Это включает в себя озеро, реку, ископаемый пляж и отложения ветра. Его добыча также требует высокого уровня навыков и компетентности со стороны поставщика.

Как производится стекло?

Высококачественный кварцевый песок составляет около трех четвертей партии сырья, используемого в процессе производства стекла. Другая четверть состоит из соды, известняка и осветлителей, а также процента переработанного стекла. Ниже описан процесс изготовления листового стекла, которое обычно производят из кварцевого песка.

Партии – Основные компоненты, включая кварцевый песок, известняк, соду и переработанное стекло, взвешиваются и сортируются по партиям.
Расплавленный – Смешанное сырье поступает в печь, температура которой достигает 1600°C, и расплавляется.
Флоат – Затем расплавленное стекло «плавает» в ванне с расплавленным оловом и протягивается через прокатные машины, где оно выравнивается.
Охлаждаемый – Расплавленное стекло покидает ванну с расплавленным оловом и охлаждается до температуры 600°С. Он проходит через ролики, его можно резать и обрабатывать предсказуемым образом.

Размер частиц песка является ключевым фактором в производстве стекла, так как слишком крупные зерна могут плохо плавиться в печи и приводить к появлению пятен на конечном продукте. С другой стороны, слишком мелкие зерна могут быть засосаны воздушными потоками печи и потеряны.

Другим ключевым фактором в процессе является химический состав песка с различным содержанием оксида железа, хрома и других металлов, необходимых для производства различных цветов стекла. Все они строго контролируются, чтобы гарантировать, что песок соответствует требованиям производителя стекла и конечного потребителя.

Купить высококачественный кварцевый песок в PFS

Стекло уникально тем, что его можно раз за разом полностью перерабатывать. Тем не менее, всегда существует потребность в высококачественном кварцевом песке для поддержания работы печей. В PFS вы можете купить кварцевый песок премиум-класса от круглого до полукруглого с упаковкой и вариантами доставки, которые вам подходят.

Нажмите здесь, чтобы связаться с представителем PFS Aggregate уже сегодня!

Можно ли сделать стекло без песка? — Стекло N Зеркала | Стекло

Странно слышать, что стекло получается из песка, который издалека кажется таким непрозрачным. Будучи знакомым с процессом производства стекла и зная тонкости производства стекла, я могу сказать, насколько важен песок для процесса производства стекла. Но противный во мне всегда задается вопросом, можно ли сделать стекло без песка.

Вы можете производить стекло без песка, извлекая кварцевый кварц из источников, отличных от песка. Извлечение кремнезема из горных пород и других источников неэффективно, дорого и не нужно, поэтому песок остается наиболее используемым источником кремнезема для производства стекла, за которым следует измельченное старое стекло.

В этой статье вы узнаете все, что вам нужно знать о производстве стекла и песке, в том числе о факторах, которые способствуют тому, что песок имеет решающее значение для производства стекла, и о том, какой песок используется для производства стекла. Вы также обнаружите другое сырье, используемое в процессе. Прежде всего, вы закончите читать этот пост с полным пониманием конкретного типа песка, который используется для изготовления стекла.

Почему песок используется для изготовления стекла?

Процесс изготовления стекла

Песок используется для изготовления стекла, потому что он является богатым источником легкодоступного кварцевого кремния. Альтернативные источники силикатных минералов не содержат его в достаточном количестве или их чрезвычайно трудно добывать или перерабатывать. Это оставляет после себя песок как единственный исходный материал, используемый для крупномасштабного производства стекла.

Можно ли превратить стекло в песок? Я узнал правду и написал об этом в этой статье.

Доступность

Любой материальный объект является «продуктом», и все производство зависит от стоимости производства. Когда сырье легкодоступно, оно дешевле просто из-за отсутствия дефицита.

Когда речь идет о стекле, используется песок с высоким содержанием кремнезема, потому что это относительно дешевое сырье для производства стекла. Это не единственная причина, по которой песок используется для производства стекла, но и фактор, который объясняет это.

Если бы песок стоил дороже, чем производится стекло, его бы не использовали для производства стекла, даже если это единственный материал, из которого можно производить стекло. Производство стекла остановится, и на рынок будет выведена альтернатива. Это приводит к следующему фактору, который охватывает альтернативы.

Альтернативы производят принципиально другой продукт

Основная причина, по которой стекло производится из песка, заключается в том, что все, что сделано из материалов, отличных от тех, что находятся в песке, не является стеклом. Он может быть прозрачным и использоваться в окнах, источниках естественного света и даже линзах, но это не песок. Подумайте о Beyond Meat, бренде, который специализируется на производстве немясных альтернатив обычно мясным продуктам.

Сходство во вкусе и внешнем виде может быть достигнуто, но технически котлеты Beyond Meat не являются мясом. Стекло без песка обычно представляет собой сплющенный кристалл или переохлажденную жидкость с аналогичной прозрачностью, но его нельзя квалифицировать как стекло, потому что его содержимое не такое же, как у стекла.

https://youtu.be/BEiat9O74msВидео не может быть загружено, так как отключен JavaScript: Как превратить ПЕСОК В СТЕКЛО! Плавление песка в стекло? TKOR показывает, как делать стекло! (https://youtu. be/BEiat9O74ms)

Превращение песка в стекло

Простота утилизации

Наконец, фактор, благодаря которому песочные часы (т. е. стандартное стекло) производятся чаще, чем обычное стекло, заключается в том, что стекло, изготовленное из песок легко утилизировать. Но сначала вы должны отметить, что то, что стекло сделано из песка, не означает, что оно естественным образом превращается в песок.

Моя статья о том, сколько времени требуется песку, чтобы стать стеклом, раскрывает эту тему дальше. Тем не менее, стекло легче утилизировать, и его можно практически бесконечно перерабатывать. Когда стекло, изготовленное из песка, настолько удобно для производителей, что нет причин использовать другой кварц в качестве исходного материала.

И это подводит нас к состоянию стекольной промышленности сегодня, когда большая часть стекла производится из песка, а остальное производится/перерабатывается из стеклобоя (матового стекла). Поскольку в стекло можно добавить цвет и изменить его прозрачность, не удаляя песок из производственного процесса, оно остается общим сырьем для всех видов стекла.

Стекло может быть изготовлено из других продуктов, кроме песка!

Все стекло сделано из песка?

Все стекло делается из песка, но технически можно производить стекло без использования обычного песка. Этот процесс будет включать извлечение кремнезема из камней или других источников с использованием кальцинированной соды и известняка для получения конечного продукта. Но этот процесс более дорогой и менее практичный.

Стекло может быть получено из других продуктов путем извлечения кварцевого кремния

При извлечении и сборке ингредиентов из источников, отличных от песка, можно получить искусственный песок. А изготовление более дорогого песка для производства стекла не несет никакой коммерческой выгоды. Не существует рынка стекла без песка, а обычное стекло вполне осуществимо и безвредно для окружающей среды, в результате чего все стекло делается из песка.

Состав песчаной материи

Все стекло делается из песка, но не все виды песка используются для изготовления стекла. Это связано с тем, что кремнезем является основным материалом, необходимым для изготовления стекла, а песок с меньшим количеством кристаллов кремнезема, вероятно, будет производить стекло с низкой непрозрачностью в слишком малом количестве. Чтобы песок можно было использовать для производства стекла, он должен:

содержать более высокий процент кремнезема

Кристаллы диоксида кремния являются строительными блоками стекла, поэтому песок, не богатый кремнеземом, может использоваться для создания других переохлажденных жидкостей, но не может т использоваться для изготовления стекла. Более низкие уровни примесей. В песке есть два типа примесей: мешающие примеси (например, минералы железа) и не мешающие примеси.

Не мешающие примеси не влияют на конечный результат, поскольку они сжигаются в процессе производства. Почти все, что естественным образом содержится в песке, богатом кремнеземом, за исключением диоксида кремния, является не мешающей примесью.

Однако песок с высоким содержанием мешающих примесей нельзя использовать для производства стекла, так как конечный продукт не такой прозрачный и прочный.

Быть ближе к производственному объекту или легко доставляться. Наконец, важен логистический аспект местоположения песка. Производственный конец цепочки поставок стекла требует, чтобы песок находился ближе к производственному объекту, чтобы минимизировать затраты. Однако это требование не является существенным, и технически можно привозить песок из другой страны для изготовления стекла дома.

Стекло больше, чем просто песок

Хотя для производства всего стекла используется песок, не все, что используется для производства стекла, является песком. Помимо кремнезема, содержащегося в песке, в производстве стекла участвуют и другие продукты. Кальцинированная сода и известняк — это два некремнеземистых ингредиента, используемых в производстве стекла.

В Вайоминге находится одно из крупнейших в мире месторождений кальцинированной соды, пригодных для коммерческой добычи. Известняк доступен в относительно больших количествах и во многих других местах, в основном в карьерах. Иногда песок и известняк находятся в непосредственной близости друг от друга и даже могут находиться в одной песчаной насыпи.

Если вы читали мою статью о том, как стекло снова превращается в песок, то знаете, что измельченное стекло можно использовать в качестве сырья для изготовления нового стекла. В таких процессах переработки измельченное стекло действует как источник кремнезема, и все еще требуются новые партии других ингредиентов, кальцинированной соды и известняка.

Температура, необходимая для плавления кристаллов кремнезема
, превышает 3090°F!
HTTPS://WWW.CORNING.COM/WORLDWIDE/EN/INNOVATION/MATERIALS-SCIENCE/GLASS/HOW-GLASS-MADE.HTML

Все, что выглядит как стекло, не является стеклом

Наконец, вы должны помнить, что не все, что выглядит как стекло, сделано из песка. Можно изготовить материал, напоминающий стекло, без использования кристаллов кремнезема. Переохлаждение жидких кристаллов любого вида приводит к более крупному кристаллическому материалу.

Конечный продукт процесса может выглядеть как угодно, от драгоценных камней до стекла. Обычно кристаллы, не содержащие кремнезема, используются для производства украшений и люстр, но иногда изготавливаются стеклянные альтернативы из-за их долговечности.

Какой песок нужен для изготовления стекла?

Единственным обязательным условием использования песка в качестве исходного материала для производства стекла является наличие достаточного количества кремнезема на партию. В среднем насыпь песка должна содержать 95% кремнезема, чтобы считаться пригодной для промышленного производства стекла.

Другие требования могут быть выполнены из альтернативных источников. Но если в песке меньше кремнезема, он не может образовывать прозрачные кристаллические пластины, с которыми мы знакомы. Стекло из песка с содержанием менее 90% диоксид кремния не такой прозрачный.

Рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) используется для определения того, достаточно ли в партии песка кремнезема и подходит ли он для производства стекла. Обычно это необходимо делать, когда в производственный процесс добавляется песок с нового участка.

Как только XRF показывает, что песок определенного региона пригоден для производства стекла, производитель подписывает контракты на его добычу и использование. Некоторые контракты могут стать хуже, поскольку в более поздних партиях будет меньше кристаллов силиката.

Это процентное снижение составляет около 3%, поэтому большинство производителей выбирают источники из песка с содержанием кремнезема до 98%. Производители, которые также используют измельченное стекло в процессе производства стекла, могут использовать песок с более низким содержанием силикатов.

A Степень загрязнения

Интересно, что чистое стекло нельзя использовать для переделки стекла. Учитывая, что стекло представляет собой переохлажденную жидкую версию силикатного песка, его можно снова превратить в жидкость после измельчения. Однако стеклобой нельзя переплавить в новый стеклянный лист без добавления примесей.

Температура может влиять на стекло. Посмотрите, как холодно перед тем, как зеркало разобьется!

Точно так же кварцевый песок, который представляет собой просто насыпь кремнезема, не может быть использован для производства стекла. Это потому, что температура, необходимая для плавления кристаллов кремнезема, превышает 3090°F . Для производства стекла из кремнезема необходимы следующие примеси:

Кальцинированная сода

Ее добавление снижает температуру плавления силикатного вещества, что позволяет стеклодувам производить стекло, не тратя больше денег на нагрев. Альтернативы, которые снижают температуру плавления силикатного материала, также влияют на его прозрачность, а кальцинированная сода улучшает пластичность стекла, не делая его менее прозрачным. Он необходим и при изготовлении стекла из старого стеклобоя.

Известняк

Основная функция известняка в стекольном производстве заключается в повышении прочности конечного продукта. В частности, известняк представляет собой карбонат кальция, который вводит оксид кальция в рецептуру стекла.

Как отличить кварцевый песок?

Теперь, когда вы понимаете важность кварцевого песка в производстве стекла, давайте рассмотрим, как определить, имеет ли тот или иной песок высокое содержание силикатов. Конечно, вы можете пойти с профессиональным рентгенофлуоресцентным анализом и получить окончательное слово образца. Но часто в этом нет необходимости, так как видимые характеристики песка выдают содержание в нем силикатов.

Кварцевый песок можно обнаружить:

Наблюдая за отражением образца – Большая партия кварцевого песка отражает солнечный свет с минимальным изменением цвета.
Глядя на образец цвета – Белизна кварцевого песка прямо пропорциональна содержанию в нем силикатов. Чем меньше в нем примесей, тем менее он серого или кремового цвета.
Проведение испытания на влагопоглощение – Для начала следует взвесить горсть песка, а затем смочить его водой. Если песок поглощает около 40% воды от своего веса, он имеет высокое содержание кремнезема.

Другие виды использования кварцевого песка

Знание того, как определить кварцевый песок, может быть полезно для производства стекла, а также производства других строительных материалов. Кварцевый песок имеет решающее значение не только для производства стекла.

Некоторые другие строительные продукты, в состав которых входит кварцевый песок в качестве конструкционного компонента, включают:

Полы – Песок и щебень используются вместе для производства прочных каменных полов. Даже цемент и асфальт, используемые на земле, содержат песок, даже если он не считается напольным покрытием для внутренних помещений.
Кровельная черепица . Обычно изготавливается из асфальта, в состав которого входит песок, усиливающий сцепление.
Асфальт – Как указано выше, песок является компонентом строительного асфальта. Хотя сам асфальт не содержит песка, его насыпают, чтобы он имел более практичную текстуру.
Растворы – это клей, используемый в строительстве, и он становится прочным благодаря добавлению песка.
Цемент — Цемент сам по себе может не содержать песка, но когда его смешивают для нанесения, «цементный порошок» смешивается с песком, чтобы он лучше связывался с водой. Без песка цемент не образует влажный шлам, который затвердевает после испарения лишней воды.

Заключительные мысли. Можно ли сделать стекло без песка?

Стекло можно делать из кварца, известняка и кальцинированной соды. Они не обязательно должны быть получены из песка, но кремнезем обычно получают из песка, поскольку его получение из любого другого источника слишком дорого. Если у вас нет доступа к песку и вы хотите производить стекло, следующий лучший вариант — получить стеклобой на предприятии по переработке.

Для получения дополнительных советов по стеклу и зеркалам обязательно посетите наш сайт Glass N Mirrors.

14 ноября 2022 г.

Когда большинство людей думают о стекле, они, вероятно, думают об окнах или стаканах для питья. Но в стекле есть гораздо больше, чем это. На самом деле, есть два основных …

Продолжить чтение