Сергей Песков - История стекла. От стеклянного оружия до стекол иллюминаторов космических кораблей

В начале работы возникла проблема выбора расплавленного металла, который должен находиться в жидком состоянии в пределах температурного интервала от 600 до 1050 °C, иметь низкие значения давления паров, а величина плотности должна быть выше, чем стекла.

Исследования показали, что всем этим требованиям соответствует олово, которое почти не взаимодействует со стеклом, и является вполне доступным и дешевым продуктом. Но олово при высоких температурах окисляется кислородом с образованием оксидных соединений. Поэтому, чтобы исключить окисление поверхности расплава олова, во флоат-ванне необходимо создавать инертную атмосферу азота с малой добавкой водорода. После формования лента стекла охлаждается до 620 °C и транспортируется в печь отжига.

Полотно обретает гладкую поверхность. Его не нужно обрабатывать, полировать или шлифовать.

В настоящий момент, пройдя модернизацию, эта технология продолжает массово использоваться.

Предметы, сделанные по флоат-методу, широко применяются в быту и в строительстве, 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.

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.

Современные технологии, основанные на применении новейшего оборудования, позволяют получать из стекла разнообразную декоративную продукцию с необычными эксплуатационными качествами.

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 подготовки сырья; установки для смешивания шихты;

✓ стекловарительное оборудование;

✓ при расширенном производстве может применяться линия пескоструйной обработки и приборы для упаковки изделий.

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 ших-тосмеситель, который равномерно распределяет материалы по массе.

Третий, основной этап, предполагает плавление стекла в специальных печах с индивидуальными тепловыми и технологическими режимами.

К гутным относятся изделия, сделанные вручную, непосредственно у печи, с помощью стеклодувной трубки и различных инструментов.

Свободное выдувание, или гутная техника (иногда называют гутенская), заключается в свободном формовании изделия без формы. Мастер, набрав на кончик трубки искрящийся шарик стекла, быстро раздувает этот набор в шар, вращает «баночку», периодически подправляет шар деревянными брусками, перекидывает трубку то в одну, то в другую руку, одновременно беспрестанно вращая ее. Шар принимает те формы, которые мастер задумал. Полученный предмет снимают с трубки и помещают на понтий (железный стержень), чтобы обработать изделие: раскрыть верх или раскатать нижнюю часть для получения соответствующего изделия. Изделия, выполненные гутенской техникой, отличаются неповторимостью.

Как бы ни старался мастер в точности выполнить образец по эскизу художника, отклонения неминуемы. Поскольку у каждого исполнителя «свой глаз», «своя рука», вращающая трубку с набором, и, наконец, своя фантазия, во время работы у него возникают свои представления о создаваемом предмете. Отличительными признаками выдувных изделий являются небольшая толщина стенок изделия, высокая прозрачность, более сложные разнообразные формы.

Гутами называли в Западной Европе и в Киевской Руси небольшие стекольные производства. Название «гута» означало помещение, где находится стекловаренная печь и производится выработка изделий. В XIII веке, ворвавшись в Киевскую Русь, хан Батый разрушил города и, естественно, стекловаренные мастерские.

Русские люди, спасаясь от нашествия татаро-монгол, бежали в леса. Там они стали строить небольшие стекловаренные печи, которые называли гутами.

Гута – в переводе с немецкого языка означает «горный завод» или «печь». Возможно более древнее происхождение от латинского слова «капля». Так называли в Западной Европе и на Украине стекольные производства.

В современном значении гута – часть стекольного предприятия, где расположены стекловаренные печи и происходит варка стекла и выработка стеклянных изделий.

Гутное стекло – стекло, полученное путем варки стекломассы в стекловаренных печах. В состав стекла входит кремнезем и различные оксиды. Каждый оксид придает стеклу определенные свойства. В состав современных стекол входит до 10 и более оксидов, т. к. к стеклам предъявляются самые разнообразные требования.

Сульфат натрия применяется в качестве осветлителя с вводом оксида натрия.

Наличие в стекломассе оксида бария способствует улучшению стекломассы как осветлитель.

Цинковые белила улучшают колер стекла, т. е. улучшают товарный вид.

Оксид свинца придает стеклу блеск, высокий показатель преломления, изделия хорошо поддаются гранению, шлифовке и полировке.

Для получения цветных стекол применяются различные красители: соединения марганца, кобальта, меди, хрома, селена и другие.

Гутные изделия выполняются из стекла непосредственно у стекловаренных печей мастером-выдувальщиком вручную в горячем виде путем традиционного метода выработки – свободного выдувания или при помощи форм.