Сырье и материалы

Сырье и материалы. Привычное нашему взгляду стекло получается путем сплавления кварца с окислами различных металлов.

Главная составляющая стеклянной массы - двуокись кремния. Получают ее из кварцевого песка. Ранее в стекломассу добавляли известь или мел, что делало стекло стойким, тонким и блестящим. Сейчас эту технологию применяют редко. Добавление поташа или соды дает чистое и светлое стекло, из-за своей тугоплавкости пригодное в первую очередь для формовки.

Хрусталь впервые получили в XVII веке в Англии. Для этого в стеклянную массу стали добавлять свинец. От обычного стекла хрусталь отличается более сильным блеском и высоким коэффициентом преломления света, благодаря чему играет всеми цветами радуги. Он прочен и поддается огранке. Для окрашивания (тонирования) стеклянной массы в нее во время плавки добавляют окиси металлов: • железо сделает прозрачный материал голубовато-зеленым или желтым, марганец - желтым или коричневым, • хром - травянисто-зеленым, уран - желтовато-зеленым (так называемое урановое стекло), • кобальт - синим (кобальтовое стекло), коллоидное серебро - желтым, медь - красным.

Есть еще и такие виды стекла, как костяное и молочное. Первое получают путем замутнения стекломассы пережженной костью, второе изготавливают с добавлением смеси полевого и плавикового шпатов. А если этими же шпатами замутить стекломассу в очень слабой степени, получится опаловое стекло. [2] Хрусталь – разновидность стекла.

Чистое, прозрачное, качественное стекло можно называть хрусталём, вне зависимости от состава. Разновидности хрусталя: Горный хрусталь – природный кварц минерал, бесцветная, прозрачная разновидность кварца, одна из кристаллических модификаций кремнезема (SiO2). Чистые однородные кристаллы горного хрусталя встречаются редко. Практическое значение имеют кристаллы размером 3—5 см. В России месторождения есть на Урале. Монокристаллы горного хрусталя выращивают в автоклавах.

Добавление Ge увеличивает, a Al уменьшает показатели преломления, Fe2+ придает зеленый, Fe3+ — бурый, Со — синий цвет. Богемский хрусталь – без содержания свинца (калиево-кальциевое стекло). На рубеже XVI и XVII веков Богемия стала центром производства хрустального стекла. Вначале хрусталь содержал большое количество оксида натрия в качестве добавки в сплав. Это способствовало развитию производства хрусталя, но получаемый материал был недостаточно прочным. Это сдерживало использование техники декоративной обработки изделий из стекла, хотя это была основная техника, используемая при обработке горного хрусталя. Важные технологические открытия в эру производства хрусталя в Богемии привели к созданию идеального хрустального стекла, практически пригодного для огранки и гравировки.

Это стекло, получившее название Чешский хрусталь, уже более века остаётся материалом номер один в промышленности производства хрустального стекла. Малосвинцовый хрусталь – содержит в составе до 10% окисей свинца, обладает незначителым светопреломлением, прочный.

В последнее время практически не вырабатывают. Обладает малым светопреломлением, аморфной кристаллической структурой и небольшой массой. Хрусталь свинцовый – был изобретен 350 лет назад в Лондоне, ученым Ровенкрофтом. Содержание окиси свинца от 6% до 36%. Мировой стандарт – 24%. Варится при температуре около полутора тысяч градусов. Происходят сложнейшие физико-химические процессы, в результате которых образуются весьма устойчивые комплексные соединения.

Наряду с кварцевым песком и свинцом вводятся специальные добавки, увеличивающие химическую стойкость хрусталя. Хрусталь не разрушается кислым, щелочным или спиртосодержащими жидкостями, поэтому абсолютно безвреден. Имеет хорошее светопреломление, значительную массу, может перерабатываться только в толстостенные изделия. Более ярковыраженный мелодичный звук при ударе. Высокосвинцовый хрусталь – Получил наибольшее распространение.

Содержится 25% и более окисей свинца. Обладает высокими показателями светопреломления, значительной массой. Может перерабатываться только в толстостенные изделия. Обладает низкой теплопроводностью, по сравнению с обыкновенным, незначительная термостойкость. Новые (безсвинцовые) составы. Чтобы вытеснить традиционные европейские фирмы с рынка, ведётся пропаганда о вредности свинцового хрусталя, что не соответствует действительности. Может содержать от 10% до 25%окисей бария или титана. Производство только зарубежное.

По своим свойствам схож с малосвинцовым хрусталем, но обладает большей прочностью, хотя она обычно не нужна. [3] Технология производства Технология изготовления стекла и хрусталя с веками практически не изменилась. Самый древний продукт - литое стекло производят, как и прежде, с помощью двух форм, внешней и внутренней. Промежуток между ними заполняют стекломассой, а затем обжигают изделие в печи. Свободное выдувание стекла применялось в Древнем Риме уже в 75-50 годах до н. э. Выдувальную трубку окунают в расплавленную в печи стеклянную массу.

Затем, вынув трубку из печи, раскатывают массу на каменной или металлической поверхности, придавая ей цилиндрическую форму. Вращая изделие на стержне трубки, выдувают горлышко сосуда. По окончании процесса стержень отбивают, скол затем шлифуется. Выдувание стекла в форму получило большое распространение в XVIII-XIX веках. По этой технологии изделию придают предварительные очертания с помощью трубки, а затем помещают его в форму из дерева или железа, охлаждают и обрабатывают. Свободно выдувное или выдувное в форму стекло легко узнать по следу от трубки.

Прессованное стекло впервые изготовили в 20-х годах XIX века в Америке, откуда оно и проникло в Европу. Это был принципиально новый способ обработки стекломассы, при котором ее заливали в медную или железную форму и прессовали с применением болванки. Такую технику с некоторыми индивидуальными дополнениями и усовершенствованиями использовали Рене Лалик и Гален. [2] Производство хрусталя – уникальная историческая технология, практически не претерпевшая изменений за более чем пять тысяч лет существования стеклоделия на Земле. Стекло (хрусталь – его разновидность) – удивительный материал, изобретенный гением человеческого разума.

Так же, как и в доисторические времена, его основу составляют природные сырьевые материалы, смесь которых варится в специальных печах при температуре около 1500° С. Затем горячее расплавленное стекло вырабатывается вручную или с помощью стеклоформующих машин.

Используются самые различные методы обработки хрусталя. Гута – от немецкого der, горный завод, печь). Возможно более древнее происхождение – от латинского gutta (капля). Так называли в Западной Европе и на Украине небольшие стекольные производства. В современном значении гута – часть стекольного предприятия, где расположены стекловаренные печи и происходит варка стекла и выработка стеклянных изделий. Гутная работа – метод формования изделий совокупностью ряда специфических ручных приемов обработки горячего стекла: выдувания (в форму и без форм), лепки, сплавления различных деталей, горячей отделки края, рифления, получение накладных цветных слоев (нацветов), узоров из цветных пятен, нитей, лент и т. п. При этом цикл операций производится непосредственно возле стекловаренной печи. Гутные изделия, гутное стекло: • изделия, отформованные посредством приемов гутной работы (свободным выдуванием, лепкой и т. п.); • изделия декорированные с их помощью.

Гутные инструменты – стеклодувная трубка, ножницы для резки горячего стекла, щипцы, пинцеты, катальники – с помощью которых выдувается, формуется и декорируется гутное стекло. Температура стекломассы во время формования около 1000 градусов Цельсия.

Профессиональные навыки приобретаются методом ученичества. Гутная техника – древнейшая стекольная технология, возникла около 5000 лет назад. Хрусталь более мягкий материал, чем простое стекло, поэтому традиционной для хрусталя обработкой является алмазная грань.

Наносится вручную с помощью быстро вращающихся кругов из синтетического алмаза. Затем полируется химическим способом – подогретыми кислотами. Хрусталь также украшают гравировкой. Маленькими колесами снимают поверхностные слои стекла. Полировке гравированный рисунок не подвергается. • Изделия ручной работы: формы выдуваются с помощью стеклодувных трубок и украшают алмазной гранью или гравировкой. • Прессованные изделия: горячее стекло формуется в пресс-форме. Прессованные изделия более толстостенные, заметны вертикальные швы от формы (на гладких участках), рисунки граней более сглаженные, меньше блеска, формы более простые.

Использование традиционной технологии отжига придаёт уникальную прочность изделиям. Использование отжига при производстве изделий: Выдувные изделия питьевой группы (рюмки, бокалы, фужеры, стаканы), самые прочные – поскольку это традиционная технология отжига изделий после отопки края. Чтобы край изделия после отколки колпачка и его заправки приобрел полукруглую форму, его подвергают местному нагреву до температуры размягчения стекла газовыми горелками.

В местах перехода между поверхностями попавшими в зону огня и оставшимися за его пределами возникают внутренние напряжения. Если оставить эти изделия при комнатной температуре возможна так называемая "откольцовка", то есть та часть изделия, которая была нагрета до высокой температуры, может самопроизвольно отделиться. Чтобы этого не произошло, в нашей технологии предусмотрен отжиг – доведение температуры рюмок, бокалов, фужеров, стаканов с заданной скоростью до комнатной температуры в специальной печи. [3]