INDUSTRI GLASS

INDUSTRI GLASS

2010/2011

• Dari milenium ke-6 SM, manusia mulai menggunakan obsidian (foto 1), batu mengandung silika asal vulkanik.

• Penemuan bahan vitreous yang sebenarnya, dalam bentuk fayans (foto 2) atau pasta kaca, tanggal kembali ke tengah milenium ke-3 SM di Mesopotamia (Irak dan Suriah), dan didahului hanya dengan menggunakan kaca.

• Objek berbentuk gelas pertama dan dicetak sangat kecil hampir hanya hias atau ritual-jenis objek yang dihasilkan.

• Wadah pertama terbuat dari gadis tampaknya telah dihasilkan selama berabad-abad 16-11 SM, Mereka adalah benda keramik kecil, berbentuk seperti chalices, cangkir, botol berbentuk buah pir kecil.

• antara 1200 dan 900 SM, telah memberikan penemuan vitreous: mereka terutama kalung liontin dan sconce kecil.

History …Bronze Age

• Cangkir, tanggal antara abad ke-8 SM dan ke-7, ditemukan di atas semua di Assiria (foto 1). spesimen lain (alabastra, jugs) ditemukan, selain Assiria, di Siprus, Italia (foto 2) dan di Spanyol.

• Produksi kaca dari abad ke-5-4 SM adalah bentuk elegan, dalam kaca monokrom transparan, biasanya tidak berwarna, dengan glints kekuningan atau kehijauan, dihiasi dengan alur atau hiasan bunga yang rumit digariskan oleh ukiran, posisi radial pada basis dalam. Monokrom atau mutiara dihiasi terus diproduksi.

History …Iron Age

• Abad ke-19 melihat adanya berbagai gaya, gaya Imperial, Biedermeier, kebangunan rohani, Art Nouveau di sektor kaca juga, dengan berbagai kekayaan dari barang pecah belah Eropa tradisional.

• Pada tahun 1959, Pilkington Bros menemukan proses mengapung, yang menghasilkan kaca dengan finishing brilian dan tanpa perlu menggiling atau memoles permukaan, membuat kaca diproduksi secara massal dengan kualitas kaca dipoles, yang disebut "Float Glass".

History …The 19th Century

adalah Glass padat atau cair? Pada pandangan pertama, kaca akan terlihat

seperti normal sehari-hari padat ... bahkan mungkin terlihat seperti itu secara sekilas

kedua, dan ketiga juga! Sebuah cairan un-kristalisasi kaku (waktu itu).

bahan padat amorf yang terbentuk oleh pembekuan progresif dari cairan kental,

diperoleh fusi mineral kristal.

Definition …What???

Transisi keadaan: solid <-> cair dalam kristal padat terjadi cepat pada

suhu yang sangat tepat. Dalam kaca ini terjadi secara bertahap dan terus

menerus untuk suatu variasi viskositas progresif atas temperatur, yang membuat durasi dan intensitas durasi, fusi dan kurva pendinginan termal memiliki pengaruh penting dari kualitas fisik dan kimia dari kaca yang dihasilkan.

The Nature of Glass

• Tergantung pada komposisi dan sejarah termal nya, kaca dapat transparan, tembus atau buram, tidak berwarna atau berwarna.

• Pada suhu kamar, sangat sulit (5-6 kekerasan pada skala Mohs) dan rapuh.

• tidak berpori, ia memiliki karakteristik shininess kuat, terutama dibiaskan sinar terang, hanya sedikit mengembang dengan panas, yang merupakan konduktor yang buruk, tetapi tidak larut dalam air dan asam, bahkan jika terkonsentrasi, kecuali untuk asam fluorida , bahkan jika membuang - dalam jumlah kecil, dan terutama ketika panas - ion memodifikasi dari permukaannya.

• Itu tidak larut dalam solusi dasar.

• Ini tidak membakar, tidak melabur. • di bawah pengaruh panas tinggi itu berjalan

melalui berbagai tahap viskositas, ketika putih lampu pijar itu adalah cairan, ketika merah itu adalah lembut dan pucat. Hal ini dalam kondisi viskositas terakhir yang kaca dapat dibentuk.

• Kaca sebagian besar terdiri dari silika, yang diperoleh dari pasir murni (96 - 98%).

• kapur, soda abu, dan cullet (pecahan kaca), juga dolomit dan gipsum.

• lainnya minor bahan (ex: Na2SO4, Al2O3, Fe2O3, Fe2O3 (28%), Cr2O3 (45%), SiO2, Al2O3, FeS, karbon; selenium, dan CoO).

• Kaca merupakan bahan benar-benar reversible. • Hal ini dapat remelted dan dibentuk jumlah tak

terbatas kali tanpa kehilangan atau mengubah sifat-sifatnya.

Raw Material …Bahan Baku

• Kaca diperoleh dengan fusi dalam tungku suhu yang sangat tinggi dari campuran homogen mineral (campuran vitrifiable), bahan-bahan utama yang disebut, yang dicampur dalam proporsi yang tepat dalam berat badan, dan memo kaca.

• Semua komponen campuran dalam bentuk bubuk dan dimensi dari partikel yang sangat penting bagi pencapaian fusion.

• Jika bubuk terlalu halus, ada masalah terkait dengan membedaki, yaitu penyebaran produk di ruang fusi dan lingkungan melalui asap, sebelum punya waktu untuk bereaksi.

• Jika partikel terlalu besar, ada masalah terkait dengan homogenitas campuran, Partikel yang terlalu besar tidak berbau; partikel yang terlalu halus bisa memisahkan (dikemas) dan, tidak pencampuran homogen dengan bahan utama lainnya, juga diberikan dpt dicairkan.

• Homogenitas campuran sangat penting, apa yang mendasar adalah kualitas campuran dan penambahan sejumlah kecil air (2-4%) yang mencegah pemisahan antara fase.

• Silika (SiO2, silikon dioksida) adalah moulder paling umum dari kisi vitreous dan oleh karena itu bahan utama yang paling penting untuk produksi kaca.

• silika alam tidak, secara umum, memiliki karakteristik yang diperlukan untuk produksi kaca, karena bentuk kompleks dengan oksida mineral lain (seperti, misalnya, dalam lempung dan feldspar dengan alumina, Al2O3), dan karena mengandung beberapa elemen seperti besi yang, bahkan dalam jumlah kecil, memberikan kaca warna yang tidak diinginkan.

Primary Materials…

• Untuk menurunkan suhu fusi kuarsa (sekitar 1700 ° C) fluks yang ditambahkan, umumnya oksida natrium. Dalam produksi saat ini, ditambahkan dalam bentuk karbonat (soda) atau nitrat.

• baik soda alami atau buatan,, pada sekitar 800 ° C, terurai menjadi karbon dioksida (gas) dan natrium oksida. Natrium oksida memiliki kemampuan untuk bereaksi, dalam keadaan padat, dengan silika sehingga mengubah kuarsa natrium silikat yang mencair pada suhu yang lebih rendah.

• Soda (atau potas), selain untuk membuat silika lebih meltable, memiliki sifat memperpanjang rentang suhu di mana kaca mengeras (kisaran produksi).

• Sodium-silikon atau kaca potasic-silikon tidak stabil, untuk mendapatkan kaca yang stabil, bagian dari soda yang digantikan dengan senyawa lain yang memperkuat kisi vitreous, dengan demikian meningkatkan sifat kimianya.

• Efek ini dapat berasal dari kalsium oksida bivalen (CaO), magnesium (MgO), barium (PAB), timbal (PbO) dan seng (ZnO), yang karena alasan ini disebut stabilisator, yang dapat ditingkatkan dengan oksida seperti alumina ( Al2O3) dan asam borat (B2O3).

• Dolomit, campuran karbonat kalsium dan magnesium, digunakan untuk pengganti, sebagian atau seluruhnya, kalsium karbonat.

• Alumina, umumnya, dalam bentuk feldspats basa (senyawa yang terdiri dari silika, alumina, dan oksida natrium atau kalium oksida) ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan kimia kaca dan untuk mengontrol viskositas mencair.

• Persentase yang tinggi dari timbal (minimum, Pb3O4 atau litharge, PbO) menurunkan suhu fusi, mengurangi kekerasan kaca dan meningkatkan shininess nya.

• cair adalah cairan kental di mana terdapat banyak gelembung mengandung gas yang dibentuk oleh dekomposisi dari karbonat atau asal-usul lain, untuk menyingkirkan mereka, apa yang disebut senyawa tipis ditambahkan, MnO2.

• Kaca, yang diperoleh dengan cara ini, masih tidak transparan dan uncoloured, atau kaca berwarna untuk karya-karya artistik kaca. Dengan demikian, komponen lain yang harus ditambahkan ke campuran: suatu yg membuat tdk berwarna.

• Ini adalah unsur-unsur tertentu yang dalam jumlah kecil yang benar nada warna. Yang pewarna paling terkenal adalah mangan dioksida. Karena ketidakstabilan mangan, hari ini unsur ini digantikan oleh campuran unsur seperti selenium, kobalt dan bumi yang langka, diukur dari luar biasa, memberikan hasil yang lebih lengkap dan stabil.

• Untuk produksi kaca berwarna, tanggung renteng dibawa ke penggunaan bahan yang tepat dalam campuran.

• Intensitas warna tergantung pada kuantitas pewarna yang digunakan dalam komposisi kaca, pada adanya atau kurangnya kehadiran oksidasi zat atau mengurangi agen di atmosfer tungku, pada manajemen termal dari fusi dan jenis warna (ionik atau koloidal).

• Kaca terbuat dari bahan baku di proses dua langkah hati-hati dikendalikan, dan kemudian dibentuk untuk membentuk baik kaca lembaran atau botol.

Stages of Process …

Tahap 1 Proses ... Batch Pencampuran

• Kaca terbuat dari bahan yang berbeda dalam proporsi yang berbeda tergantung pada produk akhir yang diinginkan, tapi kaca sebagian besar (kecuali beberapa kaca spesialis) terdiri dari semua "jurusan" dicampur dengan jumlah kecil dari beberapa anak di bawah umur.

• Jendela kaca terbuat dari 72 SiO2%, Na2CO3 13% dan 12 CaCO3%, sedangkan botol gelas memiliki lebih SiO2 dan kurang CaCO3.

• Kristal terbuat dari 45% SiO2 dan PbO 44% dengan K2CO3 9%, dan pyrex (digunakan untuk peralatan laboratorium dan ovenwear karena ketahanan panas) dari 80% SiO2 dan 12 B2O3%.

• Setelah semua bahan yang ditimbang dalam hopper berat khusus, dan ditambahkan ke jurusan dengan sedikit air.

• Air diperlukan di dalam campuran sangat kering denda dapat pukulan dari batch karena memasuki tungku dan menyumbat up flues tungku.

• Batch ton dua kemudian diramu untuk antara dua dan tiga menit dalam mixer berputar, sebelum dipindahkan ke hopper batch, dari yang secara perlahan dimasukkan ke dalam tungku.

• Pilihan anak-anak pada saat ini menentukan warna produk akhir.

• Campuran bahan adalah makan terus ke dalam tungku yang ditembakkan oleh gas alam, didorong oleh listrik ketika diperlukan.

• kaca ini awalnya dipanaskan sampai 1400oC, kemudian diangkat ke 1540oC, di mana suhu campuran mencair. gelas tersebut kemudian dilaksanakan di atas 1400oC ketika sedang halus dan CO2 dan SO3 yang berevolusi.

• Bila tidak ada gas lebih berkembang cair tersebut siap untuk dibentuk menjadi produk akhir yang diinginkan.

• Tungku disimpan pada suhu ini tepat oleh sistem silang-dipecat yang mengurangi hilangnya panas dan mempromosikan distribusi panas yang lebih merata dalam gelas cair.

Tahap 2 Proses ... Melting Batch

• Kaca, didinginkan cair dari tungku mengalir menjadi perpanjangan dari tangki dikenal sebagai kanal menggambar, di mana ia didinginkan sampai 1000oC sebelum ditarik ke dalam sebuah menara, menara menggambar, dengan mencelupkan sebuah kisi-kisi besi ke kaca, ke mana kaca terjebak.

• Para 2,5 meter lembaran lebar kaca ditarik ke atas menara oleh rollers asbes, pendinginan seperti naik.

• Piring kaca dapat dibuat setipis 2mm, dengan ketebalan ini ditentukan oleh kecepatan kemajuan perdana sampai menara gambar - kaca tebal 2mm bergerak naik sekitar 170 meter per jam, sedangkan rata-rata sekitar 40 meter per jam.

• Pada saat kaca mencapai puncak menara itu adalah sepuluh meter di atas gelas cair, dan hanya 280oC.

• Di lantai atas pabrik kaca dimonitor untuk memastikan tebal tetap, dan kemudian mencetak dan mematikan oleh mesin-off istirahat.

• Lembaran individu berat 22kg, dan diangkat oleh bantalan pengisap karet dan ditempatkan pada ban berjalan di mana mereka didinginkan dan memiliki tepi yang kasar mereka mematikan, sebelum diangkut ke gudang untuk penyimpanan.

• Lelehan kaca akan dihapus dari tungku melalui forehearths (saluran dipanaskan) di mana kaca didinginkan untuk antara 1100 dan temperatur 1150oC, suhu yang tepat bervariasi tergantung pada produk yang akan dibentuk.

• Hal ini kemudian dimasukkan ke dalam mesin membentuk mana gunting memotong ditimbang "sekumpulan" dari kaca merah-panas, satu dua atau tiga sekaligus sesuai kebutuhan.

• Ini dituangkan dalam "bagian" dalam mesin, diselenggarakan di udara untuk waktu yang singkat untuk mendinginkan (untuk mencegah mereka dari kehilangan bentuk mereka segera) dan diangkut ke lehrs anil.

• Para lehrs anil adalah tahap lebih lanjut dalam proses pendinginan, di mana botol dipanaskan untuk 600oC dan kemudian perlahan-lahan didinginkan untuk menghilangkan stres dan mencegah poin kaca dari menjadi rapuh.

• Akhirnya botol yang dilapisi dengan mengkilap, licin semprot pada lapisan yang sementara melindungi mereka dari menjadi tergores, dan mereka dikemas untuk pengiriman ke klien.

Skema Diagram Proses ...

• Kaca membantu untuk mempercepat akuisisi menakjubkan pengetahuan tentang dunia alam dan fisik dengan menyediakan instrumen ilmiah baru.

• Glass meningkatkan standar hidup bagi banyak orang, dari kesehatan, ekonomi, pertanian, laut, dan gaya hidup.

Glass, Sains & Life ...

• Kaca jelas merupakan suatu bahan higienis: tidak mengandung zat beracun dan sangat tahan terhadap keausan.

• Kaca kontainer bisa disterilkan tanpa memodifikasi solusi yang terkandung.

• Kaca merupakan bahan inert, tidak mencemari lingkungan dari yang secara perlahan berubah menjadi silikat.

• Kaca dapat kembali meleleh jumlah tak terbatas kali sambil melestarikan sifat-sifatnya.

Pertimbangan Lingkungan ...

• Kaca daur ulang adalah proses ekologis dalam setiap aspek. Hal ini mengurangi jumlah limbah untuk diperlakukan atau dibuang, sehingga memungkinkan, selain untuk mengurangi kerusakan lingkungan, penghematan biaya transportasi dan pembuangan limbah.

• Glass dari koleksi pemisahan tidak dapat didaur ulang seperti itu. Ia harus menjalani berbagai perawatan untuk mengambil kuantitas - yang dapat sangat besar - dari kotoran yang mengandung (kertas, plastik, bahan keramik, besi dan bahan logam lainnya).

• Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan sistem yang berbeda, sebagian manual, tapi yang pernah-lebih otomatis.

• Pada tahap pertama, benda asing dimensi relatif besar dibawa keluar dan wadah warna yang berbeda dipisahkan, kemudian dicuci dengan air untuk menghilangkan zat yang berbeda (kertas, gabus, plastik, kotoran dll).

• Beberapa bahan logam dikeluarkan melalui penggunaan perangkat magnetik; yang non-logam dihilangkan, sebagian, dengan cara manual.

Mengumpulkan & Daur Ulang ...

• Produk ini kemudian ditumbuk dan disaring (untuk menjaga bagian-bagian asing yang tidak hancur), dengan pengisap udara (untuk menghilangkan kotoran cahaya), sebuah deferrization lebih lanjut (untuk menjaga komponen besi pada magnet) dan dengan detektor logam (untuk memisahkan non- magnetik yang).

• Setelah perawatan ini, yang dapat diulang beberapa kali, kotoran mungkin ada dalam paling menit pecahan (batu, produk keramik, logam), dengan jumlah kurang dari 1%.

• Sangat penting untuk mengetahui karakteristik kualitas potongan-potongan kaca, mengingat fakta bahwa itu hadir, dalam campuran vitrifiable, akan mempengaruhi kualitas kaca.

• infus di kaca, berasal dari kehadiran bahan logam besi dan non-ferrous dalam memo (yang non-ferrous juga bertanggung jawab atas fenomena korosi pada bagian tungku), keramik dan bahan tahan api;

• kesulitan dalam mengendalikan fusi sebagai konsekuensi dari adanya polusi organik;

• adanya polusi seperti halida dan logam berat seperti timbal, kadmium, merkuri, krom (berasal dari kerja kedua dan dengan demikian sama sekali asing bagi siklus produktif ware industri kaca berongga) yang, selain tidak disarankan untuk produksi kaca untuk makanan, cenderung menguap dan memperburuk kualitas emisi udara.

Masalah C & R ...