Изготовление стекла
Стекло — это неорганический хрупкий материал, используемый в различных сферах повседневной жизни. Изготавливается из разных материалов, от которых зависят его свойства. Разберем подробнее, как именно устроено производство.
Состав стекла
Стекло выполняется чаще всего из сырья, которое проходит плавление при высоких температурах. Основным компонентом выступает песок, хотя в техническом плане это все-таки кварц или диоксид кремния. К нему добавляют прочие составляющие, например:
- кальцинированная сода;
- доломит;
- известняк;
- стеклобой;
- прочие химикаты.
Для производства стекла осуществляется охлаждение компонентов, которые вначале были расплавлены при температуре от +300 до +2500 градусов. Скорость такая, что не допускается формирования заметных кристаллов. Интересно, что для работы бывает достаточно исключительно и песка, но тогда приходится повышать температуру. Именно по этой причине для модификации используется сода. Например, известняк повышает прочность. Оптимальный состав такой: 75% кремнезема, 10% извести и 15% соды.
Какими могут быть изделия из стекла
Изделия из стекла бывают разными. Условно они делятся на такие группы:
- прозрачные и непрозрачные;
- цветные и бесцветные;
- люминесцированные;
- поглощающие или отталкивающие ультрафиолет.
Неорганическое стекло отличается высокими механическими, химическими и тепловыми характеристиками. Стоит отметить, что, хоть материал и очень чувствителен к повреждениям, сопротивление сжатия у него аналогично таковому у чугуна. Повысить прочность можно при помощи закалки, химической или термической обработок. Благодаря этому устраняются микротрещины, которые возникают под воздействием окружающей среды.
В России производство стекла основывается на следующих процессах:
- подготовка сырья;
- формирование шихты;
- варка;
- охлаждение;
- отжиг и обработка.
Все процессы тщательно отработаны, за счет чего готовые изделия получаются высокого качества.
Этапы производства
Чаще всего стекло изготавливается из таких веществ, как кремнезем, SiO2 и Na2CO3. При производственной необходимости составы могут обогащать дополнительными модификаторами. Для осветления, например, берут сульфаты, хлорид натрия, нитрат аммония и так далее. Перед началом изготовления все компоненты просеивают и сушат. Затем их смешивают, пока масса не станет однородной. При необходимости осуществляется дополнительное измельчение.
Далее шихта отправляется в печь, которая применяется специально для варки стекла. Нагревание позволяет испарить остаточные частички воды. В это время происходит разложение абсолютно всех компонентов. По мере увеличения температуры наступает плавление силикатов. В процессе они формируют непрозрачную массу. Заканчивается этот этап сразу после того, как температура доходит до 1200 градусов. В этот момент стекло приобретает прозрачность.
Далее идет стеклообразование. В ходе этого процесса зерна кварца растворяются в силикатном расплаве, в результате чего возникает однородная масса. Идет это несколько медленно, занимает до 90% времени провара шихты. Когда масса достигает температуры 1500-1600 градусов, происходит удаление газов.
Еще один этап производственного процесса — осветление. Для этого добавляются специальные компоненты, которые способствуют уменьшению поверхностного натяжения стекломассы. Расплав хорошо перемешивают специализированным оборудованием. Вместе с этим процессом проводится гомогенезация.
Завершающий этап — охлаждение. Необходимо соблюдать вязкость массы, которая позволит в дальнейшем сформировать требуемую продукцию. Температура в процессе держится на уровне 700-1000 градусов. Тут очень важно медленно и аккуратно ее уменьшать. Создание различных изделий из стекломассы осуществляется механическим способом на специальном оборудовании.
Что такое шихта
Производство стекла стартует уже в карьере. Кварцевый песок необходимо тщательно очистить, чтобы готовое изделие получилось качественным и надежным. Для очистки сырья от посторонних примесей осуществляется промывка с использованием специализированного оборудования. По завершении этого процесса песок сушат и перемещают в вибрационное сито для просеивания. Отбираются те крупинки, диаметр которых не превышает миллиметра.
Полученное сырье направляют уже на производство — в специальное хранилище. Это главный компонент шихты, но, конечно, не единственный. Сейчас при изготовлении стекла нельзя обойтись без добавок, которые укрепят его и придадут некоторые дополнительные свойства. В состав шихты обычно входят следующие компоненты:
- кремнеземное сырье;
- сода;
- доломит;
- кокс, сульфат соды;
- силикат натрия, лития или калия;
- известняк;
- полевой шпат и так далее.
Естественно, перед использованием компоненты тщательно подготавливают и смешивают при определенных условиях. Еще в шихту могут добавлять иногда измельченное битое стекло. Такое сырье не требует никаких дополнительных обработок, что делает производство лишенным отходов.
О стекломассе
Как только смесь будет готова, ее отправляют в печь для варки стекла. Там температура поддерживается на уровне 1600 градусов. По достижении шихтой жидкого состояния, она перемещается в другую часть печи, а на ее место устанавливают новую партию. Интересно, что данный процесс не останавливается. Каждую минуту может подаваться до полутора тонн материала.
На следующем участке температура снижается до 1000 градусов. Материал становится более однородным, из него удаляют газы. По готовности стекломассу оставляют остывать, за счет чего она становится вязкой. Далее можно переходить к формированию.
Силикатное стекло
Силикатное стекло встречается нам каждый день. Из него изготавливают самые разные вещи: посуду, предметы декора, очки, лампы накаливания, окна и многое другое. Производится оно путем плавки двуокиси кремния при температуре 1700 градусов. В итоге получается материал, который характеризуется прекрасной светопропускаемостью, стойкостью к низким температурам и отсутствием взаимодействия с химикатами. Надо отметить, что он еще и хорошо сверлится, полируется или шлифуется.
Силикатное стекло, помимо уже упомянутых сфер, используется в авиации и судостроении. С его использованием изготавливают кабины, делают фонари и устройства, отвечающие за визуальный контроль. Указанный материал прекрасно подходит для изоляции.
Листовое стекло
Для изготовления листового стекла берут два основных компонента — карбонат натрия и кварцевый песок. Масса размещается в специализированной ванне, в которой также находится расплавленное олово. При этом сам материал может быть нескольких типов:
- термостойкий;
- огнестойкий;
- защищенный от воздействия тепла;
- закаленный;
- стойкий к механическим воздействиям;
- ламирированный.
Из этого следует, что листовое стекло можно использовать в разных сферах, но чаще всего — в строительстве или для обустройства автомобилей. В последней отрасли без него обойтись вообще невозможно.
Лобовые стекла
Лобовое стекло необходимо для качественной защиты салона автомобиля от внешних воздействий, проникновения внутрь осадков и пыли. Оно обеспечивает находящимся внутри людям достаточный уровень безопасности. Каждый день технология производство совершенствуется. Чаще всего стекло изготавливают из материала «Триплекс». В таком случае оно будет иметь трехслойную структуру, благодаря которой не разлетится от удара. Осколки будут удержаны армирующей пленкой.
Еще один вариант — «Сталинит». Тут в основе лежит специализированная процедура закаливания, за счет которой прочность стекла значительно повышается. При ударе оно разлетается на мелкие осколки, которые тоже не вредят людям. Но к такому материалу прибегают довольно редко.
Сама технология производства начинается с разметки по конфигурации и геометрическим размерам. Но проводится только надрез, по которому затем продвигается специализированная горелка, согревающая стекло до необходимой температуры. Это приводит к тому, что оно лопается вдоль линии. Затем кромки обрабатываются специализированными абразивными лентами, а материал промывают мыльным раствором для избавления от остатков грязи и пыли. После покрывают раствором, защищающим от слипания.
Как только эти этапы будут пройдены, специалисты проверяют, насколько качественный и крепкий получился материал. Потом два стекла соединяют друг с другом, и им придается необходимая форма, специфическая для конкретной марки автомобиля. Конструкцию кладут в печь, прогреваемую до температуры 760 градусов, что придает стеклу пластичность. Охлаждение проводится аккуратно и медленно, а после затвердевания между заготовками вставляют прозрачную пленку. Все эти процессы, естественно, автоматизированы, так что можно получить несколько идентичных изделий.
Способы производства стекла
Стекло — это твердое вещество, которое активно используется в различных строительных работах. Оно способно пропускать солнечный свет, не давая при этом теплу выйти изнутри. Чаще всего из него изготавливают окна, витрины, перегородки и зеркала. Листовые стекла обрабатывают в специализированных печах, что закаляет его, то есть придает ему увеличенную прочность. Укрепленные варианты нередко применяются для остекления лоджий и балконов. Если вдруг они повредятся, то от них не будет опасных острых осколков.
Современное производство стекла предлагает потребителям различные модели. Существуют даже энергосберегающие, солнцезащитные и армированные. В первом случае применяется тонкое прозрачное покрытие с высокой проводимостью тепла. Свет оно пропускает очень хорошо, что идеально для отопительного сезона.
Солнцезащитные стекла многократно тонируются для достижения идеального результата. Их применяют для фасадов, включают в состав стеклопакетов. Они способствуют повышению комфортности проживания в доме. Иногда встречаются при производстве аквариумов и витражей.
Армированные стекла хороши для обустройства окон или перегородок. Они отличаются высокой стойкостью к огню благодаря наличию специальной сетки из металла.
Изготовление цветного стекла
Цветное стекло может быть изготовлено различными способами, от которых зависит окончательный оттенок. Первая технология предполагает окрашивание в массе. Она довольно проста и практически ничем не отличается от производства обычного материала. В сырье добавляют разные красители, а также обязательно устанавливается строго заданная температура. Минус — высокий расход средств для придания желаемого оттенка.
Вторая технология уже сложнее, зато краситель уходит более экономно. Стекло изготавливается из двух слоев: первый — простой прозрачный лист, второй — либо тонкий крашеный, либо цветная оксидная пленка. Очень важно следить за линейным коэффициентом, он должен быть абсолютно одинаковым.
Особые виды стекла
Существуют особые виды стекла, которые могут использоваться в разных сферах и для разных целей. Разберемся подробнее в этом вопросе:
- Плоское стекло. Чаще всего его используют в окнах, дверях, автомобильных стеклах и так далее. Для изготовления жидкий материл доводится до желаемой толщины, а потом охлаждается и сгибается при необходимости. Стеклопакеты соединяют сразу несколько панелей в одну систему.
- Стеновые стеклоблоки. Для изготовления берут две разных половинки, которые спрессовывают и отжигают вместе. Их используют в архитектурной сфере для обустройства стен, люков и так далее. Стоит отметить, что такие изделия отличаются эстетичностью.
- Бронированное стекло. Оно является пуленепробиваемым и применяется в различных сферах промышленности. Выполняется из многослойного стекла, для изготовления которого прибегают к реализации специальных технологий. Подобный материал идеален для повышения безопасности: например, в ювелирных магазинах, банках.
- Кварцевое стекло. Считается одним из самых ценных. Выполняется из природного кристалла, который измельчают до гранулята и расплавляют. Чаще всего используется для изготовления деталей точной механики — например, кварцевых часов, контейнеров химических реагентов, лабораторного оборудования и так далее.
- Стеклокерамика. Сначала применялась для создания зеркал и креплений телескопов. Сейчас же из нее также изготавливают варочные панели и посуду. Производится путем «контролируемой кристаллизации».
- Светочувствительные стекла. Они позволяют получить картинку через образование микроскопических частиц из металла после воздействия электромагнитного излучения. Считается перспективным для выполнения всевозможных сложных микросхем.
- Стекловолокно. Расправленный материал пропускают через очень тонкие отверстия, в результате чего формируются нити, которые потом сплетаются друг с другом или остаются в пухлом веществе, применяемом для изоляции тепла или звука. Из стекловолокна делают различное спортивное оборудование, корпуса лодок и прочее.
- Жидкое стекло. Используется для заполнения пор и различных недостатков. Оберегает поверхности от воздействия влаги и солнца, а также прочих потенциально опасных факторов.
- Хрусталь. Из этого вида стекла выполняются элементы декора, имеющие красивый блеск.
- Богемское стекло. Производство ведется в Чехии и Силезии. Резка и гравировка производятся вручную.
- Оптическое стекло. Встречается в разных сферах: медицине, астрономии, фотоаппаратуре и так далее. Производство считается довольно сложным процессом, поскольку важна скрупулезная точность и чистота. Обработка осуществляется с помощью алмазных пил. Стандарты должны строго соблюдаться, в противном случае будет брак.
- Гнутое стекло. Зачастую применяется для витрин, необычных полок и мебели. Материал получают посредством медленного нагрева полотна до 650 градусов. Он смягчается и под собственным весом сгибается. Сам процесс занимает от двух до двадцати часов.
Технология производства стекла не стоит на месте и регулярно совершенствуется. Благодаря этому готовые изделия приобретают все более высокое качество. Знание особенностей создания стекла поможет выбрать самый качественный и подходящий для конкретной ситуации вариант.
Какая крыша не боится пожара?
Кровельным системам на основе компонентов ROCKROOF и других решений из натуральной каменной ваты ROCKWOOL присвоен наивысший класс пожарной безопасности К0 и пределы огнестойкости от RE15 до RE90. Исследование провели специалисты ВНИИПО МЧС РФ, они подтвердили, что использование таких материалов допустимо на крышах любой площади и без применения дополнительных противопожарных рассечек.
«Современная кровля – это сложная многослойная конструкция, от надежности которой зависит долговечность и сохранность всего сооружения. Заключение ВНИИПО МЧС РФ, которое получила наша продукция, несет практическую пользу для архитекторов и проектировщиков, поскольку упрощает выбор подходящего кровельного решения и ускоряет процесс согласования пожаробезопасности конструкции. Материалы ROCKWOOL официально рекомендованы для использования в зданиях различного функционального назначения», – подчеркнул Григорий Громаков, менеджер по развитию направления «Плоские Кровли» ROCKWOOL Russia.
Согласно статистике, в 70% случаев при пожарах в зданиях происходит возгорание крыши. Из-за применения в устройстве кровли непроверенных материалов, которые легко воспламеняются, при пожаре огонь распространяется стремительно, а его тушение осложняется значительной площадью горения и высокими рисками обрушения здания. Именно поэтому при строительстве так важно обращать внимание на пожаробезопасность используемых материалов.
Классификация строительных конструкций по пожарной опасности четко обозначена «Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности» (федеральный закон от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ). Согласно этому документу, все конструкции делятся на четыре класса: К0 (непожароопасные), К1 (малопожароопасные), К2 (умереннопожароопасные) и К3 (пожароопасные). Конструкции класса К0, который был присвоен и решениям ROCKWOOL, считаются самыми надежными с точки зрения противостояния огню. Именно такие решения применяются для возведения зданий первой категории функциональной пожарной опасности – это, например, жилые дома, учреждения для людей со специальными потребностями, для детей дошкольного возраста, а также школы и больницы.
Классификация по уровню огнестойкости также регламентирована федеральным законом №123-ФЗ. Ключевой показатель – это предел огнестойкости материала, который рассчитывается как промежуток времени от начала возгорания до разрушения конструкции. В случае с кровлей речь идет о количестве минут, в течение которых она может сопротивляться огню без обрушения. По результатам проведенных исследований теплоизоляционные решения ROCKWOOL для кровель обладают пределом огнестойкости до RE90. Это значит, что кровельные системы, созданные с применением решений из натуральной каменной ваты ROCKWOOL, могут сопротивляться огню до полутора часов.
Сегодня крупнейшие отечественные девелоперы и застройщики все чаще отдают предпочтения решениям из каменной ваты. Помимо таких преимуществ, как удобство монтажа, качество изоляции и долговечность, этот материал отличается негорючестью, а значит – делает постройку более безопасной.
Лицом к фасаду
Многие российские производители фасадных материалов перестраивают логистику закупок иностранного оборудования и сырья, чтобы сохранять свои позиции и наращивать объемы продаж.
Антироссийские санкции в той или иной мере затронули всю отечественную производственную отрасль, в том числе и сегмент фасадных материалов. В большинстве своем данная продукция выпускается на зарубежном оборудовании или же с применением импортного сырья и других составляющих. В настоящее время многие игроки рынка уже перестроили свою работу с иностранными партнерами, чтобы продолжать производство и продажу своих фасадных материалов.
Выход есть
По словам генерального директора ГК «Сардис» Степана Рощупкина, несмотря на то, что сейчас повсеместно идет разрушение старых экономических связей и логистических цепочек, наработанные крепкие партнерские взаимоотношения «Сардис» с рядом зарубежных и отечественных поставщиков и большие запасы природного камня на производстве компании позволяют менее болезненно переживать перестройку логистики.
К тому же компания делает ставку на применение в работе над проектами камня российских и казахстанских месторождений, которые с каждым годом развиваются все больше и дают много нового мрамора и гранита.
«Мне хотелось бы видеть больше интересных и ярких камней именно с наших карьеров, и, конечно, такие материалы есть. Каждый год в работу вводятся новые виды гранита и мрамора, которые сразу же становятся востребованы и используются в новых проектах», - говорит глава компании.
«До недавнего времени "Сардис" импортировал камень более чем из двадцати стран мира. Но, во-первых, есть целый ряд стран (Турция, Иран, Индия, Бразилия, Китай и др.), импорт камня из которых продолжается. Во-вторых, "Сардис" сформировал неплохие запасы — около 20 тыс. м2 камня в слэбах со всего мира. А проблема с поставками импортного оборудования и запчастей для ремонта, которая могла бы стать крайне болезненной для предприятий самых разных отраслей, решилась благодаря вовремя принятому в стране закону о параллельном импорте», — подчеркнул Степан Рощупкин.
Учредитель ПСК «Элит Фасад», генеральный директор компании «Андеко» Владимир Клименченко рассказал о текущей ситуации на рынке производства стеклофибробетона. Он напомнил, что десять лет назад, когда была основана компания ПСК «Элит Фасад», данный фасадный материал еще не был так популярен в России и применялся в основном для декора частных домов. Со временем преимущества его технических свойств перед другими фасадными материалами оценили как госучреждения, так и коммерческие застройщики.
«Доля импорта фасадных материалов из стеклофибробетона в России крайне невелика. По нашим данным иногда осуществляются поставки изделий из Белоруссии и Турции, где застройщиком выступают турецкие компании. А вот доля импорта материалов для производства изделий из стеклофибробетона около 30%. В частности, щелочестойкое стекловолокно поставляется из Японии и Китая, так как в России оно не представлено. Пигменты и цемент европейские, однако в целях импортозамещения запланировано тестировать в лаборатории образцы отечественного производства. Весной действительно наблюдались перебои с поставками, но у нас всегда на складах достаточный запас материалов, чтобы сдавать объекты вовремя и брать новые заказы. Сейчас логистические цепочки налажены», — отметил Владимир Клименченко.
Все относительно благополучно на рынке металлических фасадных систем. По словам коммерческого директора «Металл Профиль» Максима Лопатина, кризис не может не вносить коррективы в производство и продажи, однако это влияние всегда было краткосрочным — за счет замедления темпов строительства в целом. Локализация производства стальных кровель и фасадов в нашей стране началась задолго до санкций. Это сыграло ключевую роль в том, что рынок металлических фасадных систем практически независим от импорта.
«В нашей стране производители используют разное оборудование, как отечественное, так и импортное. Если с первым все понятно, то со вторым возникают незначительные трудности. В «Металл Профиль» всегда использовали высококачественное импортное оборудование, но с возникшими санкционными трудностями мы успешно справляемся: где-то полностью перестроили логистические цепочки, направив через дружественные страны, где-то сменили поставщика, где-то перешли на продукцию отечественных производителей. Из любой сложной ситуации есть выход», — уверен Максим Лопатин.
Схожая ситуация и в сегменте производства фасадов из декоративной сетки. Как отмечает директор ООО «ПРЕССТИЖ» Роман Гуляев, фасады из данного материала — это новое решение для российского рынка. Есть множество зарубежных производителей, которые активно применяют подобный материал в строительстве и архитектуре. Например, есть объекты, в том числе в Санкт-Петербурге, с фасадами из итальянской сетки. Но сейчас на рынке есть российские компании, обладающие опытом, профессиональной компетенцией и необходимыми ресурсами, которые готовы обеспечить полный цикл по созданию такого типа фасадного решения — от идеи до монтажа. «Например, мы уже более двадцати лет производим сетку PressMesh®, развиваем архитектурно-проектное направление, совершенствуем навыки управления проектами и готовы предлагать рынку различные фасадные решения, в основе которых лежит данная технология. Что касается основных сырьевых и технологичных компонентов, которые необходимы для создания такого фасада, — это металл как основное сырье, а он производится в России; станочный парк, который в настоящее время уже существует, и также может быть произведен в России. Вся цепочка поставки полностью локализована и не зависит от иностранных производителей и поставщиков», — сообщил он.
Стоит добавить, что некоторые игроки рынка считают, что сложившаяся в последние месяцы ситуация, связанная с уходом иностранных компаний, — удачное время для наращивания своих позиций. Генеральный директор группы компаний КРАСПАН Александр Клименков рассказал, что до недавнего времени в нашей стране были очень популярны японские фиброцементные панели. «В связи с последними событиями их поставки на российский рынок прекратились. Мы намерены занять нишу японского производителя и думаем сделать это уже в ближайшее время. Сейчас мы на 90% используем сырье российских поставщиков, а оставшиеся 10% приобретаем у партнеров из Китая», — добавил он.
Спрос сохраняется
Все участники рынка отмечают, что, несмотря на сложное экономическое время, спрос на их продукцию растет. Так уж сложилось, констатирует Степан Рощупкин, что в России не существует тех камней, которые добываются в других странах мира и позволяют создавать некоторые оригинальные решения. Поэтому прекращение импорта из целого ряда стран, конечно же, сильно изменило структуру работы компании. Но при этом объем заказов не снизился, а наоборот — вырос.
По словам Максима Лопатина, сейчас постепенно растет доля стальных фасадов с полимерными покрытиями классов «премьер» и «премиум». «Кроме традиционно самого популярного в РФ покрытия, которым является экономичный полиэстер, можно отметить покрытия Purman, Valori, Ecosteel с увеличенным сроком службы, узнаваемой цветовой палитрой и текстурой. В индивидуальном строительстве безусловным лидером в последние годы стал сайдинг. И здесь активный рост демонстрирует продукция с покрытием Ecosteel — оно имитирует фактуру и цветовую палитру дерева и камня. Большой плюс стальных фасадов — универсальность. Так, сайдинг вполне успешно применяется на некрупных объектах промышленно-гражданского назначения, а в сегмент индивидуального строительства постепенно внедряются линеарные панели», — сообщил представитель рынка.
Как отмечает Владимир Клименченко, стеклофибробетон в настоящее время также укрепляет свои позиции на рынке фасадных материалов. «Он пользуется спросом в облицовке социально значимых объектов страны. В этом году в регионах идет активная застройка поликлиник, культурных и образовательных учреждений, в которых мы принимаем участие. Также стеклофибробетон сейчас очень популярен на ЖК премиум- класса, так как привлекает архитекторов и застройщиков разнообразием фактур и форм», — добавил он.
Востребованность фасадов из декоративной сетки видит Роман Гуляев. «Фасад любого здания — это сочетание дизайнерской идеи и ее успешная реализация, — отмечает он. — Просечно-вытяжная сетка как новый декоративный материал позволяет создать оптимальное фасадное решение для любого типа здания. На сегодняшний день фасады, в основе которых архитекторы видят применение декоративной сетки, это по-настоящему новый продукт для РФ, и спрос на него будет расти», — резюмирует производитель.