Što je proces proizvodnje stakla?

Proces proizvodnje stakla može se pratiti do 3500. godine prije Krista, kada je keramička keramika bila premazana glazurom staklene površine. Iako postoje mnoge moderne varijacije procesa proizvodnje stakla za industrijsku i znanstvenu upotrebu, tradicionalno staklo koje se koristi za izradu prozora, posuda za hranu i piće i ukrasnih oblika još uvijek se izrađuje od ista tri sastojka koja su se koristila u drevnim vremenima. To su pijesak, natrijev bikarbonat na bazi alkalija koji se naziva “kacina soda” i vapno iz vapnenca. Ova tri glavna sastojka stapaju se zajedno u peći na temperaturi od oko 2,500° Fahrenheita (1,371°C), nakon čega se može dodati nekoliko manjih sastojaka kako bi se promijenila boja ili sjaj stakla. Zatim se hladi nekoliko stotina stupnjeva tako da se može oblikovati puhanjem, prešanjem ili uvlačenjem u cijevi, zdjele, ogledala, prozore i drugo.

Uvođenje sode pepela u proces proizvodnje stakla otkriveno je rano kao način da se snizi početna točka taljenja s vrha od oko 4,100° Fahrenheita (2,200° Celzija) na 2,700° Fahrenheita (1,482° Celzijusa). Soda pepeo, međutim, čini staklo donekle topljivim u vodi, pa je dodano vapno iz vapnenca kako bi se to spriječilo, a druge kemikalije kao što je aluminijev oksid sada su zamijenjene vapnom jer nude veću kemijsku stabilnost. Staklo od natrijevog vapna i dalje čini 90% cjelokupnog proizvedenog stakla.

Kako se staklo hladi, postaje lakše oblikovati u oblike, ali se mora stalno zagrijavati tijekom procesa proizvodnje stakla kako bi mu se dodala čvrstoća kako bi se izbjeglo razbijanje. Ovaj postupak je poznat kao žarenje. Dodatni postupak kaljenja za jačanje stakla također se koristi ponovnim zagrijavanjem, a zatim naglim hlađenjem udarima hladnog zraka.

Najčešći način oblikovanja u procesu proizvodnje stakla u antičko doba uključivao je puhanje zraka u kuglu rastaljenog stakla na kraju dugačke šuplje cijevi, koju su Rimljani usavršili za izradu prekrasnih vaza i zdjela. Proizvodnja float stakla, koju je 1959. godine izumila britanska tvrtka, najveća je trenutna proizvodna metoda koja se vrši izlivanjem rastaljenog stakla u spremnik s otopljenim kositrom na površini. Staklo pluta na vrhu limene ploče i oblikuje se u iznimno glatke listove koji se zatim mogu rezati u oblike prozora. Dolomit se često uključuje u proizvodnju staklenog lima na razinama ispod 0.1% kako bi se održala bezbojna kvaliteta stakla. Crtanje struje rastaljenog stakla oko unutarnje strane metalnog cilindra dok se rotira i ubacuje zrak, još je jedan čest proces proizvodnje stakla koji se koristi za izradu širokog spektra staklenih cijevi za žarulje, vakuumske cijevi i stakleno posuđe koje se koristi u laboratorijima.

Ostale vrste specijaliziranog stakla uključuju olovno staklo koje sadrži najmanje 20% olovnog oksida i briljantno je kada se reže i fasetira. Proizvodi od stakla otpornog na toplinu koji se koriste u posudama za kuhanje i laboratorijskom posuđu izrađuju se dodavanjem 5% bornog oksida ili aluminosilikatnih spojeva. Proizvodi od obojenog stakla izrađuju se dodavanjem željeznih sulfida za smeđe i jantarne boje, željeznog kromata za zelene nijanse i bijelog kobalta za nijanse plave. Prirodno puhano staklo ima crvenu do narančastu boju bez ikakvih kemijskih dodataka.