Marfuri din sticla - proprietatile sticlei - materii prime utilizate la obtinerea sticlei

MARFURI DIN STICLA PROPRIETATILE STICLEI - MATERII PRIME UTILIZATE LA OBTINEREA STICLEI

1  Proprietatile sticlei

1.1  Compozitia chimica

Sticla este un material solid, amorf, casant, izotrop, avand o stralucire caracteristica, care se obtine prin topirea impreuna a unor substante chimice anorganice, in principal bioxid de siliciu si oxizi metalici si care, prin racire, se transforma intr-o masa vitroasa (sticloasa).

Din punct de vedere chimic, sticla este un amestec complex de silicati si borosilicati de sodiu, potasiu, calciu, aluminiu, plumb si ai altor metale alcalino-pamantoase si grele.

Sticla comuna este un silicat dublu de sodiu si calciu care are compozitia aproximativa: Na₂O·CaO·6SiO Diferitele tipuri de sticla au compozitia chimica diferita. Astfel, sticla de potasiu folosita la fabricarea de aparate speciale de laborator se obtine inlocuind sarurile de sodiu prin carbonat de potasiu. Sticla de plumb, numita si sticla cristal, contine in loc de sodiu, potasiu.

1.2  Proprietati fizice

Starea de agregare. La temperatura ambianta sticla se afla in stare solida. Sticla nu poseda un punct de topire; trecerea din stare solida in stare lichida se realizeaza intr-un interval de temperatura.

Culoarea. Sticla este un material care se poate prezenta in diverse culori, in functie de compozitia sa chimica. In mod obisnuit, sticla este incolora sau cu o nuanta verzuie, dar prin introducerea unor oxizi sau saruri poate lua culori precum: galben, rosu, purpuriu, rosu rubiniu, verde, albastru, acvamarin etc.

Densitatea sticlei variaza in functie de compozitia sa chimica, fiind cuprinsa intre 2,2 si 6 g/cm³. Cele mai grele sticle sunt cele cu un continut ridicat de plumb, bariu, zinc sau alte metale grele. Astfel, sticla pentru geamuri are densitatea de aproximativ 2,5 g/cm³, sticla cristal usoara3,3 g/cm³, iar sticla cristal grea peste 4 g/cm³.

Dilatarea sticlei este descrisa de coeficientul de dilatare termica. Sticla are un coeficient de dilatare mai redus decat cel al metalelor si este influentat de compozitia sa chimica. Astfel, coeficientul de dilatare este mai redus cand sticla are un continut bogat in bioxid de siliciu si anhidrida borica si creste o data cu marirea continutului de oxizi de sodiu sau de potasiu. Coeficientul de dilatare termica al sticlei variaza intre 0,3 – 0,9·10^-5 1/°C pentru sticla comuna, respectiv 0,05·10^-5 1/°C pentru sticlele de cuart.

Dilatarea liniara a sticlei are un rol important in rezistenta la soc termic. Sticla rezista la aceasta solicitare cu atat mai bine cu cat are un coeficient de dilatare mai mic.

Conductibilitatea termica a sticlei este foarte redusa, sticla fiind un izolator termic. In general, este cuprinsa intre 0,4 – 0,9 kcal/m·h·grd, variatia datorandu-se compozitiei chimice. Conductibilitatea termica creste o data cu cresterea continutului de anhidrida borica, oxid de magneziu, oxid de calciu si oxid de sodiu.

Capacitatea calorica este proprietatea sticlei de a acumula caldura; este o proprietate termica importanta, intrucat de ea depinde rezistenta la soc termic. Pentru a caracteriza capacitatea calorica a sticlei se foloseste caldura specifica. Aceasta poate fi definita ca fiind caldura necesara pentru a modifica temperatura unitatii de masa cu un grad Celsius.

Stabilitatea termica reprezinta capacitatea sticlei de a rezista la socuri termice fara a suferi deteriorari. Conductibilitatea termica si capacitatea calorica au o influenta majora asupra stabilitatii termice a sticlei. Aceasta proprietate este direct proportionala cu conductibilitatea termica si invers proportionala cu dilatarea si capacitatea calorica. Produsele din sticla caracterizate de pereti subtiri sunt mai rezistente la soc termic decat cele cu pereti grosi.

Transparenta este proprietatea sticlei de a permite trecerea radiatiilor electromagnetice, in special din spectrul vizibil, fara ca acestea sa fie absorbite sau difuzate. Ea este determinata deci de factorii de transmisie, absorbtie, reflexie si de indicele de refractie.

Sticla comuna pentru geamuri cu grosimea de 2 mm lasa sa treaca 90 %, reflecta 8 % si absoarbe 4 % din fluxul luminos incident.

Transparenta sticlei variaza cu lungimea de unda a radiatiei incidente. De exemplu, sticla comuna este transparenta pentru radiatiile vizibile si opaca pentru radiatiile ultraviolete si infrarosii. Exista unele varietati de sticla speciala care sunt transparente si pentru aceste tipuri de radiatii.

Indicele de refractie (n). Sticla genereaza fenomenul de refractie care consta in schimbarea directiei razelor de lumina la trecerea dintr-un mediu transparent (care este aerul) in altul (din sticla). Aceasta proprietate, care se exprima prin indicele de refractie (n), are o importanta deosebita, mai ales pentru sticla optica. Refractia favorizeaza si aspectul placut al obiectelor din sticla, intrucat sticla cu indice de refractie ridicat prezinta un luciu puternic. Astfel, sticla cristal cu un continut de 82 % plumb are indicele de refractie 1,86, iar sticla comuna are indicele de refractie cuprins intre 1,5 – 1,6.

Conductibilitatea electrica. Din acest punct de vedere sticla este un bun material izolator, fiind folosita in electrotehnica. Inversul marimii asociate acestei proprietati, rezistivitatea electrica, este in cazul sticlei de 10¹³ Ω·cm. Rezistivitatea este influentata de compozitia chimica a sticlei. Oxizii metalelor alcaline micsoreaza, iar oxizii metalelor alcalino-pamantoase maresc rezistivitatea electrica a sticlei.

1.3  Proprietati mecanice

Proprietatile mecanice determina durabilitatea marfurilor din sticla. Cele mai importante sunt fragilitatea, duritatea, rezistenta la solicitari precum: tractiune, compresiune, incovoiere.

Fragilitatea. Sticla este un material foarte fragil la temperatura ambianta. Fragilitatea se datoreaza pe de o parte compozitiei chimice a sticlei, iar pe de alta existentei in masa sticlei a unor puncte sau zone cu tensiuni interne. Fragilitatea, care este o proprietate negativa a sticlei, poate fi ameliorata prin utilizarea unor tratamente termice. Sticla care este supusa unui tratament de calire, fiind racita brusc, are o fragilitate de 5 – 7 ori mai mica decat sticla obisnuita, care este racita lent.

Duritatea sticlei este de 4,5 – 7,5 unitati pe scara Mohs. Este o proprietate importanta, deoarece in timpul utilizarii lor marfurile din sticla pot suferi unele zgarieturi, ceea ce le micsoreaza rezistenta mecanica si le influenteaza negativ aspectul. Oxizii alcalini, precum oxidul de sodiu si oxidul de potasiu, micsoreaza duritatea sticlei, iar oxizii alcalino-pamantosi cum sunt oxidul de magneziu, oxidul de bariu si oxidul de zinc maresc considerabil duritatea ei. Sticla cristal si sticla optica, avand un continut bogat in oxid de plumb, au o duritate redusa.

Rezistenta la tractiune a sticlei variaza intre 4–12 daN/mm Depinde de compozitia chimica a sticlei si de tratamentele termice la care aceasta este supusa. Oxizii alcalino-pamantosi influenteaza in sens pozitiv rezistenta la tractiune, cel mai important rol in acest sens avandu-l oxizii de calciu si de bariu. Pe de alta parte, sticla calita are rezistenta la tractiune de 4 – 6 ori mai mare decat sticla obisnuita.

Rezistenta la compresiune prezinta o importanta deosebita, in special in cazul sticlei pentru constructii. Valorile uzuale sunt cuprinse intre 60 – 160 daN/mm In general, rezistenta la compresiune a sticlei este de 15 – 16 ori mai mare decat rezistenta la tractiune. Prezenta bioxidului de siliciu, a oxidului de magneziu si oxidului de aluminiu influenteaza favorabil rezistenta la compresiune, iar oxizii alcalini o micsoreaza.

Rezistenta la incovoiere prezinta interes in special in cazul geamurilor. Sticla pentru geamuri are o rezistenta la incovoiere de 6 – 8 daN/mm Aceasta proprietate este influentata de asemenea de compozitia chimica a sticlei.

1.4  Proprietati chimice

Proprietatile chimice determina stabilitatea sticlei fata de apa, acizi si baze. Sticla contine un procent ridicat de oxizi alcalini, care sunt atacati de apa. Prin dizolvarea acestor oxizi in apa rezulta hidroxizii respectivi, care, disociindu-se in solutie apoasa, continua sa actioneze asupra sticlei. Ca rezultat al acestui fenomen, sticla prezinta la suprafata un strat sau pete cu o transparenta mai redusa ca restul suprafetei neatacate, ceea ce afecteaza in sens negativ aspectul produsului.

Stabilitatea sticlei fata de apa este influentata de compozitia chimica a sticlei. Ea poate fi marita prin cresterea continutului de dioxid de siliciu, prin adaugarea de oxid de aluminiu care favorizeaza formarea de alumino-silicati insolubili, prin marirea continutului de oxid de calciu care formeaza un silicat de calciu greu solubil sau prin inlocuirea partiala a oxidului de calciu cu oxid de magneziu care formeaza compusi insolubili. De asemenea, inlocuirea oxidului de sodiu cu oxid de potasiu si introducerea unei mici cantitati de anhidrida borica (pana la 12 %) influenteaza in mod pozitiv stabilitatea sticlei fata de apa. Din punctul de vedere al stabilitatii fata de apa, sticla se clasifica in cinci clase de stabilitate, diferentiate prin cantitatea de substanta alcalina extrasa, exprimata in miligrame oxid de sodiu pentru 1 g de sticla.

Stabilitatea sticlei fata de acizi. Sticla este atacata numai de acidul fluorhidric. Acizii tari care vin in contact cu ea o perioada mai indelungata o ataca, avand o actiune asemanatoare apei. Foarte sensibila la actiunea acizilor este sticla cu un continut ridicat de substante alcaline. Din punct de vedere al stabilitatii fata de acizi, sticla se imparte in trei clase diferentiate prin pierderea de masa pe unitatea de suprafata, exprimata in mg/dm

Stabilitatea sticlei fata de baze. Bazele solubile ataca de asemenea sticla. Rezistenta la actiunea bazelor creste o data cu marirea proportiei de oxid de calciu. Din punct de vedere al stabilitatii fata de baze, sticla se clasifica in trei clase de stabilitate, diferentiate prin pierderea de masa pe unitatea de suprafata, exprimata in mg/dm

Cunoasterea proprietatilor chimice este importanta mai ales pentru sticla de ambalaj si sticla de laborator.

2  Materii prime utilizate la obtinerea sticlei

Materiile prime utilizate la fabricarea sticlei se impart in doua grupe (fig. 1):

materii prime principale, care determina proprietatile fundamentale ale sticlei;

materii prime secundare, care sunt adaugate in cantitati foarte mici pentru a conferi sticlei anumite proprietati: culoare, caracter translucid sau opac etc.

Fig. 1. Materiile prime utilizate la obtinerea sticlei

1 Materii prime principale

Materiile prime principale sunt:

vitrifiantii

fondantii

stabilizantii.

Vitrifiantii sunt substante care se transforma printr-un proces de topire si racire in masa vitroasa, conferind sticlei caracterul de corp solid transparent. Au rolul principal in formarea sticlei si, de aceea, au cea mai mare pondere in amestecul de materii prime utilizate. Materiile prime cu rol de vitrifianti sunt nisipul, boraxul (Na₂B₄O₇·10H₂O) si rar bioxidul de germaniu (GeO₂).

Nisipul este principalul component al sticlei, in compozitia careia intra in proportie de 25% pana la 80%. Nisipurile utilizate la fabricarea sticlei sunt nisipuri cuartoase si contin peste 95% bioxid de siliciu (SiO₂) si mici cantitati de oxid de aluminiu (Al₂O3), oxid feric (Fe₂O₃), oxid feros (FeO) etc. Calitatea nisipului dicteaza tipul de sticla produs. Astfel, pentru sticla semi-alba nisipul poate avea pana la 0,2% oxizi de fier, in timp ce pentru sticla alba numai pana la 0,06%, iar pentru sticla optica maximum 0,02%. Nisipul cu un continut de oxizi de fier mai mare de 0,2% poate fi folosit numai la producerea sticlei de culoare verde.

Boraxul sau tetraboratul de sodiu (Na₂B₄O₇·10H₂O) se introduce in amestecul de materii prime pentru a mari fluiditatea sticlei, rezistenta chimica si rezistenta termica. Din cantitatea introdusa in amestec, numai 53% intra in compozitia sticlei ca anhidrida borica, restul fiind eliminat sub forma de vapori. Uneori in locul boraxului si pentru aceleasi scopuri se intrebuinteaza acidul boric (H₃BO₃).

Pentaoxidul de fosfor (P₂O₅) este constituentul principal pentru sticlele fosfatice cu proprietati electrice si chimice deosebite. In cantitati mici este folosit si ca opacizant al sticlei. Ca materii prime ce contin pentaoxid de fosfor se utilizeaza apatita si cenusa de oase.

Fondantii au rolul de a cobori temperatura de topire a vitrifiantilor sub 1200 °C. Din grupa fondantilor fac parte urmatoarele materii prime: soda calcinata (Na₂CO₃), carbonatul de potasiu (K₂CO₃) si sulfatul de sodiu (sarea Glauber – Na₂SO₄).

Soda calcinata (Na₂CO₃) este folosita in general pentru obtinerea sticlei comune de menaj, a sticlei pentru ambalaje si a sticlelor tehnice uzuale. Cu cat procentul de soda calcinata din sticla este mai mare cu atat rezistenta sticlei scade.

Carbonatul de potasiu (K₂CO₃) contribuie la imbunatatirea luciului si transparentei sticlei. De aceea, el este utilizat in exclusivitate ca fondant la sticla cristal. In cazul sticlei comune poate fi utilizat in amestec cu soda calcinata.

Sulfatul de sodiu (Na₂SO₄) poate inlocui soda calcinata la sticlele inferioare.

Stabilizantii au in primul rand rolul de a imbunatati stabilitatea chimica a sticlei. Silicatul de sodiu sau de potasiu, rezultat in urma reactiilor dintre vitrifianti si fondanti, este solubil in apa. Pentru a se obtine o sticla insolubila se adauga stabilizanti. Acestia mai au si rolul de a imbunatati unele proprietati fizice si mecanice precum: reducerea coeficientului de dilatare, cresterea indicelui de refractie, cresterea rezistentei mecanice si a duritatii etc.

Materiile prime cu rolul de stabilizanti sunt: calcarul (CaCO₃), dolomita (CaMg(CO₃)₂), compusi ai bariului precum: veteritul (BaCO₃), baritina (BaSO₄), miniul de plumb (Pb₃O₄), oxidul de zinc (ZnO), compusi ai aluminiului precum: feldspatul, argila si bauxita care contin oxid de aluminiu (Al₂O₃) si compusi ai strontiului precum: strontianit (SrCO₃) si celestina (SrSO₄).

Calcarul (CaCO₃) elibereaza in masa sticlei oxid de calciu (CaO). Acest oxid, impreuna cu bioxidul de siliciu (SiO₂) si oxidul de sodiu (Na₂O), constituie componentul de baza al sticlei comune (sticla calcosodica). Oxidul de calciu poate fi gasit in masa sticlei in proportie de 5 – 20%, conferindu-i acesteia stralucire, rezistenta si duritate.

Dolomita (CaMg(CO₃)₂) prin descompunere elibereaza 30% oxid de calciu si 22% oxid de magneziu. Oxidul de magneziu intra in compozitia sticlei in proportie de 1 – 5,78%, contribuind la coborarea temperaturii de recoacere, reducerea coeficientului de dilatare si a tendintei de cristalizare; mareste totodata si rezistenta la apa.

Compusii bariului – baritina (BaSO₄) si veteritul (BaCO₃) – introduc in masa sticlei oxidul de bariu. Acesta creste indicele de refractie, conferind produsului un luciu puternic. Compusii bariului sunt folositi pentru obtinerea sticlei optice si a sticlei cristal.

Miniul de plumb (Pb₃O₄) introduce in masa sticlei oxidul de plumb (PbO). Oxidul de plumb intra in compozitia sticlei in proportie de 5 – 30%, conferindu-i acesteia un luciu si o transparenta ridicata, o densitate mare si o sonoritate specifica (sunet prelung la lovire). Sticla cu plumb, folosita la obtinerea produselor din cristal si a instrumentelor optice, are o duritate redusa, se zgarie usor si are o stabilitate redusa la actiunea acizilor.

Oxidul de zinc (ZnO) intra in compozitia sticlei in proportie de 1 – 15 %. Este utilizat la obtinerea sticlelor de laborator, a sticlei pentru termometre si a sticlelor optice. Oxidul de zinc mareste rezistenta la tractiune, la compresiune si la soc termic; reduce dilatarea si confera sticlei luciu intr-o mai mica masura decat oxidul de bariu si oxidul de plumb.

Compusii aluminiului elibereaza in masa sticlei oxidul de aluminiu care contribuie la cresterea stabilitatii fata de acizi si apa.

Compusii strontiului – strontianitul (SrCO₃) si celestina (SrSO₄) – aduc in masa sticlei oxidul de strontiu care mareste indicele de refractie.

2  Materii prime secundare

Din grupa materiilor prime secundare fac parte:

afanantii

opacizantii

decolorantii

colorantii.

Afanantii (agentii de limpezire) au rolul de a antrena spre suprafata topiturii bulele de gaze rezultate in urma reactiilor chimice dintre componenti, contribuind la limpezirea sticlei. In acest scop se utilizeaza: trioxidul de arsen (AsO₃), nitratii alcalini precum azotatul de sodiu (NaNO₃) sau de potasiu (KNO₃), sulfatii de sodiu (NaSO₄), de calciu (CaSO₄) sau bariu (BaSO₄) si trioxidul de antimoniu (Sb₂O₃).

Opacizantii sunt substante cu indici de refractie diferiti de cei ai sticlei. Datorita acestei proprietati, ei difuzeaza razele de lumina conferind sticlei un aspect translucid sau opac (opalescent). Opacizarea sticlei se datoreaza cristalelor de mici dimensiuni (0,3 – 1,3 μm) care se formeaza in mod uniform in masa sticlei. Gradul de difuzie a luminii este direct proportional cu numarul cristalelor formate si diferenta dintre indicii lor de refractie si cei ai sticlei. Rol de opacizanti il au urmatoarele materii prime: criolitul (Na₃AlF₆), fluorina (CaF₂), bioxidul de staniu (SnO₂), fosfati di- si tricalcici, talcul (Mg₃(HO)₂(Si₂O₅)₂), oxidul de zirconiu (ZrO₂).

Decolorantii au rolul de a elimina culoarea verzuie imprimata sticlei de oxizii de fier existenti ca impuritati in materiile prime principale. Decolorarea se poate obtine:

pe cale chimica, prin oxidarea oxidului feros (FeO) care coloreaza sticla intens in verde albastrui la oxid feric (Fe₂O₃) cu o actiune coloranta mai slaba;

pe cale fizica, prin folosirea unor substante care coloreaza sticla in culori complementare celor produse de oxizii de fier; culorile complementare, compunandu-se optic cu culoarea verde a sticlei, determina obtinerea unei sticle incolore.

Din categoria decolorantilor chimici fac parte trioxidul de arsen (As₂O₃), trioxidul de antimoniu (Sb₂O₃), azotatul de sodiu (NaNO₃), sulfatul de sodiu (Na₂SO₄) etc. Pentru decolorarea prin metode fizice a sticlei se folosesc oxidul de cobalt (CoO), oxidul de nichel (NiO), bioxidul de mangan (MnO₂) si alti compusi chimici care confera sticlei o culoare violet-albastra complementara culorii galben-verzuie generata de oxizii de fier.

Colorantii sunt folositi pentru obtinerea unor varietati de sticla partial sau total colorate. In tabelul 1 sunt prezentate principalele materii prime cu rol de coloranti si culoarea pe care acestia o confera sticlei.

Tabelul 1 Coloranti

Amestecul in diverse proportii al colorantilor conduce la obtinerea unor combinatii de culori. Astfel, culoarea rosu-brun se obtine cu un amestec de oxizi de mangan si de fier, culoarea neagra va rezulta dintr-un amestec de oxid de cobalt, bioxid de mangan si oxid feric. Nuanta culorii este determinata de cantitatea de colorant introdusa in amestecul de materii prime.

Sortimentul marfurilor din sticla

Marfurile din sticla sunt utilizate intr-o multitudine de domenii de activitate si se prezinta intr-o gama extrem de variata.

1. Marfuri din sticla pentru menaj

Tipurile de sticla utilizata la producerea articolelor de menaj sunt prezentate in schema din figura 1.1.

Fig. 1.1 Tipurile de sticla pentru articole de menaj

Sticla comuna este o sticla calcosodica sau calcopotasica obtinuta din nisip cuartos, carbonat de sodiu, respectiv carbonat de calciu si oxid de calciu si are un aspect usor verzui. Produsele din sticla comuna se incadreaza in clasa 4 de stabilitate fata de apa si clasa 3 de stabilitate fata de acizi si substante alcaline.

Sticla incolora este o sticla comuna caracterizata de un factor de transmisie a luminii de minim 75%.

Sticla alba este o sticla comuna incolora cu un continut de Fe₂O₃ de maximum 0,04% si este caracterizata de un factor de transmisie a luminii de minimum 87%.

Sticla semialba este o sticla comuna incolora, cu un continut de Fe₂O₃ cuprins intre 0,04 – 0,20% si este caracterizata de un factor de transmisie a luminii cuprins intre 75 – 87%.

Sticla calita (incasabila) este o sticla comuna incolora, calcosodica, a carei suprafata a suferit un proces de racire rapid, controlat, care-i confera o rezistenta termica si mecanica superioara.

Sticla cristal este o sticla incolora, foarte transparenta si foarte omogena, cu un continut de Fe₂O₃ de maximum 0,02 % si cu un continut variat de oxizi de plumb, de potasiu, de bariu si de zinc care-i confera valori ridicate ale indicelui de refractie. Sticla cristal se deosebeste de sticla comuna prin omogenitate si transparenta ridicata, luciu puternic si sunetul cristalin si prelung pe care-l produce la lovire. De asemenea, este finisata prin slefuire cu slifuri adanci si fatete care-i pun in valoare indicele de refractie ridicat. Sticla cristal este folosita la producerea articolelor de menaj de calitate superioara si a obiectelor de podoaba.

Dupa continutul in oxizi ai metalelor grele, sticla cristal se imparte in:

cristal superior care contine cel putin 30% oxid de plumb (PbO), cu o densitate de minimum 3,00 g/cm3 si un indice de refractie mai mare de 1,545;

cristal cu plumb care contine cel putin 24% oxid de plumb (PbO), cu o densitate de minimum 2,90 g/cm3 si un indice de refractie mai mare de 1,545;

sticla cristalina care contine separat sau la un loc cel putin 10% oxid de plumb (PbO), oxid de zinc (ZnO), oxid de bariu (BaO) sau oxid de potasiu (K₂O), avand o densitate de minimum 2,45 g/cm3 si un indice de refractie mai mare de 1,520;

cristalin – sticla sonora – care contine separat sau la un loc minimum 10% oxid de plumb (PbO), oxid de bariu (BaO) sau oxid de potasiu (K₂O), avand o densitate de minimum 2,40 g/cm³ si a carei duritate Vickers la suprafata este de 550 HV.

Sticla rezistenta la foc este o sticla borosilicatica cu un coeficient de dilatare foarte mic (30 - 60·10^-7 1/°C) folosita la fasonarea articolelor de menaj rezistente la incalziri directe la flacara. Din aceasta grupa de sticle fac parte sticla de Jena, sticla Arcoroc, sticla Turdaterm, sticla Pyrom etc.

Sticla ceramica prezinta proprietati mecanice superioare sticlei obisnuite datorita obtinerii unui anumit grad de cristalizare, produs de substante care genereaza microcristale in masa sticlei. Sticla ceramica este o sticla de regula opal, cu un continut mai ridicat de aluminiu si mai scazut de oxid feros. La materialul sticlos se adauga pana la 20% caolin sau steatita, iar pentru a determina aparitia microcristalelor se foloseste fluorina. Din aceasta grupa face parte si sticla de tip Arcopal, din care se produc diverse articole de menaj.

Marfurile din sticla pentru menaj se pot clasifica dupa urmatoarele criterii:

a) procedeul de fasonare

articole obtinute prin suflare

articole obtinute prin presare

articole obtinute prin presare – suflare

b) procedeul utilizat la finisare

articole sculptate

articole gravate

articole matisate

articole lustruite

articole pictate

c) modul de comercializare

articole comercializate sub forma de piese separate (pahare, farfurii, scrumiere etc.)

articole comercializate sub forma de seturi sau servicii (seturi de pahare sau farfurii, servicii pentru dulceata, apa, lichior etc.)

d) dimensiunea maxima

piese mici cu dimensiunea maxima pana la 120 mm

piese mijlocii cu dimensiunea maxima cuprinsa intre 121 – 200 mm

piese mari cu dimensiunea maxima peste 200 mm.

e) clasa de calitate

articole de masa obtinute din sticla alba de menaj care sunt fasonate mecanizat. Au un decor simplu obtinut cu decalcomanii sau sitografiere cu 1 – 2 culori si modele traditionale sau moderne. Sunt produse de serie foarte mare.

articole de calitate superioara obtinute din sticla alba de menaj si cristal usor cu 8 – 12% oxid de plumb, care sunt fasonate prin prelucrare automata si mai rar prin prelucrare manuala. Decorul este obtinut prin sitografiere cu mai mult de doua culori sau prin sculptare cu slifuri simple. Sunt produse de serie mare.

articole extra obtinute din sticla de potasiu si cristal usor cu 8 – 12% oxid de plumb. Fasonarea acestora este realizata prin prelucrare manuala, presare sau prin suflare cu sticla suprapusa, iar finisarea prin sculptare, matisare, lustruire. Sunt produse de serie mare.

articole de lux obtinute din sticla cristal cu 18 – 24% oxid de plumb si sticla opal. Fasonarea se realizeaza prin prelucrare manuala, presare sau prin suflare cu sticla suprapusa, iar finisarea prin pictare manuala, sculptare cu fete slefuite si lustruite, gravare chimica. Sunt produse de serie mica.

Sortimentul marfurilor din sticla pentru menaj este format in principal din: pahare, cani, farfurii, servicii diverse, vase de bucatarie din sticla termorezistenta, termosuri, vaze de flori, articole de decor precum: bibelouri, garnituri pentru fumatori, ornamente pentru pomi de iarna etc.

Paharele sunt fasonate prin suflare sau presare. Capacitatea paharelor depinde de destinatia lor (pentru tuica, coniac, vin, apa, bere, bauturi racoritoare, sampanie etc.) si este cuprinsa intre 25 si 250 ml. Din punct de vedere al formei pot fi drepte, conice, sub forma de butoias, cupa etc., iar din punct de vedere al aspectului pot fi: incolore cu sau fara decor, colorate cu sau fara decor, matisate. Paharele pot avea sau nu picior si se comercializeaza atat sub forma de piese, cat si sub forma de seturi de 6, 12, 18, 24 piese.

Canile. Din punct de vedere al destinatiei, canile pot fi: pentru servit sau pentru baut. Sunt obtinute prin suflare sau presare.

Canile pentru servit au capacitati cuprinse intre 250 si 1500 ml. Din punct de vedere estetic se diferentiaza prin forma vasului, forma si pozitia toartei, decor.

Canile pentru baut au capacitati de 25 – 500 ml si pot fi cotate sau necotate.

Farfuriile pot fi fasonate prin suflare sau presare. Sunt decorate de regula prin procedee mecanice sau chimice si au diametre de 9-20 cm. Din punct de vedere al destinatiei, distingem: farfurii pentru peste, farfurii pentru tort, farfurii pentru dulceata etc. Se comercializeaza ca piese separate sau in seturi de 6, 12, 24 piese.

Serviciile sunt formate din mai multe piese care sunt intrebuintate simultan pentru servirea bauturilor, alimentelor si ingredientelor alimentare. Serviciile pentru bauturi sunt formate dintr-o cana sau o butelie pentru servit si 6 – 12 pahare. Serviciile comercializate se clasifica din punct de vedere al destinatiei in: servicii de apa, servicii pentru vin, servicii pentru lichior, servicii pentru cafea si ceai. Spre deosebire de celelalte servicii, cele pentru cafea si cele pentru ceai sunt formate de regula din 6 perechi de piese (cesti si farfurii) din sticla termorezistenta.

Serviciile pentru ingrediente alimentare sunt utilizate pentru servirea otetului, uleiului, mustarului, piperului etc. si sunt formate din 3-5 piese din sticla fixate pe un suport metalic.

Vasele de bucatarie. Din sticla termorezistenta se produc vase de bucatarie precum: cratite rotunde sau ovale cu capac, ibrice si tigai. Aceste produse rezista la temperaturi de 300 °C, astfel incat pot fi folosite la incalzirea si prepararea termica a alimentelor.

Din sticla se mai produc: cupe pentru inghetata, bomboniere, fructiere cu diametre cuprinse intre 9-30 cm, platouri rotunde sau ovale, tavi presate de forma rotunda, ovala, patrata sau dreptunghiulara avand dimensiunea maxima cuprinsa intre 15 – 35 cm.

Vazele de flori se produc in diferite forme, marimi si culori, cu decoruri variate. Sunt fasonate prin suflare sau presare si sunt decorate prin sculptare, gravare, lustruire sau prin procedee speciale de fasonare decorativa (überfang, Gallé, millefiori etc.).

Articolele din sticla pentru menaj sunt marcate cu o eticheta aplicata pe ambalaj, care trebuie sa contina urmatoarele informatii:

denumirea produsului

marca de fabrica a producatorului

calitatea

modelul

numarul bucatilor ambalate

numarul lotului

semnul care defineste fragilitatea.

Articolele din sticla cristal trebuie marcate obligatoriu cu urmatoarele simboluri:

marcaj rotund, de culoare aurie, cu diametrul de minimum 1 cm, inscriptionat cu specificatia PbO 30% sau PbO 24% pentru cristal superior si, respectiv, pentru cristal cu plumb.

marcaj patrat, de culoare argintie, cu latura de minimum 1 cm in cazul sticlei cristaline.

marcaj sub forma de triunghi echilateral, de culoare argintie, cu latura de minimum 1 cm in cazul cristalinului – sticlei sonore.

Marfuri din sticla pentru constructii

Tipurile de sticla utilizata la producerea marfurilor din sticla pentru constructii sunt prezentate in schema din figura 1.

Fig. 1.2 Tipuri de sticla pentru constructii

Sticla pentru geamuri obisnuite este o sticla plana, trasa sau laminata, silico-calcosodica, care se incadreaza in clasa 4 de stabilitate fata de apa.

Sticla transparenta este o sticla pentru geamuri, cu factor de transmisie a luminii de minimum 85%.

Sticla cu model imprimat este o sticla pentru geamuri, translucida, laminata din topitura colorata sau incolora, cu model imprimat pe una din fete.

Sticla gravata este o sticla pentru geamuri translucida, cu model in relief aplicat prin atac chimic sau prin abraziune mecanica.

Sticla opal este o sticla pentru geamuri translucida opalizata cu diversi opacizanti.

Sticla peliculizata este o sticla pentru geamuri sau ornamentala, care are pe una din suprafete o pelicula aderenta realizata prin tratament termic sau chimic. Distingem urmatoarele tipuri de sticla peliculizata:

sticla emailata la care pelicula aderenta este constituita din sticla usor fuzibila, transparenta, opaca sau colorata, fixata in procesul de recoacere sau securizare.

sticla metalizata la care pelicula aderenta, semitransparenta sau opaca, este de natura metalica.

Sticla calita este o sticla pentru geamuri care se supune unei operatii de incalzire, urmata de o racire brusca controlata, in vederea maririi rezistentei termice si mecanice. Din aceasta grupa de sticle fac parte:

sticla securit care prin spargere formeaza cioburi mici, cu muchii netaioase.

sticla semisecurit la care tratamentul termic este mai lent si se aplica pentru cresterea rezistentei mecanice.

Sticla armata este o sticla pentru geamuri translucida, colorata sau incolora, simpla sau cu model imprimat pe una din fete si care are incorporata in masa sa o plasa metalica din otel carbon.

Sticla stratificata este o sticla formata din doua sau mai multe placi de geam slefuit sau geam tras selectionat, lipite intre ele cu straturi intermediare de natura organica care la spargere nu permit desprinderea cioburilor.

Sticla termoabsorbanta este o sticla speciala, plana, care absoarbe radiatiile calorice in proportie de 26 – 32%.

Sticla izolanta termic si fonic este o sticla speciala caracterizata de o conductivitate termica de minim 0,09 kcal/m·h· grd si de o atenuare a nivelului de intensitate acustica de minim 20 dB. Din aceasta grupa de sticle de constructie fac parte:

sticla izolanta transparenta, formata din placi de sticla care au aer in spatiul dintre ele;

sticla izolanta translucida, formata din placi de sticla care au spatiul dintre ele umplut cu fibre de sticla cu diametrul de 0,5 – 3 mm;

sticla cu transparenta variabila, formata din placi de sticla cu spatiul dintre ele umplut cu polimer organic ce isi modifica transparenta sub influenta radiatiilor luminoase;

sticla spongioasa, care prezinta goluri similare buretelui, realizata prin topirea sticlei cu adaos de substante organice, avand densitatea de 120 – 200 kg/m³.

Sortimentul marfurilor din sticla pentru constructii este format din: geamuri, oglinzi, elemente de zidarie.

Geamurile obisnuite sunt foi sau placi, plane sau curbate, transparente, care se intrebuinteaza in constructii sau la fabricarea oglinzilor. Se fabrica prin tragere, laminare si turnare.

Geamurile trase au grosimi cuprinse intre 2 – 8 mm, latimi de 2200 – 2800 mm si lungimi de 1000 – 3500 mm.

Geamurile turnate sunt placi de 6 – 20 mm grosime, cu latimea variind de la 500 la 1000 mm, iar lungimea mergand pana la 3200 mm.

In functie de defectele pe care le prezinta geamurile obisnuite se impart in 4 clase de calitate: S (selectionata), I, II, III.

Geamurile armate pot fi obtinute prin laminare sau turnare. Geamurile armate laminate pot fi incolore sau colorate, netede sau ornamentate, iar cele obtinute prin turnare pot fi incolore sau colorate, netede.

Geamurile ornamentale sunt obtinute prin laminare, unul din cilindrii laminorului avand gravat pe suprafata sa modelul de imprimat. Pot fi incolore, verzui sau colorate, iar modelele imprimate sunt variate (diverse motive florale sau geometrice). Grosimea acestora este cuprinsa intre 4 – 10 mm, latimea intre 500 – 1700 mm, iar lungimea maxima ajunge la 300 mm.

Geamurile securizate sunt caracterizate de o rezistenta ridicata la lovire, prin spargere rezultand bucati mici cu muchii rotunjite netaioase. In constructii isi gasesc aplicatii urmatoarele tipuri de geamuri securizate:

geamuri emailate securizate care sunt utilizate pentru fatade, interioare decorative, placarea peretilor, ca pereti despartitori, la usi pentru trafic ridicat. Sunt caracterizate de grosimi cuprinse intre 5 – 8 mm, lungimi de 100 – 1500 mm si latimi de 100 – 1000 mm.

geamuri plane de protectie utilizate ca usi, pereti despartitori etc. Au urmatoarele dimensiuni: grosimi intre 5 – 8 mm, latimi intre100 – 1000 mm si lungimi de maximum 1600 mm.

geamuri ornamentale securizate, utilizate pentru usi si panouri despartitoare, ghisee etc. Au grosimi de 4 – 12 mm, latimi de150 – 1200 mm si lungimi de 200 – 2200 mm.

Sub forma plana sau curbata, geamurile securizate mai sunt utilizate la autovehicule (parbrize, lunete, geamuri laterale), la vagoanele de cale ferata, metrou, tramvai etc.

Geamurile duplex si triplex sunt obtinute din sticla stratificata. La spargere, aceste geamuri nu raspandesc cioburi, deoarece acestea sunt retinute de straturile intermediare de natura organica. Sunt intrebuintate la parbrizele, lunetele si geamurile laterale ale autovehiculelor si la ferestrele vagoanelor.

Geamurile dublu izolante (termopan) se obtin din doua foi de geam obisnuit sau securizat, asezate la distanta cu ajutorul unui distantier din sticla sub forma unei rame continue, obtinandu-se astfel un spatiu ermetic inchis, umplut cu aer. Geamul termopan este caracterizat de o buna vizibilitate si izolare termica, fiind utilizat in studiourile de inregistrare si emisie radio – TV, la cabinele de izolare fonica si la constructiile civile.

Oglinzile. Se fabrica din sticla calcosodica cu un continut mai redus de substante alcaline sau din sticla cristal, placile avand grosimea de la 3 mm la 6 mm. Pe una din suprafetele placii de sticla se depune un strat de argint obtinut printr-o succesiune de reactii chimice peste care se depun apoi pelicule protectoare metalice si pelicule opace. O data cu perfectionarea tehnologiei vidului isi face loc din ce in ce mai mult tehnologia depunerii de straturi metalice prin vaporizare si depunere in vid. Pe scara larga, la acest procedeu se foloseste aluminiul, care inlocuieste total argintul.

Elementele de zidarie servesc la construirea peretilor si plafoanelor transparente, a pardoselilor. Din grupa elementelor de zidarie fac parte:

pavelele de tip rotalit. Sunt corpuri cilindrice cu gol in interior obtinute prin presare. Se folosesc la constructiile de pereti, plafoane si pardoseli. Au diametre si inaltimi de 60-80 mm.

placile (dalele) au forma patrata sau dreptunghiulara si servesc la constructia peretilor si plafoanelor luminoase. Sunt obtinute prin presare si au una din fete prevazuta cu un desen imprimat, cealalta fata cu striuri sau concavitate, iar muchiile sunt drepte sau cu sant si striuri in functie de modul de montare utilizat (montare pe otel profilat sau pe armatura din otel beton).

placile din sticla opaxit sunt caracterizate de un grad ridicat de opacitate si pot fi alb-laptoase sau colorate. Se produc prin laminare din sticla opaca de diferite culori si pe una din fete prezinta striuri paralele (care le maresc aderenta la mortar). Placile din sticla opaxit sunt folosite la captusirea peretilor, ca inlocuitori ai placilor de faianta.

Vata de sticla se obtine prin centrifugarea materialului topit sau prin suflare, ori prin procesul de filare (tragere). Este un material termostabil pana la 300 °C, are o buna rezistenta chimica si este un rau conducator de caldura si electricitate. Datorita faptului ca intre fibrele de sticla se afla aer, materialul este afanat si usor. Acest fapt ii micsoreaza si mai mult conductibilitatea termica care este de doar 0,03 kcal/m·h·grd.

Datorita proprietatilor sale termice foarte bune, vata de sticla se utilizeaza la izolatii termice si fonice. Se comercializeaza sub forma de placi, saltele, pasla cu liant bituminos.

3.  Marfuri tehnice din sticla

Din sticla tehnica se obtin diverse articole electrotehnice, blocurile optice ale corpurilor de iluminat, elemente ale unor aparate de laborator, ale unor aparate optice, elemente de protectie contra radiatiilor etc.

Sticla pentru aparatura de laborator este o sticla caracterizata de o rezistenta chimica si termica deosebita si care prezinta un coeficient de dilatare extrem de redus. Este utilizata la producerea termometrelor si a sticlariei de laborator: eprubete, pahare Berzelius, baloane cu fund plat sau rotund, baloane de distilare, vase Erlenmeyer etc.

Sticla optica este o sticla cu o compozitie speciala, perfect omogena, cu valori constante in timp ale proprietatilor optice, cu indicele de refractie cuprins intre 1,45 si 2 si cu dispersia intre 20 si 90, utilizata la fabricarea sistemelor optice. Din punct de vedere al dispersiei, care reprezinta diferenta dintre indicii de refractie pentru lumina violeta si cea rosie, sticla optica se imparte in:

sticla crown cu indice de refractie redus si coeficient de dispersie ridicat (>50); este o sticla pe baza de oxid de bor;

sticla flint cu indice de refractie mare si coeficient de dispersie mic (<50); este o sticla cu un continut ridicat de oxid de plumb

Ambele tipuri de sticla sunt utilizate la producerea ansamblurilor de lentile ce formeaza obiectivele aparatelor de fotografiat, camerelor video, diaproiectoarelor, videoproiectoarelor etc.

Sticla pentru articole electrotehnice este, in general, caracterizata de bune proprietati dielectrice, rezistenta mecanica si termica buna. Din grupa sticlelor pentru articole electrotehnice fac parte:

sticla pentru lampi electrice, care poseda in plus o buna transparenta, fiind folosita la fabricarea baloanelor si tuburilor surselor electrice de lumina.

sticla de trecere (de sudura) care prezinta un coeficient de dilatare apropiat de metalele, aliajele sau ceramica la sudarea carora se utilizeaza; este folosita la fabricarea lampilor electrice, asigurand trecerea conductoarelor prin baloanele si tuburile de sticla.

Sticla pentru corpuri de iluminat este folosita la fabricarea blocurilor optice ale corpurilor de iluminat casnice si industriale cum sunt: globurile si abajururile, dispersoarele, filtrele etc.

globurile si abajururile au rolul de a asigura directionarea dupa dorinta a fluxului luminos si, totodata, de a genera o iluminare difuza pe anumite directii. Sunt obtinute din sticla incolora sau colorata, sticla opal, sunt fasonate prin presare sau suflare si pot fi finisate prin matisare, pictare, gravare.

Dispersoarele sunt elemente ale corpurilor de iluminat tehnice si industriale, presate dupa configuratii impuse de conditiile fotometrice specifice produsului. Sunt utilizate la blocurile optice ale farurilor autovehiculelor, spoturilor luminoase etc.

Filtrele sunt corpuri de iluminat tehnice si industriale, incolore sau colorate, care au capacitatea de a absorbi selectiv lumina in diferite domenii spectrale. Sunt folosite in tehnica foto, la ochelarii de protectie, la dispozitivele de semnalizare optica etc.

Sticla pentru dozarea radiatiilor este folosita la dozimetria radiatiilor. Din punct de vedere al domeniului spectral in care este activa, distingem:

sticla pentru dozarea radiatiilor in domeniul vizibil

sticla pentru dozarea radiatiilor in domeniul infrarosu

sticla pentru dozarea radiatiilor in domeniul ultraviolet

sticla pentru dozarea radiatiilor γ si X

sticla termoluminescenta folosita pentru dozarea neutronilor; este o sticla aluminofosfatica cu ioni de litiu.

Defectele marfurilor din sticla

Marfurile din sticla pot prezenta anumite defecte care apar in timpul operatiilor tehnologice. In tabelul de mai jos sunt prezentate defectele pe care le pot prezenta marfurile din sticla, defecte grupate dupa operatia tehnologica pe parcursul careia pot aparea.