Технология производства стекла

Тема № 11. Стекло и изделия на основе стекла

Лекция №10

В славянской мифологии цветок папоротника наделялся магическими свойствами, хотя папоротники не цветут.

Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину используют в пищу.

Пищевое применение имеют такие виды как Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum), Страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris), Осмунда коричная (Osmunda cinnamomea) и другие.

Экономическое значение папоротников не так велико по сравнению с семенными растениями.

2.

Последняя группа включает большинство растений, известных нам как папоротники.

Polypodiopsida

Marattiopsida

Equisetopsida

Psilotopsida

Хозяйственное значение П. невелико. Многие разводят как декоративные растения, другие — как съедобные. В качестве овоща употребляют листья малезийского вида кочедыжника, молодые побеги одного из видов орляка, молодые листовые почки и сердцевину некоторых древовидных П. Корневища видов щитовника, многоножки, а также другие П. применяют в медицине (корневища щитовника мужского — как средство против ленточных глистов). Некоторые П. ядовиты.

Некоторые виды — ядовиты. Наиболее токсичными из произрастающих в России папоротников являются представители рода Щитовник (Dryopteris), корневища которого содержат производные флороглюцина[7]. Экстракты из щитовника обладают антигельминтным действием и используются в медицине. Ядовитыми являются и некоторые представители родов Кочедыжник (Athyrium) и Страусник (Matteuccia).

Некоторые папоротники (Нефролепис, Костенец, Птерис и другие) с XIX века используются как комнатные растения[8].

Вайи некоторых щитовников (например, Dryopteris intermedia) широко используются как зелёный компонент флористических композиций. Орхидеи часто выращивают в особом «торфе» из густо переплетённых тонких корней чистоуста.

В слявянской и прибалтийской мифологии в Янову ночь влюблённые ищут этот мифический цветок папоротника, веря, что он принесёт их паре вечное счастье.

Учебные вопросы:

1. Технология производства стекла.

2. Свойства и строение стекол.

3. Стеклянные материалы и изделия и их значение в строительстве.

4.

Литература: [1] с. 636…654.

Стекло – неорганический аморфный термопластичный материал.

Для получения стекла готовят шихту (сырьевая смесь содержащая необходимые оксиды). Шихту готовят из сырьевых материалов: кварцевый песок, сода или сульфат натрия, поташ, известняк и мел, доломит, пегматит, каолин, полевой шпат и др. В малых количествах в составы вводят стеклянный бой, красители (оксиды меди, хрома, кобальта, марганца и др.), осветлители (триоксид мышьяка, селитру и др.), глушители и др. Готовую шихту загружают в ванную печь – бассейн (вместимостью до 2500 т). Образование пластичного расплава шихты происходит при температуре 1000 ^оС. При нагреве свыше 1100…1150 ^оС происходят химические процессы силикатообразования, а при дальнейшем повышении температуры – стеклообразования. Шихта превращается в однородную (гомогенную) стекломассу, но со значительным содержанием в ней газовых включений (Н₂О, СО₂ и др.). Осветление и дальнейшая гомогенизация стекломассы осуществляется при температуре 1500…1600 ^оС, вязкость ее при этом уменьшается, что облегчает удаление газовой фазы. Последний этап варки стекла – охлаждение (студка) стекломассы. Чем медленнее происходит охлаждение стекломассы, тем больше вероятность перехода ее в кристаллическое состояние; чем выше скорость охлаждения, тем более высокой температуре соответствует «замороженное» состояние структуры.

В целом весь технологический процесс производства стекла сводится к следующим технологическим операциям: подготовка сырьевых материалов; приготовление шихты определенного химического состава; варки стекла; формования изделий и их отжига.

Варят стекло в стеклоплавильных печах непрерывного действия (ванные печи) или периодического (горшковые печи) действия. стекловарение завершается студкой стекломассы до температуры, при которой она приобретает вязкость, необходимую для формования изделий.

Формование изделий осуществляется различными способами: вытягивание ленты стекла лодочным и безлодочным способами, прокатом, литьём, прессованием, выдуванием.