14. Стекло в упаковочной отрасли. Компоненты и сырье для производства стекла. Технология варки стекла. Методы создания цветного стекла. Пре­имущества и недостатки использования стекла

Стекло в современной индустрии упаковки занимает постоянное место. Его доля в структуре упаковочных материалов стабильно удерживается в пределах 7-15%. Стеклянная тара широко применяется для хранения многих жидких, пастообразных и сыпучих продуктов пищевой, фармацевтической, парфюмерной и химической промышленности.

В настоящее время стеклотару производят на автоматизированных поточных линиях, обеспечивающих непрерывное поступление сырья и удаление готовой продукции.

Преимущества стекла: способ-ть противостоять различным агрессивным средам, высокий уровень гигиеничности, химической инертности, непроницаемости для газов и жидких веществ. Его прозрачность позволяет рассмотреть содержимое и установить степень качества продукта. Стекло легко перерабатывается, хорошо и разнообразно окрашивается, достаточно пластично, чтобы принимать оригинальные формы. Недостатки: хрупкость и относит большой вес. Наибольшее распространение получило силикатное стекло, основой которого является кремнезем (SiO2), кроме того, в него входят оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, а также оксид алюминия. Для получения необходимых свойств в состав стекломассы вводят модифицирующие добавки, например небольшие количества борного ангидрида (йенское стекло), оксида свинца (хрусталь), оксида цинка или редкоземельных металлов

В пищевой промышленности для изготовления бутылок и банок используется силикатное стекло следующего состава: 72% кремнезема, 13,5% оксида натрия, 9% оксида кальция, 2% оксида магния, 2% оксида алюминия, а также в небольших количествах оксид бора, оксид железа, борный ангидрид. Стекло получают путем плавления смеси указанных выше веществ (шихты) при температуре 1430-1480°С. Под воздействием высокой температуры в процессе стекловарения в стекломассе происходит ряд химических и физических превращений: силикатообразование, стеклообразование, осветление, гомогенизация и охлаждение. В конце процесса охлаждения до 200-300°С стекломасса приобретает необходимую для формования изделия вязкость и пластичность.

Обычная стеклянная масса после остывания имеет желтовато-зелёный или голубовато-зелёный оттенок. Стеклу можно придать окраску, если в состав шихты произвести включение, например, тех или иных оксидов металлов, которые в процессе варки изменят его структуру, что после остывания, в свою очередь, заставляет стёкла выделять определённые цвета из спектра проходящего сквозь них света. Железистые соединения окрашивают стекло в цвета — от голубовато-зелёных и жёлтых до красно-бурых, окись марганца — от жёлтых и коричневых до фиолетовых, окись хрома — в травянисто-зелёный, окись урана — в желтовато-зелёный (урановое стекло), окись кобальта — в синий (кобальтовое стекло), окись никеля — от фиолетового до серо-коричневого, окись сурьмы или сульфид натрия — в жёлтый (в самый же красивый жёлтый окрашивает, однако, коллоидное серебро), окись меди — в красный (так называемый медный рубин в отличие от золотого рубина, получаемого прибавкой коллоидного золота). Костяное стекло получается замутнением стекломассы пережжённой костью, а молочное — прибавкой смеси полевого и плавикового шпата. Теми же прибавками, замутив стекломассу в очень слабой степени, получают опаловое стекло.

Существуют несколько технологий изготовления цветного стекла, и в зависимости от того, какой из них был применен, внешний вид изделия имеет некоторые отличия. Наиболее распространены способы производства, при которых прокатное или тянутое цветное стекло окрашивают в массе. Также цветное стекло бывает тянутое накладное с глушеным или прозрачным цветным слоем, который состоит из цветного стекла или из тонкой оксидной пленки.