KAPITOLA 10: SKLO Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Transkript

1 KAPITOLA 10: SKLO Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice

2 Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

3 KAPITOLA 10: SKLO KLÍČOVÉ POJMY: sklářský kmen, sklářská pec, ploché sklo, tabulové sklo, bezpečnostní sklo, pěnosklo, skelná vata, výrobky ze skla a taveného čediče Cíle kapitoly: seznámit s technologií výroby skla a jeho vlastnostmi, podat přehled o běžném výrobním sortimentu a jeho využití ve stavbách, ukázat speciální výrobky ze skla a taveného čediče. Sklo lze charakterizovat jako taveninu nerostů a hornin obsahujících kysličník křemičitý SiO 2 zpracovanou do formy tabulí, prvků nebo vláken.

4 10.1 VÝROBA Základními surovinami pro výrobu skla jsou: a) křemičitý písek SiO 2 velikosti zrn cca od 0,1 do 0,4 mm b) vápenec CaCO 3 mletý frakce přibližně stejné jako křemičitý p. c) Alkálie - soda Na 2 CO 3 - potaš K 2 CO 3 d) odpadní sklo drcené střepy Pomocnými surovinami pro výrobu skla jsou: e) čeřidla např. Ledek NaNO3 f) barviva g) odbarvovací přísady

5 10.1 VÝROBA Základem taveniny je sklářský kmen, který je vlastně skladbou základních a pomocných surovin vzájemně smíšených v přesně stanoveném poměru. Sestavení sklářského kmene je technologickým výrobním tajemstvím jednotlivých skláren pro konkrétní výrobky. V současné době se používá převážně pecí vanových, které umožňují plynulé kontinuální tavení, to znamená, že tavenina se pro lití odebírá průběžně a průběžně probíhá vsázkování sklářského kmene do vanové tavné pece.

6 10.1 VÝROBA Tavení a výroba skloviny probíhá v 5 fázích: 1. fáze vsázka sklářského kmene 2. fáze vlastní tavení, kdy je tavenina prostoupena bublinkami z rozkladu čeřidel (cca C) 3. fáze čeření sklovina se mísí a čistí od bublin plynů 4. fáze sejití snížení teploty skloviny v chladících pecích na teplotu zpracování (cca C) 5. fáze zpracování skloviny do tvaru výrobku a následné chladnutí

7 10.2 ZPRACOVÁNÍ SKLOVINY plavením na ploché sklo se zrcadlovým povrchem sklovina v kapalné formě přechází přes kovovou lázeň tažením tabulové ploché sklo litím ploché sklo ornamentální nebo s tvarovaným povrchem, drátosklo, tvarované výrobky válcováním hladké tabulové sklo ploché lisováním tvarované výrobky, jako dlaždice, tvárnice, tašky, mozaika apod. odstředivým litím a foukáním skleněná vlákna, vata, rohože zpěněním pěnové sklo

8 10.3 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI SKLA průhlednost s propouštěním % světelných paprsků hygienická funkce s ohledem na neporéznost - vyjma tepelně izolačních skel pěnových nebo skelných vat a vln, imunní vůči bakteriím a hlodavcům chemická odolnost, zejména vůči kyselinám mimo kyselinu fluorovodíkovou podstatné zejména pro formu skleněného potrubí a tvarovky pro průmyslové produktovody vysoká pevnost v tlaku min. 320 MPa křehkost je negativní vlastností vodonepropustnost

9 10.3 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI SKLA nehořlavost tepelná vodivost u skla hutného, tepelná nevodivost u skla ve formě pěnového nebo vat a vln vysoká tepelná propustnost až 87 % vyjma skla ve formě lehčených tepelně izolačních výrobků tepelně izolační a akustické vlastnosti u skla ve formě pěny, vlny, vaty objemová hmotnost až kgm -3 Z uvedeného výčtu je patrné, že vlastnosti skla a výrobků ze skla jsou výrazně rozdílné ve vazbě na formu jeho zpracování.

10 10.4 DRUHY STAVEBNÍHO SKLA A VÝROBKŮ Z NĚHO VYROBENÝCH Základní dělení: sklo pro zasklívání výplní otvorů a doplňkových konstrukcí sklo ploché skleněné profily skleněné tvárnice skleněná mozaika a obkladové sklo skleněné výrobky s tepelně izolačními a akustickými vlastnostmi vláknové výrobky, pěnové sklo výrobky z taveného čediče

11 10.4 SKLO PLOCHÉ PRO ZASKLÍVÁNÍ Vyrábí se v tabulích, u každého druhu se udává typ skla, jmenovité rozměry tabulí, tloušťka skla. Dělí se na: tažené sklo ploché: (obyčejné hladké, matové, ledované, zrcadlové plavené) lité ploché sklo: (vzorované, nevzorované hladké, surové, šňůrkové, valchové, opakní, drátosklo, válcované) bezpečnostní sklo a neprůstřelné: (hladké kalené, vrstvené, smaltované tvrzené) izolační sklo: (ploché, zvláštní) ohýbané sklo a tvarované sklo

12 10.4 TAŽENÉ SKLO OBYČEJNÉ HLADKÉ PLOCHÉ Běžně používané pro zasklívání a výrobu dalších typů skel skládaných např. izolačních dvojskel a izolačních trojskel. Vyrábí se ve tvaru tabulí. Je průhledné s lesklým povrchem, čiré se slabým odstínem do zelena nebo šedomodra. Dělí se na : tenké v tloušťkách 0,9 1,1-1,3 1,6 mm střední v tloušťkách mm tlusté v tloušťkách mm

13 10.4 MATOVÉ SKLO A LEDOVANÉ SKLO Použití stejní jako u skla taženého s účelem zabránění průhledu, je průsvitné, ale neprůhledné. Jedna strana skla je hladká, druhá strana je upravena do matové podoby. - mechanicky pískováním - technologicky do ledových květů Vyráběné tloušťky mm. Vyrábí se v tabulích jako sklo střední tloušťky a tlusté.

14 10.4 ZRCADLOVÉ A PLAVENÉ SKLO Je zcela čiré, jakékoliv kazy a bubliny jsou nepřípustné. Sklo je oboustranně broušeno a leštěno. Používá se pro výrobu zrcadel a specielního zasklívání v reprezentačních prostorách, pro výrobu dvojskel izolačních a bezpečnostního skla. Vyrábí se jako tlusté tl mm. a v tabulích. Plavené sklo FLOAT sklo čiré, nezkreslující průhled, charakteristické vysokou odrazivostí a přirozeně lesklým povrchem. Může vykazovat slabý odstín do zelena nebo šedomodra.

15 10.4 ZRCADLOVÉ A PLAVENÉ SKLO Speciálním typem plaveného skla je Elektrofloat. Jedná se o Float pokovený na jedné straně pro dosažení snížení tepelné a světelné propustnosti z jedné strany. V průhledu se zbarvuje do zlatova. Používá se pro náročné zasklívání, na výrobu izolačních dvojskel pro prosklené fasády. Pokovení povrchu se dociluje buď nanášením kovu na povrch v průběhu výroby přidáváním kovových přísad přímo do vsázky sklářského kmene. Následně se sklo pomalu chladí v cínové lázni.

16 10.4 LITÉ PLOCHÉ SKLO Sklo je průsvitné, není průhledné. Vyrábí se lití buď v tabulích nebo na nepřetržitém pásu válcováním mezi dvěma válci. Lité sklo ploché vzorované - Jedna strana skla je hladká případně mírně nerovná, druhá strana má vytlačený vzor. Tloušťka 3,5 m, vyrábí se v tabulích, Používá se výhradně v interiéru staveb. Nevzorované lité sklo surové, šňůrkové a valchové - Vyrábí se v tloušťkách 3, mm, v tabulích. Obě plochy tohoto skla jsou nepravidelně nerovné. Šňůrkové sklo je z jedné strany nepravidelně nerovné a druhá strana je jemně rýhovaná ve směru lití. Valchové sklo je z jedné strany nepravidelně nerovné, z druhé strany jsou vylisovány mírné vlny ve směru lití. Je určeno pro výstavnictví.

17 10.4 OPAKNÍ SKLO Je sklo ve hmotě probarvené. Je vyráběno jako částečně slabě průsvitné nebo zcela neprůsvitné Jedna plocha je hladká, druhá plocha je jemně rýhovaná ve směru lití. Hladká plocha je vyráběna v těchto variantách: hladká leštěná ohněm není absolutně rovná mechanicky broušená a leštěná do kvality zrcadlového skla Vyráběná tloušťka 6,5 mm, výroba v tabulích.

18 10.4 OPAKNÍ SKLO Opakní sklo Chodopak - Je druh opakního skla vyráběného ze základní sodnovápenaté skloviny s přísadami barevných oxidů. Je neprůsvitné a neprůhledné vyjma černé barvy, která je proti výraznému světlu fialová. Používá se ve formě desek, nebo řezané na obkladačky. Lité, válcované drátosklo - Má uvnitř rovnoběžně s povrchem zaválcovanou drátěnou nebo plastovou síťovinu. Vyrábí se v tl. 7 9 mm v tabulích. Drátěná vložka zabraňuje vysypání skla při rozbití. Používá se převážně pro průmyslová zasklívání hal, světlíků, zábradlí, apod.

19 10.4 BEZPEČNOSTNÍ SKLO vrstvené ze dvou nebo více vrstev plochého taženého skla proloženého organickým plastem obvykle polyvinylbutyralem kalené Connex tvrzené tažené, nebo lité sklo Restex se vneseným předpětím do skloviny při výrobě prudkým ochlazením vyhřáté skloviny smaltované sklo rovné tvrzené Barex je plochým taženým sklem, opatřeným na jednom povrchu pigmentovaným barevným smaltem zapáleným do skloviny při jejím tvrzení. neprůstřelná skla- vrstvená ve velkých tloušťkách 4 20 mm speciální skla brýlová nebo čočková vrstvená a současně používaná do světlíků a čoček světlovodů

20 10.4 IZOLAČNÍ SKLA izolační dvojskla nebo trojskla se vzduchovou mezerou nebo plněnou lehkými plyny např. argonem apod. Jsou složeny z běžného tabulového skla příp. bezpečnostního středních tlouštěk 4 6 mm, mezera mezi skly bývá cca tl. 16 mm. Izolační dvojskla nebo trojskla plněná neprůhledná, kde v dutině mezi skly je výplň ze skelných nebo minerálních vláken. Skla jsou vyráběna na míru s páskovým uzavřením. Používají se pro výrobu oken a prosklených dveří, výkladců apod. speciální skla - sklo ultrafialové propouštějící ultrafialové paprsky - sklo infračervené propouštějící paprsky infračervené

21 10.4 DALŠÍ SKLA Ohýbané a tvarované sklo - Tvrzené a ohýbané za tepla do obloukových nebo zakřivených tvarů pro zasklívání architektonických prvků a zakřivených ploch. Skleněné profily - Vyráběny z plochého, litého, válcovaného skla nevyztuženého ve tvaru U pod výrobním názvem Dopálit. Sklo je průsvitné, ale neprůhledné s povrchem nepravidelně nerovným. Sklo je čiré, mírně zakalené do zelena nebo do šedozelena. Používají se pro prosklené stěny.

22 10.4 DALŠÍ SKLA Skleněné tvárnice - Jsou vyráběny pro stropní konstrukce, pro střešní konstrukce, pro klenbové konstrukce, pro vnější stěny pro vnitřní konstrukce. Dělí se na duté uzavřené, duté otevřené, plné Základní surovinou je sodnovápenná sklovina. Svár duté tvarovky musí být vodotěsný a nesmí přesahovat okrajové hrany tvárnice. Skleněné tašky - Vyrábí se z nebarveného skla s vnitřním pnutím. Výroba lisováním ve tvaru a velikosti tašek. Jsou čiré a používají se ve střešních krytinách pro prosvětlení prostoru v krovu.

23 10.4 DALŠÍ SKLA Skleněné trouby - Vyrábí se do max. průřezu 150 mm. Použití v potravinářském a chemickém průmyslu. Základní vlastností je odolnost vůči agresivním látkám a hygienické vlastnosti. Skleněná mozaika a obkladové sklo - Vyrábí se ze skleněných výlisků velikosti 16 x 12 mm s tl. 4,5 6 mm. Výroba lisováním, povrch mozaiky je nepravidelný. Jednotlivé výlisky se lepí na papír do formy lepence. Sklo pigmentované. Používá se pro vnější i vnitřní obklady a dlažby. Povrch výlisků může obsahovat i neroztavené části, které vytváří barevný design.

24 10.4 SKLENĚNÉ VÝROBKY S TEPELNĚ IZOLAČNÍMI A AKUSTICKÝMI VLASTNOSTMI, VLÁKNOVÉ VÝROBKY, PĚNOVÉ SKLO Výrobky ze skleněného vlákna Vyrábí se z tavené skloviny profukované sítem a chlazené vzduchem. Vyrábí se jako skleněná vata volná nebo ve tvaru rohoží, matrací nebo desek. Rohože a matrace jsou vázány buď na jedné straně položený papír, nebo s oboustranným papírem prošitým provazem. Podložkou může být papír, folie, vlnitá nebo asfaltovaná lepenka a papír. Vyráběné tloušťky mm. Desky jsou tuhé, pojené pryskyřicím vyráběné pod obchodním názvem Orsil, Rotaflex, Rockwool a další. Základní vlastnosti odolnost proti ohni, tepelně technické vlastnosti.

25 10.4 SKLENĚNÉ VÝROBKY S TEPELNĚ IZOLAČNÍMI A AKUSTICKÝMI VLASTNOSTMI, VLÁKNOVÉ VÝROBKY, PĚNOVÉ SKLO Pěnové sklo Je vyráběno napěněním skloviny, litím a ztuhnutím ve formě pěny. Póry jsou kulovitého tvaru nespojité, vyplněné plyny z čeřidel. Základní vlastnosti: tepelně technické, nízká nasákavost, nehořlavost, malá objemová hmotnost kg/ m 3. Použití na tepelné izolace střech, stěn apod. Negativní vlastnosti: malá pevnost v tlaku a malá povrchová tvrdost, je nutno je chránit před mechanickým poškozením.

26 10.5 VÝROBKY Z TAVENÉHO ČEDIČE Dlaždice se vyrábí jako pravoúhlé, hladké, drážkované, kosoúhlé, dlaždice šestihranné. Tloušťka dlaždic mm. Barva černá. Používají se tam, kde jsou vystaveny silnému obrusu, velkému tlakovému zatížení, chemické korozi. Vhodné pro průmyslové podlahy, obklady zásobníků chemických hmot. Trouby a vložky - Vnitřní i vnější povrch je hladký. Jsou určeny pro vedení abrazivních a agresivních hmot. Vyráběný průměr od 82,5 mm do 500 mm. Vyrábí se statickým nebo odstředivým litím Průmyslové žlaby - Vyrábí se statickým litím nebo pukáním z odstředivě litých trub. Používají se pro kanály pro vedení abrazivních nebo agresivních hmot, pro krmné žlaby.

27 OTÁZKY A ÚKOLY Popiš suroviny a technologii výroby skla. Jaké má sklo mechanické vlastnosti? Jak se vyrábí tabulové sklo? Jak vypadá bezpečnostní sklo a čím se liší od běžného? Co to je neprůstřelné sklo? Popiš luxfery, kde a proč se používají, jejich výhody a nevýhody. Co je pěnosklo, jaké má vlastnosti a kde se používá. K čemu se používají skleněné tvarovky? Kde mají uplatnění výrobky z taveného čediče Co je skelná vata?