Proiect

Tema: Procesul tehnologic de obtinere a sticlei

Elevul: Cojocari.E

Grupa: ET155c

Profesoara: Osipov.D

Definitie:

Sticlele sunt un amestec de dioxid de siliciu si silicatii ai diferitelor metale. Sunt materiale

necristalizate (amorfe), cu rezistenta mecanica si duritate mare, cu coeficient de dilatare mic. La

temperaturi mai inalte se comporta ca lichidele subracite cu vascozitate mare. Nu au punct de

topire definit.

Scurt istoric:

Sticla, ca si focul, a fost decoperita intamplator de om. Se spune ca pentru prima data un grup de

fenicieni a produs, fara intentie, cateva bucatele de sticla. Dupa ce au ancorat vasul cu care

calatoreau pe o plaja, marinarii au vrut sa faca focul pentru a pregati ceva de mancare, dar nu au

gasit nicun bolovan pe care sa sprijine vasul de gatit si astfel au pus in loc cativa bulgari de soda.

A doua zi, unul dintre ei a descoperit in cenusa ramasa de la foc niste pietricele lucioase, care pe

vremea aceea nu erau cunoscute sub nici o denumire.Istoricii arata ca in Egiptul Antic au fost

produse primele bucati de sticla de culoare verde maronie printr-un proces chimic complicat la

vremea aceea. In decurs de mai bine de 2000 de ani s-a trecut de la margelele confectionate din

sticla opaca la diverse obiecte de uz casnic.Aceasta metoda de obtinere a sticlei a fost preluata

de romani si dezvoltata, rezultatele fiinduimitoare.De la sticla opaca egipteana s-a ajuns la una

incolora si translucida, fiind folosita pentru diverse ornamente pretioase.Tot in acea perioada au

fost descoperite si cuptoarele in care sticla putea fi incalzita la temperaturi inalte, obtinandu-se

astfel un material aproape lichid, care putea fi prelucrat mult mai usor.In istorie unul din tipurile

de sticla care s-a remarcat prin maestrie si stil este sticla de murano.Numele vine de la orasul

port din Republica Venetiana, in care s-a obtinut pentru prima data acest material. Datorita

faimei produselor faurite, maestrii au dobandit drepturi asemanatoare nobililor. Tot ei au fost cei

care pentru prima data au reusit sa transforme sticla in oglinda. Iar pana la a se obtine cristaluri,

sticla multicolora sau imitatii ale pietrelor pretioase a mai fost doar un singer pas.Adevarata

industrie in acest domeniu a fost dezvoltata insa de catre englezi in epoca moderna, care au

introdus in tot acest proces carbunele, ridicandu-se astfel rezistenta sticlei.Si cuptorul

recuperator de caldura a fost descoperit tot de europeni. Germanul Friederic Siemens a realizat

acest aparat care nu mai mergea pe carbune, ci pe gaz.

Materia prima

Pentru fabricarea sticlei obisnuite se foloseste nisipul de cuart,soda,calcarul,sarea lui

Glauber.Aceste substante se amesteca si se incalzesc pina la 1500 °C.

Proprietati

Dintre cele mai semnificative proprietăţi ale fibrelor de sticlă se enumeră:

– rezistenţa mare la tracţiune (500–15.000N/mm2) – în funcţie de diametrul fibrei;

– rezistenţa la căldură (la 400°C scade rezistenţa până la jumătate, iar între 650–850°C încep să

se înmoaie); nu ard;

– rezistenţă bună la radiaţii;

– fibrele Silica, spre deosebire de cele tip E, au o mai bună capacitate de izolare electrică şi

termică;

– sunt rezistente la agenţii chimici (cu excepţia acidului fluorhidric);

– nu sunt toxice, iar ciupercile şi bacteriile nu le degradează.

Principiile de obtinere a fibrelor de sticla

Procesul tehnologic de obţinere a fibrelor de sticlă cuprinde dou ă faze principale: obţinerea

sticlei şi filarea fibrei. Materia prima pentru fabricarea fibrelor de sticlă o constituie produsele

anorganice fuzibile, pe bază de silicaţi, extrase din nisipurile silicoase.

În funcţie de compoziţia chimică a materiei prime, se poate obţine o gamă extinsă de fibre, cu

proprietăţi foarte diferite între ele. Pentru fabricarea fibrelor se folosesc mai mult două grupe de

sticle şi anume: sticla sodiu–var–silice şi sticla boro–silicoasă. Ambele grupe au ca principală

componentă bioxidul de siliciu, la care se adaugă o serie de oxizi metalici, care duc la

schimbarea proprietăţilor sticlei.

Dintre principalele categorii de fibre de sticlă care se obţin în funcţie de compoziţia chimică pot fi

menţionate următoarele: fibre din sticlă tip E (cu rezistenţă electrică mare), tip C (cu rezistenţă

chimică), tip S (cu rezistenţă mecanică mare), tip L (absorbantă de radiaţii), tip A (alcalină).

Procesul de obtinere a fibrelor de sticla

Cele doua etape :

– topirea minereului silicos la 1200÷1600°C în cuptoare speciale. Din topitura de sticlă se

confecţionează baghete sau bile (sfere), care sunt sortate, pentru eliminarea acelora care conţin

părţi netopite sau alte defecte;– filarea se realizează din topirea bilelor sortate la temperatura de

topire specifică tipului de minereu folosit şi trecerea acestei mase vâscoase prin orificiile

filierelor. Filamentele la ieşirea din filieră, în contact cu un curent de aer, se răcesc şi se solidifică,

apoi se înfăşoară cu o viteză mare pe formate speciale, realizându-se astfel o puternică etirare,

cu subţierea corespunzătoare a filamentelor.

În cazul filării fibrelor scurte (Verranne), filamentele formate la ieşirea din filieră (nu mai sunt

etirate mecanic) sunt antrenate de către două jeturi paralele de aer comprimat în direcţia de

filare, cu scopul de a provoca rupere la anumite intervale, în funcţie de lungimea fibrei dorite.

Fibrele rupte sunt pulverizate cu anumite substanţe de încleiere şi sunt depuse pe un tambur

perforat, prin care se aspiră aer, ceea ce face ca pătura să devină compactă, cu o

structură ,,neţesută“.

Înfăşurarea filamentelor pe formate nu este posibilă fără uleierea lor, având şi rolul de apret

pentru a le ţine lipite între ele, conferindu-le în acelaşi timp şi o elasticitate mai bună.

Pentru firele destinate ţesăturilor se folosesc, ca agenţi de uleiere–apretare, substanţe ca:

dextrină, parafină, gelatină, agenţi de emoliere, alcool polivinilic etc. În cazul folosirii acestora,

pentru armare (în compozite) cu polimeri (matrice), nu se utilizează uleierea ci alte substanţe cu

rol de adezivitate.

Curiozitati

Covoare din plăci de sticlă mozaică reprezintă prin sine un material cu dimensiunile 20×20 pînă

la 30×30 mm. Fabricat din sticlă colorat în culori diferite pentru uşurarea finisării plăcilor ele se

fabrică înclinate pe o hîrtie în formă de covoraşe. Combinînd plăcile în diferite culori se poate de

obţinut o faţadă a clădirilor. Dimensiunile covoarelor pot fi diferite. La fabrica din Moscova unde

din prima dată a fost organizată producerea mecanică a sticlei mozaice pe baza liniilor torente,

aici se produc covoare cu dimensiuni 724 x 412 mm. Dimensiunile plăcilor constituind 22×2215

mm. Lăţimea cusuturii între plăci fiind de 4 mm.

În străinătate se pregătesc stcile mozaice pe o parte netedă şi pe altă zimţată pentru unirea

betonului mai bine de plită. Covoarele din plăci de sticlă se folosesc pe larg pentru fasadele

clădirilor. Aşa fasadă se află pe clădirea de pe prospectul în numele lui Calinin din Moscova.