Стекольная и фарфорофаянсовая промышленность России (стр. 3 из 13)
Второй компонент — окись кальция (CaO) — делает стекло химически стойким и усиливает его блеск. На стекло она идёт в виде извести. Древние египтяне получали её из щебня морских раковин, а в средние века она приготовлялась из золы деревьев или морских водорослей, так как известняк в качестве сырья для приготовления стекла был ещё не известен. Первым подмешивать к стеклянной массе мел, как тогда назывался известняк, стали богемские стеклоделы в XVII веке.
Следующей составной частью стекла являются оксиды щелочных металлов — натрия (Na2O) или калия (K2O), нужные для плавки и выделки стекла. Их доля составляет примерно 16—17%. На стекло они идут в виде соды (Na2CO3) или поташа (K2CO3), которые при температуре легко разлагаются на окиси. Соду сначала получали выщелачиванием золы морских водорослей, а в местности, удалённой от моря, применяли содержащий калий поташ, получая его выщелачиванием золы буковых или хвойных деревьев.
Различаются три главных вида стекла:
1) Содово-известковое стекло (1Na2O: 1CaO: 6SiO2)
2) Калийно-известковое стекло (1K2O: 1CaO: 6SiO2)
3) Калийно-свинцовое стекло (1K2O: 1PbO: 6SiO2)
Кальциево-натриевое стекло - «содовое стекло» можно с лёгкостью плавить, оно мягкое и потому легко поддаётся обработке, а, кроме того, чистое и светлое.
Калиево-кальциевое стекло - «поташное стекло», в отличие от калиевого, более тугоплавкое, твёрдое и не такое пластичное и способное к формовке, но обладает зато сильным блеском. Оттого что раньше его получали непосредственно из золы, в которой много железа, стекло было зеленоватого цвета, и в XVI веке для его обесцвечивания начали применять перекись марганца. А так как именно лес давал сырьё для изготовления этого стекла, его называли ещё лесным стеклом. На килограмм поташа шла тонна древесины.
Свинцовое стекло (или «хрусталь») - получается заменой окиси кальция окисью свинца. Оно довольно мягкое и плавкое, но весьма тяжёлое, отличается сильным блеском и высоким коэффициентом светопреломления, разлагая световые лучи на все цвета радуги и вызывая игру света.
Боросиликатное стекло - это техническое стекло, оно дороже и более тугоплавко, по сравнению с традиционным. Высокая химическая стойкость, низкий коэффициент температурного расширения.
Прозрачное и цветное стекло
Рецептура прозрачного стекла была известна ещё в древности, о чём свидетельствуют античные флаконы и бальзамарии, в том числе и цветные,— на помпейских фресках мы видим совершенно прозрачную посуду с фруктами. Но вплоть до средневековья, когда огромное распространение получают витражи, не приходится встречать образцов стеклоделия, выраженно обладающих этими свойствами.
Сплавленная из обычных сырых материалов стеклянная масса бесцветна, с лёгким желтовато-зелёным или голубовато-зелёным отливом, вызываемым различными минеральными примесями. Для того же, чтобы эту массу внутри неё самой окрасить, чаще всего применяют окислы металлов, добавляют их в шихту до или после плавки. Железистые соединения окрашивают стекло в голубовато-зелёный и жёлтый до красно-бурого цвет, окись марганца — в жёлтый и коричневый до фиолетового, окись хрома — в травянисто-зелёный, окись урана — в желтовато-зелёный (урановое стекло), окись кобальта — в синий (кобальтовое стекло), окись никеля в фиолетовый 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.
К оптическому стеклу предъявляют особые технические требования, первое из которых — однородность, оцениваемая до сих пор на основании экспертного анализа по степени и количеству находящихся в нём свилей и прозрачности в заданном диапазоне спектра.
Наряду с обычным «бесцветным» стеклом стекольная промышленность выпускает окрашенные стёкла, применяемые в качестве цветных светофильтров.
Художественное стекло - очень давний промысел. Из стекла делали не только посуду, оконное стекло, линзы и другие утилитарные предметы, но и самые разные художественные изделия.
Выдувание стекла — операция, позволяющая из вязкого расплава получить различные формы — шары, вазы, бокалы.
С точки зрения стеклодува стёкла делятся на «короткие» (тугоплавкие и термостойкие, например — «пирекс»), пластичные в весьма узком диапазоне температур и «длинные» (легкоплавкие, например — молибденовое) — имеющие этот интервал значительно более широким.
Важнейший рабочий инструмент стеклодува, его выдувальная трубка, это полая металлическая трубка длиной 1—1,5 м, на одну треть обшитая деревом и снабжённая на конце латунным мундштуком. Пользуясь трубкой, стеклодув набирает из печи расплавленное стекло, выдувает его в форме шара и формует. Для этого ему нужны:
- металлические ножницы для отрезания стеклянной массы и прикрепления её к трубке,
- длинные пинцетообразные клещи из металла для вытягивания и формования стеклянной массы, для образования тиснёных украшений и т. д.,
- сечка для отсекания всего изделия от трубки
- деревянная ложка (скалка, долок — в форме коклюшки) для разравнивания набранной стекломассы.
Предварительно отформованное с помощью этих инструментов стекло («баночку») стеклодув вкладывает в форму из дерева или железа. Готовое изделие отшибают от трубки на вилы и несут в отжигательную печь. Оставшийся от отшибания след (насадок, колпачок) приходится удалять шлифовкой.
1.2Стекольная промышленность России
Место стекольной промышленности в экономике России и мира. Основные показатели работы отрасли
В современных условиях международного разделения труда, одной из отраслей специализации России является национальная стекольная промышленность. Продукция российского стекла составляет значительную долю в мировом производстве и торговле.
В 2002 году в России было произведено около 100 млн. квадратных метров плоского стекла и 6 млрд.200 млн. штук стеклянной тары, в том числе, 5 млрд. 300 млн. штук узкогорлой и свыше 900 млн. штук широкогорлой тары или 7% мирового выпуска (4 место в мире). На рис.1 изображена динамика российского производства плоского стекла (в т.ч. в среднесрочной перспективе).
По данным СтеклоСоюза, объём рынка листового стекла в России по итогам 2007 года составил порядка 175 млн. м2. Основной же рост физических объёмов производства высококачественного флоат-стекла в России ожидается в 2009-2010 гг. Объёмы производства к 2010 году могут составить примерно 300 млн. м2 флоат-стекла в год. К этому времени произойдёт запуск основных мощностей крупных западных компаний в России, и, по прогнозам СтеклоСоюза, стекольная отрасль имеет все шансы существенно увеличить объём экспорта листового стекла. В настоящее время доля экспортных поставок от общего объёма производимого в России листового стекла не превышает 7-10%.
При этом из общего объема производства стекла экспортировалось 30%, что составляет около 1,3 % мировой торговли (18 место в мире). Таким образом, отечественная стекольная промышленность функционирует в общей системе мировых хозяйственных связей, и ее состояние в значительной степени зависит от тенденций развития мировой стекольной отрасли.
Основным направлением развития международных экономических отношений на рубеже XX и XXI веков стала глобализация экономики, которая в полной мере проявилась в стекольной промышленности. Международные хозяйственные связи превратились в инструмент перераспределения ресурсов и повышения эффективности производства в глобальном масштабе. Это привело к развитию следующих тенденций в мировом производстве стекла:
· усилению роли крупных интегрированных компаний на мировых рынках;
· обострению конкуренции на рынках продукции с высокой добавленной стоимостью и распространению применения национальных защитных мер во внешней торговле;
· активизация работ по снижению затрат на производство, при этом наиболее затратные виды производств переносятся в страны, обладающие наиболее дешевыми природными и энергетическими ресурсами, рабочей силой, обеспечивающие минимальные налоговые и транспортные издержки.
· мировые тенденции определяют проблемы отечественной стекольной промышленности. Российские предприятия вытесняются с рынков стекла; на внешнем рынке государства используют различные тарифные и нетарифные ограничения.
На внутреннем рынке неадекватное отношение государственной власти к защите интересов отечественной стекольной промышленности и как результат низкие таможенные пошлины на ввозимую в Россию промышленную продукцию, оборудование для отрасли, стекло и изделия из стекла с высокой добавленной стоимостью, и как результат - интервенция Российского рынка.
В результате действий этого фактора уровень загрузки мощностей по производству машин и оборудования резко упал, это привело к снижению общего технического уровня заводов отраслевых.
Существует реальная угроза победы технических и научных кадров и целых научных школ, а также снижения технического и научного потенциала отрасли.