Стекло представляет собой находящуюся в застывшем состоянии жидкость. Стекло – аморфное вещество, которое не обладает в твердом виде свойствами кристаллического вещества. Не имеет собственной точки плавления, а переходы из жид кого состояния в твердое и наоборот происходят в широкой температурной области которая для стекла обычно составляет 500 °С.
Традиционными главными/основньми сырьевыми компонентами оконного стекла являются: кварцевый песок (69-74 %) сода (12-16 %), известняк и доломит (5-12 %). История применения стекла в строительстве сравнительно молола и берет свой отсчет с конца прошлого столетия, несмотря на то, что стекло как конструкционный материал известно человечеству с древнейших времен.
Самые древние образцы стеклянных изделий обнаружены в Египте. Речь идет о зеленой глазури, возраст которой оценивается приблизительно в 12 тыс. лет; из нее был изготовлен ( приблизительно в 7000 г. до н. э.) голубой амулет – древнейшее из найденных до сих пор стекол.
В Ашмолеиском музее в Оксфорде находятся черная стеклянная буса и кусочек фаянса бирюзового цвета времен первой династии египетских фараонов, правившей в 4000 г. до н. э. Предполагают также, что стекло начали изготовлять не египтяне, а ассирийцы, которые экспортировали свои изделия в Египет. Однако находки стекла в Ассирии, близ Тель Асмера, расположенного северо-западнее Багдада, относятся к 2700-2600 гг. до н. э.; следовательно, они значительно моложе египетских.
Сосуды из глины и фарфорас цветной стекломозаикой периода с 1766 по 1122 гг. до н. э. обнаружены в Китае. Однако, Китаем не ограничивается развитие производства стекла на Дальнем Востоке – изделия из стекла, возраст которых относится к 2000 г. до н. э., найдены в Индии, Корее и Японии.
Приблизительно около 250 лет до н. э. произошло открытие первого стекольного завода в Александрии. А приблизительно на рубеже новой эры была изобретена стеклодувная трубка. В летописных источниках в связи с этим упоминается город Сидон* в 50 году до нашей эры. Спустя некоторое время, из готового стекла, используя метод выдувания, научились делать длинные стеклянные цилиндры, которые “раскрывали” и выпрямляли, получая плоский лист. Этот способ использовали вплоть до 1900-х годов для изготовления художественного стекла.
* Сидон – древний город-государство в Финикии на восточном побережье Средиземного моря. Современное название – г. Сайда (Ливан). Основан в четвертом тысячелетии до н.э. Во втором тысячелетии до н.э. – крупный центр международной торговли.
Римляне познакомились с производством стекла благодаря завоеванию Египта. Ко временам Римской империи относятся и древнейшие письменные упоминания о стекле. Они принадлежат Плинию Младшему (77 г. н. э), который в одной из своих книг описывает стекло и его производство.
Из Рима стеклоделие стало распространяться в Галлию, Британию и Германию. В конце I столетия н. э. стекло уже производилось в Кельне и Трире. С распадом Римской империи приходит в упадок и искусство изготовления стекла.
В XIII в. на острове Мурано, около Венеции, вновь расцветает стекольная промышленность. В конце средневековья производство стекла широко развивается в Германии. В 1688 г. француз Лука де Негу изобрел способ изготовления и шлифования больших зеркальных стекол. К этому времени следует относить и появление первых оконных стекол, бывших в то время большой редкостью.
Массовое производство стекла стало возможным только в конце прошлого столетия благодаря изобретению печи Сименса-Мартина и заводскому производству соды. В XIX в. появились первые машины-автоматы для изготовления изделий из полого стекла. И только в XX в. были разработаны различные способы вытягивания бесконечной ленты стекла: методы машинной вытяжки стекла Либби-Оуэнса, Фурко
а) По способу Эмиля Фурко, разработанному в 1902 году, стекло вытягивалось по вер-тикали из стекловаренной печи через прокат-ные вальцы в виде непрерывной ленты наружу, поступая в шахту охлаждения, в верхней части которой оно резалось на отдельные листы. Толщина стекла при этом регулировалась путем изменения скорости вытягивания.
б) Этот метод находит применение вплоть до настоящего времени. Стекло, получаемое этим методом, называется тянутым стеклом. Для изготовления витринных и зеркальных стекол тянутое и прокатное листовое стекло подвергают шлифовке и полировке. Рис. 1. Схема вытягивания стекла способами Либбн-Оуэнса (а) в Фурко (б)
Самым последним этапом в производстве листового стекла был так называемый флоат-метод, разработанный и запатентованный в 1959 году английским изобретателем Аластером Пилкингтоном. При этом процессе стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости в виде плоской ленты через ванну с расплавленным оловом на дальнейшие охлаждение и отжиг.
Огромным преимуществом флоат-метода, по сравнению со всеми предыдущими, является, кроме всего прочего, более высокая производительность, стабильная толщина и качество поверхности. По качеству поверхности такое стекло не уступает полированному, – флоат-процесс вытесняет технику шлифовки и полировки стекла. Флоат-стекло характеризуется исключительной ровностью и отсутствием оптических дефектов. Наибольший размер получаемого стекла, как правило, составляет 5100-6000 мм х 3210 мм, при этом толщина листа может быть даже меньше двух миллиметров и достигать 25 миллиметров. Получаемое стекло может быть прозрачным, окрашенным или иметь специально нанесенное покрытие. Стекло, получаемое при помощи флоат-метода, называется флоат-стеклом, и в настоящее время является наиболее распространенным типом стекла.