Transcript INDUSTRI GLASStranslate

INDUSTRI GLASS
2010/2011
History …Bronze Age
• Dari milenium ke-6 SM, manusia mulai menggunakan obsidian (foto 1),
batu mengandung silika asal vulkanik.
• Penemuan bahan vitreous yang sebenarnya, dalam bentuk fayans (foto 2)
atau pasta kaca, tanggal kembali ke tengah milenium ke-3 SM di
Mesopotamia (Irak dan Suriah), dan didahului hanya dengan
menggunakan kaca.
• Objek berbentuk gelas pertama dan dicetak sangat kecil hampir hanya hias
atau ritual-jenis objek yang dihasilkan.
• Wadah pertama terbuat dari gadis tampaknya telah dihasilkan selama
berabad-abad 16-11 SM, Mereka adalah benda keramik kecil, berbentuk
seperti chalices, cangkir, botol berbentuk buah pir kecil.
• antara 1200 dan 900 SM, telah memberikan penemuan vitreous: mereka
terutama kalung liontin dan sconce kecil.
History …Iron Age
• Cangkir, tanggal antara abad ke-8 SM dan ke-7, ditemukan di atas
semua di Assiria (foto 1). spesimen lain (alabastra, jugs) ditemukan,
selain Assiria, di Siprus, Italia (foto 2) dan di Spanyol.
• Produksi kaca dari abad ke-5-4 SM adalah bentuk elegan, dalam
kaca monokrom transparan, biasanya tidak berwarna, dengan glints
kekuningan atau kehijauan, dihiasi dengan alur atau hiasan bunga
yang rumit digariskan oleh ukiran, posisi radial pada basis dalam.
Monokrom atau mutiara dihiasi terus diproduksi.
History …The 19th Century
• Abad ke-19 melihat adanya berbagai gaya, gaya Imperial,
Biedermeier, kebangunan rohani, Art Nouveau di sektor kaca
juga, dengan berbagai kekayaan dari barang pecah belah
Eropa tradisional.
• Pada tahun 1959, Pilkington Bros menemukan proses
mengapung, yang menghasilkan kaca dengan finishing brilian
dan tanpa perlu menggiling atau memoles permukaan,
membuat kaca diproduksi secara massal dengan kualitas kaca
dipoles, yang disebut "Float Glass".
Definition …What???
adalah Glass padat atau cair?
Pada pandangan pertama, kaca akan terlihat
seperti normal sehari-hari padat ...
bahkan mungkin terlihat seperti itu secara
sekilas kedua, dan ketiga juga! Sebuah cairan
un-kristalisasi kaku (waktu itu).
bahan padat amorf yang terbentuk oleh
pembekuan progresif dari cairan kental,
diperoleh fusi mineral kristal.
The Nature of Glass
Transisi keadaan:
solid <-> cair dalam kristal padat terjadi cepat pada
suhu yang sangat tepat.
Dalam kaca ini terjadi secara bertahap dan terus
menerus untuk suatu variasi viskositas progresif atas
temperatur, yang membuat durasi dan intensitas
durasi, fusi dan kurva pendinginan termal memiliki
pengaruh penting dari kualitas fisik dan kimia dari
kaca yang dihasilkan.
• Tergantung pada komposisi dan sejarah termal nya, kaca
dapat transparan, tembus atau buram, tidak berwarna
atau berwarna.
• Pada suhu kamar, sangat sulit (5-6 kekerasan pada skala
Mohs) dan rapuh.
• tidak berpori, ia memiliki karakteristik shininess kuat,
terutama dibiaskan sinar terang, hanya sedikit
mengembang dengan panas, yang merupakan konduktor
yang buruk, tetapi tidak larut dalam air dan asam,
bahkan jika terkonsentrasi, kecuali untuk asam fluorida ,
bahkan jika membuang - dalam jumlah kecil, dan
terutama ketika panas - ion memodifikasi dari
permukaannya.
• Itu tidak larut dalam solusi dasar.
• Ini tidak membakar, tidak melabur.
• di bawah pengaruh panas tinggi itu berjalan
melalui berbagai tahap viskositas, ketika putih
lampu pijar itu adalah cairan, ketika merah itu
adalah lembut dan pucat. Hal ini dalam
kondisi viskositas terakhir yang kaca dapat
dibentuk.
Raw Material …Bahan Baku
• Kaca sebagian besar terdiri dari silika, yang diperoleh
dari pasir murni (96 - 98%).
• kapur, soda abu, dan cullet (pecahan kaca), juga
dolomit dan gipsum.
• lainnya minor bahan (ex: Na2SO4, Al2O3, Fe2O3,
Fe2O3 (28%), Cr2O3 (45%), SiO2, Al2O3, FeS, karbon;
selenium, dan CoO).
• Kaca merupakan bahan benar-benar reversible.
• Hal ini dapat remelted dan dibentuk jumlah tak
terbatas kali tanpa kehilangan atau mengubah sifatsifatnya.
• Kaca diperoleh dengan fusi dalam tungku suhu yang
sangat tinggi dari campuran homogen mineral
(campuran vitrifiable), bahan-bahan utama yang
disebut, yang dicampur dalam proporsi yang tepat
dalam berat badan, dan memo kaca.
• Semua komponen campuran dalam bentuk bubuk
dan dimensi dari partikel yang sangat penting bagi
pencapaian fusion.
• Jika bubuk terlalu halus, ada masalah terkait dengan
membedaki, yaitu penyebaran produk di ruang fusi
dan lingkungan melalui asap, sebelum punya waktu
untuk bereaksi.
• Jika partikel terlalu besar, ada masalah terkait dengan
homogenitas campuran, Partikel yang terlalu besar
tidak berbau; partikel yang terlalu halus bisa
memisahkan (dikemas) dan, tidak pencampuran
homogen dengan bahan utama lainnya, juga
diberikan dpt dicairkan.
• Homogenitas campuran sangat penting, apa yang
mendasar
adalah
kualitas
campuran
dan
penambahan sejumlah kecil air (2-4%) yang
mencegah pemisahan antara fase.
Primary Materials…
• Silika (SiO2, silikon dioksida) adalah moulder paling
umum dari kisi vitreous dan oleh karena itu bahan utama
yang paling penting untuk produksi kaca.
• silika alam tidak, secara umum, memiliki karakteristik
yang diperlukan untuk produksi kaca, karena bentuk
kompleks dengan oksida mineral lain (seperti, misalnya,
dalam lempung dan feldspar dengan alumina, Al2O3),
dan karena mengandung beberapa elemen seperti besi
yang, bahkan dalam jumlah kecil, memberikan kaca
warna yang tidak diinginkan.
• Untuk menurunkan suhu fusi kuarsa (sekitar 1700 ° C)
fluks yang ditambahkan, umumnya oksida natrium.
Dalam produksi saat ini, ditambahkan dalam bentuk
karbonat (soda) atau nitrat.
• baik soda alami atau buatan,, pada sekitar 800 ° C,
terurai menjadi karbon dioksida (gas) dan natrium
oksida. Natrium oksida memiliki kemampuan untuk
bereaksi, dalam keadaan padat, dengan silika sehingga
mengubah kuarsa natrium silikat yang mencair pada suhu
yang lebih rendah.
• Soda (atau potas), selain untuk membuat silika lebih
meltable, memiliki sifat memperpanjang rentang suhu di
mana kaca mengeras (kisaran produksi).
• Sodium-silikon atau kaca potasic-silikon tidak stabil,
untuk mendapatkan kaca yang stabil, bagian dari soda
yang digantikan dengan senyawa lain yang memperkuat
kisi vitreous, dengan demikian meningkatkan sifat
kimianya.
• Efek ini dapat berasal dari kalsium oksida bivalen (CaO),
magnesium (MgO), barium (PAB), timbal (PbO) dan seng
(ZnO), yang karena alasan ini disebut stabilisator, yang
dapat ditingkatkan dengan oksida seperti alumina (
Al2O3) dan asam borat (B2O3).
• Dolomit, campuran karbonat kalsium dan magnesium,
digunakan untuk pengganti, sebagian atau seluruhnya,
kalsium karbonat.
• Alumina, umumnya, dalam bentuk feldspats basa
(senyawa yang terdiri dari silika, alumina, dan oksida
natrium atau kalium oksida) ditambahkan untuk
meningkatkan ketahanan kimia kaca dan untuk
mengontrol viskositas mencair.
• Persentase yang tinggi dari timbal (minimum, Pb3O4
atau litharge, PbO) menurunkan suhu fusi, mengurangi
kekerasan kaca dan meningkatkan shininess nya.
• cair adalah cairan kental di mana terdapat banyak
gelembung mengandung gas yang dibentuk oleh
dekomposisi dari karbonat atau asal-usul lain, untuk
menyingkirkan mereka, apa yang disebut senyawa tipis
ditambahkan, MnO2.
• Kaca, yang diperoleh dengan cara ini, masih tidak transparan dan
uncoloured, atau kaca berwarna untuk karya-karya artistik kaca.
Dengan demikian, komponen lain yang harus ditambahkan ke
campuran: suatu yg membuat tdk berwarna.
• Ini adalah unsur-unsur tertentu yang dalam jumlah kecil yang benar
nada warna. Yang pewarna paling terkenal adalah mangan dioksida.
Karena ketidakstabilan mangan, hari ini unsur ini digantikan oleh
campuran unsur seperti selenium, kobalt dan bumi yang langka,
diukur dari luar biasa, memberikan hasil yang lebih lengkap dan
stabil.
• Untuk produksi kaca berwarna, tanggung renteng dibawa ke
penggunaan bahan yang tepat dalam campuran.
• Intensitas warna tergantung pada kuantitas pewarna yang
digunakan dalam komposisi kaca, pada adanya atau kurangnya
kehadiran oksidasi zat atau mengurangi agen di atmosfer tungku,
pada manajemen termal dari fusi dan jenis warna (ionik atau
koloidal).
Stages of Process …
• Kaca terbuat dari bahan baku di proses dua langkah hatihati dikendalikan, dan kemudian dibentuk untuk
membentuk baik kaca lembaran atau botol.
Tahap 1 Proses ... Batch
Pencampuran
• Kaca terbuat dari bahan yang berbeda dalam proporsi yang
berbeda tergantung pada produk akhir yang diinginkan,
tapi kaca sebagian besar (kecuali beberapa kaca spesialis)
terdiri dari semua "jurusan" dicampur dengan jumlah kecil
dari beberapa anak di bawah umur.
• Jendela kaca terbuat dari 72 SiO2%, Na2CO3 13% dan 12
CaCO3%, sedangkan botol gelas memiliki lebih SiO2 dan
kurang CaCO3.
• Kristal terbuat dari 45% SiO2 dan PbO 44% dengan K2CO3
9%, dan pyrex (digunakan untuk peralatan laboratorium
dan ovenwear karena ketahanan panas) dari 80% SiO2 dan
12 B2O3%.
• Setelah semua bahan yang ditimbang dalam hopper
berat khusus, dan ditambahkan ke jurusan dengan
sedikit air.
• Air diperlukan di dalam campuran sangat kering
denda dapat pukulan dari batch karena memasuki
tungku dan menyumbat up flues tungku.
• Batch ton dua kemudian diramu untuk antara dua
dan tiga menit dalam mixer berputar, sebelum
dipindahkan ke hopper batch, dari yang secara
perlahan dimasukkan ke dalam tungku.
• Pilihan anak-anak pada saat ini menentukan warna
produk akhir.
Tahap 2 Proses ... Melting
Batch
• Campuran bahan adalah makan terus ke dalam tungku yang
ditembakkan oleh gas alam, didorong oleh listrik ketika
diperlukan.
• kaca ini awalnya dipanaskan sampai 1400oC, kemudian
diangkat ke 1540oC, di mana suhu campuran mencair. gelas
tersebut kemudian dilaksanakan di atas 1400oC ketika
sedang halus dan CO2 dan SO3 yang berevolusi.
• Bila tidak ada gas lebih berkembang cair tersebut siap
untuk dibentuk menjadi produk akhir yang diinginkan.
• Tungku disimpan pada suhu ini tepat oleh sistem silangdipecat yang mengurangi hilangnya panas dan
mempromosikan distribusi panas yang lebih merata dalam
gelas cair.
• Kaca, didinginkan cair dari tungku mengalir menjadi
perpanjangan dari tangki dikenal sebagai kanal
menggambar, di mana ia didinginkan sampai 1000oC
sebelum ditarik ke dalam sebuah menara, menara
menggambar, dengan mencelupkan sebuah kisi-kisi besi
ke kaca, ke mana kaca terjebak.
• Para 2,5 meter lembaran lebar kaca ditarik ke atas
menara oleh rollers asbes, pendinginan seperti naik.
• Piring kaca dapat dibuat setipis 2mm, dengan ketebalan
ini ditentukan oleh kecepatan kemajuan perdana sampai
menara gambar - kaca tebal 2mm bergerak naik sekitar
170 meter per jam, sedangkan rata-rata sekitar 40 meter
per jam.
• Pada saat kaca mencapai puncak menara itu adalah
sepuluh meter di atas gelas cair, dan hanya 280oC.
• Di lantai atas pabrik kaca dimonitor untuk
memastikan tebal tetap, dan kemudian
mencetak dan mematikan oleh mesin-off
istirahat.
• Lembaran individu berat 22kg, dan diangkat
oleh bantalan pengisap karet dan ditempatkan
pada ban berjalan di mana mereka
didinginkan dan memiliki tepi yang kasar
mereka mematikan, sebelum diangkut ke
gudang untuk penyimpanan.
• Lelehan kaca akan dihapus dari tungku melalui
forehearths (saluran dipanaskan) di mana kaca
didinginkan untuk antara 1100 dan temperatur
1150oC, suhu yang tepat bervariasi tergantung pada
produk yang akan dibentuk.
• Hal ini kemudian dimasukkan ke dalam mesin
membentuk mana gunting memotong ditimbang
"sekumpulan" dari kaca merah-panas, satu dua atau
tiga sekaligus sesuai kebutuhan.
• Ini dituangkan dalam "bagian" dalam mesin,
diselenggarakan di udara untuk waktu yang singkat
untuk mendinginkan (untuk mencegah mereka dari
kehilangan bentuk mereka segera) dan diangkut ke
lehrs anil.
• Para lehrs anil adalah tahap lebih lanjut dalam
proses pendinginan, di mana botol dipanaskan
untuk 600oC dan kemudian perlahan-lahan
didinginkan untuk menghilangkan stres dan
mencegah poin kaca dari menjadi rapuh.
• Akhirnya botol yang dilapisi dengan
mengkilap, licin semprot pada lapisan yang
sementara melindungi mereka dari menjadi
tergores, dan mereka dikemas untuk
pengiriman ke klien.
Skema Diagram Proses ...
Glass, Sains & Life ...
• Kaca membantu untuk mempercepat akuisisi
menakjubkan pengetahuan tentang dunia alam dan
fisik dengan menyediakan instrumen ilmiah baru.
• Glass meningkatkan standar hidup bagi banyak
orang, dari kesehatan, ekonomi, pertanian, laut, dan
gaya hidup.
Pertimbangan Lingkungan
...
• Kaca jelas merupakan suatu bahan higienis: tidak
mengandung zat beracun dan sangat tahan terhadap
keausan.
• Kaca kontainer bisa disterilkan tanpa memodifikasi
solusi yang terkandung.
• Kaca merupakan bahan inert, tidak mencemari
lingkungan dari yang secara perlahan berubah menjadi
silikat.
• Kaca dapat kembali meleleh jumlah tak terbatas kali
sambil melestarikan sifat-sifatnya.
• Kaca daur ulang adalah proses ekologis dalam setiap
aspek. Hal ini mengurangi jumlah limbah untuk
diperlakukan atau dibuang, sehingga memungkinkan,
selain untuk mengurangi kerusakan lingkungan,
penghematan biaya transportasi dan pembuangan
limbah.
• Glass dari koleksi pemisahan tidak dapat didaur ulang
seperti itu. Ia harus menjalani berbagai perawatan
untuk mengambil kuantitas - yang dapat sangat besar dari kotoran yang mengandung (kertas, plastik, bahan
keramik, besi dan bahan logam lainnya).
Mengumpulkan & Daur
Ulang ...
• Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan sistem
yang berbeda, sebagian manual, tapi yang pernah-lebih
otomatis.
• Pada tahap pertama, benda asing dimensi relatif besar
dibawa keluar dan wadah warna yang berbeda
dipisahkan, kemudian dicuci dengan air untuk
menghilangkan zat yang berbeda (kertas, gabus, plastik,
kotoran dll).
• Beberapa bahan logam dikeluarkan melalui penggunaan
perangkat magnetik; yang non-logam dihilangkan,
sebagian, dengan cara manual.
• Produk ini kemudian ditumbuk dan disaring (untuk
menjaga bagian-bagian asing yang tidak hancur), dengan
pengisap udara (untuk menghilangkan kotoran cahaya),
sebuah deferrization lebih lanjut (untuk menjaga
komponen besi pada magnet) dan dengan detektor
logam (untuk memisahkan non- magnetik yang).
• Setelah perawatan ini, yang dapat diulang beberapa kali,
kotoran mungkin ada dalam paling menit pecahan (batu,
produk keramik, logam), dengan jumlah kurang dari 1%.
• Sangat penting untuk mengetahui karakteristik kualitas
potongan-potongan kaca, mengingat fakta bahwa itu
hadir, dalam campuran vitrifiable, akan mempengaruhi
kualitas kaca.
Masalah C & R ...
• infus di kaca, berasal dari kehadiran bahan logam besi dan
non-ferrous dalam memo (yang non-ferrous juga bertanggung
jawab atas fenomena korosi pada bagian tungku), keramik dan
bahan tahan api;
• kesulitan dalam mengendalikan fusi sebagai konsekuensi dari
adanya polusi organik;
• adanya polusi seperti halida dan logam berat seperti timbal,
kadmium, merkuri, krom (berasal dari kerja kedua dan dengan
demikian sama sekali asing bagi siklus produktif ware industri
kaca berongga) yang, selain tidak disarankan untuk produksi
kaca untuk makanan, cenderung menguap dan memperburuk
kualitas emisi udara.