MARFURI DIN STICLA

Marfuri din sticla

In cadrul bunurilor de larg consum sticla si marfurile din sticla ocupa un loc important, datorita proprietatilor sale deosebite pe care le prezinta. In anumite domenii de utilizare, cum ar fi articolele de menaj, geamurile, articolele optice produsele din sticla nut pot fi inlocuite, cu bune rezultate, de alte marfuri.

1. Materiile prime folosite la obtinerea sticlei

La obtinerea sticlei sunt utilizate materii prime principale, care dau marea majoritate a proprietatilor, in randul carora intra vitrifiantii, fondantii si stabilizantii, precum si materii prime secundare, care cuprind afinantii, opacizantii, decolorantii si colorantii.

Materiile prime principale sunt principalele trei categorii de oxizi care alcatuiesc compozitia sticlei cu un rol bine determinat in formarea proprietatilor acesteia.

Vitrifiantii sunt materialele care intra in cantitatea cea mai mare in masa sticloasa, avand rolul principal in formarea sticlei, deoarece prin topire si racire confera starea vitroasa, specifica sticlei (corp solid transparent). Materiile prime cu rol de vitrifianti sunt: nisipul cuartos, cu un continut in dioxid de siliciu (SiO₂) de peste 95 %; boraxul si acidul boric din care ramane in sticla trioxidul de bor (B₂O₃) si pentaoxidul de fosfor (P₂O₅).

Fondantii au rolul de a cobori temperatura de topire a vitrifiantilor (sub 1500 ^oC) si de a realiza trecerea sticlei solide in stare pastoasa la o temperatura mai scazuta. Fondantii folositi la obtinerea sticlei sunt: carbonatul de sodiu - soda calcinata (Na₂CO₃) si carbonatul de potasiu K₂CO₃. Oxizii alcalini ramasi dupa adaugarea fondantilor participa la imbunatatirea unor proprietati ale sticlei cum sunt: luciul si transparenta.

Stabilizantii au rolul de a mari stabilitatea chimica si de a imbunatati proprietatile mecanice si termice ale sticlei. Se foloseste in cantitati mari oxidul de calciu (calcarul), oxidul de magneziu, iar in cantitati mai mici oxidul de bariu, oxidul de plumb, oxidul de zinc.

Materiile prime secundare sunt substante care se adauga in proportii mai mici pentru a-i conferi anumite proprietati sticlei.

Afinantii au rolul de a limpezi masa sticloasa topita, eliminand bulele de aer si de gaze rezultate din reactiile chimice dintre componenti prin antrenarea acestora la suprafata. In calitate de afinanti se folosesc: trioxidul de arsen, sulfatul de sodiu, azotatul de sodiu sau potasiu, sultaful de calciu.

Opacizantii sunt substante, care daca se afla fin dispersate in sticla, fac ca aceasta sa fie opalescenta. Opacizarea se face prin adaugarea de bioxid de staniu, bioxid de titan, fluorina, criolita sau bioxid de zirconiu.

Decolorantii se introduc cu scopul de a inlatura culoarea imprimata sticlei de catre diferite impuritati din materiile prime, de exemplu culoarea verzuie datorita prezentei fierului. In acest scop, se folosesc amestecul de trioxid de arsen si azotatul de sodiu.

Colorantii se utilizeaza pentru obtinerea unor sortimente de sticla cu diferite culori. Cei mai utilizati coloranti pentru sticla sunt: oxizii de fier (dau nuante de albastrui sau galben), oxidul de mangan (albastru), oxizii de mangan (roz-galbui), oxidul de nichel (violet), oxidul de crom (verde) etc.

Se pot folosi ca materii prime si cioburile de sticla, care contribuie la reducerea consumului de materii prime, concomitent cu ameliorarea proprietatilor sticlei.

2. Proprietatile generale ale sticlei

Cunoasterea proprietatilor sticlei prezinta importanta, deoarece ele determina calitatea, sortimentul si valoarea de utilizare a articolelor din sticla.

Proprietatile fizice mai importante sunt: masa specifica, proprietatile termice, optice si electrice.

Masa specifica variaza intre 2-8 g/cm³ in functie de compozitia chimica. Astfel, sticla cu un continut mai mare de oxizi ai metalelor grele au o masa specifica mai mare decat cele care au un continut mai mare in oxizi alcalini.

Proprietatile termice sunt determinate de comportarea sticlei fata de caldura.

Conductibilitatea termica a sticlei este redusa, ea fiind considerata un izolator termic;

Dilatarea termica este influentata de compozitia sticlei. Coeficientul de dilatare termica este redus cand sticla are un continut bogat de dioxid de siliciu, continutul mai mare in oxizi de sodiu si potasiu mareste coeficientul de dilatare termica.

Stabilitatea termica reprezinta proprietatea sticlei de a rezista la variatii mari si rapide de temperatura, fara a se distruge (se mai numeste rezistenta la soc termic).

Proprietatile optice ne arata comportarea fata de lumina si sunt exprimate prin transmisia luminii, absorbtia luminii, indicele de reflexie si refractie.

Transmisia luminii se exprima prin coeficientul de transmisie, care cu cat este mai mare cu atat sticla este mai transparenta.

Absorbtia luminii se exprima prin coeficientul de absorbtie (care este invers proportional cu transmisia), astfel cand razele de lumina sunt absorbite partial, sticla este translucida, iar cand sunt absorbite total, sticla este opaca.

Indicele de reflexie se exprima prin coeficientul de reflexie a luminii, care la sticla obisnuita de geam este egal cu 4 %.

Indicele de refractie este dependent de natura oxizilor si de proportia lor in sticla, astfel oxizii de plumb, bariu, zinc maresc indicele de refractie (are valori mari la sticla cristal).

Conductibilitatea electrica a sticlei este redusa, ea fiind considerata un bun izolator.

Proprietatile mecanice ale sticlei sunt: duritatea, elasticitatea, fragilitatea, rezistenta.

Duritatea sticlei este cuprinsa intre 5-7 pe scara de duritate Mohs si variaza in functie de compozitia chimica.

Fragilitatea denumita si rezistenta la soc mecanic, este o proprietate negativa, sticla se sparge usor (fragilitatea poate fi imbunatatita

Proprietatile chimice ne arata comportarea sticlei sub actiunea agentilor chimici (acizi, baze, saruri) si a celor atmosferici (umiditatea aerului, gaze din atmosfera).

Sticla are o foarte buna stabilitate chimica la actiunea acizilor (numai acidul fluorhidric o ataca), precum si la actiunea bazelor si a apei. Totusi, la o actiune prelungita a umiditatii, sticla se pateaza si isi pierde din luciu si transparenta. Stabilitatea sticlei fata de apa se imbunatateste prin cresterea continutul de bioxid de siliciu si oxid de aluminiu.

Proprietatile igienico-sanitare ale sticlei sunt foarte bune, deoarece ea nu constituie un mediu prielnic pentru microorganisme, se spala si se intretine usor.

3. Procesul tehnologic de obtinere a articolelor din sticla

Procesul tehnologic de obtinere a articolelor din sticla cuprinde patru faze mai importante: obtinerea masei sticloase, fasonarea, recoacerea si finisarea.

Obtinerea masei sticloase are loc prin:

- topirea amestecului de materii prime, controlate conform retetei de fabricatie, in cuptoare speciale;

- afinarea se realizeaza prin adaosul de afinanti, eliminandu-se bulele de aer si gazele, prin antrenarea lor la suprafata;

- omogenizarea compozitiei chimice a masei sticloase, pentru a obtine o viscozitate care sa permita prelucrarea sticlei in conditii favorabile.

2. Fasonarea consta in transformarea masei sticloase in ob iecte, prin utilizarea procedeelor ca: suflare, presare, tragere sau laminare.

Suflarea este procedeul prin care se obtin produse cu pereti grosi si cu cavitati interioare de forme diferite, suflarea se poate realiza cu masini automate, semiautomate sau de catre muncitori, printr-o teava de otel care are la un capat masa de sticla vascoasa. Astfel se obtin diferite produse de uz casnic si articole tehnice.

Presarea consta in introducerea unei cantitati de sticla topita in forma unei matrite urmata de presarea materialului. Sticla se introduce intr-o forma metalica, se preseaza cu poansonul; prin presare sticla umple intreaga forma, obiectul fasonat poate fi scos din forma dupa ridicarea poansonului.

Tragerea se foloseste la fabricarea geamurilor, placilor si a tevilor si consta in trecerea masei de sticla printr-un sistem de valturi, din care unul este fix, iar celalalt este mobil. Este o metoda eficienta, iar produsele sunt de calitate superioara.

Laminarea consta in introducerea masei sticloase intre doi cilindri laminori, care se rotesc in sens invers. Prin acest procedeu se obtin geamuri, cu suprafata insuficient de neteda, fiind necesara slefuirea si polizarea sticlei pentru obtinerea unor suprafete perfect netede.

3. Recoacerea consta in racirea lenta a produselor fasonate de la temperatura de fasonare la temperatura mediului ambiant. Scopul acestei operatii este de a elimina tensiunile interne ce apar in sticla datorita racirii rapide, tensiuni care ar diminua mult rezistenta la soc termic si mecanic a produselor finite.

4. Finisarea obiectelor din sticla este necesare pentru conferirea unor proprietati estetice, se poate realiza prin trei categorii de metode, si anume:

- mecanice: taierea, slefuirea, lustruirea mecanica, sculptarea, perforarea, matisarea mecanica (sablarea) etc.;

- fizice: pictarea, depunerea de sticla colorata;

- chimice: lustruirea chimica, gravarea chimica, matisarea chimica (opalizarea).

4. Verificarea calitatii marfurilor din sticla si defectele marfurilor din sticla

Principalele caracteristici care se verifica sunt: aspectul, culoarea, stabilitatea suprafetei de sprijin, ovalitatea, dimensiunile, capacitatea si masa, rezistenta la soc termic, prezenta tensiunilor interne.

Aspectul si culoarea se verifica vizual prin compararea produsului analizat cu un produs de referinta considerat etalon. La produsele din sticla incolore nu de admit variatii de culoare, Verificand aspectul se urmareste prezenta defectelor de topitura, de fasonare si de finisare. Ovalitatea produselor circulare se verifica prin masurarea a doua diametre perpendiculare si se calculeaza diferenta dintre ele. Rezistenta la soc termic se verifica prin introducerea produselor din sticla, incalzite in prealabil cu apa la temperatura de fierbere, intr-o baie de apa cu temperatura de 20 de grade. In cazul in care nu apar fisuri, produsul prezinta rezistenta la soc termic. Tensiunile interne se pun in evidenta cu ajutorul polariscopului (aparat optic care indica prezenta tensiunilor interne in produsele din sticla).

Defectele marfurilor din sticla se pot clasifica dupa diverse criterii, cel mai reprezentativ fiind in functie de cauzele aparitiei lor. Astfel, deosebim:

Defectele de topitura apar sub forma de incluziuni diferite in masa sticloasa, defecte de culoare si stabilitate chimica necorespunzatoare. Ele apar in cursul procesului tehnologic de la depozitarea materiilor prime pana la obtinerea topiturii. Incluziunile de gaze sunt datorate afinarii necorespunzatoare si pot fi de marimi diferite, de regula pana la 0,8 mm. Defectele de culoare apar din cauza utilizarii cantitatilor necorespunzatoare de decoloranti sau coloranti. Stabilitatea chimica necorespunzatoare are drept cauza folosirea unei cantitati necorespunzatoare de stabilizanti si se manifesta printr-o rezistenta mica la apa, acizi sau alcalii. Incluziunile de particule solide nevitroase sunt determinate de materii prime netopite si apar sub forma de pietre, noduri care au contur distinct in masa sticlei.

Defectele de fasonare sunt abateri de la forma, dimensiuni, capacitate, masa si integritate. Defectele de forma sunt abateri de la axa verticala de simetrie, de la sectiunea circulara, fata de planul orizontal de sprijin. Defectele de dimensiuni, capacitate si masa sunt datorate nerespectarii limitelor de toleranta prescrise ale caracteristicilor respective in operatiile de fasonare. Defectele de integritate sunt datorate unor surplusuri de masa sticloasa, unor discontinuitati ale suprafetei sau lipsuri din suprafata produselor si apar sub forma de lipituri, fisuri, crapaturi, stirbituri, nervuri, brazdari etc.

Defectele de recoacere si calire sunt cauzate de nerespectarea curbei de recoacere si de calire, respectiv a parametrilor procesului de recoacere si calire si apar sub forma de tensiuni interne, fisuri si deformare.

Defectele de finisare pot aparea de la fiecare operatie de finisare (slefuire, polizare, matisare, decorare), ca urmare a executarii incorecte. Ele apar sub forma de slefuire incompleta, zgariata; zgarieturi sau matisari ale suprafetelor; matisare neuniforma; asimetrii ale elementelor de decor; scurgeri de colorant etc.

Defectele din timpul manipularii, depozitarii si transportului sunt in general defecte de aspect si integritate. Apar sub forma de voalare a suprafetei, ce are loc la contactul direct cu umiditatea; fisuri, crapaturi, zgarieturi, stirbituri determinate de nerespectarea conditiilor de ambalare, manipulare, depozitare si transport.

5. Sortimentul marfurilor din sticla

Tipurile de sticla se diferentiaza dupa structura, compozitie chimica, proprietati si destinatie.

Dupa compozitia chimica se disting:

- sticle unitare, care contin un singur tip de oxizi ca vitrifianti, de exemplu sticla de cuart, care contin cca. 98 % dioxid de siliciu;

- sticle binare, care contin doua tipuri de oxizi, de exemplu sticla silico-sodica;

- sticle ternare, care contin trei tipuri de oxizi, de exemplu sticla silico-plumbo-potasica.

Dupa destinatie se disting urmatoarele grupe de sticla: sticla comuna; sticla cristal; sticla optica; sticla speciala.

Marfurile din sticla se clasifica in doua grupe:

marfuri din sticla pentru menaj;

marfuri din sticla pentru constructii.

Sortimentul marfurilor din sticla pentru menaj cuprinde, dupa compozitia chimica a sticlei, doua grupe:

a)      Articole din sticla comuna;

b)      Articole din sticla cristal.

Articolele din sticla se pot comercializa sub forma de servicii (seturi de pahare, servicii de lichior, de vin, de apa etc.) sau sub forma de piese separate (obiecte de uz casnic, ambalaje de diferite forme, articole din sticla termorezistenta, articole decorative etc.).

Articolele din sticla comuna formate prin suflare au peretii subtiri, sunt incolore sau transparente, translucide sau opace, sunt finisate prin slefuire. Cele obtinute prin presare au peretii grosi, sunt grele, au ornamentatii in relief pe partea exterioara. Articolele suflate manual au cea mai mare diversitate de forme si in acelasi timp valoare artistica ridicata. Dintre acestea se remarca articolele suflate manual fara ajustari sau adaugiri, articole din sticla suprapusa, articole din sticla colorata, marmorata, filata, irizata etc.

Articolele din sticla cristal se caracterizeaza prin omogenitate si transparenta ridicata, luciu puternic si produc prin lovire un sunet cristalin, prelung. Sunt finisate prin slefuire cu slifuri adanci si fatete care au efect deosebit la trecerea luminii.

Diversificarea sortimentului de articole din sticla se realizeaza pe baza tipului de sticla folosit (retetei de fabricatie), cat si prin folosirea diferitelor metode de fasonare si finisare. Prin folosirea de retete cu constituenti identici, dar in proportii diferite, se obtin articole din sticla cu caracteristici diferite in privinta culorii, luciului, transparentei.

6. Marcarea, ambalarea si depozitarea marfurilor sin sticla

Marcarea produselor din sticla se face diferit dupa calitate. Marcarea articolelor din sticla pentru menaj se face pe fiecare ambalaj, prin aplicarea unei etichete, care trebuie sa contina cel putin urmatoarele mentiuni:

denumirea produsului;

marca de fabrica a producatorului;

calitatea;

modelul;

numarul bucatilor ambalate;

numarul lotului;

semnul care defineste fragilitatea.

Obiectele de cristal au eticheta sub forma de bulina, pe care se trece marca de fabrica si continutul in oxizi de plumb, in procente. Pentru cristal superior etichetarea va fi insotita de un marcaj rotund, de culoare aurie, inscriptionat cu specificatia Pb 30 % pentru cristalul superior si 24 % pentru cristalul cu plumb; marcaj patrat, de culoare argintie, in cazul sticlei cristaline; marcaj sub forma de triunghi echilateral, de culoare argintie in cazul cristalinului (sticlei sonore).

Ambalarea se realizeaza folosind ca materiale de protectie hartia de diferite calitati si cutii de carton.

Transportul trebuie facut cu atentie pentru pastrarea integritatii articolelor din sticla.

Depozitarea trebuie efectuata in spatii uscate pentru a evita unele modificari de luciu si transparenta datorate actiunii prelungite a umiditatii.