Glas: moderne productie (I)

Betekenis

De moderne productie van vlakglas berust op het floatprocédé, een continu fabricageproces dat vlakke glasbanden van spiegelachtige kwaliteit produceert zonder nabewerking door slijpen of polijsten. Het procédé werd in Engeland ontwikkeld en vanaf 1959 commercieel toegepast.

Toepassing

Floatglas en het geproduceerde basisglas vormen de grondstof voor diverse glasproducten.

• Voor productie van vensterglas en andere vlakglastoepassingen.
• Als basis voor secundaire bewerkingen: gehard glas, gelaagd glas, verzilverd glas, isolerend dubbelglas en gecoat glas.
• Voor toepassingen waar een vlak, spiegelachtig oppervlak gewenst is zonder mechanische nabewerking.

Aandachtspunten

• Temperatuurgradiënt in de oven veroorzaakt verschillende viscositeiten en karakteristieke stromingen in het glasbad (boven circa 1500° C, onder circa 1270–1300° C).
• Grootte van de glasoven: doorgaans circa 500–600 ton gesmolten glas aanwezig, wat procesbeheersing en inzicht in stromingen vereist.
• Floatprincipe: vloeibaar glas drijft op een dunne laag vloeibaar tin; oppervlaktespanningen van glas en tin zorgen voor een volkomen vlak boven- en onderzijde.
• Atmosfeer boven het tin: een gasmengsel van stikstof en waterstof en een lichte overdruk voorkomen oxidatie van het tin en het binnendringen van zuurstof en stofdeeltjes.
• Diktecontrole door treksnelheid over het tin; rollers aan de randen bepalen de breedte van het glaslint.
• Na het tinbad gaat de glasband door een lange koeltunnel om temperatuur en spanningen gecontroleerd te verlagen.

Samenstelling van basisglas

Het gebruikte basisglas is van het zand-kalk-soda-type; de samenstelling bevat doorgaans:

• Zand (siliciumdioxide, SiO2)
• Kalk (calciumoxide, CaO)
• Soda (natriumoxide, Na2O)
• Scherven glas (cullet)
• Kleine hoeveelheden andere oxiden

Productieproces (kernstappen)

• Automatische winning, wegen en mengen van grondstoffen uit silo's; invoer van de mix in de oven.
• Smelten in de oven met branders langs de zijkanten; voorin wordt 'koude' grondstof ingevoerd, achterin vloeit gesmolten glas (~1100° C) op het tinbad.
• Overloop en spreiding van het vloeibare glas op een dun laagje vloeibaar tin, waardoor de glasband vlak blijft drijven en afvlakt.
• Gecontroleerde afkoeling in het tinbad tot circa 600° C bij het verlaten van het bad; breedtecontrole en diktebepaling met rollers en treksnelheid.
• Verder gecontroleerde koeling in een koeltunnel zodat het glas spanningsvrij en hanteerbaar wordt; productielijnlengte circa 350 m en ononderbroken glasbandbreedte ongeveer 3,50 m.
• Kwaliteitscontroles tussen de koeltunnel en het automatisch snijden en afnemen van het glas.

Primaire en secundaire glasfabricage

• Primaire glasfabricage: smelten van grondstoffen onder hoge temperatuur voor vervaardiging van basisglas (floatglas, figuurglas, draadglas).
• Secundaire glasfabricage: fabrieksmatige bewerking van basisglas tot producten met specifieke eigenschappen, zoals gehard, gelaagd, verzilverd, isolerend dubbel- en gecoat glas.