Meppel 0522-240 300 Deventer 0570-676 408 info@glaslinq.nl

Ontwikkeling van glas

De ontwikkeling van glas

Men neemt aan dat glas zo oud is als de aarde zelf. Ofschoon geen duidelijk beeld bestaat over wanneer de mens glas ging gebruiken weet men dat in de periode tot 1500 jaar voor Christus glasparels werden bewerkt tot kralen en kleine ornamenten. Die glasparels waren waarschijnlijk bij toeval ontstaan door verhitting van kwartskorrels in het zand.
Kort voor onze jaartelling kon men reeds doorzichtig glas maken. In die tijd werd in Syrië de blaaspijp uitgevonden waarmee het mogelijk werd vlakglas te produceren. Met de blaaspijp werd een cilinderachtige vorm geblazen die in de lengte werd opengesneden en -na weer verhit te zijn- op een vuurvaste plaat werd uitgerold. Het op deze manier vervaardigd vlakglas had een ruwe en onregelmatige oppervlakte. Bovendien konden slechts ruitjes van geringe afmetingen worden gemaakt. Het procedé van het blazen van cilinders werd pas in het begin van deze eeuw vervangen door een methode waarbij vloeibaar glas werd “getrokken” tot vlakglas.

Getrokken glas

De Belg Emile Fourcault, naar wie de methode werd genoemd, deed baanbrekend werk in de verdere mechanisatie. Bij de Fourcault methode werd een soort balk van vuurvaste steen- die in het midden was voorzien van een spleet- in de vloeibare glasmassa gedompeld. Vervolgens liet men in de spleet een ijzeren staaf zakken, de zgn. débiteuse, waaraan het vloeibare glas zich vasthechtte. Bij het omhoogtrekken van de staaf ontstond een eindeloze glasband die in een verticaal staande koelschacht, tussen asbest beklede rollen zijn vaste vorm verkreeg. Het aldus verkregen glas toonde echter duidelijk zichtbare trekgolven, veroorzaakt door de trekspanning.

Float glas

Floatglas is glas van het zogenaamde ‘zand-kalk-soda-type’. Hoewel de samenstelling van de grondstoffen per fabrikant niet altijd gelijk is, is deze over het algemeen als volgt.

Zand (Silicium) SiO2
Kalk CaO
Soda Na2O
Scherven glas
onder toevoeging van geringe hoeveelheden andere oxiden.

Het maken van floatglas is een continu en volkomen geautomatiseerd proces. De grondstoffen worden automatisch uit de silo’s gehaald, gewogen, samengevoegd en gemengd en op het gewenste ogenblik in de ovenmond gestort.

Een floatglasoven bevat als regel ongeveer 500 à 600 ton glas in vloeibare vorm. In zo’n grote glasoven vindt de verhitting tot 1500° Celsius plaats door branders ter weerszijden in de oven, waarbij de branders dus aanwezig zijn boven het glasbad. Dit betekent dat boven in het glasbad een hogere temperatuur is (1500° Celsius) dan onder in het glasbad (zo’n 1270 tot 1300° Celsius). Dit houdt in dat de viscositeit bovenin lager is dan onder in het glasbad.
Voor in de oven worden de ‘koude’ grondstoffen ingevoerd om achter in de oven als gesmolten glas van circa 1100° Celsius op een tinbad uit te vloeien. In dit het glasbad met verschillende viscositeiten zullen daarom zeer karakteristieke stromingen ontstaan.

float glas oven
De fabrieken bezitten echter zogenaamde glasoven-modellen waardoor zij een zeer goed inzicht hebben in wat er in hun glasoven plaatsvindt. Uiteraard kan men vandaag de dag hierin ook inzicht verkrijgen door het gebruik van computermodellen.
branders-in-de-floatoven
Het vloeibare glas loopt via een zogenaamde ‘overflow’ in het tinbad, op een dunne laag vloeibaar tin, waarop het zich uitspreidt en blijft drijven (vandaar de naam ‘floatglas’). De oppervlaktespanning van glas en tin zijn duidelijk verschillend waardoor het vloeibare glas op het tin kan gaan drijven. Dit is de essentie van het floatprocede.
Het absoluut vlakke oppervlak van het gesmolten tin doet aan de onderzijde van het glas een volkomen vlak oppervlak ontstaan. Het effect van de oppervlaktespanning in het dikvloeibare glas zorgt ervoor dat de bovenzijde van het glas volkomen vlak is.
Om oxidatie van het tin te voorkomen is de lucht boven het tin vervangen door een gasmengsel van stikstof en waterstof, terwijl een lichte overdruk het binnendringen van zuurstof en stofdeeltjes verhindert.

De temperatuur van het glas daalt geleidelijk van 1100° Celsius op de plaats waar het glas het tinbad binnen vloeit naar 600° Celsius waar het glas in vaste vorm het tinbad verlaat; rollers aan de glasranden helpen het glaslint op de juiste breedte te brengen.
De dikte van het glas wordt onder andere bepaald door de snelheid waarmee het glas over het tin wordt getrokken. Als het glas het tinbad verlaat is het in feite gereed. Het wordt nu over rollers door een lange koeltunnel gevoerd waarin de temperatuur geleidelijk verder wordt teruggebracht, zodat het glas aan het einde van de productielijn zowel spanningsvrij is, als een hanteerbare temperatuur heeft. De productielijn heeft een totale lengte van circa 350 m. De breedte van de ononderbroken glasband is ongeveer 3,50 m.

Tussen het verlaten van de koeltunnel en het automatisch snijden en afnemen van het glas vindt een aantal kwaliteitscontroles plaats zodat het glas, dat uiteindelijk van de band komt, van onberispelijke kwaliteit is.

Floatglas wordt gemaakt in dikten van 0,6 tot 25 mm. Voor glastoepassingen in de bouw is er nu maar één soort glas: floatglas. De meest gebruikelijke afmeting waarin het floatglas de fabriek verlaat is 3,20 x 6,00 m. Een moderne floatglas-fabriek produceert ongeveer 600 ton glas per etmaal (dat is circa 60.000 m2 op basis van een glasdikte van 4 mm).
Het floatglas dat op deze manier wordt vervaardigd is als regel blank floatglas. Om ‘in de massa’ gekleurd glas te maken voor zonwerende of decoratieve doeleinden worden aan het hierboven genoemde mengsel metaaloxiden toegevoegd die het glas de gewenste kleur geven, maar die de basiseigenschappen van het glas niet aantasten met uitzondering dan natuurlijk van de lichtdoorlating en de kleur. Hoewel het mogelijk is om floatglas in een aantal kleuren te maken, zijn de kleuren groen, grijs en brons de kleuren die we het meest tegenkomen. Al het glas, dat tegenwoordig in Nederland wordt geleverd, is vervaardigd volgens dit floatprocédé.

Glas wordt in de bouw in hoofdzaak gebruikt om doorheen te kijken. Daarnaast worden glaseenheden meer en meer gebruikt voor bescherming en beveiliging. Zo wordt glas effectief ingezet als isolatie-eenheid tegen koude en warmte, voor bestrijding van geluidshinder, voor beveiliging tegen inbraak en agressie en voor bescherming tegen brand, explosies en radioactieve straling.