Основи скла – технологія, термінологія, ноу-хау

«Від колиски до колиски»

Концепція «від колиски до колиски» характеризує програму безвідходного виробництва, в якій усі матеріали є постійною складовою природнього або замкненого технічного циклів. Окрім скла, такими матеріалами є біорозкладні текстильні вироби, сировина, яку можна повністю використовувати знову, чисті пластмаси або метали, які можуть використовуватися необмежену кількість разів для тієї ж самої мети.

Гаряча дільниця / холодна дільниця виробництва

Ці терміни позначають початок і завершення виготовлення скла на склозаводі. На гарячій дільниці виробництва, тобто на початку, газові пальники нагрівають в печі суміш із кварцового піску, соди, вапна та склобою. Після формування пляшки охолоджуються, а потім на холодній дільниці виробництва вони проходять всі етапи перевірок на якість.

Екологічна сталість

Екологічна сталість описує політичне та суспільне бажання зберегти видову різноманітність та просувати кліматичний захист, для того щоб зберегти природу та навколишнє середовище для наступних поколінь. Це один з трьох принципів сталого розвитку.

Екологічний баланс

Економічно та екологічно правильним повинне бути рішення щодо постійного покращення екологічного балансу виробництва скла. Використання склобою протягом кількох десятиліть значно покращило екологічний баланс: за останні 25 років європейська склотарна промисловість за допомогою рециклінгу та технологічних інновацій зменшила викиди CO2 та забруднення відходами на 75%.

Ексклюзивний формокомплект

На відміну від стандартних форм, які можуть використовуватися будь-якими виробниками напоїв, ексклюзивні форми розробляються виключно для одного клієнта. Форма, дизайн та оздоблення створюються як частина індивідуальної маркетингової концепції.

Енергоефективність

Для виробництва скла потрібні високі температури, які, як правило, досягаються спалюванням природнього газу. У печі суміш склобою та основної сировини нагрівається до температури 1600 градусів Цельсія. Через те, що виробничий процес потребує багато енергії, на виробників скла покладається особлива відповідальність. Технологічні інновації та корпоративні рішення, що приймаються на основі принципів сталого розвитку, ведуть до покращення енергоефективності. Одним із способів досягнення цього є збільшення частки склобою. При цьому спостерігається лінійний зв’язок між часткою склобою та економією енергії: на кожні 10% склобою у виробництві економиться 3% енергії, а викиди CO2 зменшуються на 7%.

Інертність як хімічна властивість

Речовини характеризуються як хімічно інертні (в перекладі з латинської мови «повільні», «нейтральні»), якщо вони не вступають у реакцію із потенційними реагентами або вступають в реакцію з ними у незначній мірі. Скло є інертним: ніщо не потрапляє зі скла в продукт, ніщо не проникає в продукт крізь скло і ніщо не виходить назовні. Склотара не реагує зі вмістом, що всередині, вона газонепроникна і не впливає на смак.

Метод вакуумного видування

Першу автоматичну машину для видування пляшок винайшов у 1903 році американський інженер Майкл Оуенс. Вона працювала за методом всмоктування і дуття, тобто скляна крапля всмоктувалася в металеву форму і автоматично відрізалася. Сьогодні цей метод замінений методом пресовидування або методом вузькогорлого пресовидування.

Метод кінцевих елементів

Вирішальне значення для забезпечення високої стабільності полегшеної тари є фаза проектування, яка відбувається до фактичного виробництва. Дизайнери скляних виробів за допомогою спеціального програмного забезпечення розбивають скляне тіло на невеликі частини. Це дозволяє аналізувати його структурні властивості краще, аніж всього виробу в цілому. На комп’ютерній моделі вони ідентифікують ті місця виробу, що піддаються особливим навантаженням. Іноді необхідно лише зробити незначну корекцію геометричної форми, для того щоб зменшити ці навантаження. Завдяки цьому аналізу, полегшену тару можна без проблем виробляти, наповнювати та зберігати на складі без жодних втрат.

Мультикрапельне виробництво (Multi-gob)

Це особливий метод виготовлення, який дозволяє більш гнучке виробництво для невеликих партій. Тобто на одній склоформуючій машині можливо одночасно виготовляти два, а в окремих випадках навіть більше, асортименти, що відрізняються за формою та вагою. Спеціальна сортувальна машина автоматично направляє різні скляні вироби на відповідну (з урахуванням специфіки продукції) перевірку якості та пакування.

Оздоблення

Завдяки різним видам оздоблення склотара отримує свій неповторний вигляд і підтримує маркетингові стратегії компанії. Рельєфність, покриття, трафаретний друк, етикетування та рукавне покриття роблять із вашої склотари преміум-продукт.

Охолодження

У печі відпалу ще розжарені до червоного кольору скляні банки та пляшки поступово охолоджуються, щоб зняти напруження в матеріалі. Після цього поверхня обробляється для захисту її від подряпин.

Перевірка якості

Перед сортуванням, пакуванням та відвантаженням, склотара проходить сувору сертифіковану перевірку, щоб забезпечити відповідну високу якість продукції. Вага, місткість та розміри перевіряються шляхом вимірювання. Внутрішній тиск, випробування на опір удару маятниковим копером та термічна стійкість належать до методів перевірки на руйнування, які ще доповнюються перевірками автоматів контролю (перевірка товщини стінки, наявність тріщин, наявність включень тощо).

Плавлення

Плавлення суміші (шихти) для виготовлення скла відбувається на гарячій дільниці виробництва. Піч розігріває суміш склобою та основної сировини приблизно до 1600 градусів Цельсія.

Пляшки багаторазового використання

Багаторазова склотара в результаті численного повторного розливання та миття піддається більшим навантаженням. Тому вона виготовляється з товстішими стінками та має більшу вагу. Скло є ідеальним для всіх видів наповнення та для рециклінгу. Воно витримує дуже високі температури, зберігає стабільну форму до температури близько 500 градусів Цельсія, а тому придатне для всіх відомих видів розливання, таких як холодне та гаряче наповнення, пастеризація, стерильне або асептичне наповнення. Багаторазова пляшка може витримувати до 60 циклів.

Полегшене скло

Основна особливість пляшок з полегшеного скла – це тонкі стінки. Технологія виготовлення полегшеного скла гарантує, що скляні ємності зі значно зменшеною вагою є такими ж стабільними та міцними, як і їх важкі попередники. Сьогодні склотара приблизно на 40% легша, ніж 20 років тому. Зберігаються ті ж екологічні переваги, що й при виробництві традиційним способом. Полегшене скло дає економію на сировині, вазі та транспортних витратах.

Природне скло

Така сировина як скло зустрічається також у природі. Скло утворюється тоді, коли в результаті високої температури, причиною виникнення якої можуть бути удари блискавки, виверження вулканів або падіння метеоритів, плавиться кварцовий пісок, а згодом охолоджується. Таким чином утворюються скляні камені типу фульгурит, обсидіан та тектит.

Рециклінг

Запозичене з англійської мови слово recycling є похідним від грецького слова kýklos (коло) та латинського префікса re- (назад, знову). Під час рециклінгу (повторне використання, переробка) відходи використовуються повторно, або їхні вихідні матеріали переробляються на вторинну сировину. Метою перспективної економіки замкненого циклу є повне повернення сировинних матеріалів у процес виробництва після завершення життєвого циклу окремого продукту. Скло обертається в замкненому на всі 100% циклі. Воно безкінечно набуває форми нових пляшок чи банок без втрати якості. Для виготовлення безкольорового та коричневого скла може використовуватися до 60% склобою, а для виготовлення зеленого – до 100%. Вирішальне значення має якість зібраного матеріалу та його попередня обробка.

Скло

Скло складається з природних елементів. Основну частину складає кварцовий пісок (70%). Сода (14%) зменшує температуру плавлення кварцового піску; вапно та доломіт (14%) дають склу твердість, блиск та міцність. Сюди входять ще й знебарвлювачі або барвники (2%). Скло - природний і нейтральний матеріал з прекрасною здатністю зберігати високоякісні харчові продукти та напої. Скло не вступає в реакцію зі вмістом, не допускає міграції елементів та захищає вміщений у ньому продукт, неначе сейф. Американська державна організація з нагляду за харчовими продуктами, FDA, класифікує скло як єдиний пакувальний матеріал, який визнаний нешкідливим (GRAS).

Скловарна піч

У 1867 році Фрідріх Сіменс, газовий інженер із Дрездена, представив технічну новинку, яка прискорила індустріалізацію виробництва скла: скловарну ванну піч, яка працює в безперервному режимі. Ці ванні печі ще й сьогодні складаються з варильного басейну та робочої ділянки і безперервно експлуатуються вдень і вночі. Це було важливим етапом в механічному виробництві склотари.

Склодувна трубка

Винахід цього пристрою зробив революцію в ремеслі скловиробництва. Він складається із трубки довжиною від 1,20 до 1,60 метра та насадки на одному кінці. В інший кінець склодув набирає розплавленого скла, обертає, перекочує та утворює скляну кулю і вдуває в неї повітря. З часу винаходу цієї трубки, в Сирії в 1-ому столітті до н.е., майстри змогли виготовляти тонкостінні скляні вироби та надавати їм найрізноманітніших форм за допомогою дуття.

Скляна тара

Це поняття охоплює всі порожнисті скляні вироби, які використовуються для упакування, зберігання, консервування або транспортування напоїв чи інших рідин, продуктів харчування, хімічних, фармацевтичних та косметичних речовин.

Слід CO2

Слід CO2 - це екологічний показник, що надає інформацію про загальний обсяг викидів CO2 продукту протягом його життєвого циклу. Показник розраховується за допомогою екологічної оцінки моделі цього циклу, яка відтворює весь життєвий цикл тари від сировини до повторної переробки. В скловиробництві складовими елементами для розрахунку цього показника є: вага скляної посудини, частка склобою, відстань до заводу, де проводиться розлив, вид транспортування (автомобільний чи залізничний) та рівень переробки вторсировини в державі.

Соціальна відповідальність

Соціальна відповідальність є однією з трьох основ сталого розвитку. Основними принципами соціальної сталості є відповідальне корпоративне управління, обов’язковий кодекс поведінки, всеосяжні дії щодо охорони здоров’я та праці, демократичний стиль керівництва, а також задоволення соціальних потреб наших працівників.

Технологія вузькогорлого пресовидування (NNPB)

Цей метод виробництва є варіантом процесу пресовидування. В той час, коли гаряча скляна крапля знаходиться в чорновій формі, плунжер запресовує скло по порожнині форми, що забезпечує рівномірність та тонкість стін виробу. Технологічна новація вузькогорлого пресовидування, на відміну від традиційного методу, дозволила виробляти скляні ємності з кращим розподіленням скла, а отже, виробів із полегшеною вагою. Інша перевага методу: під час пресування скло охолоджується швидше, в результаті чого збільшуються виробничі показники.

Технологія подвійного видування (BB)

Винайдена в 1925 році технологія виготовлення скляних виробів застосовується й до сьогоднішнього дня. Процес відрізняється простотою, економічністю, особливо при виготовленні пляшок. При застосуванні цього методу механізм фідера формує зі скляної маси продовгувату краплю відповідної ваги та форми, яка прямує жолобом до чорнової форми. Там за допомогою стисненого повітря із неї видувається вінчик та чорновий варіант виробу, а потім процес завершується в чистовій формі видуванням кінцевого виробу.

Технологія пресовидування (РВ)

Це один із найбільш поширених методів у промисловому виготовленні скляних виробів. У пресовидувному методі гаряча скляна крапля доставляється до прес-форми, в якій за допомогою металевого плунжеру, що рухається вгору, запресовується скло по порожнині форми і утворюється вінчик виробу. Пізніше пулька переноситься механізмами до чистової сторони і процес завершується видуванням в чистовій формі кінцевого виробу.

«Триєдина модель» сталого розвитку

«Триєдина модель» сталого розвитку розкриває економічні, екологічні та соціальні відповідальності підприємства або держави, котрі є однаково важливими.

Фарбування

Скло отримує свій колір або в печі, або на пізнішому виробничому етапі, в зоні живильника (фідера). Універсальність та широкий спектр кольорів забезпечується різними методами. При традиційному методі фарбування в печі підмішується барвник в розплавлену скляну масу, що складається з кварцового піску, соди, вапна, доломіту та склобою. В залежності від кольору скломаси, частка склобою може досягати 90%. Для невеликих партій виробництва в спеціальних кольорах додається концентрат барвника в останню зону живильника, тобто саме перед формуванням краплі скломаси.

Формування

Розплавлене скло, що тільки вийшло з печі, все ще залишається рідкою масою. Розжарені краплі скла відрізаються і прямують жолобом до чорнової форми. В чистовій формі стиснене повітря надає скляній посудині остаточної форми. Формування скла може здійснюватися шляхом пресування та видування.