Производства жидкого стекла

Жидкое стекло – это одно из современных изобретений, которое нашло широкое применение в повседневной жизни.

Благодаря своим уникальным свойствам и характеристикам оно активно используется почти во всех сферах и отраслях.

И хотя процесс производства жидкого стекла сложный и под силу только крупным химическим предприятиям, его изготавливают в значительных объемах.

Само жидкое стекло представляет собой щелочной раствор. Он активно применяется в строительстве и родственных ему областях из-за следующих свойств:

  1. Отличная адгезия. Это означает, что жидкое стекло выступает в роли клея для самых разных материалов.

  2. Повышенная термостойкость и огнеупорность. Данное вещество нередко добавляют в разнообразные растворы или материалы, которым нужно придать данные свойства.

  3. Отличная водонепроницаемость. Добавляется в фундамент и прочие растворы для защиты от пагубного влияния влаги. Также используется для подвалов и бассейнов.

  4. Антигнилостный эффект. Применяется в силикатных лакокрасочных продуктах.

За счет огромного количества свойств данный материал по праву пользуется таким спросом во всех областях и сферах жизни. Недостатком можно назвать то, что сложность производства жидкого стекла накладывает некоторый отпечаток на его стоимость.

Требования к производству жидкого стекла

Прежде чем перейти к вопросам производства жидкого стекла, необходимо оговорить все требования, которые выдвигаются к подобному продукту. Данный вид стекла регламентируется по ГОСТ 13078-81, однако обязательной сертификации не подлежит.

Эталонными характеристиками жидкого стекла считаются:

  • плотность до 1,40 г/см3;

  • время застывания около 10 минут;

  • формула Na2O3Si.

Сам состав такого стекла включает в себя:

  • ангидрит серный;

  • двуокись кремния;

  • окиси железа, алюминия, натрия, кальция;

  • силикатный модуль.

Тем не менее, некоторые производители допускают дополнительные примеси для улучшения качеств и свойств смеси.

Процесс организации производства жидкого стекла

Сама технология выглядит простой, однако требует к себе повышенного внимания и точности. При изготовлении жидкого стекла встает немало задач, решить которые под силу только крупным предприятиям химической направленности.

Первым этапом является измельчение кварца до состояния песка. Он смешивается с содой, поташом и сульфатом калия или натрия.

Вся смесь сплавляется в монолит при температуре выше 1200С, после чего плавится при температуре 170С в автоклаве. Важно отметить, что на последнем этапе давление должно составлять не более 0,8 МПа, иначе конечный результат совершенно непригоден.

Для изготовления может использоваться совершенно разное оборудование, однако принцип одинаков у всех.

На конвейер поступают монолитные глыбы из смеси и доставляются в автоклав – закрытый сосуд для нагревания, где и происходит плавление и размешивание смеси. После этого весь материал поставляется дальше по конвейеру на следующие этапы производства.

Производство жидкого стекла в автоклаве

При помощи специальной обработки сырья, содержащего кремнезём, гидроксидом натрия высокой концентрации или путем сплавки кварцевого песка с содой происходит производство жидкого стекла в автоклаве.

Данный материал как таковой – это агрессивно-насыщенный водно-щелочной раствор натриевых и калиевых силикатов. Такой вид стекла из калия/натрия имеет совершенно иной химический состав, в отличие от обычного стекла. За счет этого оно способно растворяться в воде, особенно при воздействии давления или высоких температур.

Окрас жидкости колеблется между прозрачным, бесцветным и бледно-коричневым. Жидкое стекло в водном растворе содержит следующие вещества: модифицированные присадки, коллоидную, кремниевую кислоту, окись натрия и двуокись кремния.

Принцип производства жидкого стекла в автоклаве

Впервые такого рода вещество было получено немецким химиком Яном Непомук фон Фукс в первой половине XIX века.

В основе изготовления жидкого стекла (натриевого) лежит перемешивание и плавка в стекловаренной специальной печи при температуре до 15000°С, соды и чистого кварцевого песка. А для получения жидкого калиевого стекла добавляется еще и углекислый калий.

Свойства жидкого стекла, произведенного в автоклаве

Какими же характеристиками обладает жидкое стекло?

  1. Свойство растворяться в воде.

  2. Высокая огнеупорность. Характерна для смеси жидкого стекла и тонкомолотого мела. Такого рода смесь производят для склеивания стеклянных предметов и фарфора.

  3. Повышенную пожаро-, взрывобезопасность имеет стекло, произведенное в автоклаве.

  4. Термоустойчивость при низких температурах – свойство натриевого раствора. Но следует предохранять его от попадания солнечных лучей, влаги и тепла.

Применение раствора жидкого стекла, произведенного в автоклаве.

Эксплуатация такого сплава на сегодняшний день очень обширна:

  1. Для пропитки ему нашли применение в строительстве. Смеси с основой из жидкого стекла используют при изготовлении шпаклевок, штукатурок. Производится добавка в цементный раствор для увеличения порога прочности и изоляционных свойств.

  2. Жидкое стекло, произведенное в автоклаве, регулярно используется в роли универсального клея для бумаги, стекла, дерева и даже металла.

  3. В химической промышленности раствор применяют, как одну из составляющих силикагеля, метасиликата натрия, силиката свинца.

  4. В мыловаренной, текстильной, бумажной промышленностях жидкое стекло используют как надежную клеящую основу.

Больше о современных способах и технологиях производства жидкого стекла можно узнать на ежегодной выставке «Мир стекла».


Читайте другие наши статьи:

Матирование стекол
Пленки на стекло
Глубокое матирование стекла