Glas tillverkas genom en ganska avancerad process som involverar smältning av olika råmaterial vid mycket höga temperaturer, vanligtvis runt 1500 grader Celsius. De huvudsakliga ingredienserna är sand (kisel), soda (natriumkarbonat) och kalksten (kalciumkarbonat), men tillverkningen kan variera beroende på vilken typ av glas som ska produceras. I denna artikel utforskar vi de olika stegen i glasproduktion, de specifika ingredienserna och de olika typerna av glas som används inom olika industrier.
Vad behövs för att tillverka glas?
Glas är en amorf fast substans (dvs. saknar fast smältpunkt) som huvudsakligen består av kiseldioxid (SiO2), ofta i form av kvartsand. För att sänka smältpunkten tillsätter man soda (Na2CO3) och för att stabilisera glaset läggs kalksten (CaCO3) till. De exakta proportionerna kan variera beroende på vilken typ av glas som produceras, men ett vanligt recept kan bestå av cirka 70 % sand, 15 % soda och 10 % kalksten.
Andra kemiska tillsatser används för att ge glaset specifika egenskaper:
- Boroxid (B2O3): Ökar värmebeständigheten.
- Aluminiumoxid (Al2O3): Förbättrar hållfastheten.
- Kaliumoxid (K2O): Ger glaset bättre optiska egenskaper.
- Magnesiumoxid (MgO) och bariumoxid (BaO): Förbättrar glasets kemiska hållfasthet.
- Färgämnen och metalloxider: Används för att färga glaset. Exempelvis ger järnoxid grön färg och koboltoxid ger blå färg.
Läs gärna mer om vad som behövs för att tillverka glas i denna artikel: Vilka material och kemikalier används vid glastillverkning?
Hur går tillverkningen av glas till?
Tillverkningen av glas börjar med att blanda de huvudsakliga råmaterialen: sand (kiseldioxid), soda (natriumkarbonat), och kalksten (kalciumkarbonat). Denna blandning smälts vid cirka 1450-1700 grader Celsius i en glasugn. När materialet har smält, formas det genom olika metoder beroende på vilken typ av glas som ska tillverkas. Floatglas, som används för fönster, tillverkas genom att låta den smälta glasblandningen flyta på ett bad av smält tenn för att få en jämn yta. Glas kan också blåsas eller pressas i formar för att skapa produkter som dricksglas och flaskor. Efter formningen kyls glaset långsamt i en process kallad avspänning för att förhindra sprickbildning och öka hållbarheten. Slutligen kan glaset bearbetas ytterligare genom slipning, polering och härdning beroende på dess slutliga användningsområde.
Nu när du har bekantat dig med glastillverkning, varför inte utöka kunskaperna än mera och läsa om plasttillverkning här.
Vad skiljer floatglas och dricksglas – Hur tillverkas dessa olika glas?
Floatglas och dricksglas tillverkas som sagt genom olika processer och för olika ändamål:
Floatglas: Används främst inom byggindustrin för fönster och fasader. Det tillverkas genom att smälta glasblandningen och sedan låta den flyta ut på ett bad av smält tenn, vilket ger en jämn och plan yta. Denna metod, känd som floatprocessen, revolutionerade glasindustrin genom att möjliggöra massproduktion av högkvalitativt planglas.
Dricksglas: Tillverkas ofta genom pressning eller blåsning. Pressglas innebär att en glasmassa pressas i en form för att skapa önskad form, medan blåst glas skapas genom att blåsa luft genom en pipa in i en glasmassa för att forma den. Dessa metoder tillåter mer komplexa och dekorativa former.
Hur många olika typer av glas kan tillverkas?
Det finns en mängd olika typer av glas som går att tillverka, var och en med unika egenskaper och användningsområden, här presenterar vi en handfull utav dem.
Sodakalkglas är den vanligaste typen och utgör cirka 90% av allt tillverkat glas. Det består huvudsakligen av kiseldioxid (SiO2), natriumoxid (Na2O), och kalciumoxid (CaO), och används för fönster, flaskor, burkar och olika glasvaror på grund av dess kostnadseffektivitet och mångsidighet, vilket gör det till ett förstahandsval för massproduktion av vardagsglas.
Borosilikatglas innehåller boroxid (B2O3), vilket gör det mycket tåligt mot värme och kemikalier. Det expanderar mycket lite när det upphettas, vilket minskar risken för sprickbildning, och används därför ofta i laboratorieutrustning och köksredskap, såsom Pyrex, samt i vissa belysnings- och elektroniska applikationer där hög värmebeständighet krävs.
Kvartsglas består nästan helt av ren kiseldioxid (SiO2) och har en extremt hög smältpunkt samt utmärkt kemikaliebeständighet. Det används i högtemperatur- och kemikaliebeständiga applikationer, såsom laboratorieutrustning, UV-lampor och viss optisk utrustning.
Blyglas innehåller blyoxid (PbO), vilket ger glaset ett högre brytningsindex och en särskild glans. Det är tungt och har hög densitet, och används i kristallglas och optiska linser. Dess höga brytningsindex gör det också lämpligt för dekoration och i vissa typer av strålskyddsglas.
Härdat glas genomgår en värmebehandling som ökar dess styrka och hållbarhet jämfört med vanligt glas. Om det går sönder, fragmenteras det i små, ofarliga bitar istället för skarpa skärvor, och används därför i bilrutor, säkerhetsglas, duschkabiner och byggnadsapplikationer där extra styrka och säkerhet är nödvändig.
Laminerat glas består av två eller flera lager glas med en plastfilm, oftast polyvinylbutyral (PVB), mellan. Detta gör glaset mycket motståndskraftigt mot slag och sprickbildning, och om det går sönder hålls fragmenten samman av plastfilmen. Laminerat glas är vanligt i bilrutor, skyltfönster, säkerhetsglas och byggnadsapplikationer där det krävs extra skydd mot inbrott och vandalism.
Vilket är det mest populära och använda glaset?
Sodakalkglas, även kallat sodalimeglas, är som ovan nämnt det mest populära och använda glaset, vilket utgör uppemot hela 90% av allt glas som tillverkas. Dess popularitet beror på flera faktorer, bland annat kostnadseffektivitet då råmaterialen – sand (kiseldioxid), soda (natriumkarbonat) och kalksten (kalciumkarbonat) – är billiga och lättillgängliga. Tillverkningsprocessen är relativt enkel och välutvecklad, vilket möjliggör massproduktion med hög kvalitet och låg kostnad. Sodakalkglas är mångsidigt och används i en mängd olika produkter såsom fönster, flaskor, burkar, dricksglas, tallrikar, bilglas och speglar. Det är kemiskt stabilt och resistent mot de flesta kemikalier, vilket gör det användbart för både dagliga och industriella tillämpningar. En stor fördel med sodakalkglas är dess återvinningsbarhet, då det kan återvinnas utan att förlora sina grundläggande egenskaper, vilket bidrar till miljövänliga tillverkningsprocesser och minskar avfall.
Användningsområden
Glas har en bred användning inom olika industrier och applikationer, tack vare dess unika egenskaper som transparens, hållbarhet, och kemiska resistens. Här är några av de viktigaste användningsområdena för glas:
Bygg och arkitektur:
Fönster: Glas används i både bostads- och kommersiella byggnader för att släppa in ljus och ge skydd mot väder och vind.
Fasader: Glasfasader ger byggnader ett modernt utseende och möjliggör naturlig belysning.
Insynsskydd: Frostade eller tonade glas används för att ge privatliv utan att skymma ljuset.
Dekorativa element: Glas används i konstglas, trappor, golv och väggpaneler för att skapa estetiska inslag i byggnader.
Fordonsindustrin:
Bilrutor: Härdat och laminerat glas används i bilrutor för att säkerställa säkerhet och hållbarhet.
Speglar: Back- och sidospeglar tillverkas av högkvalitativt glas för att ge tydlig sikt.
Lampor: Strålkastare och baklyktor använder glas för att skydda lamporna och förbättra ljusets spridning.
Hushåll och köksredskap:
Dricksglas: Finns i olika former och storlekar för dagligt bruk.
Bakformar: Glasbakformar används för att jämnt fördela värmen och är ofta ugnsäkra.
Förvaringsburkar: Glasburkar används för att förvara mat och dryck på ett hållbart och kemikaliefritt sätt.
Elektronik:
Skärmar: Glas används i TV-, dator- och smartfonskärmar för att ge klar bild och skydda de interna komponenterna.
Linser: Optiska linser till kameror, mikroskop och teleskop tillverkas av högprecisionsglas.
Fiberoptik: Glasfiberkablar används för att överföra data med hög hastighet och minimal signalförlust.
Laboratorier:
Reagensglas: Används för att blanda, värma och analysera kemiska lösningar.
Bägare och mätglas: Glasbägare och mätglas är ett måste för exakt mätning och blandning av kemikalier.
Petriskålar: Används för att odla och observera mikroorganismer.
Energi och teknik:
Solpaneler: Glas används som skyddande yta för solceller, vilket gör dem tåliga mot väder och föroreningar.
Avancerade optiska enheter: Glas med specifika optiska egenskaper används i lasrar, teleskop och andra avancerade tekniska apparater.
Glasets mångsidighet och hållbarhet gör det till ett rentav oersättning material i många aspekter av vårt dagliga liv och industriella tillämpningar.
Hur gjorde man glas förr i tiden?
Glasproduktionens historia sträcker sig över tusentals år. De tidigaste arkeologiska fynden av glasföremål kommer från Mesopotamien och Egypten, där glas användes för att tillverka pärlor och små kärl. Dessa tidiga glasföremål tillverkades genom att smälta en blandning av sand och natriumkarbonat i öppna ugnar. Under romartiden förbättrades tekniken, och glasblåsning uppfanns, vilket gjorde det möjligt att producera större och mer komplexa glasföremål.
Kan glas tillverkas hemma – på egen hand?
Ja, det är möjligt att tillverka glas hemma, men det kräver specialiserad utrustning och kunskap om glasblåsning eller glasfusing. För den som är intresserad av att prova på glasblåsning finns det ofta kurser och workshops tillgängliga på konstskolor och hantverksstudior. Glasfusing kan vara mer tillgängligt för hemmabruk, eftersom det innebär att smälta glasbitar i en ugn för att skapa olika former och mönster.
Kan glas bildas naturligt?
Ja, glas kan bildas naturligt under vissa förhållanden. Ett exempel är obsidian, en naturlig vulkanisk glasart som bildas när lava svalnar snabbt. Ett annat exempel är fulgurit, som bildas när blixtnedslag smälter sand och skapar glaslika strukturer. Dessutom kan tektiter, små glasbitar som bildas vid meteoritnedslag, hittas på jorden.
Är det miljövänligt att tillverka glas?
Tillverkningen av glas är energikrävande och medför vissa miljöutmaningar, särskilt på grund av de höga temperaturer som krävs för att smälta råmaterialen. Dock har glasindustrin gjort framsteg för att minska sin miljöpåverkan genom att använda återvunnet glas (kross) som råmaterial, vilket minskar energiförbrukningen och behovet av nya råvaror. Återvinning av glas är också viktigt, eftersom glas kan återvinnas oändligt många gånger utan att förlora sina egenskaper.
Sammanfattning – Hur glas tillverkas och används
Förenklat uttryckt så tillverkas glas genom att man blandar sand, soda och kalk till en röra som därefter värms upp till cirka 1500 grader, varav glaset blir flytande och kan formas till en mängd olika föremål. Glas är ett mycket mångsidigt och viktigt material med en lång och rik historia. Oavsett om det används inom bygg, fordon, hushåll eller avancerad teknik, spelar glas en betydande roll i vår vardag och vår industriella utveckling.
Kan du inte få nog om glas? Klicka dig vidare till Wikipedia och fortsätt läsa om detta material som funnits i olika former sedan tusentals år tillbaka i tiden.