Üveg gyártás

A kovasavnak (kvarc, homok) fémoxidokkal való összeolvasztása által mesterséges szilikátokat nyerünk. Az alkáli-szilikátok átlátszók, alaktalanok, de vízben oldhatók (l. Vízüveg), a földfémek szilikátjai pedig kristályosak; de ha a szilikát többféle fémoxidot (alkálifém és földfém oxidjai) tartalmaz, akkor is átlátszó és alaktalan, de vízben és kémiai szerekben oldhatatlan, tehát az üveg kellékeinek megfelel. Az üvegnek használt szilikátok tehát rendszerint két vagy több fémoxidot, u. m. alkálifém- és földfém-oxidokat tartalmaznak, mely utóbbiak nehézfémek oxidjaival is helyettesíthetők (ólomüveg). A jó üveg kettős-hármas szilikát (RO.2-3SiO₂).Ha három molekulánál több benne a kovasav, az üveg átlátszatlan és lehűlésnél kristályos, rühes lesz (l. Kristályos üveg); ha pedig két molekula kovasavnál kevesebb van benne, puha, mállékony (irizáló) lesz, és a kémiai szereknek már nem állhat ellen. A hígfolyós üveg mindenféle fémoxidot, sőt fémeket is felold, melyek az üveget rendszerint megfestik, de ha az ilyen üveg igen lassan lehűl, akkor a túlmennyiségben oldott testek kristályosodnak (l. Kristályos üveg, Csontüveg, Avanturin és Rubinüveg).

Üveget a legkülönbözőbb fémoxidokból készíthetünk, de a gyakorlatban csak a következő üvegnemeket gyártják: 1. Kálcium-nátrium-üveg, melyet mész, szóda és kvarc összeolvasztása által nyernek. A szóda helyett szulfátot (Na₂SO₄) is alkalmazhatunk, ha egyúttal faszenet is keverünk hozzá. A szén redukálja a szulfátot kénessavas nátriummá (Na₂SO₄ + C = Na₂SO₃ + CO), mely kéndioxid fejlesztése mellett a kovasavval összeolvad (Na₂SO₃ + xSiO₂ = Na₂O.xSiO₂ + SO₂). A kálcium-nátrium-üvegből készítjük a táblaüveget és a közönséges öblös üvegtárgyakat. A palacküveg is kálcium-nátrium-üveg, csakhogy ez sok vasoxidot és alumínium-oxidot tartalmaz, mivel előállítására tisztátalan homokot v. természetes szilikátokat (gránit, bazalt) használnak. 2. Kálcium-kálium-üveg (cseh kristályüveg). Ezt mész, hamuzsír és kvarcból készítik. A káliumüveg tisztább, fehérebb, minta nátriumüveg és leginkább finomabb és csiszolt üvegtárgyakat készítenek belőle. Nehezebben olvad, mint a nátriumüveg s ezért belőle készítik a laboratóriumokban alkalmazott elégető csöveket is. Gyakran a hamuzsírt részben szódával helyettesítik s ez által könnyebben olvadó üveget nyernek. 3. Ólomüveg (kristályüveg), mínium (vörös ólomoxid), hamuzsír és kvarcból készül. Ez nagy fajsúlyánál fogva erősen töri a fényt, miért finom, csiszolt üvegtárgyak és optikai üveg előállítására használják (l. Fénytani üveg). Az ólomüveget nagy súlya és tiszta csengése teszi felismerhetővé. Olcsóbb ólomüvegben (félkristály-üveg) az ólomoxidot részben kalciumoxiddal helyettesítik. Az üvegben a kovasav részben bórsavval is helyettesíthető, miáltal nagyon könnyen olvadóvá lesz, de az ilyen üveget csak máznak és zománcnak alkalmazzák; a kalciumoxid pedig báriumoxiddal, stroncium-oxiddal stb. helyettesíthető. Gyakorlati fontossága csak a báriumüvegnek van, melyet újabban kőedénymáznak alkalmaznak.

Gyártása. Az üveggyáros a kvarcot először égeti és izzó állapotban vízbe teszi, mi által a kvarc törékennyé, tehát könnyebben apríthatóvá lesz és egyúttal a benne levő vasas részek is jobban felismerhetők lesznek, ugy hogy ezek is kiválaszthatók. Az osztályozott, égetett kvarcot ezután zúzzák, de ez igen egészségtelen munka, s ezért újabban a kvarc helyett mindinkább természetes homokot használnak. Kiváló tiszta homok a hochenbockai (Csehország), melyet az osztrák és magyar gyárakban leginkább használnak. Jó, tiszta homok a Strázsa hegyen (Esztergom) is előfordul. A zúzott kvarcot (homokot) a többi nyers anyagokkal (olvadó anyagokkal) belsőleg összekeverik és azonfelül még a színtelenítő anyagot is hozzáadják. A nyers anyagokban levő kevés vas t. i. zöldre festi az üveget. Ezt a színt úgy tüntetik el, hogy színtelenítő anyagul kevés barnakövet vagy nikkel-oxidot tesznek hozzá, mely fémoxidok az üveget vörösre festik, ez pedig a zöldet, mint ennek kiegészítő színe, neutralizálja. Az üvegkeveréket ezután megolvasztják. Az üvegolvasztó kemencék fával vagy szénnel, újabban pedig gázzal fűtött tégelyes kemencék. A fával fűtött régi kemence: a tűzhelyben a fa rostélyokon elég és a kemencébe húzódik. A tégelyek tégelypadon körben állanak és mindegyikének megfelel egy-egy a boltozatban levő nyílás, melyeken át egyúttal a láng is lehúzódik.

Tetemes tüzelőanyagmegtakarítást értek el a gázzal fűtött, regenerációs kemencékkel..

A kemence alatt két pár tűzálló téglával kirakott regenerátor-kamra van, melyek a gáz és levegő felhevítésére szolgálnak. A szellentyűk állásától függően külön csatornákon levegő és gáz ömlik a regenerátorokba, és onnan a kemencébe, ahol találkozva elégnek. A felesleges láng lehúzódik, és csatornán át a kéménybe jut. Az útjába eső regenerátorok izzókká válnak. A szellentyűket 10-15 percenként 90° körül megfordítják, mikor azután a levegő és a gáz a csatornák irányában az izzó regenerátorokon vonulnak keresztül, s így már felhevülve kerülnek a kemencébe, hol tehát magasabb hőfejlesztés mellett égnek el. A lehúzódó láng oly irányban vonul a kémény felé, hogy felhevíti azokat a regenerátorokat, ahova eredetileg áramlott külön csatornákon át a levegő és a gáz. Az izzó tégelyeket megtöltik az üvegkeverékkel és miután ez megolvadt, rendszerint még üvegcserepet is tesznek hozzá. Olvasztáskor a nyersanyagban levő kénsavas sók, melyek a kovasavval össze nem olvadnak, az üveg felületén mint ún. üvegepe kiválnak. Ezt kanalakkal leszedik, de az olvasztott üveg ilyenkor még buborékos és rendszerint kissé sötét színű. Hogy tehát az üveg megtisztuljon, tovább hevítik, míg hígfolyós nem lesz, egyúttal farudakkal kavarják vagy arzénes savat tesznek a tégely fenekére, melynek gőze az üveget felkavarja. Az arzénes sav az izzó üveget felkavarja. Az arzénes sav az izzó üvegben felbomlik és oxigént fejleszt, mely a sötét színt okozó nátrium-szulfitot is oxidálja, s ez által az üveg színtelenné lesz. Ha az üveg tiszta és buborékoktól mentes, következik a feldolgozás, de mivel a hígfolyós üveget fújni nem lehet, előbb megint annyira hagyják lehűlni, hogy szörpsűrűségű legyen. Az üveg olvasztása és kidolgozása 24-36 óráig tart. Az üveg tömeges gyártására jelenleg a Siemens-féle kádkemencét alkalmazzák, melyben folytonos üzemben készül az üveg. A Siemens-féle kádkemence egy regenerációs kemence, melynek fenekén a tűzálló téglákból készített kádban az üveget megolvasztják.

Hogy a kád tartós legyen, olyan csatornák vannak a falban, melyeken levegő vonul keresztül, mely a falazatot hűti. Az üveganyagot a kemence egyik végén a-nál teszik be. A megolvadt üveg a kemence közepén, hol a hőmérséklet a legmagasabb, hígfolyós lesz, tehát megtisztul és a másik végén, hol alacsonyabb a hőmérséklet, azoknál nyílásoknál folytonosan formálható. A kidolgozó nyílások előtt tégelyek, az ún. hajócskák úsznak az üvegen; ezeknek fenekén lyukak vannak s e lyukakon a folyós üveganyag beléjük ömlik. Ilyképpen csak tiszta üveg kerül a hajócskába, míg a felszínen úszó üvegepe kívül marad.

Az üvegtárgyakat vagy fújják, vagy újabban sajtolják is. Az üvegfúvásra a fúvócsövet (pipa) használják. Vascső ez, melynek alsó vége kürtszerűen kiszélesedik és a felső végén faburkolata van. A tárgyak készítése történhetik szabadon, mintanélküli munkával vagy minták segítségével. Legtöbbnyire mindkét munkamódot kombinálják. A palack készítésére a munkás a fúvócsövet a szörpsűrűségű üvegbe mártja, mely a hideg vasra rátapad. A munkás kissé belefúj a csőbe és a rajta levő üveget nedves fakanállal vagy falemezen, melyben félgömbalakú mélyedések vannak, gömbölyíti és a cső végére húzza.

Az üveggömb ismételt bemártása által tetszőleges mennyiségű üveget vehet a csőre. Most lefelé tartva fújja fel a gömböt, azután pedig a nedves famintába helyezve, fújja s erre a fenekét behorpasztja úgy, hogy a csőről lerepeszti és a vasrudat ragaszt az aljára. E vasrúdnál megfogva, tűzben leolvasztja a palack nyaka szélét és vagy üvegszalagot teker rá vagy fogóval idomítja a palack szélét.

Jelenleg a palackokat vasmintákba fújják, és a nyak leolvasztására és kidolgozására már nem ragasztják vasrúdra, melynek nyoma, az ún. köldök, a fenekén meglátszik, hanem a fúvócsőről lerepesztett palackot fogóval tartják a tűzbe.

A munkás a felfúvott gömb fenekét lelapítja, és ezalatt a segédmunkás üvegcseppet vesz a kemencéből és ráragasztja és ebből készül a fogó segítségével a talp rúdja. A segédmunkás ezalatt kis üveggömböt fúj fel, ráragasztja a talprúdra, és ezt kiterítve, készül belőle a talp. Most a poharat vasrúdra ragasztják, lerepesztik és a szélét egyenesre vágva kitágítják.

A kombinált munkamód túl bonyolult, nem ismertetjük teljes részletességgel.

A durvább üvegtárgyakat olcsóbban, fémmintákban sajtolják, de a fémmintában sajtolt üveg nem oly fényes, mint a fúvott üveg. Ezen úgy segítettek, hogy a sajtolt tárgyat a tűzbe tartják, míg felülete megint megolvadt. A tárgyak ilyképpen fényt nyernek, de az élek letompulnak. Ez a munkamód Amerikában keletkezett s onnan terjedt el, mert ott az üvegipar ügyes üvegfúvók hiányában csak lassan fejlődhetett. A színes üvegtárgyakat rendszerint nem a tömegben festett üvegből készítik, hanem csak a fehér üveget vonják be színes üveggel (l. Bevont üveg). Az ilyképpen elkészített üvegtárgyakat ezután gyönge izzásig felmelegített kemencékbe, az ún. hűtő kemencékbe teszik, hol 24 óráig hagyják hűlni, mert a gyorsan és nem egyformán hűtött üveg elreped (l. Bolognai üvegek és Üvegcsepp). A hűtött tárgyakat végre csiszolással még kidolgozzák. Olajos smirgellel bekent rézkoronggal levágják p. a pohár sapkáját és lecsiszolják a szélét vagy a fenekén levő köldököt. A finom üvegtárgyakat (kristályüveg) pedig egész felületükön csiszolják. Az üveg csiszolására homokkő-korongok szolgálnak, melyeken homokiszappal először durván csiszolják a felületeket, ezután finom smirgellel folytatják a csiszolást, miáltal a felület sima lesz, de még fénytelen marad. Végre a tárgyakat nemezzel bevont fakorongon, vagy papiroskorongon caput mortuummal v. cinkoxiddal kifényesítik. A díszítményeket különböző nagyságú olajos smirgellel bekent rézkoronggal csiszolják. A táblaüveget is fújják.

Régebben az ún. koronaüveget (crown-üveg) vagy holdüveget (Mondglas) is készítették. A rendes úton készített üveggömböt úgy fújták fel, hogy a csőnél maradt a vastag üveg , ezután e-nél vasrudat ragasztottak rá és a csőnél lerepesztették. A vasrúdnál fogva ezután gyorsan forgatták a gömböt, mely először a «korona» alakot vette fel (az angol munkások erről az alakról nevezték el crown-üvegnek), mely végre a röpítőerő következtében teljes koronggá vált s ezt addig forgatták, míg az üveg meg nem szilárdult (a korong után a németek Mondglasnak, holdüvegnek mondták).

Ebből a korongból vágták hűtés után a táblákat. Az ilyképpen készített üveg igen fényes, mivel puha állapotában szilárd testtel nem érintkezett és igen vékony is, s ezért most ily eljárással készítik még a górcsői fedőlemezeket. Ezen eljárás szerint azonban csak kis táblákat lehetett készíteni s azért most nagy üveghengereket fújnak, melyeknek kiterítésével táblákat nyernek. A munkás a gömböt előbb lefelé tartva fújja fel, hogy az üveg inkább alul gyűljön össze,és ezután ismét felfelé tartja. A gömb ekkor összelapul és a henger átmérőjét nyeri. Ekkor a vastag üveget újból felmelegíti s azután folytonos lóbálás közben felfújja, míg csak hosszúkás zsákalakúvá nem lesz.

Most a fenekét felrepeszti, egyenesre vágja, és addig lóbálja, míg teljes, alul nyitott hengerré alakul. A henger lehűtése után izzó vasrúddal lerepesztik a sapkát, aztán hosszában is felrepesztik és miután a kiterítő kemencében újból felmelegítették, sima agyaglemezen kiterítik és kisimítják. A nagy üvegtáblákat, az ún. tükörüveget jelenleg már nem fújják, hanem hengerezik (l. Tükör).

A velencei üvegipar készítményeire nézve jellemző az, hogy dísztárgyai minta nélkül, tehát csak is a fúvócső és fogó segítségével, a kemence előtt vannak formálva, továbbá hogy üvegvirágokkal és színes üvegrudakkal vannak díszítve, sőt ez utóbbiakból az egész edény is készület (filigrán-üveg., Petinet-üveg), melybe aztán számos fehér vagy színes üvegfonal van beolvasztva. A filigrán-üveg készítésére az ún. elemeket, azaz üvegrudakat használják, melyekbe vékony átlátszatlan fehér (lattichinio) vagy színes üvegfonalak vannak beolvasztva. Az egyszerű elem olyképpen készül, hogy a fúvócsőre fehér vagy színes Ü.-et vesznek, ezután átlátszó Ü.-be mártják és ezt a gömböt üvegrúddá kihúzzák. Ilyképen tehát rudat nyernek, melynek belsejében egy színes fonal van . Hét ilyen elem összeillesztése, felhevítése és ezután csavarás közben való kihúzása által összetett elemet nyernek, melyben hat fonal a központban levő hetedik körül van csavarva.

De készülhetnek oly elemek is, melyeken a színes fonalak fel vannak tekerve. E célra egy agyagedénybe egymás mellé rakják az egyszerű elemeket, és üveggömböt nyomnak bele, melyre a rudak ráragadnak. Ha most az egészet felmelegítik, és csavarás közben kihúzzák, összetett elemet nyernek, mely színes fonalakból összecsavartnak látszik. Vagy ha az edénybe p. csak hat színes és azonkívül átlátszó elemeket helyeztek, s úgy járnak el, mint fentebb leírtuk, akkor üvegrudat nyernek, melyre a hat fonal fel van csavarva. De lehet a színes rudakat a gömb belsejében is elhelyezni. Az ily üveggömb kihúzásával a 29. ábrán látható összetett elemet kapják.

Végre lehet színes rudakból mozaikszerűen csillagot, virágot stb. is összerakni. Ezeknek felhevítésével és kihúzásával oly elemet nyernek, melyek keresztmetszetén a kisebbített ábra látszik. Ezekből az elemekből a filigrán-üvegen kívül az edények fülei és talprúdja is készülnek s általában az üvegtárgyak díszítésére szolgálnak. A filigrán-üveg (vasi ritorti, vasi a filigran a ritorti) előállítása úgy történik, hogy a már említett agyagedénybe elemeket tesznek, és üveggömböt fújnak bele, melyre a rudak ráragadnak. A gömb újból való felmelegítése után rásimítják a rudakat, a fenekén összehúzzák. átlátszó Ü.-gel még bevonják, és végre felfújják. Az ilyképen formált tárgy számos összecsavart fonalat mutat.

Egy másik neme a filigrán-üvegnek a vasi a reticelli. Ennek az Ü.-nek készítésére szintén elemekből készítenek üveghengert.

Két ellenkező irányban csavarodott hengert egymásba helyeznek, a felső végüket egy a fúvócsövön levő üvegbúrára ragasztják, az alsót pedig összeolvasztják, és ezután felmelegítés után kidolgozzák. Az ilyképen nyert üvegedény egymást hálószerűen keresztező fonalakat mutat és a fonalak által bezárt rekeszekben buborékot, mivel a keresztbe fektetett rudak között levegő maradt bezárva. Oly üvegtárgyak előállítására, melyeknek fölületet mozaikszerű díszítményt mutat, a keresztmetszeten ábrát (csillag, virág stb.) mutató elemekből vékony szeleteket vágnak, és ezeket nyomják az üveggömbre. Ezt azután még átlátszó Ü.-be mártják és felfújják. Ehhez hasonló eljárással készülnek a mille fiori levélnyomók. Ezek domború, lencse alakú üvegdarabok, melyeknek fenekébe az említett mozaikszerű lemezek be vannak olvasztva. A velencei üveggyárakban ezeken kívül még üvegvirágokkal díszített csillárok és tükrök, valamint nagy mennyiségű gyöngyök is készülnek.

Hazánk üvegiparáról csak a múlt századból maradtak adatok. A múlt század és századunk első felében keletkezett gyárakat rendszerint nagyobb uradalmak, csehországi vállalkozók és munkások bevonásával, főleg a fa értékesítése céljából alapították. Ezek a hegyek között elrejtett, a forgalmi utaktól félre eső, elavult berendezésű huták már nem versenyezhettek a külföldi iparral, mikor a vasúti hálózat kiépítésével a behozatal is könnyebb lett. Régi hutáinknak nagy része be is szüntette a munkát. Üvegiparunk új lendületet csak akkor nyert, mikor a belföldi ipar fejlesztésére és emelése céljából megalkotott 1881. XLIV. t.-c. 1. §-a b) pontja értelmében az állami kedvezményeket az üveggyárak is elnyerték, ha regenerációs kemencéket alkalmaznak. Ezt a kedvezményt későbben azok a már meglevő gyárak is megkaphatták, melyek régi kemencéiket gázfűtésre rendezték be. Azóta elavult berendezésű hutáink nagy része modern üveggyárakká alakult át, a küzdelmekkel (e sorok írásakor válságos harc folyik a magyarországi és ausztráliai táblagyárak között) mégis felveheti a versenyt a külföld fejlettebb iparával.

 Pallas Nagylexikon