Kính nổi là gì? Quy trình sản xuất kính nổi như thế nào? Ứng dụng của kính nổi trong đời sống? Hãy cùng tìm hiểu để biết rõ hơn về vật liệu này qua bài viết dưới đây.

1. Kính nổi là gì?

Kính nổi là một tấm kính được sản xuất bằng phương pháp kéo nổi nằm ngang thủy tinh nóng chảy nổi trên bề mặt kim loại nóng chảy, điển hình là thiếc. Nó dự vào nguyên tắc tỷ trọng, thủy tinh lỏng có tỷ trọng là 1,40- 1,42 g/cm³ nhẹ hơn thiếc lỏng là 5,85g/cm³. Trước đây chì và các kim loại khác cũng được sử dụng tuy nhiên không hiệu quả bằng thiếc. Phương pháp này cho tấm kính có độ dày đồng đều của tấm và bề mặt rất phẳng.

Hình ảnh tấm kính trắng – kính nổi

Thiếc là kim loại có giá thành rẻ, nó thích hợp cho quá trình thủy tinh nổi vì nó có trọng lượng riêng cao. Nó có độ kết dính và không thể tách rời với thủy tinh nóng chảy. Thiếc được oxy hóa trong một bầu không khí tự nhiên để tạo thành thiếc dioxide (SnO₂). Được biết đến trong quá trình sản xuất là đan xen, điôxít thiếc bám vào kính. Để ngăn chặn quá trình oxy hóa, bể thiếc được cung cấp một hỗn hợp khí bảo là nitơ và hydro ở áp suất dương.

2. Lịch sử hình thành

Trước khi phát triển kính nổi, các tấm kính lớn hơn đã được tạo ra bằng cách đúc một mảng kính lớn trên bề mặt sắt. Sau đó đánh bóng cả hai mặt, một quá trình gia công tốn kém. Từ đầu những năm 1920, một dải băng kính liên tục được truyền qua một loạt các máy mài và đánh bóng. Điều này giúp giảm tổn thất và chi phí cho quá trình sản xuất kính phẳng.

Thủy tinh có chất lượng thấp hơn được sản xuất bằng cách kéo lên từ một bể thủy tinh nóng chảy. Một tấm kính mỏng được giữ ở các cạnh bằng con lăn. Khi nó làm mát tấm kính cứng lại và sau đó có thể cắt. Hai bề mặt có chất lượng thấp hơn, không mịn hoặc đồng nhất như bề mặt kính nổi. Quá trình này tiếp tục được sử dụng trong nhiều năm sau khi phát triển kính nổi.

Đến năm 1959, phương pháp kính nổi được hãng Pilkington Brothers phát minh ra. Đến nay phương pháp này đang được sử dụng rộng rãi trên Thế giới. Hiện tại đây là công nghệ hiện đại nhất, nó đã và đang hoàn thiện hơn.

3. Quy trình sản xuất

Dưới đây là mô tả tương đối về quy trình sản xuất kính của công ty kính nổi Viglacera Bình Dương hiện nay.

Giai đoạn 1 (chuẩn bị nguyên liệu)

Thủy tinh nổi sử dụng nguyên liệu làm thủy tinh thông thường. Thường bao gồm cát, soda (natri cacbonat), đá dolomit, đá vôi và muối sunfat (natri sunfat), v.v. Các vật liệu khác có thể được sử dụng làm chất màu, chất tinh chế hoặc để điều chỉnh vật lý và tính chất hóa học của thủy tinh.

Giai đoạn 2 (cân trộn nguyên liệu theo tỷ lệ)

Các nguyên liệu thô được cân theo một tỷ lệ và trộn lại với trong một thiết bị trộn lớn. Su đó được thêm một lượng thủy tinh vụn phù hợp, theo tỷ lệ được kiểm soát. Nó có công dụng giúp làm cho nguyên liệu dễ nóng chảy và tăng độ cứng cho tấm kính.

Giai đoạn 3 (giai đoạn nấu chảy thủy tinh)

Tiếp theo các nguyên liệu và tủy tinh vụn được cho vào lò nấu chảy ở khoảng 1500 độ C. Lò nấu thủy tinh phổ biến rộng 9 m, dài 45 m và chứa hơn 1200 tấn thủy tinh. Sau khi nóng chảy, nhiệt độ của thủy tinh được ổn định đến khoảng 1200 ° C. Nhiệt độ này đảm bảo trọng lượng riêng đồng nhất.

Giai đoạn 4 (tạo hình thủy tinh)

Kính chảy trên bề mặt thiếc tạo thành một dải băng kính nổi dài với bề mặt hoàn toàn nhẵn ở cả hai mặt và độ dày đều. Khi thủy tinh chảy dọc theo bể thiếc, nhiệt độ giảm dần từ 1100 ° C cho đến khi ở khoảng 600 ° C. Tấm kính có thể được nâng từ bể thiếc lên các con lăn. Băng kính được kéo ra khỏi bể bằng các con lăn với tốc độ được kiểm soát. Độ dày và kích cỡ của tấm kính được quyết định bằng một thiết bị hỗ trợ. Đó là máy kéo biên đặt hai bên bể thiếc. Sự thay đổi về tốc độ dòng chảy và tốc độ và góc độ máy kéo biên cho phép các tấm kính có độ dày khác nhau được hình thành.

Giai đoạn 5 (ủ kính và làm nguội)

Sau khi ra khỏi bể thiếc, tấm kính đi qua lò ủ khoảng 100 m. Trong đó nó được làm lạnh dần để nó không bị căng và không bị nứt do thay đổi nhiệt độ đột ngột. Khi thoát khỏi ” lò ủ nhiệt độ băng kính ở khoảng 50 – 60 độ C.

Hình ảnh giai đoạn Ủ kính

Giai đoạn 6 (cắt và đóng gói thành phẩm)

Kính sẽ được cắt bằng máy theo từng kích cỡ khác nhau và được đóng gói thành phẩm.

Hình ảnh giai đoạn bốc xếp kính thành phẩm

Năm 2019, nhà máy Kính nổi Viglacera Bình Dương vừa chuyển đổi sử dụng nhiên liệu đốt nấu kính từ dùng dầu FO sang sử dụng khí CNG để giảm thiểu ô nhiễm môi trường và nâng cao chất lượng kính thành phẩm.

4. Ứng dụng đa dạng của kính nổi trong đời sống

Ngày nay, kính nổi được sử dụng rộng rãi nhất trong các sản phẩm tiêu dùng. Với chất lượng cao, bề mặt phẳng gần như tuyệt đối của nó nên không cần phải gia công đánh bóng. Độ thấu quang cao và đa dạng về chiều dày lẫn kích cỡ. Hơn thế, nó có thể dễ dàng được định hình và uốn thành nhiều dạng khác nhau trong khi ở trạng thái xi-rô nóng. Với những đặc tính lý tưởng vì thế kính nổi được chọn là vật liệu hàng đầu với các ứng dụng thực tiễn của nó như:

+ Kính ô tô (kính chắn gió, cửa sổ, gương)

+ Gương soi

+ Đồ nội thất (trong bảng và kệ, tủ trưng bày,…)

+ Cửa sổ và cửa ra vào

Hầu hết các dạng kính chuyên dụng như kính cường lực, kính mờ, kính an toàn nhiều lớp và kính cách âm, kính cách nhiệt, vách kính, tường kính, kính tiết kiệm năng lượng đều đã được gia công thêm sau đó từ vật liệu chính là kính nổi.

Vách kính- sản phẩm gia công từ kính nổi

Với bài viết này hy vọng các bạn sẽ hiểu hơn về kính nổi, phương pháp sản xuất. Đồng thời chúng tôi cũng giới thiệu những ứng dụng đa dạng của nó trong ngành xây dựng hiện nay.