Для удовлетворения различных нужд народного хозяйства разработано и выпускается промышленностью множество разнообразных составов стекол. Обычно составы стекол принято выражать в виде суммы окислов, входящих в них элементов. Окислы, которые, застывая, из расплава образуют стекла, называются стеклообразующими. Главными из них являются двуокись кремния, окись фосфора, окись бора. Стекла, образованные этими окислами, соответственно называются силикатными, фосфатными, боратными, а в случае использования одновременно нескольких слове – смешанными.

Стеклянные изделия в соответствии с назначением подраз­деляют на три класса: бытовые, архитектурно-строительные и технические [6, C.145].

К бытовым стеклянным изделиям относят посуду, художест­венно-декоративные изделия для украшения интерьера, ламповые изделия, зеркала.

Стекло - это аморфное тело, получаемое переохлаждением расплава независимо от состава и температурной области за­твердевания. При постепенном увеличении вязкости оно приоб­ретает механические свойства твердого тела.

Классифицируют стекло по происхождению, химическому со­ставу, основным свойствам и назначению.

Для изготовления бытовой посуды и декоративных изделий используют оксидные стекла, в которых основными стеклообразователями являются оксиды кремния, бора, алюминия и др.

Стекла, в которых основным стеклообразователем является оксид кремния - SiO₂, называют силикатными, стекла, где основными стеклообразователями служат оксиды бора и кремния, - боросиликатными, а стекла с основными стеклообразователями в виде оксидов алюминия, бора и крем­ния - алюмоборосиликатными. Эти оксиды образуют основу структуры стекла и определяют его важнейшие свойства.

Помимо названных кислотных оксидов в состав стекла входят оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов. Из щелочных оксидов используют оксиды натрия - Nа₂О, оксиды калия - К₂О, оксиды лития - Li₂О; из щелочно-земельных - оксиды кальция - СаО, оксиды магния - МgО, оксиды цинка - ZnО, оксиды бария - ВаО, оксиды свинца - РbО.

Каждый оксид привносит присущие ему свойства. Поэтому многие свойства стекла зависят от его химического состава.

Состав стекла выражают через составляющие его оксиды.

Согласно ГОСТ 24315-80 стекло для бытовой посуды и декоративных изделий подразделяют на следующие виды: натрий – кальций - силикатное, специальное бытовое, хрустальное (содер­жит не менее 10 % оксидов свинца, бария, цинка), малосвинцо­вый хрусталь (18-24% РbО), свинцовый хрусталь (24-30% РbО), высокосвинцовый хрусталь (30% и более РbО), бариевый хрусталь (не менее 18 % ВаО). К специальному быто­вому стеклу относят жаростойкое боросиликатное и алюмоборосиликатное стекло.

Для изготовления кухонной посуды применяют также ситаллы. Это непрозрачные белого цвета стеклокристаллические мате­риалы высокой термостойкости. Их изготовляют путем направ­ленной кристаллизации литий-алюмосиликатного стекла в процессе специальной термической обработки.

Сырьевые материалы стекольного производства подразделяют на основные, или стеклообразующие, и вспомогательные.

С основными материалами в состав стекла вводят кислотные, щелочные и щелочно-земельные оксиды.

Главный кислотный оксид - SiO₂ - вводят в стекло через кварцевый песок. Песок должен быть свободен от приме­сей, особенно окрашивающих (оксиды железа, титана, хрома), которые вызывают голубоватые, желтоватые, зеленоватые от­тенки стекла, снижают его прозрачность. С повышением содер­жания диоксида кремния в стекле улучшаются механическая и термическая прочность, химическая устойчивость, но повыша­ется температура варки.

Оксид бора В₂О₃ вводят с борной кислотой или бурой. Он облегчает варку, улучшает физико-химические свойства стекла.

Оксид алюминия А1₂О₃ вводят обычно через глино­зем. Его добавка способствует повышению прочностных показа­телей и химической устойчивости стекла.

Щелочные оксиды Nа₂О, К₂О вводят через углекис­лые (сода, поташ) или серно-кислые соли. Они понижают темпе­ратуру варки стекла, облегчают формование изделий, однако уменьшают прочность, термостойкость и химическую устойчи­вость.

Щелочно-земельные оксиды вводят обычно по­средством углекислых солей. Так, оксид кальция вводят через мел или известняк, оксид магния - через магнезит или доломит, оксид свинца - посредством свинцового сурика или свинцового глета.

Оксиды кальция, магния, цинка увеличивают химическую устойчивость и термостойкость изделий. Оксиды бария, свинца и цинка повышают плотность, оптические свойства и поэтому применяются в производстве хрусталя. В производстве стекла широко используют горные щелочесодержащие породы, отходы горно-обогатительных комбинатов, цветной металлургии, домен­ные шлаки, в больших количествах - стекольный бой.

Вспомогательные материалы облегчают и ускоряют варку стекла, окрашивают и заглушают его. По назначению их под­разделяют на осветлители, обесцвечиватели, глушители, красите­ли, восстановители и окислители.

Осветлители    способствуют  удалению   из   стекломассы газов,   образующихся   при   разложении   сырьевых   материалов.

Обесцвечиватели   погашают или ослабляют нежела­тельные цветные оттенки.

Глушители (фториды и фосфаты) уменьшают прозрач­ность и обусловливают белую окраску стекла.

Красители придают стеклу нужный цвет. В качестве красителей используют оксиды или сульфиды тяжелых металлов. Окрашивание может происходить также за счет выделения в стекле коллоидных частиц свободных металлов (меди, золота, сурьмы).

В синий цвет стекло окрашивают закисью кобальта, в голу­бой - окисью меди, в зеленый - окисью хрома или ванадия, в фиолетовый - перекисью марганца, а розовый - селеном, в сире­невый - окисью неодима, в желтый - окисью церия, сернистым кадмием и др. Особо выделяют красные стекла - рубины: селе­новый, медный, золотой.

Формование изделий из вязкой стекломассы осуществляют разнообразными методами. Эта возможность связана с постепен­ным нарастанием вязкости стекла с понижением температуры и высоким поверхностным натяжением стекла, которое обеспечива­ет получение гладкой, блестящей поверхности изделий. Метод формования во многом определяет конфигурацию изделий, тол­щину стенки, приемы декорирования, окраску и поэтому является важным ассортиментным признаком и ценообразующим факто­ром.

Бытовые изделия изготовляют ручным и свободным выдувани­ем, механизированным выдуванием, прессованием, прессовыдуванием, многостадийным методом, моллированием (гнутьем), цент­робежной формовкой.

Ручное выдувание - с помощью стеклодувной трубки с использованием деревянных или металлических форм, в кото­рых при вращении заготовки (пульки) завершается формование. Этим методом получают изделия любых конфигураций и толщи­ны стенки с гладкой и блестящей поверхностью. Вырабатывают бесцветные, окрашенные в массе и накладные изделия (двух- и многослойные). В процессе выдувания можно украшать посуду различными приемами.

Свободное выдувание (в торговле - гутенская формовка) осуществляют также посредством стеклодувной труб­ки, но изделия формуют и окончательно отделывают в основном на воздухе. Изделия характеризуются сложностью форм, плавны­ми переходами частей, утолщенной стенкой. Декорируют их цвет­ными полосами, лентами, пузырями, налепами и т. п.

Механизированным выдуванием на автоматах (ВС-24, Р-24, ВМ-16, Р-28, ВР-24 и др.) изготовляют бесцветные изделия простых очертаний, в основном стаканы.

Прессование изделий осуществляют на автоматиче­ских прессах в металлических формах под давлением сердечника. Изделия бесцветные или цветные имеют плоскую, цилиндриче­скую, коническую форму, расширяющуюся в верхней части. Тол­щина стенки более 3 мм. На поверхности можно заметить швы - место соединения частей разъемных форм. Некоторое однообра­зие прессованных изделий стремятся преодолеть за счет создания легкого рельефного узора на поверхности (фактурный пресс), прессования без верхнего кольца, позволяющего получить раз­ный у каждого изделия свободно сформированный край, сочета­ния прессования и гнутья (пресс-моллирование).

Прессовыдуванием на автоматах Г-28, ПМВ, ЛАМ-2 изготовляют стаканы и посуду сложных форм - графины, флако­ны и др. На автоматических линиях «Интергласс» прессовыдувани-ем вырабатывают рюмочные изделия. При этом чашу выдувают, а донышко и ножку прессуют и сваривают с чашей.

Другие методы формования менее распространены.

Возможные дефекты формования - кривизна изделий, несим­метричная приставка деталей, разнотолщинность стенки, склад­ки, морщины, царапины, мелкие трещины (посечки) поверхности и др.

При формовании ввиду низкой теплопроводности стекла, рез­кого и неравномерного охлаждения в изделиях возникают оста­точные напряжения, способные вызвать их самопроизвольное раз­рушение. Поэтому обязателен отжиг - термическая обработка, состоящая в нагревании изделий до 530-550 °С, выдерживании при этой температуре и последующем медленном охлаждении. При отжиге остаточные напряжения ослабляются до безопасной величины и равномерно распределяются по сечению изделий.

Первичные обработки заключаются в удалении колпачка из­делий после ручного выдувания, обработке края и дна изделий, притирке пробок к горлу графинов и флаконов. В прессованных изделиях проводят огневую полировку поверхности.

Декоративная обработка - это нанесение на изделия украше­ний (разделок) разного характера. Декор в большой мере опре­деляет эстетические достоинства посуды; он должен подчеркнуть прозрачность, блеск и игру света стекла, особенности формы из­делий и иметь самостоятельную художественную ценность. Де­кор - существенный признак ассортимента, один из главных ценообразующих факторов [1, C.67-71].