Оцінка якості скляних побутових товарів

 

Оптичні властивості скла - це заломлення, поглинання, відбиття і світлопропускання  світлового потоку, який падає на скло.

 

Показник заломлення залежить від  середовища, довжини хвилі світла і температури; з підвищенням останньої він зростає. Цей показник значно залежить від хімічного складу скла. Так, для натрій-кальцій-силікатного скла він знаходиться в межах 1,48-1,52, а для кришталевого 1,57-1,75. Гра світла кришталевого скла пояснюється саме високим показником заломлення. З цією метою вироби роблять більш товстостінними і прикрашають глибоким алмазним грануванням.

 

Поглинання світла склом є суттєвим його недоліком. Віконне скло, яке  пропускає менше 84% падаючого світлового потоку, неможливо використовувати для заскління житлових приміщень. Віконне скло поглинає до 2% світлового потоку, який проходить через нього, і перш за все - його ультрафіолетову частину. Найкраще пропускають світло, в тому числі ультрафіолетові промені, кварцове скло та увіолеве скло.

 

Відбиття світла скла залежить від  його природи, характеру поверхні. Великий  світловий потік відбивається від  рівної блискучої поверхні і менший - від матової.

 

Хімічні властивості скла. Здатність  скла протистояти руйнівній дії  різних хімічних реагентів характеризує його хімічну стійкість.

 

Механізм процесу, який протікає при  хімічній взаємодії скла з різними  хімічними реагентами (атмосферна волога, розчини солей), був вивчений акад. І.В. Гребенщиковим. Суть цього процесу  у гідролітичних та іонообмінних реакціях агресивних середовищ зі склом. Продуктами цієї взаємодії є вільні їдкі луги і плівка з гелю кремнієвої кислоти. Луговий розчин з поверхні скла в подальшому вимивається і видаляється, плівка ж геля кремнієвої кислоти з часом зміцнюється, і незважаючи на мізерну товщину (1-7 мкм), захищає скло від подальшого руйнування.

 

За такою схемою проходить взаємодія  скла з такими реагентами, як вода, волога атмосфера, розчини солей, кислот (крім плавильної, фосфорної). Інший вплив  на скло мають луги, фосфорна та плавильна кислоти. Вони діють не лише на силікати, але й на вільний кремнезем, який утворює каркас скла. Захисна плівка в цьому випадку не утворюється, і скло руйнується з постійною та помітною швидкістю. Процес руйнування скла проявляється в утворенні на його поверхні іризуючої плівки, а при більш глибокому руйнуванні - в порушенні гладкої поверхні, втратах міцності, появі сіруватих незмиваних напилів. Ці властивості скла мають величезне значення в процесі експлуатації, транспортування та зберігання скляних виробів.

 

Хімічна стійкість залежить також  від складу скла, температури, стану  поверхні та інших факторів. Так, скло кришталеве менш хімічно стійке порівняно  із звичайним; підвищення температури  скла чи діючих на нього реагентів, а також при наявності подряпин, мікроскопічних тріщин, дефектів поверхні, знижують хімічну стійкість. Лужно-вапнякове скло за хімічною стійкістю ділять на 3 групи: з вищою хімічною стійкістю, середньою та низькою.

 

Скло з високою хімічною стійкістю, як правило, має високі механічні і електроізоляційні властивості. Хімічна стійкість скла збільшується в декілька десятків разів у результаті теплової обробки (400-500°С) його поверхні, при цьому проходить ущільнення кремнеземної плівки. Крім того, хімічна стійкість виробів підвищується в декілька тисяч разів за рахунок отримання на їх поверхні захисних покриттів, які є гідрофобними (оксиди амонію чи цинку, кислотно-парафінові та ін.). Позитивний вплив на підвищення хімічної стійкості скла має відпалювання виробів в середовищі газів (SO2, SO3, СO2). При цьому проходить нейтралізація лужних оксидів і, перш за все, натрію і калію, якими збагачується поверхня скла при нагріванні.

 

 

.2 Характеристика споживних властивостей  скляних виробів

 

 

В процесі використання скляних  виробів завдяки споживним властивостям задовольняються певні потреби людини. Корисність виробів із скла для споживача визначається насамперед комплексом його функціональних, ергономічних, естетичних властивостей та надійністю.

 

Аналізуючи функціональні властивості скляного посуду, необхідно зазначити, що кожний виріб, незалежно від призначення, виконує дві основні функції: вміщує і зберігає їжу, напої. З цього посуду можна брати їжу, напої повністю чи частково по мірі необхідності. Якщо використання першої функції залежить в основному від властивостей скла, то другої - від конструкції виробу. Неорганічна природа силікатного скла, його висока щільність, хімічна та корозійна стійкість, стійкість до температурних та механічних навантажень забезпечують скляному посудові здатність зберігати властивості їжі та напоїв, що в ній знаходяться.

 

Конструкційне рішення форми та розмірів скловиробів безпосередньо  залежить від їх призначення. Так, для  зберігання значних кількостей рідини, що виливається невеликими порціями, розроблена форма графинів з вузьким горлом. Ці ж фактори обумовлюють форми та розміри посуду для вина.

 

Для виявлення специфічного аромату  коньяку функціонально придатні порівняно невеликі (75-100 см3) кулькоподібні  фужери, які звужуються доверху, з  тонкими стінками, які заповнюються лише на 1/3 і швидко сприймають тепло руки, що підсилює аромат напою.

 

Навпаки, для насичених вин функціонально  придатні високі вузькі бокали або  низькі широкі фужери. їх об'ємно-просторове вирішення перешкоджає виливанню  вина внаслідок швидкого утворення піни, в першому випадку - завдяки висоті, в другому - діаметрові посуду. Ці приклади показують, що при дослідженні функціональних властивостей посуду необхідно враховувати властивості їжі і напоїв, для яких цей посуд призначений, особливості і традиції їх вживання та інші фактори.

 

Ергономічні властивості характеризують, перш за все, зручність в користуванні скляними виробами і комфортність та їх гігієнічні властивості (рис. 1.1).

 

Комфортність побутового посуду визначається зручністю його зберігання, транспортування, миття тощо. Для комфортності посуду велике значення має форма виробу і його розмір, наявність, розташування та форма ручки, її розмір. Розміри ручок в усіх випадках повинні відповідати розмірам руки людини.

 

Для комфортності та гігієнічності посуду також велике значення має діаметр верхнього отвору. Гладка рівна поверхня скляного посуду є кращою, ніж нерівна, яка має шорсткість, гострі, ріжучі і дряпаючі місця. Наявність кутів, виступів і заглиблень також підвищує забрудненість виробів та ускладнює підтримку їх в чистоті. Перевозити, зберігати зручніше вироби, які при цьому займають меншу площу і т.п.

 

 

Рис 1.1. Схема групування ергономічних властивостей скляних виробів

 

 

Гігієнічні властивості обумовлені також природою і властивостями скла, яке є нешкідливим для організму людини і має високу хімічну стійкість. Оцінюючи гігієнічні властивості скляних виробів, враховують також простоту та легкість очищення і підтримку в чистоті цих виробів.

 

Естетичні властивості скляних  побутових товарів - це така група споживних властивостей, яка виявляє в чуттєво-сприйнятливих ознаках форми виробу суспільну цінність та соціально-культурну значущість і задовольняє естетичні потреби людини. Основними показниками естетичних властивостей скляних товарів є їх інформаційна виразність, раціональність форми, цілісність композиції, досконалість виробничого виконання та товарного вигляду (рис. 1.2).

 

Інформаційна виразність (інформаційність) форми - здатність виробу через особливості  форми відображати соціально-естетичні уявлення, які склалися в суспільстві. Одиничними показниками інформативності є художньо-образна виразність, оригінальність форми, відповідність стилю і моді.

 

Раціональність форми полягає  в єдності форми і змісту, виявленні  її відповідності умовам виробництва і експлуатації, правдивості відображення функціонально-конструкторської суті виробів. Саме дизайн товарів, обумовлений їх художнім конструюванням, передбачає раціональне поєднання показників зовнішнього вигляду з функціональними і ергономічними.

 

 

 

Рис. 1.2. Структура естетичних властивостей і показників скляних товарів

 

 

Цілісність композиції характеризує, гармонійну єдність частин і цілого, органічний взаємозв'язок елементів  форми виробу, його узгодженість з  іншими виробами, а також ефективність використання професійно-художніх засобів для створення композиційного вирішення. Комплексний показник композиційної цілісності характеризується такими одиничними показниками як гармонійність об'ємно-просторової структури, архітектонічність, пластичність, колорит, художньо-графічна виразність. Гармонійність об'ємно-просторової структури забезпечує взаємодію всіх елементів форми виробу між собою та з простором. Всі елементи форми повинні бути органічно поєднані один з одним, підпорядковані і мати єдиний характер завдяки належному використанню засобів композиції - пропорцій, масштабності, ритму, симетрії.

 

Досконалість виробничого виконання  та товарного вигляду характеризує чистоту виконання контурів, округлень  і з'єднань окремих елементів  виробу, ретельність нанесення декоративних і захисних покрить, інформаційних знаків, раціональність і рекламну виразність, пакування тощо. Пакування повинно не лише захищати товар в процесі зберігання і транспортування, а й бути естетично привабливим і постійно представляти (рекламувати) товар. Досконалість виробничого виконання виробу оцінюється певною кількістю одиничних і комплексних показників, що характеризують якість виконання технологічних операцій. Серед естетичних показників виділяється також товарний вигляд, під яким розуміють зовнішній вигляд, внутрішню обробку, виразність форми знаків, стійкість до пошкоджень та стабільність у експлуатації. Естетичне значення має не лише зміст інформації про товар, а й вибір кольору, шрифту для рекламних написів. Таким чином, залежність товарного вигляду виробу від конкретних умов виробництва та специфіки експлуатації виробу за призначенням і є досконалістю виробничого виконання та товарного вигляду. Згідно з діючою нормативною документацією, для скляних побутових товарів це точність, відтворення зразка (еталона); показники досконалості форми, декору; показники композиційної цілісності, виразності стильового рішення; досконалості виробничого виконання; кут гранування; показники заломлення, світлопроникність.

 

 

1.3 Вплив сировинних матеріалів на споживні властивості скляних побутових товарів

 

 

Сировинні матеріали скловиробництва  поділяють на основні та допоміжні. До основних матеріалів належать речовини, необхідні для введення в скломасу кислотних, лужних та лужноземельних оксидів, які забезпечують отримання виробів з необхідними фізичними і хімічними властивостями. Допоміжні матеріали вводять для зміни властивостей скла: одержання різного кольору скла, забезпечення необхідних умов для одержання високоякісних виробів, а також прискорення процесів варіння і просвітлювання скломаси.

 

До основних матеріалів належать кварцовий  пісок, борна кислота чи бура, польовий шпат, каолін, сода і сульфат натрію, поташ , вапняки і крейда, доломіт, сурик, оксиди цинку, алюмінію, кальцію, магнію і барію, нефелін, скляний бій та ін.

 

Допоміжні матеріали згідно з призначенням - це барвники, глушники, знебарвники, освітлювачі, окисники, відновники і прискорювачі варіння скла.

 

Барвники скла, в залежності від  того, чи в процесі варіння скла вони розчиняються і утворюють з кремнеземом забарвлені силікати, чи зберігаються у вигляді колоїдно-дисперсних частинок, мають відповідно назву молекулярні та колоїдно-дисперсні. Молекулярні барвники - це оксиди металів, які надають склу певний колір без додаткової теплової обробки. Колір скла залежить від виду і кількості барвника, хімічного складу скломаси, середовища та умов варіння. Так, оксид кобальту при невеликій кількості (0,1-0,5%) надає склу синій колір, при великій - фіолетово-синій з червоним відтінком. Сумісне введення сполук кобальту і пероксиду марганцю надають скловиробам пурпурового, фіолетового і чорного кольорів. Калієве скло при цьому забарвлюється інтенсивніше, ніж натрієве. Перекис марганцю забарвлює звичайне скло (натрій - кальцій силікатне) в червоно-фіолетовий колір; оксид нікелю це скло теж забарвлює в фіолетовий колір з коричневим відтінком, а калієве - в червоно-фіолетовий. Оксид міді надає склу блакитного (при вмісті 1-2%) чи зеленого кольору, а оксид хрому - зеленого. Жовтий колір одержуємо при введенні в скломасу сульфід кадмію, сульфіду заліза, оксиду урану. Крім того, широко застосовуються комбіновані барвники для збільшення кольорової гами скла. Білий колір надає поєднання двоксиду олова і кріоліту, чорний - оксиду марганцю (12-13%) і сульфіду заліза. Оксид заліза забарвлює скло в синьо-зелений колір, оксид заліза - в жовтий, а в комбінації вони дають скло зеленого кольору; змішуючи жовті і червоні барвники, отримують скло коричневого кольору тощо. В якості молекулярних барвників в останні десятиліття широко використовують оксиди рідкоземельних елементів: діоксид церію, оксид неодиму і празеодиму, оксид ербію, комбінацію оксидів неодиму та празеодиму (дидим). Ці барвники надають склу такі споживні властивості: високий показник світлозаломлення, світло-проникнення, стійке і рівномірне забарвлення. Так, скло, яке містить діоксид церію в присутності оксиду титану, має лимонно-жовтий колір з незначним червоним відтінком, а оксид неодиму надає склу фіолетово-бузкового кольору. Красивий колір скла - фіолетово-червоний - одержуємо при введенні оксиду празеодиму. Дидим забарвлює скло в синьо-блакитний колір, а оксид ербію - в рожевий.

 

Колоїдно-дисперсні барвники надають  склу певного кольору після теплової обробки (наводка), в результаті якої мікрочастинки барвника збільшуються до необхідного розміру (10-55 мкм). До таких барвників належать золото, срібло, мідь, селен, сурма, а також сульфіди свинцю, заліза, міді, кадмію, селену тощо. Так, для одержання скла рубінового кольору використовують 0,02% хлорного золота і діоксиду олова. В результаті реакції золото відновлюється до металевого і при наводці кристали його збільшуються, надаючи склу червоний (розмір кристалів золота 10-13мкм), рожевий (5-10 мкм) або коричневий (більше 13 мкм) колір. Таким методом наводиться мідний і селеновий рубіни, авантюрин та сульфідне скло, що містить сполуки сірки, які здатні утворювати широку гаму кольорів - від світло-жовтого до чорного. Особливе місце серед кольорового скла належить сульфідно-цинковому, в якому роль барвника виконує сульфід цинку, що утворюється при взаємодії оксиду цинку і сірки, які спеціально вводять в шихту.

 

Глушники додаються для одержання  молочно-білого непрозорого, напівпрозорого (опалового) чи ледь заглушеного скла, в якості яких використовують фосфорнокислі солі (солі амонію і кальцію), сполуки фтору (кріоліт, кремнефтористий натрій) оксид олова, тальк та ін.

 

Знебарвники застосовуються для усунення небажаних зеленуватих чи жовтуватих відтінків, причиною яких є домішки  оксидів заліза в скломасі. Існує два основних методи знебарвлення скломаси: фізичний і хімічний.

 

При фізичному знебарвленні в скло вводять речовини, які забарвлюють  його в колір, додатковий до зеленого (селен, оксид нікелю, оксид неодиму  й ін.), що створює ефект безбарвного скла.

 

Ступінь застосування хімічних знебарвників (селітра, триоксид миш'яку, триоксид сурми  й ін.) зводиться до того, що ці речовини при розпаданні виділяють велику кількість атомарного кисню, який сприяє переходу закису заліза в оксид. При  цьому інтенсивність забарвлення скла знижується в десятки разів і зеленуватий колір переходить в жовтуватий.

 

Освітлювачі сприяють видаленню із скломаси видимих різних газових  та повітряних включень, які понижують  якість готових виробів. Це триоксид миш'яку і селітра, амонійні солі, іноді сира деревина та інші паро- і газоутворюючі речовини, які через товщу скломаси рухаються наверх у вигляді великих бульбашок. При цьому скломаса активно переміщується (кипить) і дрібні бульбашки газу збираються в більш круглі, які легше видаляються з скломаси.

 

Прискорювачі варіння скломаси, окисники, відновники вводять в склад  для одержання відповідного ефекту. Так, прискорювачі (фтористоамонійні й  інші сполуки) інтенсифікують процес скловаріння; окисники, наприклад селітра, миш'яковий ангідрид тощо, необхідні для варіння кольорового скла, забарвленого молекулярними барвниками, і для обезбарвлення скла. Відновники (тирса, вугілля, сполуки олова й ін.) необхідні при варінні скла, колір якого одержаний завдяки колоїдним барвникам.