Thủy tinh được làm từ gì? Tìm hiểu vật liệu và quy trình sản xuất thủy tinh

Cập nhật vào 17/09/2024 bởi An Tâm Cách Nhiệt

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường xuyên tiếp xúc với thủy tinh mà không hề nhận ra sự đặc biệt của nó. Từ những cửa sổ trong suốt của nhà, chiếc ly nhẹ nhàng trong tay, đến những tấm gương phản chiếu mọi hình ảnh, thủy tinh đã trở thành 1 phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Nhưng liệu bạn đã từng tự hỏi thủy tinh được làm từ gì?

Thủy tinh được làm từ gì? Nguồn gốc và tính chất của thủy tinh

Chúng ta dễ dàng tìm thấy nhiều đồ vật làm bằng thủy tinh xung quanh chúng ta, ví dụ như ly uống nước, chai lọ mỹ phẩm, bình hoa và kính cửa sổ. Nhưng liệu bạn đã từng tự hỏi về bản chất và nguồn gốc của chất liệu này?

Thủy tinh làm từ gì?

Thủy tinh còn gọi là kính, kiểng, thuộc chất rắn vô định hình đồng nhất, có công thức hóa học là SiO₂. Chúng có gốc silicat, thường trong suốt và được pha trộn thêm các tạp chất để có được tính chất như ý muốn.

Đặc điểm và tính chất của thủy tinh là gì?

Tính chất của thủy tinh là gì? chưa được nhiều người biết đến. Vậy chúng ta hãy cùng tìm hiểu về đặc điểm và tính chất cơ bản của thủy tinh.

• Thủy tinh là chất rắn không màu, trong suốt, không gỉ theo thời gian.
• Ly thủy tinh, mặc dù tương đối cứng hơn so với kim loại, nhưng lại dễ vỡ khi chịu va đập mạnh.
• Thủy tính có điện trở suất cao nên không dẫn điện, có khả năng cách điện tốt
• Do có điện trở suất cao, thủy tinh không dẫn điện và có khả năng cách điện tốt.
• Không cháy và có khả năng chống ẩm cao.
• Kháng axit mạnh (trừ axit hydro fluorua) và không bị ăn mòn.
• Đặc tính trong suốt của thủy tinh cho phép ánh sáng truyền qua. Tuy nhiên, khả năng truyền ánh sáng phụ thuộc vào tỉ lệ giữa thủy tinh nguyên chất và tạp chất pha trộn trong quá trình sản xuất.
• Thủy tinh không có nhiệt độ nóng chảy cố định. Thường thì silicat được sử dụng làm nguyên liệu chính để sản xuất thủy tinh có nhiệt độ nóng chảy cao lên đến 2000 độ C. Các chất phụ gia được thêm vào để giảm nhiệt độ nóng chảy xuống khoảng 1000 độ C.

Nguồn gốc- lịch sử hình thành và phát triển của thủy tinh

Mặc dù chúng ta đã quen thuộc với vật liệu thủy tinh trong cuộc sống hiện đại, thực tế là nó đã tồn tại từ thời đồ đá. Người nguyên thủy đã sử dụng các loại đá vỏ chai để làm dao sắc. Sản xuất thủy tinh lần đầu được ghi nhận vào khoảng 2000 TCN ở Ai Cập, khi thủy tinh được sử dụng để men màu cho đồ gốm và các vật dụng khác.

Trong thế kỷ I TCN, kỹ thuật thổi thủy tinh đã được phát triển. Trong thời kỳ của đế chế La Mã, nhiều loại thủy tinh đã được tạo ra, chủ yếu là chai lọ và bình. Trong thiên niên kỷ tiếp theo, công nghệ sản xuất thủy tinh đã được cải tiến rộng rãi.

Từ năm 30 TCN đến năm 395 SCN, nhóm thợ thủy tinh Siri đã phát minh chiếc ống thổi, cho phép tạo ra các sản phẩm thủy tinh với hình dáng và độ dày khác nhau. Cũng trong thời kỳ này, khuôn hai nửa xuất hiện, giúp sản xuất hàng loạt sản phẩm thủy tinh giống nhau, giá cả phải chăng đối với dân thông thường.

Đến năm 1670, nghề thủy tinh đã trở nên phổ biến ở Đức, Bôhêmia và Anh, nơi George Ravenscroft đã phát minh ra kính chì. Trong thời gian này, người thợ Pháp đã sản xuất kính tấm bằng phương pháp mặt trụ.

Năm 1773, công ty kính tấm ở Anh trở thành trung tâm sản xuất kính cửa sổ chất lượng cao nhất thế giới. Đây là mốc đánh dấu sự phổ biến của kính cửa sổ với giá phải chăng cho đa số người dân.

Ngày nay, ngành công nghiệp thủy tinh phát triển mạnh mẽ với sự sử dụng công nghệ sản xuất hiện đại hơn. Các sản phẩm từ thủy tinh đa dạng về mẫu mã và hình thức, được người tiêu dùng đánh giá cao vì tính an toàn và thẩm mỹ.

Thủy tinh được sản xuất như thế nào? Bằng cách nào?

Thực tế, quá trình sản xuất thủy tinh không hề đơn giản. Nó đòi hỏi sự chuyên môn cao và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn vệ sinh. Quá trình này thường được thực hiện qua 7 bước sau:

• Bước 1. Chuẩn bị nguyên liệu: Để sản xuất thủy tinh, nguyên liệu chính là cát thạch anh (silicat). Nguyên liệu cần sạch, không chứa kim loại hay chất lẫn. Điều này ảnh hưởng đến độ trong suốt của sản phẩm. Nếu có sắt trong cát, thủy tinh sẽ có màu xanh lục. Để điều chỉnh màu sắc, Mangan đioxit được thêm vào quá trình sản xuất.
• Bước 2. Thêm chất phụ gia cần thiết: Để chế tạo thủy tinh từ cát, nhà sản xuất sử dụng các chất phụ gia như Natri Cacbonat (NANCO3) và Canxi Oxit (CaO) hoặc vôi sống. NANCO3 giúp hạ nhiệt độ nóng chảy, trong khi CaO/vôi sống giúp thủy tinh không bị thấm nước. Các chất hóa học khác cũng có thể được bổ sung tùy theo mục đích sử dụng, như oxit để tạo lấp lánh và mềm dẻo cho sản phẩm thủy tinh trang trí như bình hoa, lọ hoa…
• Bước 3. Nung chảy hỗn hợp: Hỗn hợp được đổ vào nồi chịu nhiệt và nung chảy với nhiệt độ cao. Đối với cát có NANCO3, nhiệt độ nung là 1500 độ C và đối với cát không có phụ gia, nhiệt độ nung là 2300 độ C. Quá trình này cần đảm bảo đồng nhất và loại bỏ bọt tăm trong hỗn hợp thủy tinh.
• Bước 4. Tạo độ đặc cho thủy tinh: Thợ thủy tinh loại bỏ bọt, khuấy đều và thêm các chất phụ gia như Natri Sunfat, Antimon oxit để tạo độ đặc quánh cho thủy tinh.
• Bước 5. Tạo hình cho thủy tinh: Để tạo hình thủy tinh, nhà sản xuất có thể sử dụng 3 phương pháp chính: sử dụng khuôn có sẵn, thủ công với ống thổi, hoặc rót thủy tinh vào bình chứa thiếc tan chảy và thổi bằng khí nitơ.
• Bước 6. Làm nguội thủy tinh: Sau khi tạo hình, sản phẩm thủy tinh sẽ được làm nguội trước khi tiến hành các công đoạn cuối cùng.
• Bước 7. Hoàn thiện, kiểm tra và đóng gói: Sau khi làm nguội, thủy tinh sẽ trải qua 1 vòng đun nóng để loại bỏ điểm tụ và tăng độ bền. Tiếp theo, sản phẩm được kiểm tra chất lượng để đảm bảo kích thước, độ trong, độ bền… đáp ứng yêu cầu. Những sản phẩm không đạt chất lượng sẽ được gia công và sản xuất lại. Cuối cùng, sản phẩm đạt chất lượng sẽ được đóng gói và giao tới khách hàng.

7 nhóm thủy tinh phổ biến hiện nay

Thủy tinh hiện có những loại cơ bản nào? Hiện nay, thủy tinh được chia thành 7 nhóm chính tùy thuộc vào đặc tính và mục đích sử dụng. Các nhóm này bao gồm:

1. Thủy tinh vô cơ: Là 1 loại thủy tinh thường, gồm nhiều loại thủy tinh khác nhau như oxit, nguyên tử, halogen, khancon, thủy tinh kim loại…
2. Thủy tinh đơn nguyên tử: Đây là loại thủy tinh chứa 1 loại nguyên tố (thuộc nhóm 5 và 6) trong bảng hệ thống tuần hoàn hóa học. Muốn sản xuất thành công loại thủy tinh này, người ta phải sử dụng tới phương pháp làm lạnh nhanh các chất nóng chảy.
3. Thủy tinh oxit: Loại thủy tinh này được hình thành từ 1 loại oxit hoặc nhiều loại oxit. Muốn biết cụ thể, người ta thường xác định lớp tạo thành thủy tinh như: P₂O₅, TeO₂, Al₂O₃, B₂O₃, SiO₂, GeO₂, …
4. Thủy tinh halogen: Bao gồm 2 loại thành phần hóa học cơ bản là BeF₂ và ZnCl₂. Riêng halogen BeF₂ sẽ tạo được nhiều loại thủy tinh Fluorit.
5. Thủy tinh hỗn hợp: Là tên gọi chung của 3 loại thủy tinh gồm có Oxit– Halogen; Oxit– Khancon và Halogen– Khancon.
6. Thủy tinh hữu cơ: Hay còn được gọi bằng cái tên thủy tinh plexiglas. Đây là dòng thủy tinh có nhiều ưu điểm nổi bật như độ bền dẻo, chống ăn mòn và chống oxi hóa.
7. Gốm thủy tinh: Là loại vật liệu thủy tinh có sự kết hợp giữa gốm cổ xưa và thủy tinh nhưng vẫn đảm bảo được sự an toàn tuyệt đối cho sản phẩm. Ngoài ra, gốm thủy tinh cũng có độ bền cơ học cao khi ở nhiệt độ cao.

Công dụng của thủy tinh là gì?

Thủy tinh sở hữu những tính chất vượt trội nên chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đời sống hiện nay. Bạn có thể bắt gặp rất nhiều đồ dùng bằng thủy tinh xuất hiện trong chính gia đình mình hoặc tại các nơi làm việc, học tập. Cụ thể công dụng của thủy tinh như sau:

• Trong lĩnh vực y tế: Ống nghiệm thủy tinh, mặt kính hiển vi, máy kiểm mẫu, các linh kiện khác.
• Trong lĩnh vực trang trí nội thất: Với khả năng truyền ánh sáng tốt và trong suốt của thủy tinh nên người ta dùng thủy tinh để chế tạo các loại đèn chùm, đèn trang trí, đèn treo tường,… giúp căn phòng trở nên sang trọng, cao cấp.
• Trong công nghiệp thực phẩm: Với khả năng trơ giúp chống lại sự tấn công của hóa chất và hầu như có thể chịu được tác động của nước nên thủy tinh được dùng để sản xuất các loại hộp đựng thực phẩm, chén cơm, chai lọ, ly thủy tinh uống nước…
• Trong lĩnh vực mỹ phẩm: Sản xuất các chai lọ thủy tinh đựng mỹ phẩm như nước hoa, kem dưỡng da, toner… Các chai lọ làm từ thủy tinh giúp bảo quản thứ có bên trong mà vẫn đáp ứng tính thẩm mỹ.
• Trong lĩnh vực đời sống khác: Thủy tinh cũng được dùng làm chén bát, tô, linh kiện điện tử, kính cửa sổ, đèn điện, cách nhiệt… và rất nhiều sản phẩm khác nữa.

Ưu và nhược điểm của các sản phẩm làm từ thủy tinh

Có thể thấy vật liệu làm từ thủy tinh được ứng dụng để sản xuất ra rất nhiều sản phẩm sử dụng trong đời sống. Và các sản phẩm làm từ thủy tinh luôn được người tiêu dùng ưu tiên lựa chọn so với các sản phẩm làm từ vật liệu khác như nhựa, inox,… Vậy ưu điểm và nhược điểm của các sản phẩm làm từ thủy tinh là gì?

Tuy nhiên, có thể khắc phục những nhược điểm của đồ thủy tinh bằng cách lựa chọn sản phẩm từ các thương hiệu uy tín và đáng tin cậy. Khi mua đồ thủy tinh, hãy tìm hiểu về nguồn gốc và chất lượng của sản phẩm.

Top 6 thương hiệu cung cấp đồ thủy tinh chất lượng cao

Ngày nay, khi mà nhu cầu sử dụng các sản phẩm làm từ thủy tinh ngày càng lớn thì càng xuất hiện nhiều công ty, thương hiệu sản xuất và cung cấp các mặt hàng làm từ thủy tinh nhằm đáp ứng được nhu cầu của con người.

Sau đây là 1 số thương hiệu cung cấp sản phẩm từ thủy tinh có tiếng ở trên thế giới:

1. Pyrex: Thương hiệu nổi tiếng với độ bền và chịu nhiệt cao, phù hợp cho việc sử dụng trong lò vi sóng.
2. Duralex: Sản phẩm thủy tinh chất lượng cao, chịu va đập tốt và không dễ vỡ.
3. Libbey: Thương hiệu thủy tinh chuyên về đồ uống, có nhiều sản phẩm đa dạng và kiểu dáng đẹp.
4. Anchor Hocking: Sản phẩm thủy tinh với thiết kế đẹp mắt và đa dạng, được đánh giá cao về chất lượng.
5. Schott Zwiesel: Thương hiệu chuyên về đồ thủy tinh cao cấp, độ trong suốt và độ bền tốt.
6. Bormioli Rocco: Thương hiệu thủy tinh Ý nổi tiếng với độ bền, đa dạng sản phẩm và kiểu dáng đẹp.

Những câu hỏi thường gặp về thủy tinh

1. Thủy tinh loại nào thì độc hại?

1 nghiên cứu đã chỉ ra rằng thủy tinh tráng men có thể chứa chì và cadmium.Nghiên cứu bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Plymouth.

2. Các thành phần chính của thủy tinh là gì?

Khoảng 60 phần cát ~24%. Khoảng 180 phần kali cacbonat ~74%. Khoảng 5 phần vôi  ~2%. Để thủy tinh có màu sắc và các đặc tính khác, người ta sử dụng các chất phụ gia như kim loại và đất hiếm.

3. Thủy tinh màu được làm như thế nào?

Thủy tinh màu có thể được sản xuất bằng cách thêm vật liệu tạo màu, lớp phủ màu tiếp theo hoặc in chìm trong suốt.

4. Nhiệt độ nóng chảy của thủy tinh là bao nhiêu?

Tùy thuộc vào loại thủy tinh và thành phần của thủy tinh, nhiệt độ nóng chảy nằm trong khoảng từ 1000 đến 1600°C

An Tâm chuyên cung cấp tấm bông thủy tinh Glass wool

An Tâm đã có nhiều năm kinh nghiệm và uy tín trong việc sản xuất và cung cấp các sản phẩm cách nhiệt hàng đầu. Đặc biệt, tấm bông thủy tinh Glass wool của họ được đánh giá cao về hiệu suất cách nhiệt và khả năng chống cháy. Đây là giải pháp lý tưởng cho việc cách âm và cách nhiệt trong các công trình xây dựng như nhà ở, tòa nhà thương mại, nhà máy sản xuất, và nhiều ứng dụng khác.

Với các tính năng vượt trội của tấm bông thủy tinh Glass wool, An Tâm cam kết mang đến cho khách hàng sự an tâm về chất lượng và hiệu quả. Sản phẩm của họ không chỉ giúp giảm tiếng ồn, điều hòa nhiệt độ trong không gian sống và làm việc mà còn đáng tin cậy để bảo vệ an toàn và sức khỏe của người sử dụng.

Ngoài ra, An Tâm có đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm và chuyên môn cao trong việc tư vấn và hỗ trợ khách hàng. Họ luôn sẵn sàng lắng nghe và đáp ứng các yêu cầu cụ thể của khách hàng để đảm bảo rằng sản phẩm và dịch vụ được cung cấp đúng theo mong đợi.

Với tấm bông thủy tinh Glass wool chất lượng từ An Tâm, bạn có thể hoàn toàn yên tâm về chất lượng và hiệu suất của sản phẩm. Hãy liên hệ với An Tâm ngay hôm nay để biết thêm thông tin chi tiết và tìm hiểu về cách sản phẩm của họ có thể đáp ứng nhu cầu của bạn.

Thông tin liên hệ: 

Trên đây là 1 số chia sẻ của An Tâm giúp bạn hiểu được thủy tinh được làm từ gì cũng như các đặc tính, công dụng của chúng. Từ đó có thể đưa ra quyết định cuối cùng có nên sử dụng các sản phẩm từ vật liệu thủy tinh hay không. Nếu còn bất cứ thắc mắc nào khác cần giải đáp, vui lòng liên hệ ngay với An Tâm nhé!