Fabrication du verre
Les matières premières
Le verre est fabriqué à partir de trois composants naturels :
- la silice (SIO2) provenant du sable
de carrière, assure la vitrification. Elle est le composant essentiel
du verre.
- la soude (NA2O) a essentiellement pour fonction d'abaisser
la température de fusion à 1500°C.
- la chaux : sert de stabilisant et évite que le verre ne se
cristallise au cours du refroidissement.
En fonction des proportions respectives de chacun de ces composants, on
produit des verres de qualité différente. Le verre d'emballage est un
verre sodo-calcique dont la composition de base respecte généralement
les proportions suivantes : 70 % de silice, 15 % de soude et 10 % de
chaux, auxquels on peut ajouter une proportion variable de calcin (voir
Savoir plus). A ces éléments principaux sont adjoints en petite
quantité des composants divers parmi lesquels les oxydes métalliques,
qui assurent la coloration du verre.
La fusion
Le mélange des matières premières est transporté par tapis roulant
jusqu'à la trémie d'alimentation du four. La fusion de la composition à
1500°C s'effectue dans un four constitué d'un bassin, énorme cuve en
matériau réfractaire, à niveau constant et à débordement. Dans la
dernière partie du four, le verre fondu est affiné : il est débarrassé
des bulles de gaz nées des réactions chimiques qui s'opèrent au cours
de la fusion. Le verre affiné en fusion s'écoule dans des couloirs ou
feeders qui alimentent les machines de formage de bouteilles.
Un four fonctionne en continu, jour et nuit, pendant 4 à 8 ans. Les
fours, destinés à la production de bouteilles, peuvent produire jusqu'à
500 tonnes de verre par jour.
Le formage
A l'extrémité des feeders, la coulée de verre est transformée, à l'aide
de ciseaux automatiques, en gouttes de verre, appelées paraisons. La
température de la paraison se situe entre 1100 et 1300° ; elle doit
être transformée rapidement car, à partir de 750°, le verre perd sa
plasticité. La paraison est soufflée grâce à de l'air comprimé dans un
moule ébaucheur puis dans un moule finisseur.
La recuisson
Un refroidissement brutal de la bouteille la rendrait cassante. L'arche
de recuisson permet le refroidissement progressif du verre, de 350° à
la température ambiante.
Le contrôle qualité
Une série de contrôles permet d'éliminer les bouteilles ne répondant
pas aux exigences de leur commercialisation. L'aspect, les dimensions,
la présence d'infondus constituent les critères de sélection. Les
bouteilles défectueuses seront transformées en calcin et refondues, les
bouteilles répondant aux critères de qualité seront dirigées vers les
lignes de conditionnement, stockées sur palettes, puis
livrées.
Les différentes productions de verre
- la production de verre technique : destinée à la
fabrication de verrerie de laboratoire, d'ampoules électriques, de
tubes de télévision, ainsi qu'à la lunetterie et à l'optique.
- la production du verre plat, glaces et verres à vitres. Le
verre plat est une feuille de verre étirée
par
laminage (passage entre deux rouleaux),
par suspension verticale pour le verre à vitre,
par flottage : le verre en fusion est versé sur un bain d'étain en
fusion.Ce procédé permet d'obtenir des verres de très haute qualité
dont les deux faces sont rigoureusement parallèles. C'est à l'aide de
ce procédé que l'on fabrique le verre destiné aux miroirs, aux vitrines
de magasins, aux vitres automobiles.
- la production de verre filé, ou fibres de verre, dont la
fabrication industrielle n'a commencé qu'un peu avant la seconde guerre
mondiale.
Il existe trois types de
fibres de verre :
les fibres courtes, ou paille de verre, utilisée en isolation,
les fibres longues, ou fibres textiles, qui offrent une très grande
résistance mécanique. Ces fibres sont utilisées en aéronautique, dans
l'industrie aérospatiale et dans la fabrication de matériaux composites
à partir desquels on produit des coques de bateaux, des carrosseries
automobiles,
les fibres optiques, utilisées en télécommunication et dans la
transmission des signaux.
- enfin, la production du verre creux, la plus importante en
terme de tonnage produit, alimente le marché en bouteilles, flacons,
bocaux et pots (verre d'emballage) ainsi qu'en gobeleterie.
Utilisation du verre
Le verre possède de nombreuses
qualités qui en font un matériau d'emballage unique. Transparent, dur
et isolant, il résiste particulièrement bien aux agents atmosphériques
et chimiques. Il supporte très bien le froid et la chaleur extrêmes,
sans casser ni se dilater. Il offre une conservation parfaite. Pour le
faire fondre, il faut le porter à une température supérieure à 1000° C,
ce qui rend le verre très précieux pour la fabrication d'objets exposés
à une forte chaleur.