CHAPITRE 2 – PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES
81
5.4.1. Protection
Le dépôt d’un film lubrifiant est largement utilisé pour protéger la surface d’un verre qui vient d’être figé. On a vu que les filaments de verre E
sont systématiquement revêtus à la sortie de la filière d’un ensimage,
émulsion d’huile et d’amidon dans l’eau qui leur permet de glisser sans
dommage les uns par rapport aux autres.
Sur les lignes de production de verre plat, le ruban de verre est extrait
en continu du bain d’étain et introduit dans l’étenderie par la rotation des
trains de rouleaux d’acier sur lesquels il repose. La majeure partie de
l’effort d’entraînement du ruban est assurée par les rouleaux situés le plus
en amont. Si les contraintes tangentielles à la surface du verre sont trop
élevées, les microfissures peuvent donner naissance à des macrofissures
qu’on appelle accrocs. On évite ce risque en produisant autour du ruban
de verre, en tête d’étenderie, une atmosphère contenant du gaz sulfureux
et de la vapeur d’eau. Au contact de la surface chaude du verre sodocalcique, un film de sulfate de sodium est créé qui, à 550 °C, a un effet lubrifiant. La réduction du coefficient de frottement sur les rouleaux de tête
permet de transmettre une partie de l’effort d’entraînement du ruban aux
rouleaux situés en aval.
Lorsque, dans les années soixante, l’industrie verrière commença à
produire des bouteilles « allégées », il devint nécessaire, afin de maintenir
leur résistance mécanique à un niveau suffisant, de réduire sensiblement
l’abrasion qu’elles subissent sur les lignes de remplissage, où les frottements et les chocs sont intenses. À cette époque, les divers revêtements
lubrifiants, déposés à la sortie de l’arche de recuisson, n’apportaient pas
la protection espérée. On raconte qu’alors, un agent d’une société américaine, qui avait auparavant travaillé dans l’industrie céramique, se souvint que, pour accroître la brillance des assiettes, celles-ci étaient parfois
revêtues d’un film de TiO 2 , déposé sur l’assiette chaude par pyrolyse ou
hydrolyse d’un composé de titane et qu’incidemment on avait constaté
que les assiettes ainsi traitées étaient moins sensibles à l’abrasion. Cet
agent, dont l’identité reste mystérieuse, proposa de déposer sur la surface
du verre avant l’arche un film d’oxyde métallique jouant le rôle de revêtement précurseur pour un film lubrifiant, lui-même déposé en sortie
d’arche. On constata que ce double traitement apportait une protection
efficace dans les lignes de remplissage.
On suppose que le film d’oxyde sert de couche d’accrochage aux molécules organiques du second revêtement. Dans le cas historique des assiettes de céramique, il est vraisemblable que la couche lubrifiante provenait
de la décomposition de vapeurs d’huile présentes dans l’atmosphère de
l’usine.
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5.4.1. Protection
Le dépôt d’un film lubrifiant est largement utilisé pour protéger la surface d’un verre qui vient d’être figé. On a vu que les filaments de verre E
sont systématiquement revêtus à la sortie de la filière d’un ensimage,
émulsion d’huile et d’amidon dans l’eau qui leur permet de glisser sans
dommage les uns par rapport aux autres.
Sur les lignes de production de verre plat, le ruban de verre est extrait
en continu du bain d’étain et introduit dans l’étenderie par la rotation des
trains de rouleaux d’acier sur lesquels il repose. La majeure partie de
l’effort d’entraînement du ruban est assurée par les rouleaux situés le plus
en amont. Si les contraintes tangentielles à la surface du verre sont trop
élevées, les microfissures peuvent donner naissance à des macrofissures
qu’on appelle accrocs. On évite ce risque en produisant autour du ruban
de verre, en tête d’étenderie, une atmosphère contenant du gaz sulfureux
et de la vapeur d’eau. Au contact de la surface chaude du verre sodocalcique, un film de sulfate de sodium est créé qui, à 550 °C, a un effet lubrifiant. La réduction du coefficient de frottement sur les rouleaux de tête
permet de transmettre une partie de l’effort d’entraînement du ruban aux
rouleaux situés en aval.
Lorsque, dans les années soixante, l’industrie verrière commença à
produire des bouteilles « allégées », il devint nécessaire, afin de maintenir
leur résistance mécanique à un niveau suffisant, de réduire sensiblement
l’abrasion qu’elles subissent sur les lignes de remplissage, où les frottements et les chocs sont intenses. À cette époque, les divers revêtements
lubrifiants, déposés à la sortie de l’arche de recuisson, n’apportaient pas
la protection espérée. On raconte qu’alors, un agent d’une société américaine, qui avait auparavant travaillé dans l’industrie céramique, se souvint que, pour accroître la brillance des assiettes, celles-ci étaient parfois
revêtues d’un film de TiO 2 , déposé sur l’assiette chaude par pyrolyse ou
hydrolyse d’un composé de titane et qu’incidemment on avait constaté
que les assiettes ainsi traitées étaient moins sensibles à l’abrasion. Cet
agent, dont l’identité reste mystérieuse, proposa de déposer sur la surface
du verre avant l’arche un film d’oxyde métallique jouant le rôle de revêtement précurseur pour un film lubrifiant, lui-même déposé en sortie
d’arche. On constata que ce double traitement apportait une protection
efficace dans les lignes de remplissage.
On suppose que le film d’oxyde sert de couche d’accrochage aux molécules organiques du second revêtement. Dans le cas historique des assiettes de céramique, il est vraisemblable que la couche lubrifiante provenait
de la décomposition de vapeurs d’huile présentes dans l’atmosphère de
l’usine.