Verfahrenstechnik 3/2018

VERFAHRENSTECHNIK IM ALLTAG I SERIE
Das Glasperlenspiel
Aus einem Sandgemisch oder aus Altglas – Murmelherstellung leicht gemacht
Murmeln faszinieren Kinder wie Erwachsene gleichermaßen –
völlig rund und glatt, in unterschiedlichen Farben und Mustern
kullern sie über abenteuerliche Holzbahnen oder durch
Kinderzimmer. Die meisten Glasmurmeln werden heutzutage
maschinell gefertigt.
Murmeln lassen sich aus Altglas ebenso
herstellen wie aus einem Gemisch
von ca. 70 % Siliziumdioxid (SiO 2
), 15–20 %
Natriumoxid (Na 2
O) und 10–15 %Calciumoxid
(CaO). Dabei sorgt Quarzsand als fast
reiner SiO 2
-Träger für die Netzwerkbildung.
Soda (Na 2
CO 3
) und Pottasche
(K 2
CO 3
) dienen als Flussmittel, um den
Schmelzpunkt von Siliziumoxid zu senken.
In der Schmelze wird Kohlenstoffdioxid
frei und löst sich als Gas aus dem Glas. Der
Kalk dient auch als Netzwerkwandler.
Während des Schmelzens zersetzt er sich
zu Kohlendioxid und Calciumoxid. CaO
erhöht in mäßiger Zugabe (10–15 %) die
Härte und chemische Beständigkeit des
Glases. Als färbende Substanzen können
Metalloxide eingesetzt werden.
Zunächst werden die Rohstoffe, die Altglasscherben
oder eine Mischung davon in
einem Ofen bei rd. 1 200 °C erhitzt. Nach
16 h fließt die Schmelze durch eine Auslassöffnung
im Boden ab. Dabei wird der
Schmelzestrang durch einen Schieber in
schnellem Takt unterbrochen – die Murmelrohlinge
entstehen. Je nach Zeitintervall
lassen sich so kleinere oder größere
Rohlinge erzeugen.
Automatisierter Prozess
Zwischen zwei rotierenden und leicht abfallenden
Walzen rollen sich die Rohlinge
rund, die Rotation der Walzen sorgt dabei
dafür, dass das Glas nicht an der Oberfläche
haften bleibt. Das Aussehen der Murmeln
kann nun nicht mehr verändert werden
– hierfür waren die Metalloxidzusätze,
die Schmelztemperatur und die Sauerstoffzugabe
im Ofen verantwortlich.
Die vollständige Abkühlung der Murmeln
dauert 72 Stunden. Eine Sortieranlage
trennt die Murmeln der Größe
nach – zu kleine oder zu große Kugeln
werden automatisch aussortiert.
Glasmurmeln mit besonderen „Innereien“
werden auch heute noch von Glasbläsern
in einem aufwändigen Verfahren
manuell hergestellt. Hierzu können farbige
Glasstäbe in mehreren Lagen eingeschmolzen
und durch Klarglasschichten getrennt
werden. Mithilfe von Formen lassen sich
die Kugeln gestalten.
(kf)
50 VERFAHRENSTECHNIK 3/2018