شیشه از قدیم تا حال

شیشه

مواد تشکیل دهنده شیشه

امروزه نیز همانند زمان باستان، مواد خام لازم برای ساخت شیشه عبارتند از: ماسه، سودا و سنگ آهن یا گچ. از نقطه نظر شیمیایی، شیشه شامل ترکیبات سیلیکات‏ها با اکسیدهای قلیایی و قلیایی خاکی است. پس از ذوب، شیشه‏ای که ترکیب صحیحی دارد و عملیات سردکردنِ آن صحیح انجام می‏گیرد، نباید پس از انجماد حالت بلورین پیدا کند.

برای ساختن شیشه صدها دستورالعمل وجود دارد که یکی از آنها به شرح زیر است:‌59 قسمت ماسه کوارتز، 17 قسمت سودا، 15 قسمت دولومیت، 4 قسمت سنگ آهک، 3 قسمت سولفات سدیم و کربن، و  1 قسمت فلدسپار را بطور کامل با هم مخلوط می‏کنند. به این مخلوط 20 تا 30 درصد خرده‏شیشه می‏افزایند و سپس مخلوط حاصل را در کوره‏های مخزنی با ظرفیت 1500 تُن و یا در کوره‌ پاتیل‏دار که شامل چند پاتیل هر یک با ظرفیت حدود 2 تن است، ذوب می‏کنند. ابتدا روانسازها، یعنی سودا و خرده‏شیشه مخلوط، ذوب می‏شوند. سودای مذاب با ماسه، سلیکات‏های قلیایی دارای نقطه‌ ذوب پایین را بوجود می‏آورد. این سیلیکات‏ها با اجزای دارای نقطه ذوب بالا وارد واکنش بعدی می‏شوند و شیشه مذاب نهایی را بوجود می‏آورند. دی اکسید کربنِ کربنات‏ها در طول ذوب و نیز در انتهای فرایند ذوب که دما قدری بالا است آزاد می‏شود. پس از آن دما از oc1500ـ1400 که دمای ذوب است، به oc1200ـ900 کاهش می‏یابد. تغییر رنگ نامطلوب شیشه به روش‏های گوناگون برطرف می‏شود؛‌ مثلاً با افزودن دی اکسید منگنز، اکسید آنتیموان و آرسنیک. شیشه رنگی با اضافه کردن اکسیدهای فلزی (آهن، مس، منگنز، کروم و غیره) تولید می‏شود. کوره ذوب شیشه را با نفت یا گاز گرم می‏کنند. گاز و هوای احتراق از درون یک مُبدل گرما می‏گذرند و به این ترتیب، دمای آنها قبل از وقوع احتراق در کوره، بالا می‏رود (کوره‏های باززا). بسته به ترکیب، شیشه مذاب غلیظ از طریق ریخته‏گری، نورد، کشیدن، قالبگیری،‌ دمیدن، ‌چرخاندن یا پرس کردن ــ چه همراه با دمیدن و چه بدون آن ــ به شکل‏های مورد نظر درآورده می‏شود. این فرایندها را غالباً ماشین‏ها انجام می‏دهند.

مواد تشکیل دهنده شیشه

فرایندهای شکل‏ دهی

فرایندهای شکل‏ دهی، دستی معمولاً‌ همراه با دمیدن در لوله‏های دم، امروزه به نسبت کمتر مورد استفاده قرار می‏گیرند. پس از شکل‏ دهی شیشه، بسیار ضروری است که سرد کردن به طرز صحیحی انجام گیرد، طوری که شیشه تا حد امکان از تنش رها نگهداشته شود. شیشه جام، شیشه نوردشده، ظروف شیشه‏ای توخالی و… را می‏توان با برش دادن، مته کردن، فرزکاری، جوش دادن، خم کردن، اسید خوراندن، سنباده زدن، حک کردن،‌ پرداخت کردن،‌ میناکارری و… ، بصورت اشیاء مختلف درآورد.شیشه‏ های خاصی که استفاده‏های صنعتی و علمی دارند (مثلاً شیشه‏های فیلتر، شیشه‏های نسوز، شیشه‏های مقاوم در برابر عوامل شیمیایی، شیشه‏های چکش‏خور و غیره) با استفاده از مواد افزودنیِ براساس دستورالعمل استاندارد و یا به‏ کارگیری مواد خام کاملاً‌ متفاوت با مواد عنوان‏شده در بالا، ساخته می‏شوند. این شیشه‏های خاص را معمولاً در پاتیل‏های نسبتاً کوچک (که از اکسید آلومینیم یا دیگر مواد نسوز و مقاوم در برابر دماهای بالا ساخته شده‏اند) تولید می‏کنند.