مراحل ساخت شیشه | ماده اولیه شیشه چیست؟
در این صفحه از تولید شیشه سکوریت با موارد زیر آشنا شوید:
ساخت شیشه در گذشته به صورت دستی و توسط کوره‌های کوچک ذوب که تنها توانایی ساخت یک نوع شیشه را داشت انجام می شد. اکنون با گذر زمان روش‌های ساخت شیشه تغییر کرده و به صورت کاملاً صنعتی و در کارخانه تبدیل شده است. کارخانه شیشه شرکت رامادُر مجهز به آخرین تکنولوژی روز در تولید انواع شیشه‌های سکوریت، شیشه لمینت می‌باشد و تمام فرایندها، روش ساخت، برش شیشه و همچنین مواد اولیه در کارخانه شیشه باید به صورت مکانیزه انجام شود تا مقاومت و سختی شیشه حفظ شده و از کیفیت بالایی برخوردار باشد. از جمله کارایی شیشه سکوریت می توان در مواردی چون شیشه پارتیشن، شیشه بالکن، شیشه حمام و...اشاره کرد.
شیشه چیست؟
شیشه به عنوان یکی از مواد اولیه بسیار مفید و کارآمدی بود که در گذشته های دور توسط بشر کشف شد. ابتدای پیدایش و کشف شیشه در اثر فرایندهایی بود که در به وجود آمدن شیشه در ابتدا در اثر ایجاد آتش فشان ها رخ می داد، این فرایند در اثر ترکیب مواد اولیه که پایه آن سیلیس می باشد و گرمای شدیدی که مواد آتش فشانی به مواد اولیه شیشه وارد می کرد و در اثر سرد شدن و تغییر دما، مواد شیشه به وجود می آمد به دلیل نوع ساختار شیشه و شکل پذیر بودن آن با گذشت زمان و پیشرفت علم و تکنولوژی، انسان ها به فکر ساخت شیشه به شکل ها و انواع مختلف افتادند.
ویژگی های شیشه
- شیشه ماده‌ای شفاف است که نور را به راحتی و به صورت کامل از خود عبور می‌دهد و موجب می‌شود تا تصاویر پشت آن به وضوح قابل مشاهده باشد.
- زمانی که شیشه را ذوب می‌کنند مانند هر مایع دیگری رفتار گرانروی دارد و با کاهش دمای آن خاصیت گرانروی خود را از دست داده و به حالت آرایش منظم شکل می‌گیرد. به همین دلیل از نظر ساختار مولکولی همانند مایعات نامنظم و همانند جامدات سخت و غیر متحرک می‌باشند. شیشه برای این که به این خاصیت دست یابد باید دمای بسیار بالایی به آن وارد شود.
- برایتولید شیشه سکوریت برخلاف دمای ذوب شیشه معمولی باید دمای بسیار بالایی به آن وارد شود، تا خمیر شیشه به حالت مایع درآید. دمایی نزدیک به 700 درجه سانتی گراد. دمای بالا در تولید شیشه سکوریت موجب می‌شود تا مقاومت مکانیکی شیشه افزایش بسیار بالایی یابد.
مواد اولیه شیشه چیست | مواد اولیه ساخت شیشه | ماده اولیه شیشه
مواد اولیه شیشه چیست؟ ابتدا باید با مفهوم آن آشنا شد. شیشه یک جامد غیر بلوری می‌باشد که می‌تواند شکل یک جامد سخت و شکننده و یک ماده مذاب روان داشته باشد، این رفتار انتقال شیشه نامیده می‌شود. برای بررسی رفتار شیشه که به صورت بلوری شکننده یا مایعی لاستیکی شکل می‌باشد؛ باید از مواد اولیه ساخت شیشه که تشکیل‌دهنده شیشه است آگاهی داشت. مواد اولیه صنعت شیشه و انواع آن را به اختصار مطرح می کنیم:
- سیلیس: سیلیس یا دی‌اکسید سیلیسیم مهمترین ماده تشکیل دهنده شیشه است. این ماده از دانه‌های کوارتز تشکیل شده و به شیشه خاصیت شفافیت و سختی می‌بخشد.
- کربنات سدیم: این ماده به عنوان مذاب کننده در فرآیند تولید شیشه عمل می‌کند و باعث کاهش دمای ذوب سیلیس می‌شود. همچنین به بهبود خواص شیشه کمک می‌کند.
- آهک: آهک به شیشه مقاومت در برابر تغییرات حرارتی و نفوذ آب را افزایش می‌دهد.
- فلدسپار: این ماده به عنوان یک تعدیل‌کننده در مواد تشکیل دهنده شیشه استفاده می‌شود. افزودن فلدسپار به شیشه می‌تواند دمای ذوب را کاهش داده و خواص شیشه را بهبود بخشد.
این مواد به ترتیب مختلفی ترکیب می‌شوند و در دمای بالا ذوب می‌شوند تا شیشه تشکیل شود. ترکیب صحیح این مواد و کنترل دقیق در فرآیند تولید، به کیفیت و خواص نهایی شیشه تأثیر می‌گذارد.
ماده اولیه شیشه در سایر مواد به صورت بازیافت شیشه‌های دیگر می‌باشد که برای کاهش حباب داخل شیشه و افزایش مقاومت به آن سدیم سولفات - سدیم کلرید - تری اکسید آنتیموان اضافه می‌نمایند.
مراحل ساخت شیشه
برای تولید شیشه معمولا از ماسه سیلیسی به همراه مواد دیگری همچون کربنات کلسیم یا آهک و کربنات سدیم یا سودا اش استفاده می شود. کربنات سدیم (سودا اش) به منظور کاهش دمای ذوب ماسه سیلیسی مصرف می گردد در نتیجه می تواند هزینه انرژی در کارخانه را کاهش دهد ولی این ماده یک ایراد دارد. کربنات سدیم در آب حل می شود به همین خاطر به آن کربنات کلسیم یا آهک اضافه می کنند تا مانع از حل شدن شیشه در آب شود. محصول نهایی شیشه ی کربنات-آهک-سیلیس نام دارد که ما آن را با نام شیشه می شناسیم. مراحل تهیه شیشه عبارتند از:
- ترکیب مواد اولیه ماسه ، کربنات کلسیم و کربنات سدیم به صورت پودری
- تنظیم اندازه مواد اولیه و ترکیب با چهار تا پنج درصد آب
- ذوب کردن همه مواد با هم در کوره در دمای بالای 1700 درجه سانتی گراد به منظور تهیه خمیر شیشه
- خارج کردن گاز های موجود در خمیر و بیرنگ کردن آن
- تزریق در قالب های مختلف به منظور تولید بطری ، ظروف ، شیشه تخت ، جام و ...
- پخت نهایی شیشه در دمایی مشخص به منظور افزایش مقاومت آن
مراحل ساخت شیشه فلوت
- شیشه در داخل کوره‌ای به دمای 1600 درجه سانتی گراد ذوب و به حالت خمیری درمی‌آید.
- مواد ذوب شده شیشه از طریق لوله ای که دمای داخلی آن 1000 درجه سانتی گراد می‌باشد به داخل گوی مواد هدایت می‌شود که در این مرحله شیشه به صورت گسترده و یکدست روی مواد مذاب شناور می‌شود تا جایی که شیشه به ضخامت دلخواه در بیاید.
- در تولید شیشه ابعاد بیشتر از 3 متر نمی‌باشد و با کنترل دما در داخل کوره دما را از 1000 به 700 درجه کاهش داده می‌شود تا شیشه پیوستگی و سفتی لازم را بدست آورد تا بتواند از گوی خارج شود. سپس به کانال تنش‌زدا هدایت می‌شود تا مرحله سخت و مقاوم شدن شیشه رخ دهد.
- بعد از مرحله کنترل و بررسی کیفیت، شیشه به بازار مصرف عرضه می‌شود.
کوره تولید شیشه
کوره یکی از مهم ترین لازمه‌های تولید شیشه است. کوره‌ها در انواع مختلفی تولید و عرضه می‌شوند. انواع کوره عبارتند از
- کوره کانوکشن: به کمک هوای درون کوره، این گرما را به شیشه منتقل می سازند. این نوع کوره ها اندکی گرانتر از نوع المنتال بوده و همچنین به دلیل القای گرما به کمک هوا، شیشه سکوریت یکپارچه تر و با کیفیت بالاتری تولید می شود.
- کوره های المنتال: کوره هایی هستند که گرما را به وسیله ی المنت به شیشه القا می نماید.
معمولا تولید شیشه های سکوریت در 2 کوره تخت و ورتیکال انجام می پذیرد. استفاده از کوره های ورتیکال به دلیل تولید کمتر، افتادن جای گیره ها بر روی شیشه و خمیدگی زیاد بر روی شیشه های سکوریت بسیار محدود شده و در عوض استفاده از کوره های هوریزانتال به دلیل افزایش چند برابری تولید، عدم تغییر ابعاد پس از تولید و نیز خمیدگی و قوس کمتر استقبال بیشتری داشته است.
تبدیل ماسه به شیشه | طرز ساخت شیشه از ماسه
ماسه به‌عنوان یکی از مواد اصلی در ترکیبات عناصر شیشه به چشم می‌خورد. قبل از هر چیزی باید بدانیم که ترکیب اصلی شیشه از ماسه، آهک و کربنات سدیم می‌باشد. در تبدیل ماسه به شیشه، ماسه مورد نیاز باید تقریباً از کوارتز خالص باشد. وقتی این مولکول ها در دمای بالا گرم شوند، شن ذوب می شود و ساختار بلوری خود را از دست می دهد و با خنک شدن ساختار کاملاً متفاوتی به دست می آید. این ساختار، در سطح مولکولی، جایی بین مایع و جامد است. در بسیاری از موارد تعیین محل احداث کارخانه شیشه براساس منطقه‌های ته‌نشین شدن ماسه شیشه تعیین می‌شود. باید توجه داشت که در تبدیل ماسه به شیشه میزان آهن موجود در ماسه نباید از حد مجاز و معین برای مصارف مختلف تجاوز کند؛ زیرا در این صورت موجب تیره شدن شیشه‌ها می‌گردد.
در فرایند تبدیل ماسه به شیشه عناصر دیگری نیز اضافی می‌گردد که در میزان مقاومت، رنگ، شفافیت و... تأثیر می‌گذارد. شیشه از مواد شیمیایی گوناگونی ساخته شده است که مهمترین این مواد از مواد معدنی است که می‌توان اكسيدهای سيليسيم، فسفر و آرسينيك را نام برد. برای ظروف غذاخوری، مقدار آهن موجود در ماسه نباید از 45% تجاوز کند، چرا که آهن تاثیر نامطلوبی بر رنگ اغلب شیشه‌ها دارد.
مواد تشکیل دهنده شیشه چیست؟
شیشه از موادی چون ماسه، آهک، کربنات سدیم، سیلیس تشکیل یافتهاند.
آیا معادن سیلیس در کشورمون وجود دارد یا به صورت واردات در اخیار کارخانجات مادر قرار می گیرد؟
ایران دارای معادن بسیار زیاد سیلیس می باشد و خود یکی از بزرگترین صادر کننده سیلیس در جهان می باشد.
جام های تولید شیشه در چه ابعادی برش می خورد؟
اصولا شیشه خام را با هر ابعادی می توان در کارخانه مادر برش داد و شیشه ها در فرایند تولید به صورت یک پارچه می باشد و آنها را به ابعاد سفارشی کارخانجات سکوریت برش می دهند. جا به جایی شیشه ها موضوعی هست که نمیتوان شیشه ها را از حدی بزرگتر تولید کرد.
کارخانجات مادر تولید شیشه کدامند؟
از بزرگترین کارخانجات مادر می توان به کارخانه فلوت کاوه، اردکان یزد، شیشه قزوین و شیشه آذر تبریز اشاره کرد.
