دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
در مورد کارخانه ظروف شیشه ای بیشتر بدانید!
شیشه، این ماده شگفت‌انگیز، برای تهیه محصولات زیادی در صنایع ساختمان‌سازی، ظروف، پزشکی و داروئی و لوازم آزمایشگاهی، تهیه لوازم خانگی، صنایع غذایی و صنایع خودرو‌سازی کاربرد دارد. شیشه در ابتدا به‌صورت طبیعی در امواج گدازه‌های آتشفشان‌هایی که به سردی گراییده بودند، در رنگ‌های متفاوت توسط انسان یافت گردید و مورد استفاده قرار گرفت. تولید آن به‌صورت مصنوعی و دست ساز، برای اولین‌بار در مصر و بین‌النهرین در زمینه جواهرات بود. صنعت شیشه‌گری، که در ایران تلفیقی از هنر و صنعت محسوب می‌شود؛ قبل از دوره هخامنشیان، رواج گرفته است. ما در این مقاله سعی داریم، قدمی بگذاریم در کارخانه ظروف شیشه ای و با مراحل ساخت شیشه آشنا شویم.
شیشه چیست؟
شیشه یک ماده شفاف و جامد است، که از مواد خام طبیعی مثل ماسه، خاکستر سودا و سنگ آهک ساخته می‌شود. این مواد با یکدیگر در دمای بسیار بالا ذوب می‌شوند و ماده جدیدی را به وجود می‌آورند. شیشه وقتی در دمای ذوب است؛ ساختاری شبیه مایعات دارد، اما در دمای محیط مانند جامدات عمل می‌کند. در‌واقع یک نوع جامد آمورف است که حالتی است، بین دو حالت جامد و مایع. به همین دلیل از نظر ساختار مولکولی همانند مایعات نامنظم و همانند جامدات سخت و غیر متحرک است. شیشه از نظر‌رسانایی، حرارت و خاصیت الکتریکی ندارد، و هیچ واکنشی با ترکیبات شیمیایی رایج انجام نمی‌دهد. این ماده معدنی در حالت مایع بی‌شکل است که می‌تواند به هر شکلی قالب‌گیری و جامد شود.
مواد اولیه برای ساخت ظروف شیشه ای در کارخانه
یکی از مهم‌ترین مواد اولیه برای ساخت ظروف شیشه‌ای، یک ماده معدنی به نام سیلیس است؛ که در بازار با نام کوارتز نیز شناخته می‌شود. هرچقدر خلوص ماده سیلیس یا دی‌اکسید سیلیسیم، در ساخت ظروف شیشه‌ای بیشتر باشد، شفافیت و کیفیت ظروف شیشه‌ای نیز بیشتر می‌شود. و هر مقدار نا‌خالصی موجود در سیلیس زیاد باشد، باعث تغییر رنگ در شیشه می‌شود. این تغییر رنگ شیشه‌ی تولید شده به سبز و کدری متمایل می‌شود.
شیشه نیاز به استحکام و مقاومت دارد، که برای رسیدن به کیفیتی بالا به غیر از سیلیس، مواد اکسید منیزیم یا اکسید آلومینیوم نیز در ساخت شیشه استفاده می‌کنند. همچنین، برای کاهش هزینه تولید ظروف شیشه‌ای، از مواد کربنات سدیم یا خاکستر سودا و اکسید کلسیم استفاده می‌کنند که برای کاهش دمای ذوب خمیر شیشه استفاده می‌شود. با کاهش دمای ذوب، هزینه تولید کاهش می‌یابد. در شیشه‌های معمولی حدود ½ درصد آلومین و ۰٫۰۸ درصد اکسید آهن نیز وجود دارد.
و در آخر در ساخت شیشه از کولت نیز استفاده می‌شود، که در‌واقع همان شیشه‌های بازیافتی هستند که به تولید بازگردانده می‌شوند.
شیشه چگونه ساخته می‌شود؟
در تولید شیشه چهار مرحله داریم.
اولین مرحله، مرحله ذوب است. که در آن مواد اولیه با رعایت نسبت مشخص با هم ترکیب می‌شوند و در کوره مخصوص ذوب، در معرض دمای بالا قرار می‌گیرند تا زمانی که ذوب شده و آماده قالب‌گیری شوند. دمای کوره ١۵٠٠ درجه سانتی‌گراد است.
بعد مرحله تصفیه است؛ که هدف از آن خارج کردن گاز و حباب هوای موجود در مواد مذاب و بیرنگ کردن آن است. گفتنی است که باید تمام حباب موجود در خمیر شیشه از آن خارج شود تا محصول نهایی کیفیت و شفافیت لازم را داشته باشد. مواد اولیه‌ای که برای تصفیه به کار برده می‌شود؛ اکسید ارسنیک، آنتیموان، سولفیت سدیم و کلرور سدیم هستند. در این مرحله هرگونه آلودگی از مواد مذاب حذف می‌شود.
و مرحله هموژنه کردن که کمک می‌کند، ترکیبات مواد اولیه خمیر شیشه به‌صورت یکسان در خمیر، پخش شود. هموژنه نبودن شیشه باعث اشکالات و نا‌مقاوم بودن در برابر تنش می‌شود.
وجود مرحله کاهش درجه حرارت، به این علت است که، چون برای تصفیه راحت مواد مذاب، درجه حرارت حدود ١٣٠٠ درجه سانتی گراد است. پس نمی‌توان چنین مذابی را شکل داد. از این‌رو باید به تدریج درجه حرارت آن پایین بیاید تا عمل شکل‌گیری انجام شود. این خنک شدن باید به‌صورت کنترل شده انجام م‌شود تا از تنش‌های غیرمطلوب در شیشه جلوگیری کند. سپس مواد مذاب خنک شده، به آرامی وارد قالب‌های مختلف می‌شوند تا شکل دلخواه به خود بگیرند. در این مرحله می‌توان مواد رنگی، مواد دکوراتیو و یا سایر افزودنی‌ها را نیز به شیشه اضافه کرد.
افزودنی‌های و مواد لازم برای تولید انواع ظروف شیشه ای رنگی
برای تولید ظروف شیشه‌ای رنگی، علاوه بر مواد اولیه تولید شیشه به افزودنی‌های دیگری نیز نیاز است. این اکسید‌های فلزی، به خمیر شیشه اضافه می‌شوند.
– شیشه قرمز رنگ که با افزودن اکسید طلا به وجود می‌آید.
– برای شیشه زرد رنگ و شیشه زرشکی از اکسید منگنز استفاده می‌کنند.
– شیشه آبی رنگ نیاز به افزودن اکسید کبالت دارد.
– اکسید مس و نیکل می‌تواند رنگ‌های آبی، بنفش و حتی سیاه را در شیشه ایجاد کنند.
– شیشه سبز رنگ با افزودن اکسید آهن به وجود می‌آید.
شیشه را می‌توان چندین بار مورد بازیافت و استفاده مجدد قرار داد. پس با کمک به بازیافت شیشه‌های مصرف شده خود، در کاهش میزان انرژی مورد نیاز در فرآیند تولید و کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در جو سهیم باشید.
