مواد اولیه صنایع شیشه

معرفی مواد اولیه صنایع شیشه

آشنایی با مواد اولیه صنایع شیشه بسیار مهم است. شیشه از مواد طبیعی مانند ماسه، خاکستر سودا و سنگ آهک ساخته شده است. این مواد برای ایجاد یک ماده جدید گرم می شوند. امروزه در بسیاری از صنایع به ویژه معماری و ساختمان از شیشه استفاده زیادی می شود، اما همیشه اینطور نبود.

شیشه یک ماده مدرن است که کاربردهای مختلفی دارد. امروزه شیشه ها در انواع مختلفی از جمله مقاومت در برابر شکستگی، مقاومت در برابر حرارت، عایق، رنگ، ضخامت و … تولید می شوند که در این مقاله سعی داریم با مواد شیشه بیشتر آشنا شویم و ابعاد مختلف آن را بررسی کنیم.

شیشه از چی ساخته می شود؟

سیلیس، کربنات سدیم و کربنات کلسیم شیشه را تشکیل می دهند. برای ذوب این مواد از یک کوره با دمای بالا استفاده می شود. سپس کربنات کلسیم را به مخلوط داغ اضافه می کنند تا شفاف تر شود. سپس، مخلوط به آرامی در دمای تنظیم شده خنک می شود تا شبیه لیوان مورد نظر شما شود.

این فرآیند شامل مراحل ذوب، شکل دهی و سرد شدن است که هر کدام برای ساخت شیشه های با خواص و کیفیت خوب حائز اهمیت است.

آشنایی با مواد اولیه صنایع شیشه

درست است که شیشه از ماسه مایع ساخته شده است. می توانید با حرارت دادن ماسه معمولی (که بیشتر از دی اکسید سیلیکون ساخته شده است) شیشه درست کنید تا ذوب شده و به مایع تبدیل شود. این مقاله به شما کمک می کند تا با شیشه و نحوه ساخت آن آشنا شوید.

برای ساخت شیشه به مواد مختلفی نیاز دارید. در ادامه مواد اولیه صنایع شیشه را به اختصار توضیح داده ایم.

• سیلیس: سیلیس ماده اصلی و مهمترین قسمت شیشه است.
• کربنات سدیم: ذوب سیلیس را آسان می کند.
• آهک خیس شدن شیشه را سخت تر می کند.
• فلدسپات یک ماده معدنی است که به عملکرد بهتر شیشه کمک می کند.

شیشه همچنین از تعدادی مواد خام ثانویه نیز ساخته می شود. این مواد عبارتند از:

• گچ و سولفات سدیم عاملی برای تصفیه
• نیترات سدیم یک عامل اکسید کننده است.
• آرسنیک به تعادل رنگ ها کمک می کند.
• از زغال سنگ برای ساخت شیشه استفاده می شود.
• انواع مختلفی از اکسیدها مانند اکسید کبالت، اکسید مس، اکسید کادمیوم، اکسید کروم و بی کربنات پتاسیم وجود دارد.

چطور شیشه از ماسه ساخته می شود؟

یکی از مواد اولیه صنایع شیشه شن و ماسه است. شن و ماسه درصد بالایی از دی اکسید سیلیکون دارد. شیشه با ماسه ساخته می شود. ماسه ای که برای ساخت شیشه استفاده می شود باید تقریباً کوارتز خالص باشد. اگر از شیشه برای تهیه ظروف غذاخوری استفاده کنیم، نباید بیش از 45 درصد آهن داشته باشد.

ماسه چگونه شیشه می سازد؟ این کار با حرارت دادن ماسه تا ذوب کامل آن انجام می شود. ماسه سیال می شود و نمی توان آن را به شکل قبلی خود بازگرداند. انواع مختلفی از کوره ها برای ذوب شن و ماسه استفاده می شود. دمایی که روی ماسه اعمال می کنند 1200 درجه سانتیگراد است. انواع شیشه ها با استفاده از مواد متفاوت در نسبت های مختلف ساخته می شوند.

شیشه از چه سنگی ساخته می شود؟

شیشه از ماسه ساخته شده است، اما سنگ آذرخشی سنگ اولیه ای است که شیشه سیلیس از آن ساخته می شود. هنگامی که رعد و برق به ماسه برخورد می کند، واکنشی به نام انجماد کوارتز در ماسه ایجاد می کند. این یک نوع ساختار ریشه مانند به نام صاعقه را به وجود می آورد.

اساسی ترین موادی که برای ساخت شیشه اهمیت دارد، دی اکسید سیلیکون است. همچنین از سنگ آهک برای جلوگیری از ورود آب به داخل شیشه استفاده می شود. مواد دیگری اضافه می شود تا شیشه برای مصارف مختلف مناسب باشد.

انواع شیشه بر اساس مواد اولیه

شیشه از مواد مختلفی ساخته می شود، اما حدود 90 درصد شیشه های موجود در بازار به سه نوع هستند که در ادامه مواد اولیه و توضیحاتی در مورد آنها را شرح خواهیم داد.

شیشه سودالایم (Soda-lime)

شیشه سودآهک رایج ترین نوع شیشه است. همانطور که از نام آن پیداست، مواد اصلی سیلیس، سودا و آهک هستند. یک لیوان سودالیم معمولاً 75 درصد سیلیس، 16 درصد بی کربنات سدیم، 10-15 درصد آهک و برخی چیزهای دیگر مانند رنگ دارد.

شیشه سودا برای ساخت بطری، لیوان غذا، لیوان آبخوری ساده و محصولات شیشه ای ورقه ای استفاده می شود که به شیشه فلوت معروف هستند. شیشه سودا آهک با گرم شدن به سرعت تغییر شکل می دهد. همیشه باید مراقب باشید که آب داغ را در ظرف شیشه ای نوشابه قرار دهید تا نشکند.

شیشه کریستال

شیشه کریستال ضریب شکست بالایی دارد. وزن آن از شیشه سودا-آهک بیشتر است. در زندگی روزمره از شیشه کریستال برای ساخت لیوان های آبخوری، گلدان، کاسه، زیرسیگاری و زیور آلات تزئینی استفاده می کنیم. بین 54-65٪ سیلیس، 13-15٪ اکسید قلیایی و سایر اکسیدها دارد.

مهمترین مواد اولیه صنایع شیشه کریستال اکسیر سرب نام دارد. شیشه کریستال سرب شیشه ای است که بیش از 18 درصد اکسید سرب دارد. امروزه از اکسید سرب در تولید شیشه استفاده نمی شود. شیشه کریستال تنها کمتر از 0.5 درصد از کل تولید ظروف شیشه ای در آلمان را تشکیل می دهد. شیشه کریستال بیشتر از شیشه معمولی قابل مشاهده است به طوری که اشیاء از پشت آن دیده می شوند.

شیشه بوروسیلیکاتی

70 درصد شیشه بوروسیلیکات از سیلیس، 7-13 درصد تری اکسید بور، 4-8 درصد اکسید سدیم و پتاسیم و 2-7 درصد اکسید آلومینیوم تشکیل شده است. با این ترکیب شیشه در برابر مواد شیمیایی و تغییرات دما مقاومت بالایی دارد.

به همین دلیل است که بیشتر برای مواد شیمیایی، آزمایشگاه‌ ها، بطری‌ های حاوی دارو، بسته ‌بندی ‌های تزریقی یا به عنوان پوشش‌های لامپ سخت استفاده می ‌شود. لیوان های بوروسیلیکات دارای ضریب انتقال حرارت بالایی هستند؛ بنابراین در آزمایشگاه ها و ظروف خانگی برای پخت و پز استفاده می شوند.

این شیشه ها را می توان شیشه های مقاوم در برابر حرارت نیز نامید. شیشه های بوروسیلیکات سه برابر شیشه های سودالیم استحکام دارند. عینک هایی وجود دارد که شیشه آنها نیز از شیشه بوروسیلیکاتی ساخته شده است.

شیشه فلوت

شیشه ساختمانی بخشی از شیشه سودالیم است. سودا آهک یک ترکیب شیمیایی است. در برخی موارد نادر از شیشه بوروسیلیکات برای ساخت شیشه فلوت نیز استفاده می شود. سال 1959، “برادران پیلکینگتون” تولید شیشه های فلوت را به کلی تغییر داد. اکثر شیشه های فلوت امروزه توسط برادران پیلکینگتون ساخته می شوند.

کیفیت شیشه چگونه مشخص می شود؟

علاوه بر آشنایی با مواد اولیه صنایع شیشه، باید با نحوه تشخیص کیفیت شیشه نیز آشنا شوید. ممکن است عینک هایی را دیده باشید که داخل آن حباب هایی وجود دارد، اشیایی که پشت آن ها منحرف شده و در حال حرکت هستند یا آینه هایی که نقطه ای در مرکز دارند که باعث می شود آینه ناهموار به نظر برسد. مشکلات شیشه ممکن است به دو دلیل زیر باشد:

کیفیت بر اساس مواد اولیه

اگر مواد اولیه تولید شیشه دارای ناخالصی باشد، نمی توان شیشه مرغوب ساخت. اگر یک سنگریزه کوچک داخل شیشه ذوب شده قرار دهید، شیشه را شبیه ذره بین می کند. اگر مواد اولیه سیلیس، سودا یا آهک داشته باشند، ممکن است شیشه را مات و تیره کنند.

کیفیت بر اساس فرآوری و تولید

فرآوری و تولید غیر استاندارد شیشه باعث ایجاد مشکل در کیفیت آن می شود. اگر دستگاه ها نتوانند میزان ضخامت شیشه را کنترل کنند، ورق ‌های شیشه‌ ای ضخامت ‌های متفاوتی روی سطح خود دارند.

قیمت شیشه در بازار

شیشه انواع مختلفی دارد. قیمت شیشه به کیفیت، رنگ، ضخامت، فلوت، سختی یا لمینت آن بستگی دارد. مقدار خرید شیشه می تواند روی قیمت تاثیر بگذارد. برای مثال اگر کارگاه برش شیشه دارید، خرید عمده برای شما ارزانتر است. اگر برای در، پنجره یا میز خانه خود شیشه می خواهید، می توانید آن را از شیشه فروشی خریداری کنید.

خرید شیشه باکیفیت

شیشه در بسیاری از کارخانه ها ساخته می شود. تولید کنندگان شیشه انواع مختلفی از آن را ارائه می دهند. اگر می خواهید شیشه را از کارخانه بخرید کار سختی در پیش دارید زیرا مقدار خرید شما باید به اندازه ای باشد که یک کامیون بتواند شیشه های شما را حمل کند.

اگر برای برش، تراشکاری یا الماس به کمک نیاز دارید، بهتر است از کارگاه تراش شیشه خرید کنید. اگر می خواهید شیشه خود را سکوریت یا لمینت کند، بهتر است با یک کارخانه شیشه تماس بگیرید.

ساخت شیشه های رنگی

با وجود آنکه مواد اولیه صنایع شیشه اهمیت بالایی دارد، اما آگاهی از نحوه ساخت شیشه رنگی نیز بسیار مهم است. همچنین، برای ساخت یاقوت طلایی قرمز با ارزش، به مخلوطی از اکسید سرب و اکسید پتاسیم نیاز دارید. سلنیوم قرمز با افزودن اکسید روی و اکسید پتاسیم به اکسید باریم یا سولفید کادمیوم به دست می آید. شیشه عینک های رنگی از سلنیوم قرمز ساخته شده است.

از شیشه های اکسید سدیم، نیکل قهوه ای/بنفش در شیشه های اکسید پتاسیم به رنگ آبی/بنفش و در شیشه های پتاسیم منگنز به رنگ قرمز/بنفش تبدیل می شود. به همین ترتیب، جایگزینی اکسید سدیم با اکسید پتاسیم، رنگ کروم را به سبز و آلومینیومی را به زرد تغییر می دهد.