كيف يصنع الزجاج في المصانع؟ وما هي المكونات الأساسية لصناعة الزجاج؟

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

كيف يصنع الزجاج في المصانع؟

كما أشرنا من قبل أن مراحل صناعة الزجاج كثيرة، فهناك خطوات خاصة بتحويل المادة الخام للزجاج إلى زجاج.

وهناك خطوات أخرى يكون الهدف منها تشكيل الزجاج إلى أشكال معينة حسب الاستخدام الخاص بها أو الغرض من تصنيعه.

أما عن مراحل تحويل المادة الخام للزجاج إلى زجاج فهي تتمثل في الآتي:

أولا: مرحلة مزج الرمل مع النفايات الزجاجية

من المعروف أن للزجاج انواعا عديدة تختلف من حيث المكونات المكونة لها، ولكن هناك بعض المواد الأساسية أو المشتركة بين كل هذه الأنواع.

والتي تتمثل في الرمال وبقايا الزجاج الذي تم إعادة تدويره من قبل، بالإضافة إلى مادة بيكربونات الصوديوم.

والتي تستخدم في تسريع عملية انصهار الرمال، ومن ثم توفير الطاقة للقيام بباقي الخطوات اللازمة لتصنيع الزجاج.

ولكن يجب الانتباه لأمر هام ألا وهو أن مادة بيكربونات الصوديوم يجب أن تستخدم مع الرمال في حالة تصنيع الزجاج القابل للذوبان في الماء.

وفي حال الرغبة في استخدام تلك المادة أثناء تصنيع الزجاج يجب خلط مادة كربونات الكالسيوم مع المكونات السابق ذكرها.

حتى يتم إنتاج الزجاج غير القابل للذوبان في الماء أو الزجاج المعروف باسم زجاج الجير أو زجاج السيليكا أو الصودا.

ثانيا: مرحلة صهر مكونات الزجاج

في هذه المرحلة يتم صهر الرمل أحد المكونات الأساسية لصناعة الزجاج في نوع معين من الأفران المصمم خصيصا لصناعة الزجاج.

ويجب أن تكون درجة حرارة الفرن أثناء ذلك تصل إلى حوالي 1699 درجة مئوية.

وتترك الرمال بالفرن حتى تنصهر تماما، بالإضافة إلى أن الرمال في هذه الحالة لا تكون على شكل سائل، وفي نفس الوقت لا تكون صلبة، بل تكون بين هذا وذاك بحيث يكون من السهل تشكيل عجينة الرمال المنصهرة، وطيها أثناء ذلك.

بالإضافة إلى أنه يكون من السهل وضع هذه العجينة في قوالب مخصصة لتشكيل الزجاج أو على ألواح معينة لعمل ألواح الزجاج منها.

ثالثا: خطوة حمام التعويم

في هذه الخطوة يتم وضع الرمل المنصهر مع باقي المكونات الأساسية للزجاج على سطح مستوي مصنوع من مادة القصدير.

بحيث يتم وضع هذه السطح على درجة حرارة تصل إلى حوالي 1500 درجة مئوية.

ثم يتم تخفيض درجة الحرارة بالتدريج حتى تصل إلى حوالي 650 درجة مئوية، حتى يكون شكل الزجاج في النهاية عبارة عن شريط صلب.

مرحلة تلوين الزجاج

بعد الانتهاء من مراحل صناعة الزجاج يمكن الانتقال إلى المرحلة الأخيرة من هذه العملية، والتي يطلق عليها طلاء الزجاج.

في هذه المرحلة يتم تلوين الزجاج الناتج من المرحلة السابقة عن طريق إضافة طلاء بلون ما له.

وتكون عملية الطلاء ضمن واحدة من إحدى هاتين الطريقتين ألا وهما طريقة الترسيب الفيزيائي للبخار، وطريقة الترسيب الكيميائي للبخار.

ففي الطريقة الأولى من طلاء أو تلوين الزجاج يتم استخدام الرشاشات أو أدوات معينة لرش الطلاء على سطح الزجاج.

أما الطريقة الثانية فيتم فيها استخدام ما يسمى بأكاسيد المعادن، والتي يتم تمريرها على سطح الزجاج.

ويجب أن يكون الزجاج حينها في حالة انصهار تتراوح درجتها ما بين 600 إلى 700 درجة مئوية.

حيث يتفاعل الزجاج وهو في هذه الحالة مع أكسيد المعادن، وينتج عن هذا التفاعل البخار، والذي يتكاثف على سطح الزجاج، ويلتصق به بعد أن يبرد.

ويفضل الكثيرون الطريقة الثانية من طلاء الزجاج حيث ينتج عنها زجاج قوي ومتين.

بالإضافة إلى أن الزجاج تكون ألوانه خلابة، وتشبه كثيرا ألوان قوس قزح.

المكونات الأساسية للزجاج

تدخل الكثير من المواد الخام في صناعة الزجاج، والتي منها:

• الرمل

يحتوي الرمل الذي يدخل في صناعة الزجاج على أكثر من مكون، وهذه المكونات هي:

• مادة السيليكا

والتي تعرف أيضا باسم ثنائي أكسيد السيليكون حيث تمتاز هذه المادة بالقوة والصلابة.

كما يتم الحصول على تلك المادة من أكثر من مصدر، فمثلا يمكن الحصول عليها من الرمال الموجودة في الطبيعة مثل الكوارتز.

بالإضافة إلى إمكانية الحصول عليها من خلال استخلاصها من خلايا الدياتوم، وهو نوع من أنواع المعادن الموجودة بكثرة في قشرة الأرض.

• مادة البوتاس

وهو عبارة عن نوع من أنواع الأملاح القلوية الذي يستخلص من رماد حرق أخشاب بعض النباتات.

حيث يتم استخلاص مادة كربونات البوتاسيوم من هذا الرماد، ثم يتم إجراء بعض العمليات المعالجة عليها من أجل الحصول على مادة البوتاس منها.

• مادة الصودا

هذه المادة واحدة من المواد الكيميائية التي تتميز بلونها الأبيض، وتكون على شكل مسحوق.

بالإضافة إلى أن هذه المادة تكون أكثر قابلية للتبلور، ويجب تخزينها في درجة حرارة أقل من 400 درجة سيليزية.

لأنه من الممكن أن تتحلل وتتلف في حال تعرضت لدرجة حرارة أعلى من هذه الدرجة.

كما توجد مكونات أخرى للزجاج غير هذه المواد، والتي منها:

• الجير.
• مادة أكسيد الرصاص.
• مادة أكسيد الألومنيوم.
• مادة أكسيد البوريك.

أنواع وأشكال الزجاج

للزجاج أنواع وأشكال عدة يختلف كل منها عن الآخر من حيث التركيبة أو المكونات الخاصة به.

والاستخدام أو الغرض من صناعة كل نوع من أنواع الزجاج.

وهذه الأنواع هي:

• زجاج الصودا والجير

يعتبر هذا النوع من الزجاج هو المستخدم بكثرة من قبل الجمهور أو المستهلكين، كما أنه يتكون من مكونات عديدة مثل أملاح وكربونات الصوديوم.

• الزجاج الرصاصي

ويطلق على هذا النوع من الزجاج اسما آخر ألا وهو الزجاج الكريستالي، وهو زجاج له بريق أو لمعان قوي.

كما أن معامل انكسار هذا النوع من الزجاج عالي جدا مقارنة بالضوء، ولذلك يدخل هذا الزجاج في صناعة الإكسسوارت الحريمي، وبعض المجوهرات والتحف.

• الزجاج الكوارتز

يطلق اسم آخر على هذا النوع من الزجاج وهو الزجاج السيليكا، حيث يحتوي هذا الزجاج على نسبة كبيرة جدا من مادة السيليكا.

والتي تصل إلى حوالي 90% من مكونات هذا الزجاج، ويشترط وجود درجة حرارة مرتفعة للغاية عند صناعة هذا الزجاج.

لأن المواد المكونة له لا تنصهر إلا في درجات الحرارة المرتفعة حتى تصبح لينة، وقابلة للطي والتشكيل.