شهادت امام جعفر صادق علیه السلام
در مورد امام جعفرصادق (ع)چه می دانید؟
جواب شما چه است
در مورد امام جعفرصادق (ع)چه می دانید؟
جواب شما چه است
نظر به زيباپسندي ايرانيان و فرهنگ مصرف شيشه كريستال در ايران تا سال 1345، كلا" شيشه هاي كريستال مصرفي از كشور چكسلواكي وارد ميشد هيچ توليد كننده اي به دليل مشكلات رقابتي قابل پيش بيني در فروش در پي ايجاد اين صنعت نبود، تا اينكه شركت شيشه ايران مجددا" در اين راه پيش قدم شد و در بين سالهاي 1345 تا 1350 و طي يك دوره 5 ساله شيشه كريستال توليد نمود كه بعدا" به دلايلي كه ذكر مي شود توليد آن متوقف گرديد.
اين واحد با استفاده از كارشناسان ايتاليايي اقدام به نصب و راه اندازي 6 پات جهت توليد شيشه كريستال رنگي و يك كوره ذوب با ظرفيت 3 تن مذاب در روز نمود. شيشه هاي توليد شده در اين واحد داراي 13 تا 14 درصد اكسيد سرب بود كه عمليات ذوب و شكلدهي با استفاده از استادكاران ونيزي (ايتاليايي) انجام مي گرفت.
بيشتر توليدات اين واحد شامل ليوان، استكان، زيرسيگاري، كاسه و... بود كه تنها قسمت بسيار كمي از آن بصورت خيلي ساده تراشكاري مي شد.
2 نفر ايتاليايي و 7 نفر ايراني عمليات تراشكاري در كارخانه شيشه ايران را انجام ميدادند. توجه به تعداد كارگران بخش شكل دهي كه 40 نفر بودند خود بيانگر اين است كه عمليات تراش روي شيشه بصورت جدي انجام نمي گرفته است.
توليدات اين نوع محصولات به مدت 5 سال ادامه داشت و بدليل اينكه سياستهاي حمايتي از اين كالا انجام نگرفت و كريستالهاي توليدي كشورهاي صاحب نام اين رشته صنعتي به فراواني و ارزاني وارد كشور مي گرديد كارخانه مذكور با عدم تقاضاي خريد مواجه ميشود. در اين راستا اقدام به احداث 3 نمايشگاه در سطح تهران مي نمايد (لاله زار نو-خيابان وليعصر و بازار تهران) كه باز هم موفق نشده و در نهايت توليد شيشه كريستال در كشور در حوالي سال 1350 متوقف و كارگران خارجي به كشور خود بر مي گردند.
لازم به ذكر است كه از آن دوره به بعد با توجه به آموزش استادكاران ونيزي وضعيت شكلدهي صنايع شيشه دستي به مراتب كيفيت بهتري يافت. همچنين تا قبل از انقلاب واحدهاي كوچك ديگري نظير "بلورمتحد" نيز با امكانات محدود جهت توليد شيشه كريستال اقدام نمودند كه شيشه اي با حدود 10 درصد اكسيد سرب و كميتي بسيار محدود توليد مي كردند.
طي دوره بعد از پيروزي انقلاب اسلامي تا سال 1371 هيچگونه فعاليتي جهت توليد شيشه كريستال انجام نگرفت و از آن به بعد بود كه واحدهايي از بخش خصوصي اقدام به بررسي توليد شيشه كريستال در ايران نمودند و مذاكرات لازم با برخي شركتهاي توليد كننده اتريشي و چك نيز انجام گرفت كه تا بحال هيچكدام به نتيجه نرسيده است.
از سال 1360 تعدادي از ايرانيان كه بدلايل مختلف به كشور تركيه مهاجرت نموده بودند جذب كارگاههاي مختلف تراش روي شيشه آن كشور مي گردند. با توجه به اينكه كشور تركيه در دو دهه گذشته در صنعت شيشه بخصوص كريستال پيشرفتهايي داشته افراد مذكور آموزشهاي لازمه را فراگرفتند. با پايان جنگ تحميلي تعدادي از آنها به كشور مراجعه و با كمك تكنسينهاي تركيه اي اقدام به احداث كارگاههايي در تهران و تبريز نمودند.
در تهران آقاي نباتي به اتفاق دو نفر ديگر كارگاهي در منطقه آبعلي جهت تراش روي شيشه هاي ظروف احداث نمودند و در تبريز آقاي عليزاده و چند نفر ديگر كارگاهي جهت تراش روي دانه هاي لوستر احداث كردند.
مواد اوليه مورد نياز اين كارگاهها كه ميله شيشه اي و ظروف خام كريستال است از طريق كشور تركيه و از طريق بازارهاي مشترك تامين مي شود.
در سال 1374 حداقل دو واحد تراش دانه لوستري با كيفيت بسيار مطلوب و با 300 نفر تراشكار و يك واحد تراش روي بلور با 20 نفر كارگر در حال فعاليت مي باشند.
در حال حاضر شركت آبگينه با داشتن كوره اي كاملا" مدرن و كششي برابر 8 تن در روز، محصولات فوتي سفيد و دوپوست در رنگهاي آبي، بنفش و سبز و همچنين محصولات پرسي به روش پرس تزريقي، اتوماتيك و گردشي در پروسه توليد خود دارد. همچنين از ديگر شركتهاي فعال توليد شيشه كريستال شركت جهان كريستال واقع در شهرصنعتي شمس آباد مي باشد. شركت سيما شيشه واقع در همدان نيز از ديگر شركت هايي است كه توليد شيشه كريستال سربي را در دستور كار خود دارد.
مشكلات ذوب شيشه هاي كريستال سربي
فرآيند ذوب شيشه هاي كريستال سربي با برخي مشكلات توام است كه گاه كيفيت محصولات توليدي را بشدت تنزل مي دهد. اهم اين موارد مي توان به صورت زير خلاصه و جمع بندي نمود:
1-در طول زمان ذوب مواد، اكسيد سرب به سرب فلزي احيا شده و در كف كوره ته نشين مي شود. ته نشيني شرب فلزي موجبات خوردگي نسوزهاي كف كوره را فراهم مي آورد. به همين علت ذوب شيشه هاي كريستال بايستي در محيط كاملا" اكسيدي انجام شود.
2-تبخير شديد اكسيد سرب از سطح مذاب( بين 20 تا 30 درصد اكسيد سرب در جريان ذوب مواد در كوره تبخير مي شود) و كندانسه شدن آن در سقف كوره، علاوه بر ايجاد خوردگي، باعث بوجود آمدن چكه هاي سقفي مي گردد. وجود رگه هاي غيرهموژن زرد رنگ در محصول ناشي از برگشت بخارات كندانسه شده بدرون مذاب است. در كوره هاي ريجنراتو نيز اين بخارات در شبكه چكرهاي كوره فعل و انفعالاتي انجام مي دهد و نهايتا" باعث انسداد مجاري عبور هوا در ريجنراتورها مي گردد.
3-در صورت وجود مقادير زيادي SO2 در محيط، لايه هايي از سولفات سرب در سطح شيشه تشكيل مي شود. در دماهاي بالاتر از 1000 درجه سانتيگراد سولفات سرب از سطح مذاب تبخير شده و در نتيجه در سطح آن لايه اي غني از سيليس (كريستوباليت) تشكيل مي شود. وجود اين لايه علاوه بر ايجاد كف مي تواند به تشكيل كريستال هاي سيليس در مذاب منجر شود. به همين دليل در تصفيه شيشه هاي كريستال سربي نمي توان از سولفات سديم يا كلا" يون سولفات استفاده كرد.
4-در صورت افزايش مقادير آرسنيك به بيش از 3.5 درصد به علت تشكيل آرسنات سرب شيشه به رنگ شيري در مي آيد. همچنين تيتان مي تواند با تشكيل تيتانات سرب، رنگ شيشه را تا حدي شيري نمايد. اگر مقدار K2S موجود در پتاس يا كربنات پتاسيم بيش از 1.5 درصد باشد، شيشه كريستال كدر مي شود.
5-در كوره هاي ذوب الكتريكي شيشه كريستال، از الكترودهاي موليبدن نمي توان استفاده كرد، زيرا اين فلز در مذاب به شدت حل مي شود. در اين زمينه مي توان از الكترودهاي سراميكي حاوي قلع استفاده نمود.
چكيدهاي از شيشه فلوت
از زمان معرفي شيشه فلوت در سال 1959 توسط پيلكينگتون فرآيند فلوت آرام آرام به نحو گستردهاي جايگزين فرآيندهاي شيشه تخت گرديده است . امروزه حدود 180 طرح فلوت با ظرفيت توليدي در حدود 40 ميليون تن در سال وجود دارد . اين مقدار متناظر با حدود 35 % كل توليد شيشه در جهان است .
شيشه تخت حاصل از روش فلوت در مقايسه با فرآيندهاي توليد قديميتر شيشه تخت مزايايي دارد كه عبارتند از :
-فرآيند فلوت قادر است شيشه تخت با كيفيت بالا در محدوده ضخامتي 5/0 تا 25 ميليمتر با عرض نواري بيش از 3 متر توليد نمايد .
-فرآيند توليد شيشه فلوت ظرفيت توليد بالايي را بر خلاف فرآيندهاي قبلي امكانپذير ميسازد .
-فرآيند فلوت پيوسته بوده و امكان اتوماسيون را تا ميزان زيادي ممكن ميسازد .
-كيفيت نوري سطح شيشه فلوت با شيشه پليت سايش خورده پوليش شده قابل مقايسه است .
-با توجه به پيشرفتهاي مداوم و بهبودهاي حاصله در 35 سال اخير فرآيند فلوت بيدردسرتر و ايمنتر از ديگر فرآيندهاي توليد شيشه است .
تاريخچه توليد شيشه شناور :
پيوسته كردن فرآيند توليد شيشه تخت كه از اوايل قرن بيستم آغاز شد ، مسير پر فراز و نشيبي را طي كرده است . در اين مسير سه روش كشش ، نورد و شناور ، تقريباً مراحل آزمايشي خود را همزمان آغاز كردند . دو روش اول به سرعت ارزش تجاري خود را كسب كردند و در توليد انبوه شيشه تخت به كار رفتند . اما عدم موفقيت اين روشها در توليد شيشههاي تخت بدون اعوجاج و بدون نوسانات شديد ضخامت و نيز دردسرهاي فراوان پرداخت و صقيل شيشه نورد شده سبب شد تا نهايتاً توجه شيشه سازان به مزاياي روش شناور جلب شود .
جرقه فكري روش شناور را فردي بنام “ لومباردو ” ايتاليايي زد كه در سال 1900 راهي براي توليد صفحات دي الكتريك تخت با استفاده از مايعي مثل موم يا پارافين بر روي مايع جيوه ابداع كرد و آنرا به ثبت رساند . بلافاصله در سال 1920 ميلادي “ ويليام هيل ” آمريكايي روش جديدي را براي توليد شيشه تخت بر اساس روش ابداعي لومباردو به ثبت رساند .
در اين روش او مذاب شيشه را بر روي سطح مذاب ديگري از فلزات ريخت و سپس با كشيدن مذاب شيشه بر روي سطح فلز حمام مذاب آنرا به صورت ورقهاي صاف درآورد . آزمايشهاي اوليه در سال 1920 در كارخانه “ گريگتون ” از شركت آمريكايي “ Pitsburg Plat Glass ” (PPG) صورت گرفت . در اين كارخانه سعي شد با شناور كردن مذاب شيشه بر روي آنتيموان مذاب ، عمل تخت كردن شيشه صورت گيرد . ولي آزمايش به دليل عدم موفقيت در تهيه و ساخت بدنه حوضچهاي كه بتواند آنتيموان مذاب را نگه دارد متوقف شد .
موفقيت ساخت يك واحد آزمايشي به روش شناور در سال 1950 ميلادي نصيب شركت انگليسي “ برادران پيلكينگتون ” شد . در اين روش كه اولين واحد موفق تجاري آن در سال 1959 ميلادي در انگلستان به توليد رسيد مذاب شيشه پس از طي مراحل ذوب و حبابزدايي ، با استفاده از همزنهاي مكانيكي مخصوص ، همگون و با درجه حرارت 1050 درجه سانتيگراد و از طريق آجر نسوز يكپارچهاي به نام آجر لبه (Spout) وارد حمام قلع مذاب ميگردد .
مقدار مذاب ورودي به حمام با كمك يك ديواره معلق متحرك (Tweel) كنترل ميشود . مذاب شيشه در حمام قلع ، با شناور شدن بر روي مذاب قلع و در نتيجه تعادل بين نيروهاي كشش سطحي به صورتي كاملاً صاف ، تخت و بدون اعوجاج در ميآيد . ضخامت نوار شيشه در داخل حمام قلع با اعمال منحني دمايي خاص و با استفاده از انبركهاي غلتكي مستقر در كنارهها و نيز تسمههاي گرافيتي ، ساخته ميشود .
شرح كلي فرآيند فلوت :
در اين روش ، شيشه در يك كوره ذوب در دماي حدود 1550 درجه سانتيگراد بدون داگهاوس ذوب ميگردد . از اينرو حركت دوراني و گردابي نوارهاي شيشه رخ نميدهد ، و همين عامل اثر مطلوبي بر خواص نوري شيشه تخت ميگذارد .
ريزش مذاب شيشه به قسمت فلوت از طريق كانالي رخ ميدهد كه در آن مقدار ريزش به وسيله يك بلوك آجر عمودي (Tweel) كنترل ميگردد . شيشه با دمايي حدود 1050 درجه سانتيگراد از روي يك سنگ لبه از جنس فيوزكست بر روي حمام قلع مذاب ميريزد كه قلب طرح قسمت شناور است و به صورت فيلمي با ضخامت ثابت گسترده ميشود .
فيلم مزبور در جهت طولي به صورت نواري با عرض بيش از 3 متر گسترده ميشود و با كنترل از 1050 به 600 درجه سانتيگراد سرد ميگردد . در اين دما ، نوار شيشه پيوستگي و سفتي لازم را دارد كه بتواند از حمام قلع بيرون آورده شده و به كانال تنشزدايي برسد . در 150 متر طول كوره تنشزدايي كه سخت شدن شيشه رخ ميدهد نوار شيشه با كنترل سرد ميگردد تا از تنشهاي باقيمانده جلوگيري شود . پس از كوره تنشزدايي نوار شيشه به صورت پيوسته از بازرسي اپتيكي ميگذرد تا معايب شيشه شناسايي گردد و نهايتاً نوار شيشه بريده ميشود .
حمام فلوت :
حمام فلوت داراي طولي حدود 40-50 متر و عمق تقريبي 6-7 سانتيمتر و عرض متغير 4-7 متر ميباشد . حمام از يك پوسته فلزي كه داخل آن با كمك آجرهاي شاموتي مخصوص پوشيده شده است ، تشكيل ميشود . نيمي از حمام دو جداره و المنتهاي گرمايي در داخل جداره تعبيه شدهاند . كنترل دما ، فشار ، اتمسفر و بويژه وضعيت نوار مذاب به صورت اتوماتيك و كامپيوتري انجام ميشود .
در واقع قسمت حمام فلوت (حمام قلع) از واني “ نسوز و گرافيت ” براي نگهداري قلع مذاب و همچنين يك اتاق در حد امكان بدون نشت گاز تشكيل شده است كه براي نگهداري اتمسفر احيا كننده “ 10% گاز هيدروژن و 90% گاز نيتروژن ” بكار ميرود تا از اكسيداسيون قلع جلوگيري شود . در فرآيند فلوت از اين واقعيت بهره برده ميشود كه در خصوص دو مايع غير قابل امتزاج ، مايع با دانسيته كمتر بر روي مايع سنگينتر به شكل يك فيلم پخش و گسترده ميشود . يك زمينه محدود كاملاً صاف و مستول از مايع سبكتر تحت تأثير وزن مخصوص و انرژي سطحي بوجود ميآيد .
براي تحقق بخشيدن به فرآيند فلوت به دنبال مايعي بودند كه بتوان بر روي آن مذاب شيشه را ريخت به نحوي كه بتوان سطح كاملاً مستوي و يكنواختي به وجود آورد . اين مايع بايد بتواند شرايط ضروري ذيل را برآورده كند :
-دانسيته بايستي بيشتر از دانسيته شيشه gr/cm3 5/2 باشد .
-نقطه ذوب بايستي كمتر از 600 درجه سانتيگراد باشد .
-فشار بخار مايع در حدود 1050 درجه سانتيگراد حتيالمقدور كم باشد .
-مايع نبايستي با مذاب شيشه واكنش شيميايي بدهد .
Ga ، In اساساً براي استفاده در حمام فلوت بر طبق خواص فيزيكيشان مناسب هستند . قله مايع بدين جهت انتخاب شد كه در ميان فلزات بالا ارزانترين بود . اين فلز همچنين كمترين واكنش با مذاب شيشه در 1050 درجه سانتيگراد را داشته و كمترين فشار بخار را دارد .
معايب و مشكلات شيشه فلوت
يكي از مشكلات اين روش اين است كه لبه ديواره معلق “ Tweel ” در داخل مذاب قرار دارد و اين خود سبب پيدايش ناخالصيها و آلودگي مذاب ميشود كه بعدها پس از مدتي تلاش براي حل اين مشكل با پوشاندن لبه ديواره معلق از پلاتين ، نهايتاً لبه آنرا از مذاب خارج كردند . يكي ديگر از مشكلات بسيار اساسي و مهم اين روش پيچيدگي توليد شيشههاي نازك بود .
كارهاي اوليه نشان ميداد كه توسعه و پخش مذاب بر روي قلع تا زماني صورت ميگيرد كه ورقه مذاب به يك ضخامت تعادلي در حدود 6 ميليمتر برسد . تجربيات اوليه براي تغيير ضخامت شيشه توليدي با بالا و پايين آوردن سرعت غلتكهاي انتهايي انجام شد ، ولي تجربه نشان داد كه اگر سرعت غلتك انتهايي را براي كاهش ضخامت شيشه كم كنند ، عرض ورقه شيشه به شدت كم ميشود . مثلاً در تغيير ضخامت به اين روش از 6 به 4 ميليمتر عرض ورقه از 5/2 متر به 75 سانتيمتر ميرسيد . لذا از همان ابتدا مشخص بود كه براي كنترل ضخامت ، تحول مهمي بايد در فرآيند توليد شيشه شناور صورت گيرد . براي كنترل ضخامت روي تركيب شيشه نيز كار شد ، ولي نتيجه چندان رضايت بخش نبود .
آزمايشهاي انجام شده نشان داد كه تغيير ضخامت با تغيير تركيب كه تعادل بين نيروهاي كشش سطحي را تغيير ميدهد ، قدرت تنظيمي بين 6 تا 7 ميليمتر را بيشتر ندارد . پس از تلاشهاي فراوان ، تغيير منحني دما در حمام قلع و عملكرد توامان تغيير دما و حركت انبرهاي بالشتكي لبهگير براي كنترل ضخامت بسيار موفقيتآميز بودند .
در اين روش مذاب با دماي حدود 1050 درجه سانتيگراد (گرانروي 104 پواز) وارد حمام قلع ميشود . دماي حمام بتدريج كاهش يافته و در دماي حدود 700 درجه سانتيگراد غلتكهاي زوجي ، لبههاي طرفين شيشه را در اختيار ميگيرند . به اين ترتيب عرض شيشه ثابت ميماند . پس از تثبيت عرض و فائق آمدن بر كشش سطحي ، دوباره دماي حمام افزايش مييابد و درجه حرارت نوار شيشه به حدود 850 درجه سانتيگراد ميرسد . در اين مرحله سرعت غلتكهاي انتهايي را افزايش داده و ضخامت را كنترل و تنظيم ميكنند . بدين ترتيب امكان توليد شيشههاي نازكتر از 6 ميليمتر و يا ضخيمتر از آن به روش شناور فراهم ميشود .
براي توليد شيشههاي ضخيمتر از ضخامت تعادلي ، حركت مذاب در حمام قلع توسط موانع يا ميلههاي گرافيتي كنترل ميگردد و مانع از پخش آن در عرض حمام ميشوند . در اين روش ضخامت ورقه توليدي به مقدار و سرعت كشش شيشه در حمام بستگي دارد . براي جلوگيري از تأثيرات منفي موانع گرافيتي بر روي لبههاي شيشه سعي ميكنند كه طول اين موانع در حداقل مورد نياز باشد . در سال 1969 ميلادي توليد شيشهاي به ضخامت 15 ميليمتر با اين روش امكانپذير گشت .
سومين مشكل مهم روش فلوت ، معضلات شيميايي اين روش بود . وجود كمترين ناخالصي در حمام قلع ، بويژه حضور اكسيژن و گوگرد در فضاي حمام ، حتي در حد يك در ميليون ، با قلع تركيب ميشوند و تركيباتي چون SnO و SnS بوجود ميآورند كه پس از تبخير و مهاجرت به نواحي سردتر حمام بر روي ورقه شيشه مذاب شبنم ميزنند و لكههاي چسبندهاي روي سطح ورقه شيشه به وجود ميآورند . علاوه بر آن چون حلاليت اكسيد قلع مذاب كم است ، در صورت پيدايش اكسيد قلع ، اين اكسيد به صورت لكه شناوري روي سطح مذاب قلع شناور شده و سطح زيرين شيشه را معيوب ميكند و به مرور با نفوذ در ساختار مولكولي شيشه ، در آن باقي ميماند و هنگام خم شيشه در كورههاي عمليات حرارتي ، مثلاً در توليد شيشه خودرو ، سبب پيدايش كدري روي سطح شيشه ميشود . كاهش اين ناخالصيها و كنترل دور گردش آنها در كوره و حمام از موارد مهم موفقيت روش فلوت است .
سيكل آلودگي گوگرد و اكسيژن در حمام قلع :
اگر چه همه بررسيهاي ممكن نشان ميداد كه قلع بهترين و مناسبترين فلز بستر براي شناور سازي نوار شيشه است ، اما ويژگي شيميايي اين عنصر ميل شديد تركيبياش با اكسيژن و گوگرد است كه در شرايط دمايي بالا تشديد ميگردد به تدريج در فرآيند توليد شيشه مشكلات خاص خود را ايجاد مينمايد . اكسيژن و گوگرد در دو سيكل شيميايي متفاوت سبب آلودگي سطح شيشه و نيز تخريب المنتهاي گرمايي حمام قلع ميشود .
سيكل آلودگي گوگرد با تشكيل سولفور قلع (استانو) در مذاب قلع آغاز ميشود . اين سولفور در محدوده دمايي 1000-1050 درجه سانتيگراد به سرعت بخار شده و از محيط قلع خارج ميشود . بخار سولفور استانو ، در چرخه كنوكسيوني اتمسفر حمام قلع به نقاط سردتر مهاجرت كرده و بر روي سطح سقف حمام و المنتهاي گرمايي آن كندانسه ميشود و پس از طي فرآيند ناقص احيا ، سولفور قلع به قلع فلزي و نهايتاً مخلوطي از سولفور قلع و قلع فلزي به شكل لكههاي ريز و پايدار (با قطرههاي متفاوت از 100 تا 1000 ميكرون) بر روي سطح شيشه چكه ميكند . وجود ppm 10 سولفور در اتمسفر حمام منجر به تشكيل 100 ميليگرم سولفور قلع در هر متر مكعب از فضاي حمام در دماي 1000-1050 درجه سانتيگراد ميگردد . نقش گوگرد در مقايسه با اكسيژن در مورد تشكيل لكههاي سطحي بسيار زيادتر است و لازم است كه بهاي لازم به وجود و حضور اين عنصر در حمام قلع داده شود . براي كنترل سيكل آلودگي گوگرد روشهاي متفاوتي تجربه شده است . با توجه به اينكه سقف محل تجمع سولفور قلع است اساس روشهاي اوليه تميز كردن سقف حمام با استفاده از دمش هوا يا گرم كردن ناحيه سقف و تسريع فرآيند احيا چكه در يك محدوده زماني كوتاه بود كه معمولاً در هنگام تميز كردن سقف شيشه ، توليد غير قابل استفاده ميشد . اكنون روش ريشهايتري در اين مورد اتخاذ شده است . در واقع تجربه سالهاي گذشته در مورد كنترل كاهش سولفات سديم كه بيشتر در كشورهاي اروپايي جهت كاهش آلودگي محيط زيست انجام ميگرفت ، نشان داد كه اين كاهش به شدت در تقليل سيكل گوگرد مؤثر بوده است . به همين جهت اكنون براي كنترل اين چرخه آلودگي از ورود گوگرد به داخل حمام قلع از طريق اتمسفر كوره و يا نوار شيشه حتيالامكان با كاهش مصرف عوامل گوگرد دار خودداري ميشود . سيكل آلودگي اكسيژن نيز با تركيب اكسيژن و قلع و تشكيل اكسيد قلع (استانو) آغاز ميگردد .
بخشي از اكسيد قلع حاصل تبخير و بخشي نيز در مذاب قلع حل ميشود . بخار SnO در نواحي سردتر روي سطح شيشه كندانسه و موجب تشكيل لكههاي پايدار بر روي سطح شيشه ميشود . اكسيد قلع محلول پس از رسيدن به حد اشباع از مذاب قلع خارج و به صورت اكسيد استانيك روي سطح مذاب قلع شناور گشته و سطح زيرين نوار شيشه را آلوده و كدر ميكند . از همان ابتداي شكلگيري اين تكنولوژي براي كاستن از مسأله آلودگي اكسيژن ، تنها راه عملي جلوگيري از ورود اكسيژن به داخل حمام تشخيص داده شد و در اين رابطه ضمن كنترل اتمسفر حمام با استفاده از هيدروژن و نيتروژن ، روشهاي دقيقتري براي درزبندي و جلوگيري از نفوذ ديفوزيوني اكسيژن به داخل حمام اتخاذ شد وجود حدود 10 درصد هيدروژن در اتمسفر حمام قلع ، در صورت اكسيژن به داخل حمام با جذب آن و تشكيل مولكولهاي H2O ، سيكل آلودگي اكسيژن را متوقف ميسازد . به هر حال در حال حاضر مسأله آلودگي اكسيژن و گوگرد ، مشكل عمده در توليد شيشه فلوت نميباشد و روشهاي كنترل و محدود كردن آن كاملاً شناخحته شده هستند .
اما آلودگي سطح نوار شيشه به قلع يا اكسيد قلع هنوز از مباحث جالب و مورد پيگيري در اين صنعت است . بررسيهاي فعلي نشان داده است كه در تركيب صد انگستروم اول سطح شيشه بيش از 30 درصد اكسيد قلع وجود دارد . در مواردي آلودگيهاي سطحي اگر چه ممكن است ظاهراً محسوس نباشد ولي در مراحل بعدي كار با شيشه ، بويژه در فرآيندهاي تكميلي مثل توليد شيشه نشكن يا خم براي مصارف ساختماني يا اتومبيل سبب پيدايش كدري در سطح شيشه ميگردند .
نتيجهگيري :
ابداع فرآيند شناور (فلوت) براي توليد پيوسته نواري از شيشه تخت با دو سطح موازي ، بدون اعوجاج و بدون نوسانات ضخامت ، گنجينه گرانبهايي از انواع كاوشهاي علمي و تكنولوژيكي را براي مهندسان و دانشمندان به همراه داشته است . انديشمندان تلاشهاي زيادي كردهاند تا جنبههاي مختلف اين فرآيند اعجابانگيز را با استفاده از قوانين فيزيك توضيح دهند .
دستيابي به قانونمنديهاي حاكم بر تشكيل نوار شيشه در اين فرآيند اكنون عرصههاي جديدتري را در تكوين و ابداعات نوين اين تكنولوژي ايجاد كرده است و توسعه و تكميل اين تكنولوژي در سالهاي اخير سرعت بيشتري يافته و از شكل اوليه خود بسيار فاصله گرفته است . اكنون نسل جديدي از واحدهاي توليد شيشه فلوت در حال شكلگيري است .
تركيب شيشه :
تركيب نرمال شيشه با مقدار 9/0 % < Fe2O3 < 08/0 %
|
SO3 |
K2O |
Fe2O3 |
MgO |
CaO |
Na2O |
Al2O3 |
SiO2 |
|
0.3 |
0.3 |
0.1 |
3.5 |
9.2 |
14.3 |
0.3 |
72.0 |
شخصات مواد اوليه :
خواص فيزيكي و شيميايي مواد اوليه مورد نياز
|
الزامات دانهبندي |
مقدار آب درصد |
تركيب شيميايي درصد وزني |
نام |
|
بيشتر از 6/0 ميليمتر مجاز نميباشد 1/0 ميليمتر كمتر از 5 % باشد . |
5 |
SiO2>98 Fe2O3 0.11 Al2O3<0.3 Cr2O3:<5ppm |
سيليس |
|
بيشتر از 0/1 ميليمتر مجاز نميباشد. 2/0 ميليمتر كمتر از 10 % باشد . |
0/5 |
Na2CO3 98 NaCl<0.3 |
كربنات سديم سنگين |
|
بيشتر از 2 ميليمتر مجاز نميباشد. 1/0 ميليمتر كمتر از 10 % باشد . |
0/5 |
CaO 55 Fe2O3<0/12 |
آهك |
|
بيشتر از 2/1 ميليمتر مجاز نميباشد. 1/0 ميليمتر كمتر از 10 % باشد . |
0/5 |
CaO 30 Fe2O3<0/12 MgO 20 |
دولوميت |
|
بيشتر از 5/0 ميليمتر مجاز نميباشد. 1/0 ميليمتر كمتر از 25 % باشد . |
0/5 |
Al2O3>17 Fe2O3<0/15 SiO2<70 |
فلدسپار |
|
بيشتر از 1 ميليمتر مجاز نميباشد. 1/0 ميليمتر كمتر از 20 % باشد . |
0/5 |
Na2SO4 99 NaC1<0.5 |
سولفات سديم |
|
بيشتر از 1 ميليمتر مجاز نميباشد. 1/0 ميليمتر كمتر از 10 % باشد . |
1 < |
C 80 Ash<2 |
كربن |
خلاصه :
در قلب صنعت شيشه جهان ، فرآيند فلوت قرار دارد كه توسط پيلكينگتون در سال 1959 بوجود آمد كه شيشه شفاف ، رنگي و پوششي دار براي ساختمان و شيشه شفاف و رنگي را براي وسايل نقليه توليد ميكند .
اين فرآيند ، قادر به ساخت شيشه با ضخامت 6 ميليمتر است و حالا قادر به توليد شيشههايي به ضخامت 4/0 ميليمتر و حتي تا 25 ميليمتر است .
شيشه مذاب ، در تقريباً دماي 1000 درجه سانتيگراد بطور مداوم از كوره روي حمام باريك قلع مذاب ريخته ميشود . شيشه مذاب روي قلع شناور ميشود ، به صورت يك سطح صاف روي آن پخش ميشود . ضخامت شيشه به وسيله سرعتي كه نوار شيشه در حال جامد شدن از حمام كشيده ميشود و كنترل ميگردد . سپس آنيل ميگردد (با سرمايش كنترل شده) و شيشه به عنوان محصولي پوليش شده با حرارت كه داراي سطوح واقعاً موازي است درميآيد .
شيشههاي فيوزينگ ( Fusing Glasses )
يكي از طرحهاي جذاب و زيباي شيشههاي تزئيني ، شيشههاي فيوزينگ ميباشد . در شيشههاي فيوزينگ طرح مورد نظر با برشهايي از شيشه و توسط اعمال حرارت به صفحه اصلي شيشهاي فيوز ميگردد (اتصال مييابند) . براي توليد شيشههاي فيوزينگ تزئيني به كوره ، كفي كوره ، آستركف و شيشه نيازمنديم .
كوره فيوزينگ مهمترين وسيله لازم براي فيوز شيشه ميباشد . اين كوره با پوششهاي سراميكي سنتي يا با دستاوردهاي جديد ساخته ميشود . تفاوت بين كوره سراميكها و كوره فيوزينگ شيشه در محل المنتها است . كوره فيوزينگ داراي المنتهاي الكتريكي ميباشد كه در بالاي كوره و در كنارهها و كف كوره قرار دارند . دليل اين امر انتشار يكسان حرارت در تمام سطح شيشه ميباشد . كورههاي گازي نيز ميتوانند براي فيوزينگ استفاده گردند ، اما در اينصورت مشكلات زيادي به وجود خواهد آمد .
انواع كورهها :
المنتهاي حرارتي كورههاي الكتريكي ممكن است در بالاي كوره يا اطراف ديوارههاي داخلي كوره باشد . كورههايي كه المنتهاي حرارتي آنها بالاي كوره قرار دارند حرارت از بالا ( Top Fired ) ناميده ميشوند و آنهايي كه المنتهاي حرارتيشان در كنارههاي كوره كار گذاشته شده است حرارت از كنار ( Side Fired ) ناميده ميشوند . مكان و نظم المنتهاي حرارتي توسط چگونگي حرارت ديدن شيشه تعيين ميگردد . كوره فيوزينگ شركت آبگينه از نوع حرارت از بالا ميباشد كه داراي 15 المنت حرارتي در سقف كوره يعني بر روي درب آن است .
در توليد محصولات فيوزينگ مهمترين عامل شيشههاي مخصوص فيوزينگ ميباشند كه بايد ضريب انبساط حرارتي متناسبي داشته باشند . از لحاظ فيوزينگ شيشه ، اگر دو شيشه بتوانند با هم فيوز شوند ، هماهنگ هستند . در اين حالت پس از خنك كردن مناسب تا دماي اتاق ، هيچ تنش بيش از اندازهاي كه منجر به شكست شود ، در قطعه نهايي وجود ندارد . آزمايشهايي كه براي تشخيص هماهنگي شيشهها وجود دارند عبارتند از : 1) كشش ريسمان 2) تنش سنجي 3) آزمايش قطعه
به عنوان مثال آزمايش كشش ريسمان خيلي سريع و بدون استفاده از كوره انجام ميشود و بر اساس اين واقعيت است كه اگر رشتهاي از دو شيشه كشيده شده كه شبيه به هم منقبض نميشوند ، به يكديگر فيوز شوند ، رشته خم خواهد شد .
شش مرحله در سيكل حرارتي فيوزينگ وجود دارد كه دو مرحله براي گرمايش و چهار مرحله براي سرمايش بوده و عبارتند از :
1) گرمايش اوليه :
مرحلهاي است كه شامل حرارت دادن شيشه از دماي اتاق تا درست بالاي دماي نقطه كرنش شيشه ميباشد . در شيشههاي رنگي اين دما رنجي از 400 تا c 0 485 ميباشد . در طول اين مرحله گرمايش در سرعتي درست زير سرعت دمايي كه سبب شكست ميگردد ، شروع ميشود . اين سرعت با اندازة ضخيمترين لايه منفرد از شيشه تغيير ميكند . هنگاميكه دما به نقطة كرنش برسد مرحله دوم شروع ميگردد .
2) گرمايش سريع :
در اين مرحله شيشه فيوز نشده از دماي نقطة كرنش تا دمايي كه در آن لايههاي شيشه منفرد تا حد مطلوب فيوز نشدهاند ، حرارت داده ميشود . اين مرحله از سيكل حرارتي در مقايسه با مرحلة قبل خيلي سريعتر ميباشد . دماي فيوز به فرمول شيشه و ضخامت آن بستگي دارد . وقتي كه فيوز دلخواه بدست آمد ، مرحلة بعدي شروع ميگردد .
3) سرمايش سريع :
خنك نمودن شيشه فيوز شده از بالاترين دما كه در طول مرحلة گرمايش سريع به آن رسيديم تا دماي آنيلينگ را سرمايش سريع گويند . براي مقابله با كريستاليزه شدن ، خنك كردن بايد با سرعت خنك شدن كوره مطابقت داشته باشد . هنگاميكه دما به رنج آنيلينگ رسيد (تقريباً c 0 540) مرحلة چهارم شروع ميشود .
4) نگهداري در دماي آنيل :
در اين مرحله ، كوره در يك دماي ثابت (دماي آنيلينگ بهينه) نگهداشته ميشود . زمان و دماي نگهداري بستگي به شيشه و ضخامت آن دارد . هنگاميكه دماي شيشه با دماي تاقچه كوره برابر شد و تنشهاي ناشي از نابرابري حرارت دادن يا كار مكانيكي برطرف شد مرحله پنجم آغاز ميگردد .
5) سرد كردن از دماي آنيل :
اين دما بين دو دماي نگهداري در آنيل و نقطة كرنش محدود ميشود . تنها زمان جلوگيري از پيشرفت تنش دائمي در قطعة نهايي در طول اين مرحله ميباشد .
6) خنك كردن تا رسيدن به دماي اتاق :
اين مرحله جهت جلوگيري از شكست ميباشد . سرعت حداكثر خنك كردن مجاز براي جلوگيري از شكست بستگي به ضخامت دارد ولي عموماً سريع است . عموماً به كورهها اجازه داده ميشود تا به طور طبيعي خنك گردند .
زمانها و دماها براي هر نوع شيشه و براي هر ضخامتي متفاوت ميباشد .
شالوده صنعت شيشه (3 جلد)
تاليف: Fay V.Tooley
ترجمه: گروه مترجمين شركت شيشه قزوين( 1372)
فهرست جلد 1:
تكوين و تكميل تركيب بندي شيشه-مواد اوليه – دستگرداني و آماده سازي مواد بار – سوختها و مسايل اقتصادي آنها – كوره ها، طراحي كوره و مباحث مربوط – ذوب الكتريكي شيشه –نسوزها – ابزار دقيق
فهرست جلد 2:
فرآيند ساخت شيشه – روش ساخت بطريها و ساير ظروف توخالي – فرآيند ساخت شيشه هاي تخت – الياف شيشه و فرآيندهاي تكميلي ساخت آن – شيشه دمي علمي: شيشه گري – تنش زدايي و نشكن كردن – تزيين و تكميل شيشه – ابزارهاي آماري
فهرست جلد 3:
خواص فيزيكي شيشه – خواص نوري – ساختار شيشه – تجزيه شيميايي شيشه- كنترل محيط زيست در صنعت شيشه – كاربردهاي كنترلي كامپيوترهاي ديجيتال، تكامل و امكانات آتي آن – روشهاي پيشرفته آماده سازي بار –اطلاعات كمكي، شكلها و جداول