صناعة الزجاج من الرمل

صناعة الزجاج

تعتبر صناعة الزجاج من الصناعات القديمة جداً ويعود ظهورها إلى عام ألفين قبل الميلاد، وخلال هذه الفترة تطوّرت صناعته، وتشعبت مجالاته فهو يدخل في الأواني والزخارف وأدوات الزينة، إلى جانب دخوله في صناعة الإكسسوارات، والنوافذ، والواجهات الزجاجيّة، وقد طوّر المسلمون صناعة الزجاج وابتكروا ما يُعرف بالتزجيج، كما أدخلوا الألوان والصبغات التي لا تتأثر بالعوامل الجوية، ثم وصلت صناعته من التطوّر إلى ما هي عليه الآن.

تعريف الزجاج

الزجاج هو عبارة عن مادة عديمة اللون، المركب الرئيسيّ لها هو عنصر السيليكا المُذاب، موجود في الطبيعة كالزجاج البركانيّ، ويكون على هيئة صلبة أو سائلة، حيثُ لا يتم تشكيله وهو في حالته الصلبة إنما بعد تعريضه للنار حتى يصبح طرياً كالعجينة، وفي الغالب يكون شفافاً وتختلف درجة شفافيته من نوع لآخر.

المواد الداخلة في تصنيع الزجاج

• السيليكا: ويعتبر حمض السيليكون المكوّن الرئيسي في صناعة الزجاج العادي، ويتم الحصول عليه من الرمل، حيثُ لا يُفضّل استخدام رمل الكوارتز؛ لأنّه لا يحتوي على نسبة عالية من هذه المادة، ويجب أن تحتوي الرمال على نسبة 80% من أكسيد السيليكون.
• مركبات صوديوم: وتُساعد هذه المركبات على تقليل درجة انصهار الزجاج، مما يسهل تشكيله.
• الكلس أوالدولومايت: وهو الذي يعطي الزجاج صلابة، نظرًا لاحتوائه على أكسيد الكالسيوم.
• الفلد سبار: وهي مادة تساعد في انصهار الزجاج.
• البوركس: وتساعد هذه المادة على تقليل معامل تمدّد الزجاج لاحتوائها على الصوديوم، والبورون؛ لذلك فالزجاج الذي يحتوي على نسبة كبيرة من البورون لا يتعرّض للكسر تحت أيّ ظرف من الظروف.
• الملوّنات والمحسّنات، وهي المواد الملوّنة التي تعمل على تحسين نوعية الزجاج مثل أكسيد الرصاص، وأكسيد التيتانيوم، وأكسيد الباريوم.

مراحل تصنيع الزجاج

• عملية الإذابة والصهر: حيثُ يتمّ استخدام أفران كبيرة خاصّة مثل فرن الجفنة، أو فرن الحوض، وتتمّ عملية صهر المكوّنات المطلوبة والتي تكون على شكل بودرة أو حبيبات ذات نسب محددة إلى مواد خفيفة وطرية استعداداً لعمليات تشكيله.
• التشكيل: بعد عملية الصهر مباشرة، يقوم الزَّجاج بتبريد الزجاج الى درجة يمكن فيها تشكيله، حيثُ تستخدم أكثر من تقنية في هذه العملية كالنفخ، والتشكيل اليدويّ، أوالآليّ، ويجب مراعاة أن تتمّ بأسرع وقت ممكن قبل أن يتحوّل الزجاج من حالة شبه سائلة إلى حالة صلبة.
• التبريد أوالتهذيب: حيثُ يستخدم فرن خاص للتبريد على درجة حرارة من أربعمئة إلى ستمئة درجة، وهذه العملية تتمّ ببطئ؛ لأنّ الزجاج إذا تمّ تبريده بسرعة كبيرة سيتعرّض للتشقّق، والتكسر، وعدم انتظام بنيته، ممّا يؤدي إلى ظهور مناطق رقيقة في القطع الزجاجية.
• الإنهاء: وفي النهاية يتمّ صقل وتنظيف الزجاج حتى يُصبح جاهزاً للاستخدام.