فرایند تولید شیشه و شیشه رنگی

تعداد تركيبات شيشه بسيار زياد است بطوريكه تاكنون بيش از 6500 تركيب مختلف ساخته شده و مشخصات و خواص آنها ثبت گرديده است .
اين تركيبات ممكن است تقريبا نيمي از عناصر جدول تناوبي را به نسبت هاي مختلف دارا باشند و مشخصات فيزيكي و شميائي و اپتيك هر تركيب با تركيب ديگر فرق دارد .
ساده ترين و رايج ترين نوع شيشه اي كه ساخته مي شود به شيشه قليائي معروف است كه تقريبا 73% سيليس (Sio2) ، 13% اكسيد كلسيم (Cao) و 14% اكسيد سديم (Na2o) دارد .
اين شيشه در پنجره و به مقدار زيادي در ساخت بطري و ظروف شيشه اي به كار مي رود . اين نوع شيشه ها يك ماده اضافي نيز در بردارند كه به عامل صاف كننده معروف است و باعث كاهش ويكوريته (غلظت و چسبندگي) شيشه مذاب در كوره مي شود و در نتيجه حباب هاي گاز و خرده هاي ديواره كوره شناور شده و به سطح مايع مذاب مي آيند متاسفانه اين ماده اضافي موجب مي گردد كه شيشه در مراحل بعدي بر اثر شعله چراغ كريستال بشود و بنابراين چنين شيشه اي براي كارهاي شيشه گري ساخت لوازم آزمايشگاهي مناسب نيست .البته كارخانجات شيشه سازي روش هاي توليد خود را چنان كامل كرده اند كه بدون استفاده از عامل صاف كننده نيز محصولات آنها از هر گونه حباب هوا (كه به آن خط مي گويند) و خرده هاي مواد كوره (كه به آن شن مي گويند)عاري است .
عيب يا نقص ديگري كه بندرت در شيشه هاي جديد ديده مي شود به نخ شيشه اي به صورت يك خط باريك موجدار به چشم مي خورد ، خظي كه مرز بين دو ناحيه از شيشه با ضرايب شكست نوري مختلف را تشكيل مي دهد . علت بوجود آمدن نخ شيشه اينست كه مواد متشكله كاملا با هم مخلوط نشده اند . حباب هوا ، شن و نخ شيشه تاثير چنداني در كار شيشه گري و يا در استحكام و مقاومت مكانيكي شيشه ندارند ، اما ظاهر شيشه را به صورت ناخوشايندي خراب مي كنند
شيشه هائي كه در كارگاههاي شيشه گري بكار مي روند ، غالبا به شكل لوله يا ميله ساخته مي شوند . مسئله بسيار مهم اين است كه كليه شيشه هائي كه از يك نوع خاص در سفارشات متوالي به دست شيشه گر مي رسد ، بايد داراي خواص فيزيكي و تا حدودي شميائي يكساني باشد . اين مسئله از نقطه نظر يك شيشه گر حائز اهميت فراواني است ، زيرا او بايد اين مواد را به نحو موفقيت آميزي به يكديگر متصل نمايد .
شيشه رنگي
ميله و لوله شيشه رنگي در كارگاههاي شيشگري ازمايشگاهي كاربرد محدودي دارد . اكثر آنها متعلق به انواع شيشه سربي يا قليائي هستند و به راحتی به شيشه رنگی هايي از همان نوع جوش مي خورند كار با شيشه رنگی هاي ميله اي رنگي و لوله شيشه رنگي شفاف مشكل نيست البته آنهايي كه از نوع شيشه سربي هستند را مي بايست در شعله اكسيد كننده حرارت داد . براي كار با لوله شيشه رنگی مات يا نيمه شفاف تجربه و مهارت زيادي لازم است، زيرا ضخامت ديواره لوله مي بايست به طور كاملا يكنواختي حفظ شود و از طرفي امكان بررسي مستقيم چشمي آن نيز وجود ندارد . از شيشه رنگي ها براي مصارف تزئيني مثل علائم بر جسته روي دستگاه شيشه رنگی ، براي علائم سبز شده فلزي بر روي شيشه رنگی ها كه به سهولت قابل شناسايي هستند و همين طور براي فيلترهاي نوري استفاده مي شود .
شيشه سازها مواد معدني مخصوصي را قبل از ذوب كردن شيشه در ظرف نسوز به تركيبات معمولي آن اضافه مي كنند . آنها بايد علاوه بر رنگ مطلوب ، خواصي را در شيشه توليد كنند كه از لحاظ كار و ضريب انبساط به شيشه هاي بي رنگ مشابه بسيار نزديك باشد .
اگر چه مقاديري بسيار كمي از مواد افزوني براي رنگي كردن شيشه رنگی كافي مي باشد، ولي رنگ نهايي در حرارت معمولي نه تنها به مقدار مواد افزوني و درجه خلوص آن ، بلكه به تركيب اين مواد افزوني نيز بستگي دارد.
ماده افزوني رنگ
نقره زرد، اكسيد مس سبز و ابي، مس كلوئيدي قرمز ياقوتي، سولفيد كادميم به تنهايي و با سلنيوم زرد ، آرسنيك با اكسيد سرب سايه هاي از قرمز روشن و نارنجي.
تركيبات و رنگ هاي ظاهر شده در انواع شيشه ها
دي اكسيد بمريوم و تينانيوم صورتي ، قرمز ، قهوه اي متمايل به قرمز، ديديميوم ها سبز(فيلترهاي ماوراء بنفش) قرمز مايل به بنفش (كبود)، اورانيوم زرد سبز فلوئور سانت ، گوگرد گهربائي، گوگرد و سرب ، آهن ، نيكل يا كبالت سياه سير، طلاي كلوئيدي (به مقدار بسياركم)رنگ ياقوتي ، قهوه اي ، بنفش ، اكسيد آهن آبي ، سبز و كهربائي، اكسيد منگنز كهربائي، اكسيد منگنز با اكسيد آهن صورتي ، ارغواني سير ، سياه ، اكسيد كروم سبز، اكسيد كروم به مقدار زياد در حالت بلوري ، بصورت شيشه رنگی براق يا نوعي شيشه معروف به سنگ دلربا در مي آيد ، اسيد فسفريك تركيبي از شيشه شيري سفيد رنگ، و در صورت استفاده از آهن فرو ، شفافيت به نور ماوراء بنفش و يا كدري به نور مادونقرمز را افزايش مي دهد . اكسيد هاي نيكل و اكسيد هاي كبالت قهوه اي ، ارغواني را افزايش مي دهد.


منبع: شیشه رنگی