page contents

سیلیس تولید ظروف شیشه ای و کریستال

تاریخچه تولید ظروف شیشه ای

تولید ظروف شیشه ای از دیگر بخش های صنعت شیشه با بیش از 200سال قدمت می باشد. صنعت ظروف شیشه ای در 30 سال گذشته تغییرات فنی متعددی را تجربه کرده است. چندین سال است که ظروف شیشه ای برای نوشابه ها و اکثر محصولات غذایی مورد استفاده قرار گرفته اند. امروزه، شیشه در بازار جایگزین مواد رقیب دیگر از قبیل پلاستیک، آلومینیوم و در بعضی حالات ظروف مقوایی با آستر بسپاری، شده است. هنوز در بسیاری از کاربردها و بازارها، صنعت ظروف شیشه ای، جایگاه خود را حفظ کرده است.

الزامات تولید شیشه و ظروف شیشه ای

ظروف شیشه ای، از نظر ساختاری و زیبا شناسی ، محصولات بسیار مهندسی شده ای می باشد. طراحی ظرف، شامل نقاط چندگانه ی تنش می شود، که در صورت وجود خطایی در ترکیب محموله ی شیشه یا فرایند تولید، نقاط ضعف و یا شکست، تلقی می گردد. از نظر زیبا شناسی، شیشه در چندین رنگ و سایه رنگ، ساخته می شود ولی در بسیاری از موارد، باید تماما یکنواخت و بدون علائم حباب یا میان بارها، باشند.

فرایند تولید شیشه و کریستال

در فرایند تولید شیشه، مواد خام، قبل از اینکه وارد گلوگاه کوره شوند با هم مخلوط و ذوب، می گردند. پژوهشگران، معتقداند که این عمل، نقطه ی مهمی است، چون درک و کنترل عوامل وابسته به هم (روابط زمان – دما، خواص تشکیل و یکنواختی ذوب شدن، یکنواختی مواد خام)، برای موازنه کوره و کنترل کیفیت، اساسی می باشند. فرایند ذوب از مسیر جریان بحرانی تبعیت می کند که کم ترین دما و کوتاه ترین زمانی را که شیشه مذاب درون کوره، تجربه خواهد کرد، نشان می دهد و این دما، تعیین کننده کیفیت می باشد. یکنواختی در شیمی هر ماده ی خام و دانه بندی آن، نقش مهمی در یکنواختی و یکسانی محموله ی مذاب و کیفیت شیشه و کریستال تولید شده ایفا می کند.
ترکیب یا محموله ی شیشه، در دمای بین 600 تا 900 درجه سانتیگراد، شروع به ذوب شدن می کند و وقتی که ذوب شدن ادامه می یابد، دی اکسید کربن و گازهای دیگر آزاد می شوند و حباب ها را در شیشه ی مذاب شکل می دهند. دمای ترکیب بالا می رود تا به دمای تقریبا 1300 تا 1400 درجه سانتیگراد برسد، اگرچه ممکن است دما با توجه به نوع کوره، تغییر کند. شیشه ی مذاب در این دمای بالا تصفیه می شود. در اینجاست که آخرین حباب ها بیرون رانده می شوند و مذاب در حرکت، همگن می گردد، که برای یکنواختی هر ظرف تولید شده و حذف سرباره ای که سطح یا در داخل شیشه تشکیل می شود، مهم می باشد.
پس از تصفیه شیشه، دمای ترکیب برای دست یابی به گرانروی مناسب، جهت تشکیل شیشه 1100 درجه سانتیگراد سرد می گردد. با عبور شیشه از گلوگاه ذوب کننده، وارد یکی از ماشین های شکل دهنده، می شود. در اینجا، حجم معینی از شیشه یا مقدار زیادی از مذاب، اندازه گیری خواهد شد. شیشه مذاب برای تشکیل ظرف و کریستال مورد استفاده قرار می گیرد. شیشه مذاب، به درون قالبی که هوا به آن تزریق شده، ریخته و شکل اولیه ی خود را به دست می آورد. در حالی که شیشه هنوز داغ است، تکان داده می شود و دوباره برای شکل دادن نهایی ظرف، هوا تزریق می گردد. ظرف تازه شکل گرفته، برای حفظ یکپارچگی، سرد می شود ولی هنوز به طور کامل سرد نشده یا از نظر ساختاری پایدار نمی باشد. شیشه پس از شکل گرفتن به کوره های آب دهی، جایی که به طور آهسته مجددا حرارت داده شده و آنگاه با سرعت ویژه ای برای پایدار شدن تنش ها به شیشه سرد شده، منتقل می گردد و در نتیجه از شکست زودرس یا اضافی، جلوگیری به عمل می آید.

مواد معدنی مورد استفاده در تولید شیشه و کریستال

مواد معدنی عمده مصرف شده در تولید شیشه ی ویژه ی ظروف، عبارتند از: ماسه سیلیسی (سیلیس)، خاکستر قلیا و سنگ آهک، اگرچه کانی های دیگر نیز در فرایند تولید شیشه مهم است. هر تولید کننده ی شیشه، دارای فرمول بندی مخصوص به خود برای تولید ظروف شیشه ای می باشد و هر کدام از آن ها، سیلیس با خلوص بالا را به عنوان ماده ی خام ترکیب اولیه، به کار می برند. در تولید ظروف شیشه ای، ضروری است که تمام مواد خام معدنی از نظر ترکیب شیمیایی و دانه بندی، یکنواخت باشند.

سیلیس تولید شیشه و کریستال

سیلیس تولید شیشه، ماده ی اصلی تشکیل دهنده ی شیشه و کریستال است و اکثر حجم بدنه را در بر می گیرد. سیلیس تولید شیشه و کریستال باید عیار حداقل 99% SiO2 باشد؛ بعضی از شیشه های ویژه ممکن است به حداقل عیار 99.5% سیلیس، احتیاج داشته باشند. ماسه ی کوارتزی با خلوص بالا، منبع اولیه ی سیلیس در ترکیب شیشه می باشد. بعضی از فرمول بندی های شیشه، مخصوصا جایی که ضربه ی گرمایی بالا یا مقاومت شیمیایی برای کاربرد نهایی، اساسی هستند، به مقدار بسیار کمی از بوروسیلیکات، احتیاج دارند که باید همراه با سیلیس افزوده می شود.

اکسید کلسیم تولید شیشه و کریستال

اکسید کلسیم، شیشه را اصلاح و مقاومت آن را در برابر سایش، افزایش می دهد. اکثر ویژگی های سنگ آهک، به حداقل 97% کربنات کلسیم (CaCO3) و حداکثر 0.12% اکسید آهن (Fe2O3)، احتیاج دارند.

خاکستر قلیا (هیدروکسید سدیم) تولید شیشه و کریستال

خاکستر قلیا (هیدروکسید سدیم) دومین جزء رایج در تولید ظرف شیشه ای است. هیدروکسید سدیم به عنوان اصلاح کننده و گدازآور شیشه عمل می کند که باعث می شود دمای ذوب ترکیب تقریبا 200 درجه سانتیگراد پایین تر بیاید. مزیت اضافی این است که دمای پایین، عمر دیرگداز را افزایش می دهد.

فلدسپار تولید شیشه و کریستال

فلدسپار، مشهورترین منبع آلومین، برای تولید شیشه و کریستال است. اگرچه در بعضی مواقع نفلین سینیت نیز، استفاده می شود. آلومین، اصلاح کننده مهم شیشه است و وجود آن در ترکیب، دوام شیشه را افزایش می دهد و تمایل آن را برای بلوریدن، کاهش می دهد.

پیگمنت و رنگساز شیشه و کریستال

چندین ماده ی معدنی به عنوان عوامل رنگ کننده یا رنگساز در ظروف شیشه ای و کریستال مورد استفاده قرار می گیرند. شیشه فلینت یا روشن، به علل کاری و ظاهر ممکن است سایه رنگ دار شوند. وقتی که سایه رنگ کاری، ضروری باشد، پیگمنت های زیر به طور رایج برای تولید رنگ های ویژه مورد استفاده قرار می گیرند:
سبز- کروم آهن
زرد- کروم، وانادیم و کادمیم
آبی – کبالت وآهن
کهربایی – آهن
قرمز – سلنیم
مواد معدنی دیگری ، ممکن است فرمول بندی های ظروف شیشه ای، به منظور کمک به توسعه ی خواص ویژه ی دیگر، مخصوصا برای ظروف بخصوصی (برای مثال، ظروفی که نیاز به اضافه کردن کدرکننده ای داشته باشند)، به کار روند.

تولید شیشه و کریستال درجه یک

یکنواختی فیزیکی و شیمیایی مواد خام ترکیب، برای تولید شیشه ی با کیفیت بالا، اساسی است. حفظ همگنی در شیشه ی مذاب و حفظ گرانروی ثابت و یکنواخت در سرتاسر فرایند تشکیل شیشه ، ضروری می باشد. یکی از پژوهشگران به اثبات رساند که همگنی شیشه به وسیله یکنواختی شیمیایی مواد خام ترکیب و سطوح رطوبت آن ها، تاثیرپذیر می شود. چون مواد خام بر اساس وزن تبخیر، ترکیب می شوند، رطوبت، ترکیب شیشه را در حین ذوب تحت تاثیر قرار می دهد. شیشه ی باز یافت شده، جزء تشکیل دهنده ای است که در اکثر ترکیب های شیشه مورد استفاده قرار می گیرد. قوانین مربوط به تولید بطری ها و نوآوری های زیست محیطی، توصیه می کنند که شیشه ی بازیافت شده ی بیشتری در مواد خام ترکیب ، مورد استفاده قرار گیرد. مقدار شیشه ی مورد استفاده در ترکیب، از یک واحد شیشه تا واحد دیگر، به طور قابل ملاحظه ای متفاوت می باشد. ولی از نظر مواد معدنی، هر قدر محتوای شیشه بازگردانده شده بیشتر باشد، به همان اندازه شرایط برای مواد خام معدنی طبیعی، کم تر خواهد بود.
فروشگاه اینترنتی