تولید شیشه از کجا شروع میشود و در کارخانجات چه خبر است؟

به نقل از جهان کمپرسور: ترکیب چند عنصر طبیعی ساده یکی از شفاف‌ترین و مقاوم‌ترین محصولات صنعتی و ساختمانی را پدید می آورد. همه چیز از شن شروع میشود. شن یا همان سیلیس مهمترین ماده‌ی اولیه‌ی شیشه است. بزرگترین سهامدار تولیدی شیشه دی اکسید سیلیسیم است که فراوان در طبیعت و در ماسه‌ها یافت میشود. سیلیسیم حتی یکی از فراوان‌ترین عناصر تشکیل‌دهنده‌ی زمین و کهکشان‌هاست. گویی کسی دوست داشته است که ما شیشه تولید کنیم.

ناخالصی‌هایی چون آهن و رُس را از ماسه جدا میکنند تا رنگ و شفافیت آن بهبود یابد. در فرآیند تولید از ترکیباتی چون کربنات سدیم یا سودا برای کاهش نقطه‌ی ذوب سیلیس و سنگ آهک برای بهبود مقاومت در برابر آب و رطوبت استفاده میکنند. آلومینا، اکسید منیزیوم و بور نیز از افزودنی‌هایی است که برای شکلدهی خواص فیزیکی و نوری شیشه به کار میرود.

هر مدل شیشه ترکیب خاصی از مواد را در خود جای داده اند و محموله‌ی ترکیب‌شده‌ی مواد اولیه به سمت کوره راهی میشود. کوره‌های شیشه دمایی از ۱۴۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد دارند تا سیلیس ذوب شود. مایع عسلی غلیظی حاصل ذوب تدریجی مواد اولیه است که هرگونه نوسان دمایی باعث ایجاد حباب و نقص در آن میشود.

روش‌های شکلدهی

هنگامی که مذاب به حالت یکنواختی درآمد، روشهای متنوع شکلدهی شیشه وارد عمل میشود. برای تولید شیشه‌های تخت متداول‌ترین روش، فرآیند فلوت است. در این روش شیشه‌ی مذاب خروجی از کوره روی سطحی از قلع مذاب ریخته میشود. چگالی قلع از شیشه بیشتر است، در نتیجه شیشه روی آن شناور مانده و به صورت طبیعی به سطحی صاف و شکلی یکنواخت در می آید. در ادامه صفحه‌ی شیشه‌ای به آرامی از روی قلع عبور کرده و وارد مرحله‌ی خنک‌سازی کنترل شده میشود. در این قسمت تنشهای داخلی شیشه نیز با کاهش تدریجی دمای آن از میان برداشته میشود. سردسازی سرعتی شیشه بدون شک به بقایای تنش میانجامد که نتیجه‌ی آن شکست یا ترک در آینده است.  در متالورژی این مرحله با نام آنیلینگ یا بازپخت شناخته میشود.

تولید بطری، لیوان یا شیشه‌های صنعتی

روشهای شکلدهی متفاوت است. در تولید بطری، مذاب در قالبها ریخته میشود و با فشار هوا شکل نهایی خود را به دست میاورد. برای شکلدهی الیاف شیشه، مذاب از میان سوراخهای بسیار ریزی عبور داده شده و به شکل رشته‌های نازک و درازی از شیشه پدید می آید. در صنعت خودرو نیز از شیشه‌های خمید و چندلایه استفاده میشود که در قالب‌های خاصی شکل داده شده و با ترکیب با لایه‌های پلیمری ایمنی آن افزایش می یابد.

عملیات تقویتی

عملیات حرارتی و شیمیایی مقاومت و خواص شیشه را بهبود میبخشد که از جمله‌ آنها میتوان به فرآیند تمپرینگ یا دماآوایی اشاره کرد. در این روش شیشه تا دمای بالایی حرارت میگیرد و سپس به سرعت با هوای سرد خنک میشود. نتیجتا مقاومت مکانیکی شیشه چندین برابر بهبود می یابد. از شیشه‌های تمپر شده در خودرو، حمام و ساختمانهای جدید استفاده میشود و بعد از شکست هم به تکه‌های کوچک و بی خطری تبدیل میشوند. لمینت از جمله دیگر فرآیندهای تقویتی است که در آن لایه‌هایی از مواد پلیمری همچون پلی وینیل بوتیرال یا اتیلن وینیل استات به شیشه چسبانده میشود و در صورت شکستن تکه‌های شیشه در داخل فیلمهای پلیمری اسیر میماند.

نازک‌کاری شیشه بُرش، صیقل و پوشش دهی آن است. شیشه‌های ساختمانی را میتوان با فیلمی از لایه‌های آینه‌ای پوشاند تا اشعه‌ی فرابنفش مدیریت شود و لایه‌های الکتروکروم یا فوتوکروم به شیشه‌های هوشمند اضافه میشود تا تغییر شرایط نوری به تغییر شفافیت شیشه‌های موبایل ما بیانجامد. پس از نازک کاری نیست مشابه هر محصول دیگری کیفیت کنترل میشود تا محصولات خراب از خط خارج شود.

کمپرسور هوا در صنایع شیشه

کارخانجات شیشه بدون کمپرسور هوا  کاری از پیش نمیبرند . که اولین آنها کمک به آماده سازی مواد اولیه است. مواد خشکی مثل سیلیس، سودا و آهک با کمک کمپرسور هوا منتقل و مخلوط میشوند. سیستم‌های بادی بهترین انتخاب برای عملیات بر روی مواد این چنینی است که از گرد و غبار جلوگیری کرده و کنترل عالی را ارائه میدهند. در این مرحله هم کمپرسور اسکرو  و هم کمپرسورهای پیستونی فشار مورد نیاز را به داخل  لوله‌کشی  هوای فشرده پمپاژ میکند.

در تولید بطری یا لیوان، هوای فشرده با فشار دقیقی وارد قالب شده و شیشه‌ی نرم را به شکل بطری یا ظرف در میاورد. دقت فشار و البته دمای هوای فشرده اهمیت دارد تا بطری دچار ضعف ساختاری نشود. کمپرسور اسکرو اویل اینجکت  در اینجا و در ترکیب با درایرهای هوای فشرده وظیفه‌ی تامین هوای فشرده‌ی پاک و مطمئن را برعهده دارد.

سیستم هوای فشرده برای کوره‌های مختلف کارخانجات شیشه نیز نقش دمنده را داشته و در کوره‌ی آنیلینگ از سیستم‌های دقیقی با دما و فشار دقیق بهره میبرند. هوای فشار قوی دمیده شده به شیشه‌های تمپر شده نیز از کمپرسور هوا تامین میشود. رطوبت این هوا باید صفر درصد باشد.