مقاله بازیافت شیشه

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله بازیافت شیشه دارای ۷۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله بازیافت شیشه  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله بازیافت شیشه،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله بازیافت شیشه :

بازیافت شیشه

پیشگفتار :
شیشه برای بسته بندی بسیاری از مواد غذایی مانند آب میوه، ژله وروغن گیاهی وغذای کودک و به کار می رود .پنج درصداز وزن و دو دراز صد حجم سیل زباله های جامد را شیشه تشکیل میدهد برخلاف کاغذ که از سوختن آن بخار و الکتریسیته تولید می شود سوزاندن شیشه یک پیشنهاد خوب نیست .

مقدمه :
شیشه هیچ انرژی گرمایی را برای تولید بخار و الکتریسیته ایجاد نمی کند چون کاغذ می سوزد ولی شیشه فقط ذوب می شود .دفن شیشه هم باعث حفظ ارزش های آن نمی شود بنا براین بازیافت معمولا بهترین انتخاب است.

بازیافت شیشه باعث ذخیره انر ژی بالنسبه خوبی می شود استفاده از شیشه های بازیافتی برای ساختن تولیدات جدید۴۰ درصد انرژی کمتری نسبت به ساختن این محصولات از مواد خام و جدید دارد . بازیافت باعث ذخیره انر ژی می شود چون خرده شیشه های حاصل از مواد بازیافتی نسبت به مواد خام نیاز به درجه حرارت کمتری برای ذوب شدن دارد.مواد تازه برای ساختن شیشه عبارت است از (ماسه – کربنات سدیم – سنگ آهک) شیشه های کهنه به آسانی

تبدیل به بطری و شیشه ها ی دهن گشاد و یا محصولاتی مانند عایق های فایبر گلاس می شود. بازیافت شیشه در حال افزایش است. نرخ متوسط باز یافت شیشه ۳۳% در آمریکا و ۹۰% در برخی کشورهای اروپایی مانند سوییس است. بعد از خمیر شیشه, دومین کاربری ظروف شیشه ای بازیافتی فایبر گلاس عایق (۴۰% از ماده اولیه) است. ماسه سیلیس مورد استفاده در سایش معمولاً در بازیافت فولاد مصرف می‌شود. بازیافت ماسه ریخته گری بدلیل مشکلات دفع و آماده سازی آن رو به افزایش است.
واژگان کلیدی :
شیشه ، بازیافت ، Glass

فصل اول
کلیات و اطلاعات اولیه

اطلاعات اولیه
شیشه‌های معمولی که در زندگی روزمره بکار می‌روند، عمدتا شامل سیـلیس ، کربنات کلسیم ( یا آهک ) و کربنات سدیم و زغال کک است ( گاهی از فلدسپار و دولومیت نیز استفاده می‌شود ). معمولا این مواد را به صورت پودر یا دانه‌هایی به قطر ۰۲ تا ۲ سانتی‌متر ، مصرف می‌کنند. البته برای تهیه شیشه‌های مرغوب و کریستال ، از سیلیس تقریبا خالص (کوارتز) استفاده می‌شود. در شیشه‌های معمولی حدود ½ درصد آلومین و ۰۰۸ درصد اکسید آهن III نیز وجود دارد.

 

تاریخچه شیشه سازی
صنعت شیشه‌سازی ، در ایران سابقه بسیار طولانی دارد که به حدود پیش از ۲۰۰۰ قبل از میلاد می‌رسد. کشف یک ظرف شیشه‌ای زرد رنگ صدفی با زینتی شبیه به خطوط شکسته موج‌دار که در یکی از قبرستانهای لرستان پیدا شده ، یک گردن‌بند شیشه‌ای حاوی دانه‌های آبی رنگ متعلق به ۲۲۵۰ سال پیش از میلاد ، در ناحیه شمال غربی ایران و قطعات شیشه‌ای مایل به سبز که در کاوشهای باستان شناسی لرستان ، شوش و حسنلو بدست آمده است، نشان دهنده سابقه تاریخی صنعت شیشه‌سازی در ایران است.

سیر تحولی و رشد
کشف بطریهای گردن دراز که دهانه آن با نقره مسدود شده بود در قرن ۱۲ میلادی ، قالبهای ساخت وسایل شیشه‌ای در نیشابور ، نشان دهنده شتاب بیشتر صنعت شیشه‌گری در اوایل رواج اسلام در ایران است که به‌تدریج با رونق صنعت شیشه‌سازی در ایتالیا ، راه زوال را در پیش گرفت که تا قرن هفدهم میلادی ادامه یافت. از آن پس ، رونق و بازسازی این صنعت دوباره شروع شد و به مدد مهارت ایرانیان در رنگ آمیزی شیشه ، شتاب چشمگیری پیدا کرد. از آن جمله ، می‌توان ساختن انواع محصولات مختلف شیشه‌ای از ابریق گرفته تا گلدان ، بطری و … در شیراز ، اصفهان و قم در قرنهای دوازدهم و هجدهم میلادی را برشمرد. اما از آن زمان به بعد ، بی‌لیاقتی و غفلت دولمتردان وقت باعث شد صنعت شیشه‌سازی در ایران افت کند.

 

مراحل مختلف تهیه شیشه
۱ تهیه مواد اولیه و تبدیل آنها به پودر با دانه‌بندی بین ۰۱ تا ۲ میلی‌متر
۲ توزین هر یک از مواد اولیه به نسبتهای مورد نظر و مخلوط کردن آنها همراه با ۴ تا ۵ درصد آب و انتقال مخلوط به کوره
۳ ذوب کردن مخلوط در کوره و تهیه خمیر شیشه
۴ بی‌رنگ کردن خمیر شیشه و خارج کردن گازها

۵ تبدیل به فرآورده‌های مورد نیاز بازار و صنایع
۶ نپختن شیشه ( قرار دادن شیشه داغ در کوره‌هایی که دمای کمی دارد، برای کاهش شکنندگی شیشه)

فرآورده‌های مختلف شیشه‌ای
در حال حاضر ، صنایع شیشه‌سازی عمدتا در پنج شاخه اصلی مصرف در ایران فعالیت دارند:
• ساختمان سازی

• صنایع غذایی
• تهیه لوازم خانگی
• صنایع خودرو سازی
• صنایع دارو سازی و آزمایشگاه

 

انواع مهم فراورده‌ههای شیشه‌ای
شیشه جام
این نوع شیشه ، برای مصرف در پنجره ، قاب عکس و غیره تهیه می‌شود و دارای سطح کاملا صاف است. در مرحله تولید با عبور خمیر شیشه بین دو غلطک صاف افقی ، عمودی و یا عبور از روی قلع مذاب به دستگاه برش و کوره پخت هدایت می‌شود.
انواع بطری
برای تهیه بطری ، خمیر شیشه را از بالای ماشین قالب‌زنی توسط قیچی مخصوص به صورت لقمه‌هایی در آورده ، به قسمت قالب‌زنی وارد می‌کنند و از پایین ، هوا در آن می‌دمند تا شکل مطلوب به خود بگیرد. برای تهیه انواع لیوان ، استکان ، لوله چراغ نفتی و فانوس ، مانند تهیه بطری عمل می‌شود، ولی بجای دمیدن هوا ، از قالب ویژه استفاده می‌شود.

شیشه‌های ایمنی بدون تلق
این نوع شیشه‌ها برای ویترینها و شیشه‌های عقب و کناری خودرو تهیه می‌شوند. پس از مراحل برش و شکل‌دهی ، در پرسهای مخصوص ، آنها را در کوره الکتریکی تا °۶۵۰C گرم کرده ، بطور ناگهانی سرد می‌کنند تا بر اثر تبلور جزئی ، بر مقاومت آنها افزوده می‌شود.

شیشه ضد گلوله
این نوع شیشه شامل چهار لایه ۶ میلی‌متری و دو لایه تلق ضخیم است. در هر مورد ، ابتدا از طریق وصل کردن به خلاء ، هوای بین لایه‌‌ها را خارج کرده ، ضخامت شیشه و تلق را به هم می‌جشبانند و بعد تحت فشار ۱۳ اتمسفر در دمای °۱۲۰C ، به مدت سه ساعت نگه می‌دارند تا لایه‌ها کاملا به همدیگر بچسبند.

الیاف شیشه‌ای
این نوع الیاف ، با عبور خمیر شیشه از منافذ باریک یک قسمت غربال مانند ، تهیه می‌شوند. از این نوع الیاف ، در تهیه پارچه ، پتو و لحاف و عایق‌بندی دستگاه‌های حرارتی و برودتی و عایق الکتریکی ، صحافی و غیره استفاده می‌شود.

شیشه‌های مخصوص
شیشه‌ها نشکن
این نوع شیشه‌ها دارای ضریب انبساط بسیار کم‌اند و در مقابل تغییر ناگهانی دما یا ضربه ، مقاومت زیادی دارند. از این رو ، از آنها برای تهیه ظروف و وسایل آزمایشگاهی و اخیرا ظروف آشپزخانه استفاده می‌شود.برای تهیه این نوع شیشه‌ها ، به جای Na2O و CaO از Zr2O3 ، Al2O3 و B2O3 استفاده می‌کنند که به نام شیشه‌های پیرکس ، ینا و کیماکس شهرت دارند.

 

شیشه‌های بلور
این نوع شیشه‌ها بسیار ظریف و مشابه به کریستال‌اند. اما سنگین و صدا دهندگی کریستال را ندارند و خاصیت شکست نور در آنها کمتر است. دارای ۷۵ درصد سیلیس ، ۱۸ درصد و ۷ درصد Cao اند.

شیشه‌های سرب‌دار
این نوع شیشه‌ها از شیشه‌های معمولی شفافتر و سنگی‌ترند و ضریب شکست بالاتری دارند و دارای سه نوع‌اند:
کریستال: که بسیار شفاف ، سنگین ، صدادار و قابل تراش است و نور را در خود می‌شکند و طیف رنگی می‌دهد. از این رو ، در تهیه گلدان ، لوستر و … بکار می‌رود. دارای ۵۳ درصد سیلیس ، ۱۱ درصد و ۳۵ درصد Pbo است.

اشتراس:که سنگ نو نیز نامیده می‌شود و از آن ،‌ جواهرات مصنوعی درست می‌کنند. دارای ۴۰ درصد سیلیس ۷ درصد و ۵۲ درصد Pbo است.
فلینت:که در تهیه عدسی دوربینهای عکاسی و اسباب دقیق فیزیکی بکار می‌رود. دارای ۲۰ تا ۵۴ درصد سیلیس ، ۵ تا ۱۲ درصد و ۳۴ تا ۸۰ درصد سرب است.
شیشه ضد پرتوها :این نوع شیشه ، شامل یک قسمت و چهار قسمت pbo است، به مقدار قابل توجهی پرتوهای ایکس و پرتوهای رادیواکتیو را جذب کرده ، جلوی اثرات زیان‌بار آنها را می‌گیرد.

شیشه جاذب نوترون :این نوع شیشه‌ها با افزایش اکسید کادمیم ( CdO ) به شیشه معمولی تهیه می‌شوند و به‌عنوان حفاظ در مقابل تابشهای نوترونی ، بویژه در ارتباط با راکتورهای اتمی کاربرد دارند.
شیشه شفاف در مقابل IR :این نوع شیشه با اضافه کردن مقدار زیادی آلومین Al2O3 به شیشه معمولی حاصل می‌شود و در دستگاههای طیف نمایی و طیف نگاری IR مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شیشه ضد اسید فلوئوریدریک :می‌دانیم که بعضی مواد شیمیایی مانند HF بر شیشه اثر می‌کنند. این تاثیر در واقع به واکنش سیلیسی موجود در شیشه با فلوئورید هیدروژن است که تولید اسید می‌کند. از این خاصیت در حکاکی و نقاشی روی شیشه استفاده می‌شود. اگر مقدار کافی فسفات آلومینیم که ساختار سیلیکات آلومینیم را دارد، در ساختار شیشه وارد شود، شیشه بدست آمده ، مقاومت قابل توجهی در برابر HF از خود نشان می‌دهد. علت این است که HF بر فسفات آلومینیم اثر ندارد.

شیشه‌های رنگی :برای برخی مصارف ویژه ، تهیه شیشه‌های رنگی ضرورت دارد. برای این کار ، عمدتا از اکسید فلزات استفاده می‌شود. برای مات یا شیری کردن شیشه ، فلوئوریت کلسیم ، کریولیت ، اکسید آنتیموان (III) ، فسفات کلسیم ، سولفات کلسیم و دی‌اکسید قلع استفاده می شود، زیرا این مواد ، رسوبهای کلوئیدی در خمیر شیشه تولید می کنند که پس از سرد شدن ، سبب شیری شدن آن می‌شوند.

انواع بازیافت مواد :
بازیافت کاغذ
بازیافت در مفهوم رایج آن به معنی استفاده مجدد از مواد دور ریختنی پس از اعمال پردازشهای خاص بر روی آنهاست . امروزه اقلام متعددی از زباله های شهری که حجم قابل توجهی را شامل می شوند . قابلیت بازیافت دارند . کاغذ که یکی از اقلام با ارزش مواد زائد جامد است سلطان زائدات لقب گرفته است .

گرچه یکی از اهداف مدیریت نوین مواد زائد جامد ، کاستن از حجم زباله های دفن شده در زمین است ، ولی بازیافت کاغذ ، همانند انواع دیگر بازیافت ، علاوه بر تامین این هدف اساسی ، ارزش و اهمیت خاص دیگری نیز دارد . کاغذ باطله علاوه بر این که خود موجب آلوده شدن محیط زیست ( خاک ، آب )می شود حاصل قطع درختان که یکی از ارزشمندترین نهاده های طبیعی محیط زیست زمین بشمار می رود ، است و افزایش تولید آن برای تامین نیازهای رو به افزایش بازار مصرف منجر به قطع فزاینده درختان سرسبزی می شود که ششهای طبیعی کره زمین محسوب می شوند .

 

یکی از نتایج مصرف دوباره کاغذهای باطله ، ، کاستن از فشار وارده بر طبیعت است تجربه نشان می دهد که برای تولید یک تن کاغذ به ۱۷ اصله درخت قطع شده نیاز است . علاوه بر این، در فرایند تولید کاغذ از الیاف گیاهی درختان ،۴۰۰ هزار لیتر آب و ۴ هزار کیلو وات برق مصرف می شود .

فرایند بازیافت کاغذ :
بازیافت کاغذ از طریق فرآیندی صورت می گیرد که کاغذه ای دور ریختنی جمع آوری شده را برای تولید ورقه های کاغذی با ضخامت متفاوت به خمیر تبدیل می کنند . بطور کلی در کارخانه های بازیافت کاغذ ابتدا کاغذهای باطله در انبار به قسمت خرد کن وارد می شود و پس از آن وارد دستگاه خمیر سازی می گردد. خمیر حاصل از این دستگاه توسط پمپ روی دستگاه تولید مقوا ریخته می شود . در این قسمت به کمک سیتم مکش ، خمیر و آب از هم جدا می شوند و خمیر

در اثر فشار زیر غلتک آبگیری و نازک می شود پس از آن خشک کن تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد ورقه های کاغذ را خشک می کند و در مرحله بعد این ورقه ها اتو شده و مقوا تولید می گردد مراحل خرد کردن ، خمیر کردن ، قالب ریزی ، خشک کردن ، اطوکشی و برش ، مهمترین مراحل فرایند بازیافت کاغذ در کارخانه هاست . امروزه مهمترین مصرف کاغذ های بازیافتی در مصارف صنعتی مانند بسته بندی کفش ، شانه تخم مرغ ، بسته بندی شیرینی و مانند آن است .

شیشه
امروزه در کشورهای مختلف جهان بازیافت زباله بسیار معمول است و به علت اهمیتی که مواد اولیه در فعلیتهای صنایع دارند و نیز محدودیت منابع و افزایش قیمت اولیه مواد خام و سر انجام به دلایل ملاحظات زیست محیطی ، اجزای ترکیبی زباله نظیر کاغذ ، مقوا ، پلاستیک ، فلزات و شیشه از طریق بازیافت مورد استفاده مجدد قرار می گیرند .

شیشه که یکی از مهمترین این مواد می باشد نیز از این قائده مستثنی نمی باشد .شیشه ماده بسیار سختی است که به آسانی می شکند شیشه از ذوب ماسه با چند ماده شیمیایی دیگر درست می شود جمع آوری و بازیافت شیشه باعث افزایش بهره وری در کل سیستم تولید شیشه بسته بندی شده است . استفاده از شیشه کهنه برای ساخت محصولات شیشه ای جدید مزایای بسیار دارد از آن جمله می توان به مصرف کمتر انرژی اشاره نمود . استفاده از مواد خام

برای تولید شیشه نیازمند صرف انرژی زیاد می باشد در حالی که اگر از شیشه خرد شده استفاده شود عملیات در دمای پائین تر قابل انجام است . واضح است دمای پائین تر استهلاک کوره و قالب ها و ابزارهای دیگر را تاحد زیادی کاهش می دهد . بنابر این استفاده از شیشه های کهنه در صنعت ساخت شیشه های بسته بندی از دو نظر صرفه اقتصادی دارد یکی از نظر کاهش مصرف انرژی و دیگر از جهت کاهش استهلاک و هزینه تعمیر قطعات .

شیشه های مورد استفاده در بسته بندی از نظر رنگ به سه دسته عمده تقسیم بندی می شوند . حدود ۵۸ درصد از کل شیشه ها بسته بندی تولیدی به رنگ شفاف ، ۳۵ درصد قهوه ای ، ۶ درصد سبز رنگ و یک درصد به رنگ آبی و رنگهای دیگر ساخته می شوند . واضح است برای ساخت شیشه شفاف نمیتوان از شیشه رنگی استفاده کرد . بنابر این یکی از محدودیتهای موجود بر سر راه رشد بازیافت شیشه ، لزوم جداسازی مواد مواد جمع آوری شده از نظر رنگ می باشد .

فرایند بازیافت شیشه
پس از جمع آوری شیشه خرد شده با مقدار مناسب سود و ماسه و سنگ آهک مخلوط می شود و در کوره به صورت مذاب در می آید . این مواد مذاب سپس در قالبهای مخصوص به شکل ظروف مورد نیاز ریخته گری می شود .
بازیافت (PET)

بازیافت به معنای جمع آوری و پلیمر کردن مجدد مواد اولیه است تولید ومصرف pet روز به روز در حال افزایش است . انباشته شدن بطریهای پلی اتیلن ترفتالات pet در محیط زیست علاوه بر زیانهای زیست محیطی ، زیانهای ناشی از مصرف منابع را نیز در بر دارد .
Pet از پلاستیکهای گرما نرم است که بازیافت آن مشکلاتی متعدد در بر دارد به طوری که در حال حاظر بخش عظیمی از pet با زیافتی به دلیل افت خواص ویژیگیها برای تولید محصولاتی مشابه محصولات ابتدایی مناسب نیست .

از خرد کردن بطریهای pet ریز دانه ایی به دست می آیند که به صورت جزء سخت در تولید الوارهای پلاستیکی پلی اولفینی استفاده می شوند . در این میان فرآیند نوین اکستروژن واکنشی ، نوید بخش بازیافت pet با خواص مشابه رزین اولیه آن است که ارزش افزوده بازیافتی را بالا می برد

کاربردهای پلی اتیلن ترفتالات
با جمع آوری و بازیابی این بطریها می توان محصولات بسیار متنوعی تولید کرد . در حال حاظر این روند با سرعت در حال گسترش است . تعداد طرحهای جمع آوری و جداسازی بطریها از زباله های دیگر در حال افزایش است و مصرف کنندگان ، تعداد بیشتری از ظروف مصرف شده را به منظور بازیافت بر می گردانند . همچنین کیفیت و کارایی سیستم های تفکیک زباله در حال بهبود است .و تنوع کاربردهای نهایی بیشتر می شود .

بر اساس آمار منتشر شده از سوی سازمان اروپایی بازیافت ظروف ( پلی اتیلن ترفتالات ) ( Petcore ) تعدا ظروف پلاستیکی جمع آوری شده در اروپا از جنس PET ، در سال ۱۹۹۸با یک رکورد تازه رسیده است . طبق بررسی این سازمان ، در این سال حدود ۱۷۰۰۰۰ هزار تن ( معادل ۳۴ میلیارد عدد) بطری جمع آوری و بازیافت شدند این مقدار نسبت به سال ۱۹۹۷ ( ۶۲۰۰۰ تن ) ۵۷ درصد افزایش یافته و ظرفیت بازیافت نیز در این سال به ۱۹۰۰۰۰ تن رسیده است . دلیل این افزایش ظرفیت ، توسعه و روز تهیه کردن واحدهای موجود و افزایش کارایی بازیافت کنندگان است . در سال ۱۹۹۸ ، سرمایه گذاریهای جدیدی نیز در این زمینه انجام شده است و نتیجه ظرفیت بازیافت بطریهای pet در سال جاری به ۲۰۰۰۰۰ تن رسیده است .

در سال ۱۹۹۸ ، ۷۷۰۰۰ تن بطری pet در جهان بازیابی شده است و در سال ۱۹۹۹ با ۱۴ درصد افزایش به ۸۸۰۰۰ تن رسید .
فرایند بازیابی پلاستیکها در مجموع شامل عملیات و فرآیندهایی است که در آن مواد دست دوم بصورت محصول جدید و یا منومر تشکیل دهنده تبدیل می گردد.
امروزه پلاستیک ها و و لاستیک ها که از پلیمرهای مصنوعی به شمار می روند جایگاه خاصی را در صنایع به خود اختصاص داده اندمواد پلاستیکی بعلت خواص منحصر بفرد مانند : سبکی ، شکل پذیری ، استحکام انعطاف پذیری ، سختی مقاومت در برابر عوامل شیمیایی و بسیاری خواص متفاوت دیگر کاربردهای

گسترده ای پیدا نمودند فر آوری پلاستیکها انرژی بسیار کمتر و مواد اولیه بسیار ارزانتری نسبت به فلزات و موارد مشابه دیگر نیاز دارند ماده اولیه پلاستیکها نفت یا زغال سنگ است و زمانی که به صورت ضایعات صنعتی و شهری در می آیند ، بازیافت صحیح و اصولی آن می تواند می تواند نقش بسیار مهمی در جلوگیری از آلوده شدن محیط زیست داشته باشد . در گذشته تصور می شد که با دفن ضایعات پلاستیکی ، ضمن انکه می توان از شر آن خلاصی یافت ، در زیر زمین همانند برگ درختان می پوسند و از بین می روند ، اما زمانی که به علت کمبود مجبور به استفاده از از زمینهای دفن زباله شدند ، دریافتند که ضایعات

پلاستیکی و لاستیکی بدون تغییر و تخریب بر جای مانده اند و دفن کردن راه حل اساسی برای از بین بردن این ضلیعات پلیمری نیست . متاسفانه با افزایش روز افزون کاربرد وسیع مواد پلاستیکی و لاستیکی در صنایع مختلف بر حجم اینگونه ضایعات نیز افزوده می شود ، بطوری که آمار بدست آمده در سال ۱۹۹۳ نشان می دهد که فقط در اروپای غربی ۲۶ میلیون تن پلاستیک مصرف شده که ۱۴ میلیون تن آن ضایعات بوده است . در ایران نیز در سال ۱۳۷۶ بیش از ۶۰۰ هزار تن

پلاستیک مصرف شده است که از این مقدار ۳۱۵ هزار تن انواع پلی اتیلن سبک ، سنگین و خطی و ۲۰۰ تن پلی پروپیلن بوده است که در تهیه که در تهیه لوله ظروف و اتصالات و الیافف مصنوعی به کار گرفته است .

شیشه دست سازشیشه دست‌ ساز یا شیشه فوتی‌ یکی از صنایع‌ دستی قدیمی ایران است‌ و به‌ فرآورده‌ یی‌‌اطلاق میشود که‌ مراحل‌ اساسی‌ تولید آن با دست‌ انجام گرفته باشد.‌ قدمت‌ این‌ محصول به‌ ۲۵۰۰ تا ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد میرسد.‌ شیشه جسمی است‌ شفاف، شکننده و ترکیبی از سیلیکاتهای قلیایی‌ که‌ این‌ اجسام را در‌کوره‌ ذوب‌ می‌نمایند و بوسیله دست‌ یا به‌ کمک قالب‌های مخصوص به‌ آنها شکل میدهند.‌اشیایی‌ که‌ از مناطق مختلف کشور نظ‌یر شوش، ری‌، ساوه‌، و نیشابور از زیر خاک به‌ دست‌‌آمده نشان دهنده ساخت‌ اینگونه‌ ظروف‌ در اکثر نقاط کشور در گذشتههای دور میباشد.‌ظروف‌ شیشه یی‌ در

اوایل‌ دوره‌ ی اسلامی‌ بیشتر شامل‌ بط‌ری، قوری‌، گلدان و فنجان بوده‌‌است‌ که‌ برای مصارف‌ خانگی بکار می‌رفته. برخی‌ اشیا باقی‌ مانده متعلق به‌ قرون‌ هشتم و‌نهم میلادی‌ است‌ که‌ بدون‌ تزئین میباشد. همچنین تعدادی‌ دکمه شیشه یی‌ که‌ طی یکی از‌حفریات ناحیه ی حسنلو بدست‌ آمده متعلق به‌ عهد هخامنشی است‌ که‌ بر وجود و رونق‌‌شیشه گری در آن عصر گواهی‌ میدهد.‌ یکی دیگر از فنون مرتبط با شیشه گری دستی، تراش شیشه بوسیله ی دست‌ یا چرخ است‌ و‌در روی‌ بعضی از ظروف‌ شیشه یی‌ قرن نهم که‌ در سامره و ایران پیدا شده تراشهایی‌ عالی‌‌از صورت‌ انسان وجود دارد.‌ برای مثال اشیا کشف شده توسط‌ هیات

اکتشافی‌ موزه‌ ی متروپولیتن در نیشابور را می‌توان ‌نام برد.‌ هم اینک شیشه گری در بخشهایی‌ از کشور رواج دارد و دست‌ اندرکاران آن با کمک وسایل‌ ‌ابتدائی‌ مصنوعاتی‌ مصرفی‌ و هنری تولید می‌کنند.‌ کارگاههای شیشه گری معمولا دارای سقفهای بلند و پنجرههای بلند هستند که‌ باعث‌ خروج‌‌هوای گرم ناشی‌ از کار کردن‌ کوره‌ها میشود و هوای داخل‌ کارگاه را متعادل‌ و قابل‌ تحمل‌نگاه میدارد. برای استفاده‌ از چند نوع شیشه با رنگ‌های متفاوت‌ در هر کارگاه شیشه گری‌دو یا

چند کوره‌ اصلی وجود دارد. ماده‌ اولیه برای ساخت‌ شیشه بیشتر ضایعات شیشه یی‌ و‌شیشه خرده‌ هایی‌ است‌ که‌ از نقاط مختلف شهرها جمع آوری‌ میگردد و گاهی‌ نیز از سیلیس‌که ماده‌ اصلی شیشه است‌ به‌ عنوان ماده‌ ی اولیه شیشه گری استفاده‌ میشود.‌ درجه‌ حرارت‌ لازم‌ برای ذوب‌ سیلیس ۱۸۲۷ درجه‌

سانتیگراد است‌. اما در مواردی‌ که‌ مخلوط ‌شیشه و سیلیس مورد استفاده‌ قرار گیرد به‌ منظور پائین آوردن‌ درجه‌ ذوب‌ مواد دیگری‌مانند کربنات، براکس‌، شوره‌، نیترات و مواد قلیائی‌ دیگر به‌ ماده‌ ی اولیه افزوده‌ میشود.‌ یکی از مهمترین‌ عوامل‌ در شیشه گری دستی نحوه ی ساخت‌ رنگهای شیشه است‌. برای این‌‌منظور از اکسیدهای فلزات که‌ به‌ صورت‌ پودر در بازار وجود دارد استفاده‌ می‌نمایند.‌ مصنوعات شیشه یی‌ به‌ دو گونه‌ فوتی‌ و پرسی‌ تولید میشود.‌ برای تولید شیشه ی

فوتی‌ ابتدا مواد اولیه مصرفی‌ که‌ عمدتا خرده‌ شیشه است‌ در داخل‌‌کوره‌ ریخته و حرارت‌ داده‌ میشود تا به‌ صورت‌ مذاب در آید. این‌ عمل، یعنی تبدیل‌ شیشه‌خرده‌ به‌ شیشه ی مذاب به‌ نسبت درجه‌ ی حرارت‌ کوره‌ بین ۳۶ تا ۴۸ ساعت‌ به‌ طول‌میانجامد و هنگامی‌ که‌ شیشه به‌ صورتی‌ کاملا مذاب در آمد، استاد کار وسیله ای فلزی بنام ‌دم را به‌ داخل‌ شیشه ی مذاب فرو برده‌ و کمی آنرا می‌چرخاند و بعد از اینکه مقدار کمی از ‌شیشه ی مذاب که‌ اصطلاحا بار نامیده میشود از داخل‌

کوره‌ برداشته شد، در لوله‌ می‌دمد‌تا گوی کوچکی که‌ به‌ گوی اول‌ موسوم است‌ به‌ دست‌ آید بعد از سر دو سخت شدن این‌‌گوی مجددا دم‌ را به‌ داخل‌ شیشه ی مذاب فرو برده‌ و شیشه لازم‌ را برای ساخت‌ وسیله ی ‌مورد نظ‌ر بر می‌دارد تهیه ی گوی اول‌ به‌ صنعتگر کمک می‌کند تا مقدار شیشه یی‌ که‌ در‌مرحله ی دوم‌ بر می‌دارد در تمام نقاط دارای قط‌ر مساوی‌ بوده‌ و شیئی که‌ ساخته میشود در‌تمام نقاط قط‌ر یکسان داشته باشد. اما بدلیل آنکه در این‌ مرحله، غلظت‌ شیشه ی

مذاب‌برای فرم پذیری کم‌ است‌ و از سویی‌ حتما می‌بایست دارای قط‌ر مساوی‌ و فرم مناسب‌‌باشد، لوله‌ ی دم‌ روی‌ میله یی‌ که‌ دارای سرد و شاخه‌ است‌ قرار گرفته و صنعتگر ضمن‌چرخاندن مداوم‌ آن به‌ وسیله ی قاشق‌ چوبی‌ به‌ فرم دادن‌ شیشه می‌پردازد و برای‌پیشگیری از چسبیدن شیشه ی مذاب به‌ قاشق‌ هر چند یکبار آن را به‌ وسیله ی آب خیس‌میکنند که‌ به‌ این‌ کار قاشقی کردن‌ بار می‌گویند. بعد از مرحله ی قاشقی کردن‌ بار، گوی‌در داخل‌ قالب‌ قرار گرفته و عمل

دمیدن به‌ وسیله ی دهان و در مواردی‌ به‌ وسیله ی‌کمپرسور انجام می‌شود.‌ شیشه ی پرسی‌ نیز همانند شیشه ی فوتی‌ نیاز به‌ سرد شدن تدریجی دارد و به‌ همین جهت‌میبایست بعد از تکمیل جهت رسیدن گرمایش‌ به‌ درجه‌ ی حرارت‌ هوای معمولی‌ داخل‌‌گرمخانه‌ قرار داده‌ شود.‌ بعد از مرحله ی ساخت‌ نوبت‌ به‌ عملیات تکمیلی می‌رسد و محصول شیشه ای به‌ وسیله ی‌تراش، نقاشی‌ یا مات کردن‌ تزئین می‌گردد.‌ برای مات کردن‌ شیشه می‌بایست از اسیدی که‌ بتواند قسمتی از سط‌ح‌ شیشه را در خود حل‌ ‌کند استفاده‌ شود تنها اسیدی که‌ شیشه در برابر آن مقاومت‌ ندارد اسید فلوریدریک‌ است‌‌اما کار کردن‌ با این‌ اسید

بسیار خط‌رناک است‌ و در ضمن مقرون‌ به‌ صرفه‌ نیز نیست.‌بنابراین‌ بجای آن از محلول آمونیوم هیدروژن‌ فلوریدیا مواد مشابه‌ دیگر برای مات کردن‌‌شیشه استفاده‌ میکنند.‌ برای مات کردن‌ شیشه، وسایل‌ شیشه ای را به‌ مدت چند دقیقه در محلول قرار داده‌ و‌سپس خارج‌ می‌نمایند و با آب می‌شویند رنگهایی‌ که‌ معمولا برای نقاشی‌ روی‌ شیشه بکار‌میرود اکسیدهای فلزات مختلف بصورت‌ پودر است‌ که‌ با تربانتین و روغن‌ مخصوصی مخلوط‌ساییده میشود و آنرا به‌ صورت‌ مخلوط

غلیظی‌ در می‌آورند و با آن بروی‌ شیشه نقاشی‌‌میکنند سپس به‌ منظور ثابت‌ کردن‌ رنگ‌ اشیا نقاشی‌ شده، آنها را به‌ مدت ۲ تا ۴ ساعت‌‌در کوره‌ یی‌ با دمای ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه‌ ی سانتیگراد قرار می‌دهند، سپس کوره‌ را خاموش و‌بعد از سرد شدن کامل‌ کوره‌، اشیا را از آن خارج‌ می‌نمایند.‌ جهت تراش روی‌ شیشه از سنگ مخصوصی که‌ درجه‌ سختی آن بیش از سختی شیشه است‌‌استفاده‌ می‌نمایند. برای این‌ منظور از سنگهای دیسک مانندی که‌ با سرعت‌ لازم‌ قادر به‌‌چرخش‌ هستند استفاده‌ به‌ عمل می‌آید. سرعت‌ چرخهای تراش و دیسک تراشکاری‌ بستگی‌مستقیم به‌ نوع تراش دارد.‌ صنعتگران تراشکار نخست محلهایی‌

را که‌ می‌بایست تراش بخورد مشخص نموده‌ و سپس با‌نگهداشتن ظرف شیشه یی‌ در دست‌ و نزدیک‌ کردن‌ آن به‌ سنگ تراش نقش دلخواه روی‌‌شیشه را حک‌ می‌نمایند و سپس آن قسمتها را صیقل می‌دهند.‌ هم اکنون محصولات شیشه یی‌ دست‌ ساز کشورمان شامل‌ انواع ظروف‌ مصرفی‌ و تزئینی‌است‌ که‌ بخش عمده ی آن توسط‌ کارگاههای شیشه گری تهران تولید و عرضه‌ می‌شود.‌یکی از طرح‌های جذاب و زیبای شیشه‌های تزئینی ، شیشه‌های فیوزینگ می‌باشد .

در شیشه‌های فیوزینگ طرح مورد نظر با برش‌هایی از شیشه و توسط اعمال حرارت به صفحه اصلی شیشه‌ای فیوز می‌گردد (اتصال می‌یابند) . برای تولید شیشه‌های فیوزینگ تزئینی به کوره ، کفی کوره ، آسترکف و شیشه نیازمندیم . کوره فیوزینگ مهمترین وسیله لازم برای فیوز شیشه می‌باشد . این کوره با پوشش‌های سرامیکی سنتی یا با دستاوردهای جدید ساخته می‌شود . تفاوت بین کوره سرامیکها و کوره فیوزینگ شیشه در محل المنتها است . کوره

فیوزینگ دارای المنتهای الکتریکی می‌باشد که در بالای کوره و در کناره‌ها و کف کوره قرار دارند . دلیل این امر انتشار یکسان حرارت در تمام سطح شیشه می‌باشد . کوره‌های گازی نیز می‌توانند برای فیوزینگ استفاده گردند ، اما در اینصورت مشکلات زیادی به وجود خواهد آمد . انواع کوره‌ها : المنت‌های حرارتی کوره‌های الکتریکی ممکن است در بالای کوره یا اطراف دیواره‌های داخلی کوره باشد . کوره‌هایی که المنت‌های حرارتی آنها بالای کوره قرار دارند حرارت از بالا (

Top Fired ) نامیده می‌شوند و آنهایی که المنت‌های حرارتی‌شان در کناره‌های کوره کار گذاشته شده است حرارت از کنار ( Side Fired ) نامیده می‌شوند . مکان و نظم المنت‌های حرارتی توسط چگونگی حرارت دیدن شیشه تعیین می‌گردد . کوره فیوزینگ شرکت آبگینه از نوع حرارت از بالا می‌باشد که دارای ۱۵ المنت‌ حرارتی در سقف کوره یعنی بر روی درب آن است . در تولید محصولات فیوزینگ مهمترین عامل شیشه‌های مخصوص فیوزینگ می‌باشند که باید ضریب

انبساط حرارتی متناسبی داشته باشند . از لحاظ فیوزینگ شیشه ، اگر دو شیشه بتوانند با هم فیوز شوند ، هماهنگ هستند . در این حالت پس از خنک کردن مناسب تا دمای اتاق ، هیچ تنش بیش از اندازه‌ای که منجر به شکست شود ، در قطعه نهایی وجود ندارد . آزمایشهایی که برای تشخیص هماهنگی شیشه‌ها وجود دارند عبارتند از : ۱) کشش ریسمان ۲) تنش سنجی ۳) آزمایش قطعهبه عنوان مثال آزمایش کشش ریسمان خیلی سریع و بدون استفاده از کوره انجام می‌شود و بر اساس این واقعیت است که اگر رشته‌ای از دو شیشه کشیده شده که شبیه به هم منقبض نمی‌شوند ، به یکدیگر فیوز شوند ، رشته خم خواهد شد . مراحل عملیات حرارتی برای فیوزینگشش مرحله در سیکل حرارتی فیوزینگ وجود دارد که دو مرحله برای گرمایش و چهار مرحله برای سرمایش بوده و

عبارتند از : ۱) گرمایش اولیه : مرحله‌ای است که شامل حرارت دادن شیشه از دمای اتاق تا درست بالای دمای نقطه کرنش شیشه می‌باشد . در شیشه‌های رنگی این دما رنجی از ۴۰۰ تا c 0 485 می‌باشد . در طول این مرحله گرمایش در سرعتی درست زیر سرعت دمایی که سبب شکست می‌گردد ، شروع می‌شود . این سرعت با اندازه ضخیم‌ترین لایه منفرد از شیشه تغییر می‌کند . هنگامیکه دما به نقطه کرنش برسد مرحله دوم شروع می‌گردد . ۲) گرمایش

سریع : در این مرحله شیشه فیوز نشده از دمای نقطه کرنش تا دمایی که در آن لایه‌های شیشه منفرد تا حد مطلوب فیوز نشده‌اند ، حرارت داده می‌شود . این مرحله از سیکل حرارتی در مقایسه با مرحله قبل خیلی سریعتر می‌باشد . دمای فیوز به فرمول شیشه و ضخامت آن بستگی دارد . وقتی که فیوز دلخواه بدست آمد ، مرحله بعدی شروع می‌گردد . ۳) سرمایش سریع : خنک نمودن شیشه فیوز شده از بالاترین دما که در طول مرحله گرمایش سریع به آن رسیدیم

تا دمای آنیلینگ را سرمایش سریع گویند . برای مقابله با کریستالیزه شدن ، خنک کردن باید با سرعت خنک شدن کوره مطابقت داشته باشد . هنگامیکه دما به رنج آنیلینگ رسید (تقریباً c 0 540) مرحله چهارم شروع می‌شود . ۴) نگهداری در دمای آنیل : در این مرحله ، کوره در یک دمای ثابت (دمای آنیلینگ بهینه) نگهداشته می‌شود . زمان و دمای نگهداری بستگی به شیشه و ضخامت آن دارد . هنگامیکه دمای شیشه با دمای تاقچه کوره برابر شد و تنشهای ناشی از نابرابری حرارت دادن یا کار مکانیکی برطرف شد مرحله پنجم آغاز می‌گردد . ۵) سرد کردن از دمای آنیل :این دما بین دو دمای نگهداری در آنیل و نقطه کرنش

محدود می‌شود . تنها زمان جلوگیری از پیشرفت تنش دائمی در قطعه نهایی در طول این مرحله می‌باشد . ۶) خنک کردن تا رسیدن به دمای اتاق :این مرحله جهت جلوگیری از شکست می‌باشد . سرعت حداکثر خنک کردن مجاز برای جلوگیری از شکست بستگی به ضخامت دارد ولی عموماً سریع است . عموماً به کوره‌ها اجازه داده می‌شود تا به طور طبیعی خنک گردند . زمانها و دماها برای هر نوع شیشه و برای هر ضخامتی متفاوت می‌باشد .از زمان معرفی شیشه فلوت در سال ۱۹۵۹ توسط پیلکینگتون فرآیند فلوت آرام آرام به نحو گسترده‌ای جایگزین فرآیندهای شیشه تخت گردیده است . امروزه حدود ۱۸۰ طرح فلوت با

ظرفیت تولیدی در حدود ۴۰ میلیون تن در سال وجود دارد . این مقدار متناظر با حدود ۳۵ % کل تولید شیشه در جهان است .شیشه تخت حاصل از روش فلوت در مقایسه با فرآیندهای تولید قدیمی‌تر شیشه تخت مزایایی دارد که عبارتند از :-فرآیند فلوت قادر است شیشه تخت با کیفیت بالا در محدوده ضخامتی ۵/۰ تا ۲۵ میلیمتر با عرض نواری بیش از ۳ متر تولید نماید . -فرآیند تولید شیشه فلوت ظرفیت تولید بالایی را بر خلاف فرآیندهای قبلی امکان‌پذیر می‌سازد . -فرآیند فلوت پیوسته بوده و امکان اتوماسیون را تا میزان زیادی ممکن می‌سازد . -کیفیت نوری سطح شیشه فلوت با شیشه پلیت سایش خورده پولیش شده قابل مقایسه است . -با توجه به پیشرفت‌های مداوم و بهبودهای حاصله در ۳۵ سال اخیر فرآیند فلوت بی‌دردسرتر و ایمن‌تر از دیگر فرآیندهای تولید شیشه است .

تاریخچه تولید شیشه شناور :پیوسته کردن فرآیند تولید شیشه تخت که از اوایل قرن بیستم آغاز شد ، مسیر پر فراز و نشیبی را طی کرده است . در این مسیر سه روش کشش ، نورد و شناور ، تقریباً مراحل آزمایشی خود را همزمان آغاز کردند . دو روش اول به سرعت ارزش تجاری خود را کسب کردند و در تولید انبوه شیشه تخت به کار رفتند . اما عدم موفقیت این روشها در تولید شیشه‌های تخت بدون اعوجاج و بدون نوسانات شدید ضخامت و نیز دردسرهای فراوان پرداخت و صقیل شیشه نورد شده سبب شد تا نهایتاً توجه شیشه سازان به مزایای روش شناور جلب شود . جرقه فکری روش شناور را فردی بنام “ لومباردو ” ایتالیایی زد که در سال ۱۹۰۰ راهی برای تولید صفحات دی الکتریک تخت با استفاده از مایعی مثل موم یا پارافین بر روی مایع جیوه ابداع کرد و آنرا به ثبت رساند .

بلافاصله در سال ۱۹۲۰ میلادی “ ویلیام هیل ” آمریکایی روش جدیدی را برای تولید شیشه تخت بر اساس روش ابداعی لومباردو به ثبت رساند . در این روش او مذاب شیشه را بر روی سطح مذاب دیگری از فلزات ریخت و سپس با کشیدن مذاب شیشه بر روی سطح فلز حمام مذاب آنرا به صورت ورقه‌ای صاف درآورد . آزمایشهای اولیه در سال ۱۹۲۰ در کارخانه “ گریگتون ” از شرکت آمریکایی “ Pitsburg Plat Glass ” (PPG) صورت گرفت . در این کارخانه سعی شد با شناور کردن مذاب شیشه بر روی آنتیموان مذاب ، عمل تخت کردن شیشه صورت گیرد . ولی آزمایش به دلیل عدم موفقیت در تهیه و ساخت بدنه حوضچه‌ای که بتواند

آنتیموان مذاب را نگه دارد متوقف شد . موفقیت ساخت یک واحد آزمایشی به روش شناور در سال ۱۹۵۰ میلادی نصیب شرکت انگلیسی “ برادران پیلکینگتون ” شد . در این روش که اولین واحد موفق تجاری آن در سال ۱۹۵۹ میلادی در انگلستان به تولید رسید مذاب شیشه پس از طی مراحل ذوب و حبابزدایی ، با استفاده از همزنهای مکانیکی مخصوص ، همگون و با درجه حرارت ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد و از طریق آجر نسوز یکپارچه‌ای به نام آجر لبه (Spout) وارد حمام قلع

مذاب می‌گردد . مقدار مذاب ورودی به حمام با کمک یک دیواره معلق متحرک (Tweel) کنترل می‌شود . مذاب شیشه در حمام قلع ، با شناور شدن بر روی مذاب قلع و در نتیجه تعادل بین نیروهای کشش سطحی به صورتی کاملاً صاف ، تخت و بدون اعوجاج در می‌آید . ضخامت نوار شیشه در داخل حمام قلع با اعمال منحنی دمایی خاص و با استفاده از انبرکهای غلتکی مستقر در کناره‌ها و نیز تسمه‌های گرافیتی ، ساخته می‌شود . شرح کلی فرآیند فلوت :در این روش ،

شیشه در یک کوره ذوب در دمای حدود ۱۵۵۰ درجه سانتیگراد بدون داگ‌هاوس ذوب می‌گردد . از اینرو حرکت دورانی و گردابی نوارهای شیشه رخ نمی‌دهد ، و همین عامل اثر مطلوبی بر خواص نوری شیشه تخت می‌گذارد . ریزش مذاب شیشه به قسمت فلوت از طریق کانالی رخ میدهد که در آن مقدار ریزش به وسیله یک بلوک آجر عمودی (Tweel) کنترل می‌گردد . شیشه با دمایی حدود ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد از روی یک سنگ لبه از جنس فیوزکست بر روی حمام قلع مذاب می‌ریزد که قلب طرح قسمت شناور است و به صورت فیلمی با ضخامت ثابت گسترده می‌شود . فیلم مزبور در جهت طولی به صورت نواری با عرض بیش از ۳

متر گسترده می‌شود و با کنترل از ۱۰۵۰ به ۶۰۰ درجه سانتیگراد سرد می‌گردد . در این دما ، نوار شیشه پیوستگی و سفتی لازم را دارد که بتواند از حمام قلع بیرون آورده شده و به کانال تنش‌زدایی برسد . در ۱۵۰ متر طول کوره تنش‌زدایی که سخت شدن شیشه رخ میدهد نوار شیشه با کنترل سرد می‌گردد تا از تنش‌های باقیمانده جلوگیری شود . پس از کوره تنش‌زدایی نوار شیشه به صورت پیوسته از بازرسی اپتیکی می‌گذرد تا معایب شیشه شناسایی گردد و نهایتاً نوار شیشه بریده می‌شود . حمام فلوت :حمام فلوت دارای طولی حدود ۴۰-۵۰ متر و عمق تقریبی ۶-۷ سانتیمتر و عرض متغیر ۴-۷ متر می‌باشد . حمام از یک

پوسته فلزی که داخل آن با کمک آجرهای شاموتی مخصوص پوشیده شده است ، تشکیل می‌شود . نیمی از حمام دو جداره و المنتهای گرمایی در داخل جداره تعبیه شده‌اند . کنترل دما ، فشار ، اتمسفر و بویژه وضعیت نوار مذاب به صورت اتوماتیک و کامپیوتری انجام می‌شود . در واقع قسمت حمام فلوت (حمام قلع) از وانی “ نسوز و گرافیت ” برای نگهداری قلع مذاب و همچنین یک اتاق در حد امکان بدون نشت گاز تشکیل شده است که برای نگهداری اتمسفر احیا کننده “ ۱۰% گاز هیدروژن و ۹۰% گاز نیتروژن ” بکار میرود تا از اکسیداسیون قلع جلوگیری شود . در فرآیند فلوت از این واقعیت بهره برده می‌شود که در خصوص دو مایع غیر

قابل امتزاج ، مایع با دانسیته کمتر بر روی مایع سنگین‌تر به شکل یک فیلم پخش و گسترده می‌شود . یک زمینه محدود کاملاً صاف و مستول از مایع سبک‌تر تحت تأثیر وزن مخصوص و انرژی سطحی بوجود می‌آید . برای تحقق بخشیدن به فرآیند فلوت به دنبال مایعی بودند که بتوان بر روی آن مذاب شیشه را ریخت به نحوی که بتوان سطح کاملاً مستوی و یکنواختی به وجود آورد . این مایع باید بتواند شرایط ضروری ذیل را برآورده کند :-دانسیته بایستی بیشتر از دانسیته شیشه gr/cm3 5/2 باشد . -نقطه ذوب بایستی کمتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد باشد . -فشار بخار مایع در حدود ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد حتی‌المقدور کم باشد . -مایع نبایستی با مذاب شیشه واکنش شیمیایی بدهد . Ga ، In اساساً برای استفاده در حمام فلوت بر طبق خواص فیزیکی‌شان مناسب هستند . قله مایع

بدین جهت انتخاب شد که در میان فلزات بالا ارزانترین بود . این فلز همچنین کمترین واکنش با مذاب شیشه در ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد را داشته و کمترین فشار بخار را دارد . معایب و مشکلات شیشه فلوتیکی از مشکلات این روش این است که لبه دیواره معلق “ Tweel ” در داخل مذاب قرار دارد و این خود سبب پیدایش ناخالصی‌ها و آلودگی مذاب می‌شود که بعدها پس از مدتی تلاش برای حل این مشکل با پوشاندن لبه دیواره معلق از پلاتین ، نهایتاً لبه آنرا از مذاب خارج کردند . یکی دیگر از مشکلات بسیار اساسی و مهم این روش پیچیدگی تولید شیشه‌های نازک بود . کارهای اولیه نشان می‌داد که توسعه و پخش مذاب بر روی قلع

تا زمانی صورت می‌گیرد که ورقه مذاب به یک ضخامت تعادلی در حدود ۶ میلیمتر برسد . تجربیات اولیه برای تغییر ضخامت شیشه تولیدی با بالا و پایین آوردن سرعت غلتکهای انتهایی انجام شد ، ولی تجربه نشان داد که اگر سرعت غلتک انتهایی را برای کاهش ضخامت شیشه کم کنند ، عرض ورقه شیشه به شدت کم می‌شود . مثلاً در تغییر ضخامت به این روش از ۶ به ۴ میلیمتر عرض ورقه از ۵/۲ متر به ۷۵ سانتیمتر می‌رسید . لذا از همان ابتدا مشخص بود که برای کنترل

ضخامت ، تحول مهمی باید در فرآیند تولید شیشه شناور صورت گیرد . برای کنترل ضخامت روی ترکیب شیشه نیز کار شد ، ولی نتیجه چندان رضایت بخش نبود . آزمایشهای انجام شده نشان داد که تغییر ضخامت با تغییر ترکیب که تعادل بین نیروهای کشش سطحی را تغییر میدهد ، قدرت تنظیمی بین ۶ تا ۷ میلیمتر را بیشتر ندارد . پس از تلاشهای فراوان ، تغییر منحنی دما در حمام قلع و عملکرد توامان تغییر دما و حرکت انبرهای بالشتکی لبه‌گیر برای کنترل ضخامت بسیار موفقیت‌آمیز بودند . در این روش مذاب با دمای حدود ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد (گرانروی ۱۰۴ پواز) وارد حمام قلع می‌شود . دمای حمام بتدریج کاهش یافته و در

دمای حدود ۷۰۰ درجه سانتیگراد غلتکهای زوجی ، لبه‌های طرفین شیشه را در اختیار می‌گیرند . به این ترتیب عرض شیشه ثابت می‌ماند . پس از تثبیت عرض و فائق آمدن بر کشش سطحی ، دوباره دمای حمام افزایش می‌یابد و درجه حرارت نوار شیشه به حدود ۸۵۰ درجه سانتیگراد میرسد . در این مرحله سرعت غلتکهای انتهایی را افزایش داده و ضخامت را کنترل و تنظیم می‌کنند . بدین ترتیب امکان تولید شیشه‌های نازکتر از ۶ میلیمتر و یا ضخیمتر از آن به روش شناو

ر فراهم می‌شود . برای تولید شیشه‌های ضخیمتر از ضخامت تعادلی ، حرکت مذاب در حمام قلع توسط موانع یا میله‌های گرافیتی کنترل می‌گردد و مانع از پخش آن در عرض حمام می‌شوند . در این روش ضخامت ورقه تولیدی به مقدار و سرعت کشش شیشه در حمام بستگی دارد . برای جلوگیری از تأثیرات منفی موانع گرافیتی بر روی لبه‌های شیشه سعی می‌کنند که طول این موانع در حداقل مورد نیاز باشد . در سال ۱۹۶۹ میلادی تولید شیشه‌ای به ضخامت ۱۵

میلیمتر با این روش امکان‌پذیر گشت . سومین مشکل مهم روش فلوت ، معضلات شیمیایی این روش بود . وجود کمترین ناخالصی در حمام قلع ، بویژه حضور اکسیژن و گوگرد در فضای حمام ، حتی در حد یک در میلیون ، با قلع ترکیب می‌شوند و ترکیباتی چون SnO و SnS بوجود می‌آورند که پس از تبخیر و مهاجرت به نواحی سردتر حمام بر روی ورقه شیشه مذاب شبنم می‌زنند و لکه‌های چسبنده‌ای روی سطح ورقه شیشه به وجود می‌آورند . علاوه بر آن چون حلالیت اکسید قلع مذاب کم است ، در صورت پیدایش اکسید قلع ، این اکسید به صورت لکه شناوری روی سطح مذاب قلع شناور شده و سطح زیرین شیشه را معیوب می‌کند و به مرور با نفوذ در ساختار مولکولی شیشه ، در آن باقی می‌ماند و هنگام خم شیشه در کوره‌های عملیات حرارتی ، مثلاً در تولید شیشه خودرو ، سبب

پیدایش کدری روی سطح شیشه می‌شود . کاهش این ناخالصیها و کنترل دور گردش آنها در کوره و حمام از موارد مهم موفقیت روش فلوت است . سیکل آلودگی گوگرد و اکسیژن در حمام قلع :اگر چه همه بررسی‌های ممکن نشان می‌داد که قلع بهترین و مناسب‌ترین فلز بستر برای شناور سازی نوار شیشه است ، اما ویژگی شیمیایی این عنصر میل شدید ترکیبی‌اش با اکسیژن و گوگرد است که در شرایط دمایی بالا تشدید می‌گردد به تدریج در فرآیند تولید شیشه مشکلات خاص خود را ایجاد می‌نماید . اکسیژن و گوگرد در دو سیکل شیمیایی متفاوت سبب آلودگی سطح شیشه و نیز تخریب المنت‌های گرمایی حمام قلع می‌شود . سیکل آلودگی گوگرد با تشکیل سولفور قلع (استانو) در مذاب قلع آغاز می‌شود . این سولفور در محدوده‌ دمایی ۱۰۰۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد به

سرعت بخار شده و از محیط قلع خارج می‌شود . بخار سولفور استانو ، در چرخه کنوکسیونی اتمسفر حمام قلع به نقاط سردتر مهاجرت کرده و بر روی سطح سقف حمام و المنتهای گرمایی آن کندانسه می‌شود و پس از طی فرآیند ناقص احیا ، سولفور قلع به قلع فلزی و نهایتاً مخلوطی از سولفور قلع و قلع فلزی به شکل لکه‌های ریز و پایدار (با قطره‌های متفاوت از ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میکرون) بر روی سطح شیشه چکه می‌کند . وجود ppm 10 سولفور در اتمسفر حمام منجر به تشکیل ۱۰۰ میلی‌گرم سولفور قلع در هر متر مکعب از فضای حمام در دمای ۱۰۰۰-۱۰۵۰ درجه سانتیگراد می‌گردد . نقش گوگرد در مقایسه با اکسیژن در مورد تشکیل لکه‌های سطحی بسیار زیادتر است و لازم است که بهای لازم به وجود و حضور این عنصر در حمام قلع داده شود . برای کنترل سیکل آلودگی گوگرد

روش‌های متفاوتی تجربه شده است . با توجه به اینکه سقف محل تجمع سولفور قلع است اساس روش‌های اولیه تمیز کردن سقف حمام با استفاده از دمش هوا یا گرم کردن ناحیه سقف و تسریع فرآیند احیا چکه در یک محدوده زمانی کوتاه بود که معمولاً در هنگام تمیز کردن سقف شیشه ، تولید غیر قابل استفاده می‌شد . اکنون روش ریشه‌ای‌تری در این مورد اتخاذ شده است . در واقع تجربه سالهای گذشته در مورد کنترل کاهش سولفات سدیم که بیشتر در کشورهای اروپایی جهت کاهش آلودگی محیط زیست انجام می‌گرفت ، نشان داد که این کاهش به شدت در تقلیل سیکل گوگرد مؤثر بوده است . به همین جهت اکنون

برای کنترل این چرخه آلودگی از ورود گوگرد به داخل حمام قلع از طریق اتمسفر کوره و یا نوار شیشه حتی‌الامکان با کاهش مصرف عوامل گوگرد دار خودداری می‌شود . سیکل آلودگی اکسیژن نیز با ترکیب اکسیژن و قلع و تشکیل اکسید قلع (استانو) آغاز می‌گردد . بخشی از اکسید قلع حاصل تبخیر و بخشی نیز در مذاب قلع حل می‌شود . بخار SnO در نواحی سردتر روی سطح شیشه کندانسه و موجب تشکیل لکه‌های پایدار بر روی سطح شیشه می‌شود . اکسید قلع محلول پس از رسیدن به حد اشباع از مذاب قلع خارج و به صورت اکسید استانیک روی سطح مذاب قلع شناور گشته و سطح زیرین نوار شیشه را آلوده و کد

ر می‌کند . از همان ابتدای شکل‌گیری این تکنولوژی برای کاستن از مسأله آلودگی اکسیژن ، تنها راه عملی جلوگیری از ورود اکسیژن به داخل حمام تشخیص داده شد و در این رابطه ضمن کنترل اتمسفر حمام با استفاده از هیدروژن و نیتروژن ، روش‌های دقیقتری برای درزبندی و جلوگیری از نفوذ دیفوزیونی اکسیژن به داخل حمام اتخاذ شد وجود حدود ۱۰ درصد هیدروژن در اتمسفر حمام قلع ، در صورت اکسیژن به داخل حمام با جذب آن و تشکیل مولکولهای H2O ، سیکل آلودگی اکسیژن را متوقف می‌سازد . به هر حال در حال حاضر مسأله آلودگی اکسیژن و گوگرد ، مشکل عمده در تولید شیشه فلوت نمی‌باشد و روش‌های کنترل و محدود کردن آن کاملاً شناخحته شده هستند . اما آلودگی سطح نوار شیشه به قلع یا اکسید قلع هنوز از مباحث جالب و مورد پیگیری در این صنعت

 

است . بررسی‌های فعلی نشان داده است که در ترکیب صد انگستروم اول سطح شیشه بیش از ۳۰ درصد اکسید قلع وجود دارد . در مواردی آلودگی‌های سطحی اگر چه ممکن است ظاهراً محسوس نباشد ولی در مراحل بعدی کار با شیشه ، بویژه در فرآیندهای تکمیلی مثل تولید شیشه نشکن یا خم برای مصارف ساختمانی یا اتومبیل سبب پیدایش کدری در سطح شیشه می‌گردند . نتیجه‌گیری :ابداع فرآیند شناور (فلوت) برای تولید پیوسته نواری از شیشه تخت با دو سطح موازی ، بدون اعوجاج و بدون نوسانات ضخامت ، گنجینه گرانبهایی از انواع کاوشهای علمی و تکنولوژیکی را برای مهندسان و دانشمندان به همر

اه داشته است . اندیشمندان تلاشهای زیادی کرده‌اند تا جنبه‌های مختلف این فرآیند اعجاب‌انگیز را با استفاده از قوانین فیزیک توضیح دهند . دستیابی به قانونمندیهای حاکم بر تشکیل نوار شیشه در این فرآیند اکنون عرصه‌های جدیدتری را در تکوین و ابداعات نوین این تکنولوژی ایجاد کرده است و توسعه و تکمیل این تکنولوژی در سالهای اخیر سرعت بیشتری یافته و از شکل اولیه خود بسیار فاصله گرفته است . اکنون نسل جدیدی از واحدهای تولید شیشه فلوت در حال شکل‌گیری است . ترکیب شیشه :ترکیب نرمال شیشه با مقدار ۹/۰ % Fe2O3 08/0 %SO3 K2O Fe2O3 MgO CaO Na2O Al2O3 SiO2 0.3 0.3 0.1 3.5 9.2

۱۴۳ ۰۳ ۷۲۰ خلاصه :در قلب صنعت شیشه جهان ، فرآیند فلوت قرار دارد که توسط پیلکینگتون در سال ۱۹۵۹ بوجود آمد که شیشه شفاف ، رنگی و پوششی دار برای ساختمان و شیشه شفاف و رنگی را برای وسایل نقلیه تولید می‌کند . این فرآیند ، قادر به ساخت شیشه با ضخامت ۶ میلیمتر است و حالا قادر به تولید شیشه‌هایی به ضخامت ۴/۰ میلیمتر و حتی تا ۲۵ میلیمتر است .شیشه مذاب ، در تقریباً دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد بطور مداوم از کوره روی حمام

باریک قلع مذاب ریخته می‌شود . شیشه مذاب روی قلع شناور می‌شود ، به صورت یک سطح صاف روی آن پخش می‌شود . ضخامت شیشه به وسیله سرعتی که نوار شیشه در حال جامد شدن از حمام کشیده می‌شود و کنترل می‌گردد . سپس آنیل می‌گردد (با سرمایش کنترل شده) و شیشه به عنوان محصولی پولیش شده با حرارت که دارای سطوح واقعاً موازی است درمی‌آید

فصل دوم
عوامل موثر بر بازیافت

عوامل مؤثر بر بازیافت
یکی از عوامل مؤثر و غالب در بازیافت عامل اقتصادی است. افزایش چشمگیر و مؤثر قیمت نفت و محصولات آن محرکی است تا تمامی کشورهای صنعتی نسبت به کشف امکانات بازیافت مواد ، بعنوان جلوگیری از افزایش قیمت نفت اقدام کنند. در زمینه دفن در زمین معمولاً مناطق پست و کم‌ارتفاع به عنوان اراضی محل دفن انتخاب می‌شوند و نهایتاً پس از فشردن و متراکم کردن جهت جلوگیری از نشت هرگونه ماده سمی به آبهای زیرزمینی ، با لایه‌ای از خاک رس پوشش داده می‌شوند. بیشتر این زمین‌ها در شهرهای بزرگ در نواحی کم جمعیت واقع شده‌اند و کامیونهای حامل زباله باید فرسنگ‌ها راه بپیمایند و مقدار

زیادی گازوئیل و یا بنزین مصرف کنند تا به جایگاه دفن بهداشتی زباله برسند که مستلزم هزینه و نیروی کار زیادی است و از اشکالات موجود در روش دفن زباله ، موضوع ناهماهنگی و نامتجانس بودن مواد است. بازیافت زباله معمولاً بر سایر روش‌های دفع همچون دفن یا سوزاندن مقدم است ، زیرا علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه ، انرژی و منابع طبیعی ، آلودگی محیط را نیز کاهش می‌دهد. طبق یک بررسی، جمع‌آوری مواد قابل بازیافت برای هر تن زباله حدود ۳۵ دلار و دفن روزانه هر تن مواد زائد در یک محل حــدوداً تا ۸۰ دلار هزینه در بردارد. بازیافت تا ۵۰% یا بیشتر حجم مواد پس مانده را کاهش داده و هزینه‌های سیستم جمع‌آوری

زباله‌ها را بطور مؤثر کاهش می‌دهد. کشور ژاپن موفق‌ترین برنامه بازیافت را در سطح جهان به خود اختصاص داده است. حدود یک سوم زباله‌های ژاپن سوزانده شده و فقط یک ششم آن دفن می‌گردد.

خانواده‌های ژاپنی پس‌مانده‌های خانگی خویش را در هفت قسمت جداگانه و در روزهای مختلف جمع‌آوری و بازیافت می‌نمایند. در آمریکا روزانه تعداد ۲ میلیون درخت قطع می‌شود که ضرر بزرگی به محیط زیست است. بازیافت کاغذ در یک روز یکشنبه موجب جلوگیری از قطع ۷۵۰۰ درخت می‌شود و با بازیابی یک تن آلومینیم ۴ تن بوکسیت و ۷۰۰ کیلوگرم ذغال کک نیز ذخیره شده و باعث جلوگیری از ورود ۳۵ کیلوگرم آلومینیم فلوراید به هوا می‌شود. عــــمل بازیابی مصرف انرژی و آلودگی هوا را کاهش می‌دهد. با بازیابی بطری‌های پلاستیکی ۶۰-۵۰% انرژی مصرفی برای ساختن بـــطری‌های نو صرفه‌جویی می‌شود.

در ایران با جمعیت حدود ۶۰ میلیون نفر ، روزانه بیـش از ۳۸ هزار تن زباله تولید می‌شود که هزینه‌های جمع‌آوری و دفع آنها تنها در شهرها روزانه حدود ۲۱ میلیون تومان برآورد می‌شود. طبق یک بررسی فقط بهای کاغذ و کارتن و پلاستیک جدا شده از زباله که به ترتیب ۲۷/۸% و ۱۱/۴% کل زباله‌های پنج شهر کوچک و بزرگ کشور را تشکیل می‌دهد که رقم قابل توجهی است. بررسی‌های اخیر که در شهرهای مختلف کشور انجام گرفته است، نشان می‌دهد که مواد آلی از ۶/۷۶-۳۵% و کارتن از ۷/۴ – ۹/۲% و پلاستیک از ۳/۶-۱/۲% مهمترین اجزای قابل بازیافت زباله کشور ما را تشکیل می‌دهند. و لیکن علیرغم اینکه فرهنگ

بازیافت مواد از قدیم در ایران موسوم بوده است در سالهای اخیر ، بازیافت بی‌رویه ( زباله دزدی ) مواد بعلت تنوع مواد، در عدم مدیریت صحیح و نیز محدودیت ورود مواد اولیه خطرات و بحران‌های بهداشتی خاصی را در کشور به وجود آورده است. کاغذ ، آلومینیم ، لاستیک و مواد پلاستیکی و شیشه از جمله زواید بسیار با ارزش هستند که می‌توان آنها را بازیابی کرد.