الرئيسية
نـبذة تاريخيـــة:
قبل أن يتعلم الإنسان الأول صنع الزجاج، وجد زجاجا متكونا بطريقتين مختلفتين، الأولى كانت من عوامل البرق، حيث كان البرق يرتطم بالرمل، و كانت الحرارة أحياناً تصهر الرمل و تصنع منه أنابيب طويلة و رفيعة تسمى ذات الوميض. أما الطريقة الثانية فهي من حرارة البراكين المتفجرة الهائلة و التي كانت هي الأخرى تصهر الصخور و الرمال، و يسمى هذا الزجاج بالزجاج البركاني.
و حقيقة لا يعرف متى تعلم الإنسان صنع الزجاج و لا أين كان ذلك أو كيف تعلموه، و لكن بالتأكيد عرف منذ آلاف السنين، و هذا الشيء بينه الله تعالى بسورة النمل آية رقم ( 44 ) ، و التي تدل على ازدهار علم الزجاج أيام سليمان عليه السلام . و تدل الآثار على أنه حوالي سنة 1500 قبل الميلاد، تم صنع أوعية زجاجية في بلاد مصر و بلاد ما بين النهرين .
تمهيد :
عُرفت هذه الصناعة منذ القدم حيث أدخلت في سوريا منذ العهد الفينيقي، وتطورت هذه الصناعة بشكل واضح بعد دخول الإسلام حيث ابتكرت أشكال وألوان وزخارف مستحدثه. تتطلب هذه الصناعة مهارات تدريبية معينة قد تستغرق 3-4سنوات لإتقانها، كما أن أهم متطلبات العمل في هذه المهنة هو تحمل المشقة للعمل أمام أفران الشي، وتوفر الروح الإبداعية والفنية عند العامل لاكتساب مهارات التشكيل.
تعد هذه الصناعة من الصناعات الصديقة للبيئة نظراً لاعتمادها على مخلفات الزجاج كمادة خام أساسية، إضافة إلى بعض الأصباغ والملونات. ولا شك أن طبيعة العمل في هذه المهنة والجهد المبذول الذي لا يتناسب مع المردود المادي أدى إلى تراجع الإقبال على تعلم هذه المهنة وتراجع هذا الفرع الصناعي ذو المغزى التراثي.
منذ أن وعى التاريخ ذاته واكتشاف النار وما رافقها من بدايات تقسيم العمل وبروز الحاجة لاستخدام الطبيعة كان الزجاج أحد المواد المهمة التي اخترعها العرب والتي اعتبرت في حينها انقلاباً على المألوف نحو ارضاخ الطبيعة إلى العقل البشري وحاجاته الضرورية.
منذ قديم الزمان والإنسان، تدفعه الحاجة، يحاول الاستفادة من الموارد المتوفرة حوله ليبتكر منها ما يلبي حاجاته وكان من حاجاته القوارير التي تسهل عليه أمورا كثيرة من شرب وغيره، فاستطاع الإنسان أن يحول الرمل إلى زجاج ليصنع منه القوارير التي ما لبثت أن ملأت عليه حياته بشتى أنواع الاستخدامات ولكن مع ذلك كله ومع أن القوارير لبت أغلب حاجات الإنسان إلا أن صناعة الزجاج ظلت من الصناعات المزعجة والصعبة نوعا ما لما تتطلبه تلك الصناعة من درجات حرارة عالية وينتج عن ذلك من خطورة في التصنيع تمتد هذه الخطورة إلى المستخدم النهائي لقوارير الزجاج لما يشكله الزجاج خطورة على مستخدمه لسهولة كسره مما قد يسبب جروحاً لمستخدمها وخاصة الأطفال. هذه العوامل بالإضافة إلى التطور الكبير في صناعة البلاستيك عجلت بميلاد عصر جديد للقوارير، فظهر في الآونة الأخيرة قوارير تصنع من البلاستيك تلبي ما تلبيه قوارير الزجاج من حاجات وتتفوق عليها بخفة الوزن ومقاومة الكسر بالإضافة إلى الميزات الموجودة في قوارير الزجاج من شفافية وغيرها.فالقوارير البلاستيكية كانت مطلباً ملحاً لمستخدمي القوارير لذلك سرعان مالاح في الأفق قوارير تصنع من عديد الإثيلين (PE) ومن عديد كلوريد الفينيل (PVC) ومن عديد البر وبيلين (PP) ومن عديد الكاربونيت (PC) وكلها مركبات بلاستيكية استخدمها العالم في صناعة القوارير بعد أن أثبتت الدراسات والبحوث التي أجريت كفاءة هذه المواد وعدم ضررها على صحة المستخدم. ومع تواصل الأبحاث والدراسات سعياً للوصول إلى منتج يشبه في خواصه خواص الزجاج مشابهة تامة ويتفادى مساوئ الزجاج، توصل الباحثون إلى نوع من البلاستيك ألا وهو عديد الاستر (PET).فالــ(PET) أو كما يطلق عليه العلماء ( صديق البيئة) يشبه في شفافيته الزجاج ولكنه يتميز بخفة الوزن ومقاومة الكسر فبدأ العالم باستخدامه في المشروبات الغازية بدلاً من قوارير الزجاج لأنه أثبت كفاءته في المحافظة على المشروب الذي بداخله من المؤثرات التي من شأنها أن تغير طعمه ورائحته ولونه كذلك حل الــ PET مكان جميع المواد المستخدمة في صناعة تعبئة المياه، فاستحوذ الـPET على أغلب سوق تعبئة المياه لأن تعبئة المياه تتطلب قوارير خالية من الرائحة وهذا ما يتميزبه الـ PET عن غيره.نظراً لنجاح الــPET في هذين السوقين (سوق المشروبات الغازية وسوق المياه) فقد حاز على ثقة صناع القوارير في أغلب المجالات فضلاً عن مستخدميها، فنراه اليوم يدخل أسواق.
تعريف الزجاج :
مادة عديمة اللون تصنع أساسا من السليكا المصهور في درجات حرارة عالية مع حمض البوريك أو الفوسفات. والزجاج يوجد في الطبيعة كما يوجد أيضا في المواد البركانية التي تسمى الزجاج البركاني أو المواد التي تنشأ من النيازك. وليس الزجاج صلبا ولا سائلا وإنما يكون في حالة خاصة تظهر فيها جزيئاته بشكل عشوائي، ولكن يوجد تماسك كاف لإحداث اتحاد كيميائي بينها. وعندما يتم تبريد الزجاج يصل إلى حالته الصلبة ولكن بدون تبلور، ومع تعريضه للحرارة يتحول الزجاج إلى سائل. وعادة ما يكون الزجاج شفافا ولكنه قد يكون غير شفاف أو نصف شفاف أيضا، ويختلف لونه تبعا لمكوناته.
ويكون الزجاج المصهور كاللدائن بحيث يمكن تشكيله باستخدام عدة تقنيات. ومن الممكن تقطيع الزجاج عندما يكون باردا. وفي درجات الحرارة المنخفضة يكون الزجاج هشا وينكسر. ولمثل هذه المواد الطبيعية كالزجاج البركاني والتيكتيت .
المسلمون وصناعة الزجاج :
فقد وجد الزجاج بشتى أشكاله في كل الحواضر التي شهدت حالة من الاستقرار على مر العصور وبالتحديد في البلاد التي سكنها الكنعانيين ولا شك أن وجود الزجاج يعتبر مؤشراً حقيقياً على القدرة الإبداعية التي امتلكها أجدادنا العرب منذ القدم، وقد أخذت صناعة الزجاج مكانة لها في التراث العربي الإسلامي وبدأت تشهد اهتماماً متزايداً لما للزجاج من استخدامات كثيرة حتى أنه من كثرة أهميته حل محل الكثير من المعادن في العديد من الاستخدامات ناهيك عن أنه بات يحتل مكانة كبيرة ومهمة في البيوت والمعابد بغرض الزينة وغيرها.
كذلك برعوا في صناعة الزجاج وطوروا منه أنواعا على درجة من النقاوة والجودة وقد ابتكر جابر بن حيان طريقة إضافة ثاني أكسيد المنجنيز إلى الزجاج لإزالة اللون الأخضر والأزرق الذي يظهر في الزجاج العادي الرخيص ويعتبر عباس بن فرناس أول من صنع الزجاج البلوري (الكريستال( بإضافة بعض أملاح المعادن عليه كالرصاص والذهب والفضة لإضفاء البريق عليه. كذلك ابتكر المسلمون المينا التي تتكون من مسحوق الزجاج الذي يخلط ببعض الاكاسيد المعدنية ثم يذاب المخلوط في مادة زيتية حتى يتحول إلى سائل بالتسخين ويرسم به رسومات بارزة على الزجاج ذات بريق وشفافية يرسمونها على القناديل وزجاج المساجد.
المركبات الموازنة في الزجاج :
هناك عناصر و مركبات كيميائية ضرورية موازنة في عملية تصنيع الزجاج بأشكاله و أنواعه المعروفة بحسب الاستخدام ، من أهمها :
1- الجير : يستخدم كمحلول مائي لتصنيع الزجاج . و يستخدم جير الكالسيوم و الدولوميت بكميات كبيرة مع الرمل و كربونات الصوديوم و المصابيح الكهربائية .
2- أكسيد الرصاص: يعتبر من المكونات الرئيسية لأنواع الزجاج الظراني الذي يتميز بمعامل انكسار عال ، و عادة ما تشتمل على نسبة كبيرة من البوتاس (يعطي الزجاج بريقاً و لمعاناً و في نفس الوقت مقاوم للكهرباء و الحرارة(.
3- أكسيد البوريك: يخفض من درجه لزوجه السليكا دون أن يزيد من تمددها الحراري ، و مع إضافة كمية قليلة من أكسيد الألمونيوم يحافظ على شفافية الزجاج ، و يجعله أكثر مقاوما للحرارة (البايركس) ، و هي تستخدم في صناعة أدوات المخابز و أجهزة المختبرات و الأنابيب الصناعية لقدرتها على مقاومة التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة و تحملها للتأثيرات الكيميائية.
4- أكسيد الألمونيوم و الجير : يستخدم هذا الخليط بنسبة كبيرة في الزجاج مع ( 10% ) من أكسيد البوريك و قليل من القلويات لصناعة الزجاج الليفي .
أنواع الزجاج :
عندما يتحدث الناس عن الزجاج فإنهم ، عادة يعنون تلك المادة الشفافة اللامعة التي تتكسر بسهولة، وربما يظن أن الزجاج الذي يستعمل في النوافذ أو الذي يستعمل في عدسات النظارات هما من مادة واحدة. والواقع أن الأمر ليس كذلك . فهناك أنواع كثيرة من الزجاج، بل إن هناك شركة أمريكية واحدة هي شركة كورننج لأعمال الزجاج استطاعت وحدها أن تصنع أكثر من 100.000 نوع من الزجاج, وتتناول هذه المقالة بالبحث أنواعاً مهمة عديدة من الزجاج، كما تتناول استعمالاتها المختلفة.
1-الزجاج المسطح :
يستعمل بشكل رئيسي في النوافذ، كما يستعمل في المرايا وفي الفواصل بين الحجرات وبعض أنواع الأثاث. ويصنع الزجاج المسطح في شكل رقائق. غير أن بعضها -مثل النوع الذي يستعمل في نوافذ السيارات – يعاد تسخينه ويوضع في قالب مقوس لكي يخرج بالشكل الذي يناسب السيارة التي سيركب عليها.
ويمكن تصنيف الزجاج المسطح إلى الرقائق والألواح الزجاجية والزجاج الطافي. ويستعمل زجاج الرقائق في نوافذ البيوت. أما الألواح الزجاجية والزجاج الطافي فإن لهما سطحاً بالغ النقاء والصفاء والنعومة. وتستعمل هذه الأنواع عندما تدعو الحاجة إلى رؤية نقية ومضبوطة إلى حد بعيد مثل زجاج السيارات وزجاج المعارض في الأسواق.
2-الأواني الزجاجية :
تستعمل الآنية الزجاجية لتعبئة الأطعمة والمرطبات والأدوية والكيميائيات ومواد التجميل. وتصنع أنواع شتى من الجرار الزجاجية والقوارير سواء في شكلها، أو حجمها أو لونها. وكثير من هذه الأنواع يستعمل في الأشياء العادية ، مثل زجاج المشروبات الخفيفة أو الجرار التي تستعمل في المنازل لحفظ بعض الأطعمة، وهناك أنواع أخرى تصنع من تركيبات زجاجية خاصة للتأكد من أنه لن يكون هناك أي تلوث أو تدهور في بلازما الدم أو الأمصال أو الكيميائيات المخزونة فيها.
3-الخزف الزجاجي :
ويسمى أيضا السيراميك الزجاجي. وهذه مواد قوية تصنع عن طريق تسخين الزجاج بحيث يعاد تنظيم ذراته لتصبح أنماطا منتظمة تسمى بلورات. وهذه المواد المتبلورة تحمل درجات الحرارة العالية والتأثيرات الكيميائية والتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. وتستخدم هذه الأنواع في عدد كبير من المنتجات بما في ذلك أواني الطبخ المقاومة للحرارة. وفي المحركات التوربينية ، والمعدات الكيميائية والإلكترونية وفي أعلى القمم المخروطية.
4-زجاج الأمان المصفح :
شطائر تصنع عن طريق إلصاق شرائح من مادة بلاستيكية بأخرى من زجاج مسطح، الواحدة بعد الأخرى بالتبادل لتكوين هذا الزجاج . وقد تنكسر طبقة الزجاج الخارجية إذا ارتطم بها جسم طائر، ولكن الطبقة البلاستيكية المطاطية الملصقة بها تتمدد وتمسك بالقطع المهشمة وتمنعها من التطاير في كل اتجاه. ويستعمل هذا الزجاج المصفح عندما يخشى أن يحدث الزجاج المتطاير إصابات خطرة كما يحدث أحيانا ًعندما ينكسر زجاج مقدمة السيارات.
5-الزجاج المقاوم للطلق الناري:
زجاج سميك مصنوع من طبقات متعددة مصفحة . ويمكن لهذا الزجاج أن يوقف حتى الطلقات ذات العيار الثقيل التي تطلق من مسافات قريبة. والزجاج المقاوم للطلق الناري ثقيل بحيث يمكنه امتصاص طاقة الرصاصة، كما أن طبقات البلاستيك المتعددة تمسك القطع الصغيرة المتطايرة من الزجاج . ويستعمل هذا الزجاج في الدبابات الحربية والطائرات ولحماية الموظفين الذين يعملون في البنوك.
6-زجاج الأمان المقوى :
يختلف عن الزجاج المصفح في أنه قطعة واحدة عولجت حرارياً بطريقة خاصة، وهي في مظهرها ، وملمسها ، ووزنها تشبه الزجاج العادي تماماً. ولكن قد تصل قوتها إلى خمسة أضعاف قوة الزجاج العادي. ويستعمل الزجاج المقوى بصورة واسعة في الأبواب الزجاجية في المحلات التجارية ولنوافذ السيارات الجانبية والخلفية ولغير ذلك من الأغراض الخاصة. ومن الصعوبة بمكان كسر هذا الزجاج حتى ولو ضرب بمطرقة. وعندما ينكسر فإن قطعة الزجاج بأكملها تنهار وتتحطم وتتهشم في شكل شظايا صغيرة ملثمة الأطراف.
7-زجاج الإنشاءات الملون :
يتوافر في ألوان كثيرة ، وهو زجاج في شكل ألواح ثقيلة. ويستعمل هذا الزجاج في واجهات المباهي الخارجية وللجدران الداخلية، والفواصل وأسطح المناضد العلوية.
8-زجاج الأوبال :
لهذا الزجاج جسيمات صغيرة في جسم الزجاج، وتقوم هذه الجسيمات بتشتيت الضوء الذي يمر خلالها ، وهذا يجعل الزجاج يبدو في لون الحليب. ومن بين العناصر الضرورية المستعملة في صنع هذا الزجاج الفلوريد. ويستخدم هذا الزجاج بكثرة في تركيبات الإنارة والمناضد.
9-الزجاج الزغوي :
عندما يقطع فإنه يبدو وكأنه قرص عسل أسود. وهو مليء بخلايا كثيرة من الغاز، وقد أحيطت كل منها وعزلت تماماً عن الأخريات بجدران رفيعة من الزجاج ، والزجاج الرغوي خفيف جداً فهو يطفو على سطح الماء وكأنه فلين. ويستعمل بكثرة عازلاً للحرارة في المباني وفي صنع أنابيب البخار، وفي المعدات الكيمائية ويمكن قطع الزجاج الزغوي في أشكال مختلفة باستعمال المنشار.
10-طوب البناء الزجاجي:
يصنع من نصفين مجوفين وقد ألصقا بعضهما ببعض في درجة حرارة عالية . ويعتبر طوب البناء الزجاجي عازلاً جيداً ضد الحرارة والبرودة بسبب الفراغ المملوء بهواء ساكن بالداخل. ويرص طوب البناء الزجاجي بعضه فوق بعض مثل الطوب وذلك لعمل جدران توفر الخصوصية ، ولكنها لا تحجب الضوء.
11-الزجاج المقاوم للحرارة :
به نسبة عالية من السليكا كما أنه يحتوي في العادة على حمض البوريك . ويمكن معامل تمدده من تحمل تغيرات كبيرة في درجة الحرارة دون أن يتشقق، وهذا أمر مهم في الأجهزة الكيميائية وأواني الطبخ وفي غيرها من الاستعمالات الصناعية والمنزلية.
12-زجاج الاستعمال الكهربائي :
للزجاج العادي خواص معينة تجعله مفيدا ًفي الأعمال الكهربائية. ومن هذه الخواص الشفافية والقدرة على مقاومة الحرارة. ومقاومة سريان التيار الكهربائي والقدرة على الالتصاق والالتحام بقوة المعادن دون أن يتشقق. ونظرا ًلهذه الخصائص، فإن الزجاج قد استعمل للمصابيح الكهربائية والأنابيب الإلكترونية وأنابيب التلفاز.
13-الزجاج الموصل للحرارة :
للزجاج العادي فائدته كعازل ممتاز للحرارة وليس كموصل لها . وعلى كل حال، فإنه يمكن رش الزجاج بطبقة خفيفة غير مرئية من بعض الكيميائيات ، وستؤدي هذه الطبقة إلى توصيل كهرباء كافية لتسخين الزجاج بالرغم من أن الزجاج نفسه لا يحمل أي تيار. وهذه الحقيقة تجعل من الممكن صنع سخانات طعام كهربائية وأجهزة تدفئة للغرف.
14-الزجاج العائم :
إن مصطلح الزجاج العائم يرجع إلى طريقة التصنيع التي بدأت في بريطانيا بواسطة شركه الستير بيلكنجتون في عام 1959 والتي بواسطتها يتم تصنيع 90% من الزجاج المسطح. المواد الأولية مثل الصودا،السيلكون، الكالسيوم، أكسيد الصودا والمغنيسيوم توزن جيدا ثم تخلط وتوضع في فرن حرارته 1500 سيليزيه. الزجاج المداب يتدفق من المصهر إلى حوض به مادة الطن المذابة. العجيب إن عجينه الزجاج ومادة الطن لا يختلطان ويصبح الجزء الملامس لمادة الطن من الزجاج مستقيما تماما. وعندما يخرج الزجاج بعد أن يبرد قليلا من الحوض يوضع في مبرده حتى يبرد و يصبح بنفس برودة الجو.
15-الزجاج المظلل:
هو عبارة عن زجاج مسطح شفاف يدخل في مكوناته أصباغ من اجل إكسابه خواص التظليل وامتصاص أشعة الشمس. هدا النوع من الزجاج يقلل من اختراق أشعة الشمس لزجاج المباني. الزجاج الملون جزء مهم في التصميم المعماري والمظهر الخارجي للمباني. كما انه يتم استخدامه في الديكور الداخلي مثل الابواب وأطراف السلالم والمرايا.
16-الزجاج المزدوج:
هو عبارة عن طبقتين من الزجاج العازل بينهما منطقه فارغة مغلقة بإحكام. من أهم فوائد الزجاج العازل توفير الشفافية التامة و تقليل الفقد الحراري والذي يؤدي إلى تقليل استهلاك الكهربائي .
17-الزجاج المقوى:
عبارة عن نوع من الزجاج المسخن أو المقوى بالحرارة. إحدى أوجه هدا النوع من الزجاج يكون مغطى أما بالكامل أو جزئيا بواسطة إحدى أنواع المعادن. وبالإضافة للدور الجمالي الذي يلعبه هدا النوع من الزجاج فانه يتحكم بدخول أشعة الشمس. يستخدم هدا النوع من الزجاج في العزل الحراري وتغطية الأسقف.
18-الزجاج المرشوش بالرمل:
هذا النوع من الزجاج يصنع بواسطة رش الرمل بسرعة عاليه على سطح الزجاج. هده العملية تقلل من شفافية الزجاج وتعتبر أفضل من عملية جك الزجاج. في هده العملية يتم تغطية الأجزاء التي يراد أن تبقى شفافة ويتم رش الرمل على الأجزاء الأخرى. تأثير هده العملية على شفافية الزجاج يعتمد على قوة الرش ونوعية الرمل المستخدم. هدا النوع من الزجاج يستخدم للأغراض المنزلية والتجارية على سبيل المثال الأبواب وأبواب الحمام والأثاث والفواصل والزجاج الداخلي.
19-الزجاج المقوس:
هو عبارة عن زجاج عادي مقوس بطريقه خاصة. يمكن استعماله في الأماكن الخارجية مثل الشرفات ووجهات المحلات. كما انه يتم استخدام هدا النوع على نطاق واسع أبواب الحمامات والثلاجات والخزائن.
20-الزجاج العاكس:
زجاج عادي مغطى بطبقه رقيقه من المعادن لتقليل اثر الشمس. استخدام المعادن يعطي الزجاج خاصية عدم الشفافية من جهة الطبقة حيث لا يمكن للشخص أن يرى من خلال الزجاج.
21-زجاج المرايا:
يستخدم هدا النوع في صناعة المرايا التي نستخدمها في حياتنا اليومية.
22-الزجاج الشمسي:
يستخدم هدا النوع من الزجاج في عمليه تصنيع ألواح الطاقة الشمسية التي تمتص الحرارة وتحولها إلى طاقه كهربائي.
23-الزجاج المعشق.
24-الألياف البصرية الزجاجية :
ألياف زجاجية مطلية بمادة خاصة يمكن أن تثنى لنقل الضوء حول الزوايا أو في أماكن أصغر من أن يدخلها المصباح الكهربائي . وتستعمل هذه في التحكم على شاشات اللوحات وبعض أنواع الأدوات الطبية . ويمكن للألياف البصرية الليفية أن تنقل الإشارات الهاتفية والتلفازية عبر مسافات طويلة.
24-الأنابيب الزجاجية :
تستعمل لعمل المصابيح المتوهجة والمصابيح الفلورية والأنابيب الإلكترونية ولافتات النيون والمواسير الزجاجية والأجهزة الكيمائية. وتصنع الأنابيب من أنواع مختلفة من الزجاج وبأحجام كثيرة.
25-الألياف الزجاجية (فايبر جلاس):
تطورت إلى صناعة ضخمة في سائر أنحاء العالم منذ أن ظهرت في الثلاثينات من القرن العشرين. وكل ليفه إنما هي قضيب من زجاج رقيق إلا أنه صلب ، وفي معظم الأحيان ، يبلغ سمكه أقل من واحد على عشرين من سمك شعرة الإنسان . ويمكن تعبئة هذه القضبان الدقيقة معاً دون تضييق، في كتلة أشبه بكتل الصوف بغرض العزل الحراري . وبالإضافة إلى ذلك، فإنه بالإمكان استخدامها كألياف الصوف بغرض العزل الحراري، وبالإضافة إلى ذلك ، فإنه بالإمكان استخدامها كألياف الصوف والقطن لصناعة خيوط غزل زجاجية أو شريط أو قماش أو حصائر . وللألياف الزجاجية استعمالات كثيرة ، فهي تستعمل في العزل الكهربائي، وللتنقية الكيميائية ولملابس رجال المطافئ . وإذا تم دمجها مع البلاستيك فإن الألياف الزجاجية يمكن استعمالها في صناعة أجسام السيارات. وتعتبر الألياف الزجاجية مادة مرغوبا فيها لعمل الستائر لأنها غير قابلة للاحتراق كما أنها يمكن غسلها.
26-الزجاج الماص للإشعاع والناقل له :
هناك أنواع معينة يمكنها أن تنقل وتعدل وتصد الحرارة والضوء والأشعة السينية الأشعة التي تسبب السمرة (وهي أشعة الشمس فوق البنفسجية) ولكنه يعزل قسما ًمن الحرارة. وهناك زجاج آخر ينقل أشعة الحرارة بحرية، ولكنه يسمح بمرور ضوء مرئي قليل. وهناك أيضاً الزجاج البلوري الذي يمنع الضوء اللامع. وهناك الزجاج ذو الاتجاه الواحد وهو مطلي بطريقة خاصة بحيث يمكن للمرء أن يرى من خلال النافذة دون أن يرى من الجانب الآخر.
27-زجاج البصريات :
يستعمل لعدسات النظارات والميكروسكوبات والتلسكوبات وعدسات آلات التصوير وغيرها من الآلات التي قل استعمالها عموماً في المصانع والمعامل . ويجب أن تكون المواد الخام نقية حتى يكون الزجاج المستخرج خالياً من جميع العيوب تقريباً. إن الاهتمام والحذر الذي يتخذ في صنع الزجاج البصري يجعل هذا الزجاج على التكاليف إذا قورن بغيره من الزجاج.
28_زجاج الليزر :
نوع من زجاج البصريات يحتوى على مواد فلورية ، وهي تحدث ضوءاً كثيفاً يسمى ضوء الليزر. ويستعمل زجاج الليزر في أجهزة بحوث التحام الليزر وفي الأجهزة التي تعد لمعرفة المدى.
29-الزجاج غير المرئي :
يستعمل بصفة رئيسية لعدسات آلات التصوير المطلية والنظارات . وهذا الطلاء غشاء كيميائي خاص يوضع على الزجاج ليقلل من الفقدان العادي للضوء عن طريق الانعكاس. وبهذه الطريقة يسمح بمرور مزيد من الضوء من خلال الزجاج.
30-الزجاج الحساس للضوء :
يمكن تعريضه للضوء فوق البنفسجي، كما يمكن تعريضه للحرارة حتى يمكن لأي نموذج أو صورة فوتوغرافية أن يعاد إظهارها داخل جسم الزجاج نفسه ، ولما كان الصورة المطبوعة ستصبح بعد ذلك جزءاً واقعيا من الزجاج ، فإنها ستبقى موجودة طالما بقى الزجاج.
31-الزجاج الكيمائي الضوئي :
تركيبة خاصة من الزجاج الحساس للضوء الذي يمكن أن يقطع بالحامض . ويمكن إظهار أي تصميم على الزجاج من قلم فوتوغرافي. وعندما يغمس الزجاج في الحمض ، فإن الأجزاء التي تعرضت للضوء ستتآكل تاركة التصميم في الزجاج بثلاثة أبعاد. وبهذه الطريقة يمكن نماذج الزجاج الشبيهة بالزركشة.
والزجاج الذي يتلون مع الضوء يشوبه التعتيم عندما يتعرض للأشعة فوق البنفسجية، ثم يصبح صافيا مرة أخرى عند زوال الأشعة، ويستعمل هذا الزجاج في النوافذ ، وفي النظارات الشمسية وفي أدوات السيطرة على الأجهزة.
32-زجاج الصودا والرصاص :
يطلق على هذا النوع من الزجاج عادة زجاج الرصاص أو البلور (الكريستال). ويصنع هذا الزجاج عن طريق الاستعاضة بأكسيد الرصاص عن أكسيد الكالسيوم، وفي كثير من الأحيان عن جزء من السليكا المستعملة في زجاج الحجر الجيري. وزجاج الصودا والرصاص لين ناعم سهل الانصهار، وتكلفته أكثر بكثير من تكلفة زجاج الصودا والحجر الجيري.
ولزجاج الرصاص والصودا بعض الخواص البصرية القيمة، ومما جعله يستعمل على نطاق واسع في زجاج المناضد الرائعة والأشياء الفنية. وبالإضافة إلى ذلك ، فإن أكسيد الرصاص يحسن الخواص الكهربائية للزجاج.
33-البيركس :
يقاوم الحرارة فعند تسخينه لا ينكسر نظرا لصغر معامل تمدده بسبب احتوائه على نسبة عالية من أكسيد البورون وتصنع منه الصحون وكاسات الشاي وزجاجيات المختبرات.
34-الزجاج الضبابي غير الشفاف:
يصنع بإضافة مواد (تكون دقائقها في الحالة الغروية) إلى مصهور الزجاج حيث تبقى الدقائق عالقة لدى تبريد الزجاج وتجعله ضبابيا لأنها تنشر الضوء وتفرقة وذلك اختلاف معامل انكسارها عن معامل انكسار بقية الزجاج .
35-زجاج البوروسليكات :
زجاج يقاوم الصدمة الحرارية وهو معروف أكثر بأسمائه التجارية مثل البايركس والكيموكس. ويحتوي هذا الزجاج على 80% من السليكا و4% فقط من القلويات و2% من الألومنيوم و 13% تقريباً من أكسيد البووريك . وتبلغ مقاومة هذا الزجاج للصدمات الحرارية ثلاثة أضعاف زجاج الصودا والحجر الجيري، وهو ممتاز في الاستعمالات الكيميائية والكهربائية. وهذا الزجاج يمكن من إنتاج أوعية الخبز وخطوط الأنابيب الزجاجية.
36-زجاج السليكا المنصهر :
لهذا الزجاج مقاومة عالية للصدمات الحرارية. وهو يتكون كلياً من السليكا، ويمكن تسخينه إلى درجة حرارة عالية للغاية، ثم يدخل في ماء بارد كالثلج دون أن يتصدع. وزجاج السليكا المنصهر هذا عالي التكلفة لأن درجات الحرارة المرتفعة إلى درجة استثنائية يجب أن تستمر أثناء إنتاجه. ويستعمل هذا الزجاج في معدات المعامل والألياف البصرية لمرشدات الموجات.
37-زجاج الـ 96% سليكا :
يقاوم الحرارة تماماً كما يفعل زجاج السليكا المنصهر تقريباً. ولكنه أقل تكلفة في إنتاجه ويتكون هذا الزجاج من خليط خاص للبوروسليكا بعد أن يصنع بمسام عن طريقة معالجة كيميائية وتنكمش المسام عندما يسخن الزجاج تاركة سطحاً شفافاً ناعماً.
38-الزجاج الملون :
كان قدماء المصريين يصنعون زجاجاً ملونا بسبب بعض الشوائب التي كانت تختلط بالمادة الخام أحياناً . وكانوا يعرفون أنه بالإمكان الحصول على ألوان براقة وذلك بإضافة بعض المكونات. ووجد الرومان أنه بالإمكان تحديد ألوان الشوائب بإضافة المنجنيز أو الإثمد (الأنتيمون) . وتضاف الآن بعض الأكاسيد إلى الزجاج لتلوينه . فقد وجد مثلاً أن جزءاً واحداً من أكسيد النيكل إلى 50.000 جزء زجاج ينتج عنه لون خفيف يتراوح بين الأصفر والبنفسجي اعتمادا على قاعدة الزجاج الأساسية. ويعطي جزء واحد من أكسيد الكوبالت إلى 10.000 جزء زجاج زرقة كثيفة.
ويصنع الذهب الأحمر بإضافة أكسيد الذهب أو النحاس أو السيلنيوم. كما يمكن الحصول على أنواع أخرى جميلة من الزجاج الملون بإضافة كيميائيات أخرى. ويمكن جمع قطع صغيرة من الزجاج الملون لتشكل صوراً أو تصاميم زخرفية للنوافذ الملونة.
كيف يصنع الزجاج :
تختلف مصانع الزجاج اختلافاً كبيراً عن المصانع الأخرى. ففي مصانع الزجاج براميل ضخمة، وصوامع لحفظ المواد الخام الخاصة بصنع الزجاج وهي الرمل ورماد الصودا والحجر الجيري والبور اكس. وكل هذه المواد مساحيق جافة يشبه بعضها بعضاً، ولكنها مع ذلك قادرة على إظهار نتائج مختلفة جداً. أما منافذ التهوية الضخمة الموجودة في السقف، والمداخن الكبيرة، فإنها تطلق الحرارة الهائلة المطلوبة لصهر هذه المساحيق الجافة ولتجعل منها سائلاً ساخناً أبيضاً اللون. وفي الطرف الحار من مصنع الزجاج، توجد الأفران.
الخلط :
تصل المواد الخام الرئيسية إلى مصنع الزجاج في عربات السكك الحديدية وتخزن في صوامع ضخمة. وبعد أن توزن وتخلط آلياً بالنسب الصحيحة يضيف صانع الزجاج كسارة زجاج، وهي قد تكون زجاجا ًيعاد تصنيعه ، أو نفايات زجاج من انصهار سابق لنفس النوع من الزجاج. وبإضافة 5% إلى 40% من الكسارة إلى الكمية الجديدة من الزجاج، فإنك تستعمل مواد لو لم تستخدم لأضحت من النفايات. وعلاوة على ذلك ، فإن إضافة كسارة الزجاج تقلل من كمية الحرارة المطلوبة لصهر هذه الكمية الجديدة من المواد الخام. وبعد الخلط فإن الكمية تنتقل إلى وحدات الانصهار في عربات أو أواني حمل أو سيور حمل.
الصهر :
في العهود الماضية كانت الكميات تصهر في جرار صغيرة من الطين مقاومة للصهر ، وتسخن عادة بحطب الوقود. ولكن هناك اليوم جرارا ًخاصة تكفي لكمية تزن إلى ما مقداره 1.400 كجم من الزجاج. وتسخن هذه الجرار بالغازات أو الزيت ، ويمكن للفرن الواحد أن يتسع لعدد يتراوح بين 6 و20 جرة. وما زالت تصنع كميات قليلة من زجاج البصريات وزجاج الفنون والزجاج الفاخر في مثل هذه الجرار المقاومة للصهر.
وتصنع الكميات من الزجاج في أفران يطلق عليها خزانات اليوم، لأن العملية التي تتم فيها تستغرق عادة نحو 24 ساعة، ويملأ الخزان اليومي بالمواد الخام، ويصهر الزجاج ، ويستعمل كله قبل أن يملأ الفرن مرة ثانية. وتتسع هذه الخزانات اليومية لكمية تتراوح بين 1و35 طناً مترياً من الزجاج.
ويصهر معظم الزجاج في أفران كبيرة تسمى الخزانات المستمرة. ويستطيع أكبر هذه الخزانات المستمرة أن تصهر ما بين 360 و 540 طناً مترياً يومياً و 270 طناً مترياً من زجاج الأوعية يومياً. وتستخدم خزانات مستمرة أصغر حجما لإنتاج معظم منتجات الزجاج الأخرى، وتتم التغذية بالمواد الخام في ناحية التحميل بالسرعة التي يؤخذ فيها الزجاج المنصهر من الجهة التي يجري فيها العمل. ويستمر التحميل والصهر والعمل منذ أن تشعل النيران أول مرة حتى يتم إطفاؤها في نهاية الفترة التي تسمى الحملة. وفي العادة ، تستمر هذه الحملة لفترة قد تمتد إلى خمس سنوات. ويحدد طول فترة الحملة دائماً بتآكل جدران الطوب المقاوم للحرارة المصنوع منه الفرن. وهذه الجدران تتآكل وتتلاشى بفعل حرارة الزجاج.
كيف يشكل الزجاج ويجهز :
هناك أربع طرق رئيسية لتشكيل الزجاج وهي : النفخ والكبس والسحب والصب. وبعد عملية التشكيل تأتي عملية لاستعادة قوة الزجاج ومتانته ، كما يمكن استخدام طرق للتقوية وغيرها من الطرق المؤدية إلى تجهيز الزجاج بالمتانة المطلوبة.
النفخ :
نفخ الزجاج دون استعمال قوالب فن قديم يرجع تاريخه إلى حوالي 2.000 سنة . وتتم هذه العملية بغمس أنبوب نفخ من الحديد طولها بين 1.2 و 1.5 من الأمتار في الزجاج المنصهر الذي يلتصق بعض منه بطريق الأنبوبة الذي يكون شكله أشبه بالكمثري. ويبدأ أحد العمال في النفخ بلطف في الأنبوبة حتى ينتفخ الزجاج ويتجاوب مع نفخ العامل الذي يقوم بإعطائه الشكل المطلوب عن طريق النفخ. ويمكن للزجاج وهو في هذه المرحلة أن يعصر ويمط ويفتل ويقطع. ويقوم العامل بتسخين هذا الزجاج مرة بعد أخرى للحفاظ عليه طرياً مرناً . وعندما يصاغ الزجاج الساخن في شكله النهائي المطلوب ، فإن هذا الشكل يكسر من طرف الأنبوبة الحديدية . وبالإمكان نفخ الزجاج في قوالب حديدية سواء باليد أو بالآلات
الكبس :
يصحب الكبس إسقاط كتلة زجاجية ساخنة في قالب ، ثم تكبس بمكبس حتى تنتشر كتلة الزجاج وتملأ جوف القالب، ولكي تكبس هذه الكتلة ، يجب أن يتم تشكيل المادة بطريقة تمكن من سحب المكبس. وتستخدم عملية الكبس عادة في صنع أطباق الخبز والكتل الزجاجية والعدسات وطفايات السجاير. وكما هي الحال في عملية النفخ ، فإنه بالإمكان أيضا ًإجراء عملية الكبس إما باليد وإما بالآلات سواء بقالب مفرد أو مزدوج . وتستخدم آلات النفخ والكبس مجموعة من طرق الكبس والنفخ لصنع المادة المطلوبة. وهناك كثير من الأوعية التي تصنع بهذه الآلات.
السحب:
هو الطريقة التي تستخدم لتشكيل الزجاج المسطح وأنابيب الزجاج والألياف الزجاجية . وتكاد تكون جميع أنواع الزجاج المسطح المصنوع هذه الأيام زجاج طفو. ويشكل هذا النوع عن طريق سحب صحيفة عريضة من الزجاج المنصهر في صهريج من القصدير المنصهر. ويسمى هذا الصهريج الحمام الطافي لأن الزجاج يطفو في طبقة مستوية على سطح القصدير المنصهر البالغ النعومة. ويضبط التسخين في حمام الطفو بحيث تصهر أية خشونة بحيث تصهر أية خشونة قد تعلق بالزجاج. ولما كان الزجاج ينصهر في درجة حرارة أعلى من تلك التي ينصهر عندها القصدير فإنه بالإمكان نقله من القصدير المنصهر لمزيد من التبريد. وعندما يشكل الزجاج المسطح في حمام طفو، فإن كلا الجانبين يخرج بشكل لامع بحيث لا يحتاج إلى شيء من الصقل والتهذيب.
وتصنع الأنابيب الزجاجية بسحب الزجاج المنصهر لينساب حلول أسطوانة دوارة أو مخروط يسمى قلب التشكيل. وينفخ الهواء من خلال قلب التشكيل ، فإن الزجاج يكون أنبوبة مستمرة على الدوام. أما الألياف الزجاجية فأنها تصنع عن طريق سحب الزجاج المنصهر من خلال ثقوب دقيقة جداً في قاع الفرن.
الصب :
صنعت المرآة بعرض 508 سم لتلسكوب مرصد بالومار في كاليفورنيا بالولايات الأمريكية عن طريق الصب. وتتضمن عملية الصب هذه ملء قوالب بزجاج منصهر وذلك إما بصب الزجاج من مغارف وإما مباشرة من الفرن، أو بصب الزجاج من قاع الفرن.
ويستخدم الصب في إنتاج قطع الزجاج المستعمل في الشؤون المعمارية وفي إنتاج زجاج الفنون وزجاج الليزر.
صناعة المصابيح :
هذه طريقة لإعادة تشكيل الزجاج لإخراج أشكال جديدة بعد أن تبرد. ويقوم صناع أعمال المصابيح بإعادة تسخين أنواع مختلفة وأحجام متباينة من أنابيب الزجاج وقضبانه فوق شعلة نفخ يطلقها الغاز والأكسجين. وبعد ذلك، يمكن ثني هذه الأنابيب ولفها ومطها وتلحيم الزجاج المطري إلى أشكال متنوعة. وبهذه الطريقة، فأنهم يصنعون أشكال حيوانات صغيرة ومزهريات وسفناً شراعية، وعيوناً زجاجية، ومعدات علمية وبعض القطع للأنابيب الإلكترونية والمصابيح المتوهجة وغيرها من المعدات الصناعية. وينتج عمال المصابيح الكثير من القطع الصغيرة للصناعات الكهربائية والكيميائية والطبية والآلات ذات السرعة المتناهية الأوتوماتيكية وذلك بإعادة تصنيع الزجاج المطري.
التلدين :
هو عملية إزالة آثار الشد والضغط المتبقية في الزجاج بعد عملية التشكيل. وتلدن معظم الأدوات الزجاجية بمجرد الفراغ من تشكيلها ، وإذا لم تتم عملية التلدين، فقد يتحطم الزجاج بسبب الشد الذي يسببه التبريد غير المتوازن، وتتم عملية التلدين هذه عن طريق تسخين الزجاج مرة أخرى وتبريده بالتدريج بناء على جدول لدرجة الحرارة والزمن.
التطبيع :
عملية يعاد فيها تسخين الأشكال الزجاجية التي صنعت حتى تصبح طرية تقريباً ِ، ثم تبرد فجأة بتيارات قوية من الهواء البارد ، أو بغمسها في زيت أو أي مواد كيمائية سائلة. ويجعل التطبيع الزجاج أكثر متانة من الزجاج العادي، وعلاوة على ذلك ، فإنه بالإمكان تطبيع المصنوعات الزجاجية بالكيميائيات.
الأختبار :
في كل مصنع من مصانع الزجاج تقريباً يتولى بعض المهندسين اختبار عينات من المصنوعات الزجاجية تؤخذ مباشرة من الأفران للتأكد من أن الزجاج من نوعية جيدة ، وأن له الخواص المطلوبة ، كذلك فإنه تؤخذ عينات من الأواني لاختبار حجمها وجودة متانتها وغير ذلك من الخواص الأخرى.
كيف يزخرف الزجاج :
هناك عدة عمليات تجهيزية أولية يجب الفراغ منها قبل ان تزخرف المصنوعات الزجاجية وتزين ، فمثلاً يجب إزالة الزجاج الزائد من الأواني التي صنعت بطريقة النفخ ، وفي العمليات اليدوية ، يجب قطع الزجاج وهو ما زال طرياً . وفي بعض الأحيان، تدار القطعة الزجاجية أمام لهب ساخن جداً من الغاز. ويؤدي التمدد الفجائي لشريط الزجاج الساخن الضيق لا يدور أمام اللهب إلى الانفصال عن الزجاج الأكثر برودة الذي يليه. وفي حالات أخرى ، يمكن تثبيت الآنية الزجاجية وهي مقلوبة، بل يمكن أيضا استخدام لهيب أقوى، ثم يصهر الزجاج العالق بتعريضه لتلك الحرارة العالية، ويؤدي ثقل الزجاج المنصهر إلى انفصاله وسقوطه. ثم تجمع كسارة الزجاج هذه في برميل وتعاد للفرن لتستعمل مرة أخرى. ومن الممكن أيضاً فصل الزجاج الزائد بإزالة القطع الزجاجية بعجلة من الماس أو الحديد الصلب، ثم تجذب الزوائد الزجاجية بشيء من الضغط المفاجئ . فإن لم تكن الأجزاء الزائدة المقطوعة من الزجاج ناعمة بالقدر الكافي فإن بالإمكان صقلها بكاشطات ناعمة أو بلهيب آلة صقل نارية.
الحفر :
حمض الهيدروفلوريك وبعض مركباته هي الكيميائيات الوحيدة التي تعمل على تآكل الزجاج وإذابته. ويسمى الزجاج الذي يغمس في هذه الكيميائيات أو يرش بها بأنه زجاج متآكل . وبناء على مكونات الزجاج وتركيز الفلوريد والمدة الزمنية التي يتعرض لها سطح الزجاج المتآكل يصبح خشنا ومعتمداً إلى درجة تجعله يشبه الثلج، ويكاد يكون غير شفاف، أو ربما كان له مظهر ناعم نصف شفاف بنعومة مظهر قماش الستان. ويبطن داخل المصابيح الكهربائية بهذا الدهان الذي يشبه الستان. كما تحفر الأباريق وأقداح الماء والزجاج المصنوع للأعمال الفنية في كثير من الأحيان بتصاميم معقدة. ويطلى سطح المصباح أولاً بحمض مقاوم للكيميائيات لوقاية أجزاء الزجاج التي تقع خارج قالب النموذج المطلوب. ثم يتآكل سطح الزجاج غير المطلي بفعل الحمض تاركاً النموذج. ومن الممكن عن طريق خلط الهيدروفلوريك وحمض الكبريتيك.
السقع الرملي :
يعطي الزجاج سطحا ًنصف شفاف، وغالباً ما يكون هذا السطح أكثر خشونة من ذلك الذي يتم الحصول عليه عن طريق الحفر. وينفخ الهواء المضغوط رملاً بذرات خشنة ترتطم بالزجاج، وكثيراً ما يتم ذلك من خلال قالب زخرفي مطاطي يشكل تصميماً خاصاً. وكثيراً ما تكون البطاقات على أوعية الكيميائيات محكوكة بالرمل. وكثيراً ما تزخرف أواني الإضاءة والأفران والأطباق والنوافذ بالسقع (الحك) الرملي.
القطع :
عملية تآكل كميات كبيرة من الزجاج الأصلي، وذلك بتثبيتها على حجر رملي دوار أو عجلات الكاربورندم وهي المادة الشديدة الصلابة التي تستعمل في الصقل والحك والكشط. ويتابع العامل شكلاً زخرفيا ًسبق أن وضع على الآنية أو الشكل . وقد يكون القطع أحياناً عميقاً جداً. ويعاد البريق الأصلي للسطح الخشن المقطوع عن طريق التآكل بالأحماض أو بالصقل بكاشطات ناعمة جداً.
النقش بالعجلات النحاسية :
تسمح هذه الطريقة بالتعبير الكامل عن الابتكارات الفنية في الزجاج . وتصاغ التصاميم الرائعة الكثيرة التفاصيل المنجزة بحرص شديد في أشكال ثلاثية الأبعاد. وهناك الكثير من الأعمال الفنية التي نقشت في الزجاج. وتتضمن العملية المجهدة قطع الزجاج بعشرات من العجلات النحاسية التي تغذي بالمواد الكاشطة.
الزخرفة المعالجة بالنار. يمكن وضع الطلاء الزجاجي الملون والأعمال ذات الرونق على الزجاج إما عن طريق الفن التشكيلي اليدوي (الرسم) وإما عن طريق نقل الصور من ورق أعد خصيصاً لهذه العملية أو الطباعة الحريرية.
وعندما تسخن هذه الوسائل الفنية من طلاءات وغيرها إلى درجة الحرارة المطلوبة فإنها تنصهر في الزجاج، وهكذا تصبح جزءاً من الآنية الزجاجية. وتزخرف كثير من الأكواب والجرار والأباريق وأجهزة الإنارة والتحف الفنية وغيرها من المنتجات بهذه الوسيلة.
الخصائص العامة للزجاج :
يطلق الزجاج على المواد الشفافة التي تشبه بنيتها بنية السوائل وصلابتها في الدرجة العادية من الحرارة تعادل درجة صلابة الأجسام الصلبة . لا يحتوي الزجاج في حالته الصلبة أو السائلة على بلورات ولايمكن تحديد درجة انصهاره لانه يتحول من الحالة الصلبة إلى السائلة مارا بمرحلة الليونة التي تمتاز بدرجة لزوجة عالية.
الشفافية :
يمتاز الزجاج بشفافية صافية متجانسة، تمر من خلاله جميع الأشعة الضوئية من فوق البنفسجية إلى تحت الحمراء ،كما أن للزجاج القدرة على عكس وكسر الضوء ويتراوح معامل انكسار الزجاج بين (1.467-2.179) ويكون معامل الانكسار في زجاج الرصاص أكبر ما يمكن .
الصلابة:
الزجاج جسم هش سريع التحطم لا يتغير شكله عند الضغط أو الصدمة وتعرّف قساوة الزجاج بأنها قدرته على مقاومة الخدش أو الاحتكاك. وتختلف صلابة الزجاج باختلاف تركيبه حيث تعمل زيادة نسبة الجير والسيليكا على زيادة قساوته.
مقاومته للمواد الكيميائية:
يقاوم الزجاج بشكل عام المحاليل الكيميائية عدا حمض الفلوردريك والمصهرات القلوية التي تحل الزجاج بسهولة . ويؤثر الماء على الزجاج بعد تماسه لفترة طويلة جدا .
مكونات الزجاج :
تقسم المواد الخام الأولية المستخدمة في صناعة الزجاج إلى قسمين رئيسين هما:
أولا :المواد الأساسية : وتضم :
1- الرمل أو السيليكا :يشكل حمض السيلكون المادة الأساسية التي يصنع منها الزجاج العادي ونحصل عليه من الرمل ولا يستخدم رمل الكوارتز نظرا للصعوبات وارتفاع كلفة التحضير للصناعة.
ويشترط في الرمل المستخدم أن يحتوي على نسبة عالية من أكسيد السيليكون تصل إلى 80% وان تكون نسبة الشوائب قليلة خاصة الملونة مثل مركبات الحديد .
2- مركبات الصوديوم: حيث يعمل أكسيد الصوديوم على تقليل درجة الانصهار ويساعد في تشكيل الزجاج.
3- الكلس والدولوميت : حيث يساعد أكسيد الكالسيوم على تصليب الزجاج.
4- الفلدسبار :يستخدم بشكل كبير لوجوده بشكل نقي كما انه رخيص الثمن وينصهر بسهولة.
5- البور اكس : يحتوي على أكسيدي الصوديوم والبورون حيث أن هذه المادة تنصهر بشكل جيد وتقلل من معامل تمدد الزجاج . ولذلك نجد أن الزجاج الحاوي نسبة كبيرة من أكسيد البورون لا ينكسر إذا سخن أو برد فجأة .
ثانيا :المواد الثانوية :
وتضم المواد التي تضاف لتحسين نوعية الزجاج كالمواد الملونة ومسرعات الانصهار والشفافية مثل أكسيد الرصاص وأكسيد التيتانيوم وأكسيد الباريوم .
تصنيف حسب الاستعمال:
1- زجاج الإنشاءات مثل زجاج النوافذ والأبواب والسيارات.
2- زجاج الآنية مثل زجاج القناني والأدوية.
3- زجاج البصريات مثل العدسات والمجاهر والتلسكوبات.
مراحل التصنيع:
1. يتم تنقية كسر الزجاج وإزالة أي شوائب أو إضافات منه ولو أردنا إنتاج طن من الزجاج فسيتم إضافة 400 كجم كسر زجاج بعد خروجه من الكسارة وطحنه في صورة بودرة بواسطة الطاحونة .
2. يتم إضافة 400 كجم من الرمال بعد إزالة الأتربة والشوائب يلي ذلك عملية نخل المخلوط في المناخل المتدرجة للحصول علي حجم حبيبات مناسب لصناعة الزجاج .
3. يتم طحن وتجهيز الحجر الجيري ويضاف 100كجم منه للخلطة .
4. يتم طحن الدولوميت ويضاف 80كجم منه للخلطة .
5. يضاف للخليط 10كجم صودا أش +10كجم مواد كيميائية لتحسين درجة النقاء وهي معروفة لصناع الزجاج . وتضاف هذه المواد لبعضها بالنسب المقررة مطحونة كالبودرة ولا يجوز استخدام أي طحن غير متجانس .
6. يتم إدخال 1طن من هذا المخلوط إلي أفران صهر الزجاج في درجة 1450ºم .
7. الزجاج المنصهر تستخدم له ماكينات تشكيل وإسطمبات خاصة لإنتاج منتج الأكواب والقوارير بصفة مبدئية أما باقي المنتجات فيمكن إنتاجها تباعاً بعد سنة من الإنتاج النمطي (الأكواب والقوارير ).
8. باستخدام أفران الصهر اليدوية تؤخذ عجينة الزجاج من منطقة التشغيل بواسطة صفارة علي شكل ماسورة تكون العجينة بأحد أطرافها وينفخ العامل في الطرف الآخر للحصول علي الشكل المطلوب بعد تشكيلها النهائي باستخدام فورم خاصة ويمكن استخدام المكابس النصف آلية لإنتاج الكاسات والأكواب .
9. تمرر جميع المنتجات في فرن خاص للتبريد التدريجي بعد الانتهاء من التشكيل .
قبل أن يتعلم الإنسان الأول صنع الزجاج، وجد زجاجا متكونا بطريقتين مختلفتين، الأولى كانت من عوامل البرق، حيث كان البرق يرتطم بالرمل، و كانت الحرارة أحياناً تصهر الرمل و تصنع منه أنابيب طويلة و رفيعة تسمى ذات الوميض. أما الطريقة الثانية فهي من حرارة البراكين المتفجرة الهائلة و التي كانت هي الأخرى تصهر الصخور و الرمال، و يسمى هذا الزجاج بالزجاج البركاني.
و حقيقة لا يعرف متى تعلم الإنسان صنع الزجاج و لا أين كان ذلك أو كيف تعلموه، و لكن بالتأكيد عرف منذ آلاف السنين، و هذا الشيء بينه الله تعالى بسورة النمل آية رقم ( 44 ) ، و التي تدل على ازدهار علم الزجاج أيام سليمان عليه السلام . و تدل الآثار على أنه حوالي سنة 1500 قبل الميلاد، تم صنع أوعية زجاجية في بلاد مصر و بلاد ما بين النهرين .
تمهيد :
عُرفت هذه الصناعة منذ القدم حيث أدخلت في سوريا منذ العهد الفينيقي، وتطورت هذه الصناعة بشكل واضح بعد دخول الإسلام حيث ابتكرت أشكال وألوان وزخارف مستحدثه. تتطلب هذه الصناعة مهارات تدريبية معينة قد تستغرق 3-4سنوات لإتقانها، كما أن أهم متطلبات العمل في هذه المهنة هو تحمل المشقة للعمل أمام أفران الشي، وتوفر الروح الإبداعية والفنية عند العامل لاكتساب مهارات التشكيل.
تعد هذه الصناعة من الصناعات الصديقة للبيئة نظراً لاعتمادها على مخلفات الزجاج كمادة خام أساسية، إضافة إلى بعض الأصباغ والملونات. ولا شك أن طبيعة العمل في هذه المهنة والجهد المبذول الذي لا يتناسب مع المردود المادي أدى إلى تراجع الإقبال على تعلم هذه المهنة وتراجع هذا الفرع الصناعي ذو المغزى التراثي.
منذ أن وعى التاريخ ذاته واكتشاف النار وما رافقها من بدايات تقسيم العمل وبروز الحاجة لاستخدام الطبيعة كان الزجاج أحد المواد المهمة التي اخترعها العرب والتي اعتبرت في حينها انقلاباً على المألوف نحو ارضاخ الطبيعة إلى العقل البشري وحاجاته الضرورية.
منذ قديم الزمان والإنسان، تدفعه الحاجة، يحاول الاستفادة من الموارد المتوفرة حوله ليبتكر منها ما يلبي حاجاته وكان من حاجاته القوارير التي تسهل عليه أمورا كثيرة من شرب وغيره، فاستطاع الإنسان أن يحول الرمل إلى زجاج ليصنع منه القوارير التي ما لبثت أن ملأت عليه حياته بشتى أنواع الاستخدامات ولكن مع ذلك كله ومع أن القوارير لبت أغلب حاجات الإنسان إلا أن صناعة الزجاج ظلت من الصناعات المزعجة والصعبة نوعا ما لما تتطلبه تلك الصناعة من درجات حرارة عالية وينتج عن ذلك من خطورة في التصنيع تمتد هذه الخطورة إلى المستخدم النهائي لقوارير الزجاج لما يشكله الزجاج خطورة على مستخدمه لسهولة كسره مما قد يسبب جروحاً لمستخدمها وخاصة الأطفال. هذه العوامل بالإضافة إلى التطور الكبير في صناعة البلاستيك عجلت بميلاد عصر جديد للقوارير، فظهر في الآونة الأخيرة قوارير تصنع من البلاستيك تلبي ما تلبيه قوارير الزجاج من حاجات وتتفوق عليها بخفة الوزن ومقاومة الكسر بالإضافة إلى الميزات الموجودة في قوارير الزجاج من شفافية وغيرها.فالقوارير البلاستيكية كانت مطلباً ملحاً لمستخدمي القوارير لذلك سرعان مالاح في الأفق قوارير تصنع من عديد الإثيلين (PE) ومن عديد كلوريد الفينيل (PVC) ومن عديد البر وبيلين (PP) ومن عديد الكاربونيت (PC) وكلها مركبات بلاستيكية استخدمها العالم في صناعة القوارير بعد أن أثبتت الدراسات والبحوث التي أجريت كفاءة هذه المواد وعدم ضررها على صحة المستخدم. ومع تواصل الأبحاث والدراسات سعياً للوصول إلى منتج يشبه في خواصه خواص الزجاج مشابهة تامة ويتفادى مساوئ الزجاج، توصل الباحثون إلى نوع من البلاستيك ألا وهو عديد الاستر (PET).فالــ(PET) أو كما يطلق عليه العلماء ( صديق البيئة) يشبه في شفافيته الزجاج ولكنه يتميز بخفة الوزن ومقاومة الكسر فبدأ العالم باستخدامه في المشروبات الغازية بدلاً من قوارير الزجاج لأنه أثبت كفاءته في المحافظة على المشروب الذي بداخله من المؤثرات التي من شأنها أن تغير طعمه ورائحته ولونه كذلك حل الــ PET مكان جميع المواد المستخدمة في صناعة تعبئة المياه، فاستحوذ الـPET على أغلب سوق تعبئة المياه لأن تعبئة المياه تتطلب قوارير خالية من الرائحة وهذا ما يتميزبه الـ PET عن غيره.نظراً لنجاح الــPET في هذين السوقين (سوق المشروبات الغازية وسوق المياه) فقد حاز على ثقة صناع القوارير في أغلب المجالات فضلاً عن مستخدميها، فنراه اليوم يدخل أسواق.
تعريف الزجاج :
مادة عديمة اللون تصنع أساسا من السليكا المصهور في درجات حرارة عالية مع حمض البوريك أو الفوسفات. والزجاج يوجد في الطبيعة كما يوجد أيضا في المواد البركانية التي تسمى الزجاج البركاني أو المواد التي تنشأ من النيازك. وليس الزجاج صلبا ولا سائلا وإنما يكون في حالة خاصة تظهر فيها جزيئاته بشكل عشوائي، ولكن يوجد تماسك كاف لإحداث اتحاد كيميائي بينها. وعندما يتم تبريد الزجاج يصل إلى حالته الصلبة ولكن بدون تبلور، ومع تعريضه للحرارة يتحول الزجاج إلى سائل. وعادة ما يكون الزجاج شفافا ولكنه قد يكون غير شفاف أو نصف شفاف أيضا، ويختلف لونه تبعا لمكوناته.
ويكون الزجاج المصهور كاللدائن بحيث يمكن تشكيله باستخدام عدة تقنيات. ومن الممكن تقطيع الزجاج عندما يكون باردا. وفي درجات الحرارة المنخفضة يكون الزجاج هشا وينكسر. ولمثل هذه المواد الطبيعية كالزجاج البركاني والتيكتيت .
المسلمون وصناعة الزجاج :
فقد وجد الزجاج بشتى أشكاله في كل الحواضر التي شهدت حالة من الاستقرار على مر العصور وبالتحديد في البلاد التي سكنها الكنعانيين ولا شك أن وجود الزجاج يعتبر مؤشراً حقيقياً على القدرة الإبداعية التي امتلكها أجدادنا العرب منذ القدم، وقد أخذت صناعة الزجاج مكانة لها في التراث العربي الإسلامي وبدأت تشهد اهتماماً متزايداً لما للزجاج من استخدامات كثيرة حتى أنه من كثرة أهميته حل محل الكثير من المعادن في العديد من الاستخدامات ناهيك عن أنه بات يحتل مكانة كبيرة ومهمة في البيوت والمعابد بغرض الزينة وغيرها.
كذلك برعوا في صناعة الزجاج وطوروا منه أنواعا على درجة من النقاوة والجودة وقد ابتكر جابر بن حيان طريقة إضافة ثاني أكسيد المنجنيز إلى الزجاج لإزالة اللون الأخضر والأزرق الذي يظهر في الزجاج العادي الرخيص ويعتبر عباس بن فرناس أول من صنع الزجاج البلوري (الكريستال( بإضافة بعض أملاح المعادن عليه كالرصاص والذهب والفضة لإضفاء البريق عليه. كذلك ابتكر المسلمون المينا التي تتكون من مسحوق الزجاج الذي يخلط ببعض الاكاسيد المعدنية ثم يذاب المخلوط في مادة زيتية حتى يتحول إلى سائل بالتسخين ويرسم به رسومات بارزة على الزجاج ذات بريق وشفافية يرسمونها على القناديل وزجاج المساجد.
المركبات الموازنة في الزجاج :
هناك عناصر و مركبات كيميائية ضرورية موازنة في عملية تصنيع الزجاج بأشكاله و أنواعه المعروفة بحسب الاستخدام ، من أهمها :
1- الجير : يستخدم كمحلول مائي لتصنيع الزجاج . و يستخدم جير الكالسيوم و الدولوميت بكميات كبيرة مع الرمل و كربونات الصوديوم و المصابيح الكهربائية .
2- أكسيد الرصاص: يعتبر من المكونات الرئيسية لأنواع الزجاج الظراني الذي يتميز بمعامل انكسار عال ، و عادة ما تشتمل على نسبة كبيرة من البوتاس (يعطي الزجاج بريقاً و لمعاناً و في نفس الوقت مقاوم للكهرباء و الحرارة(.
3- أكسيد البوريك: يخفض من درجه لزوجه السليكا دون أن يزيد من تمددها الحراري ، و مع إضافة كمية قليلة من أكسيد الألمونيوم يحافظ على شفافية الزجاج ، و يجعله أكثر مقاوما للحرارة (البايركس) ، و هي تستخدم في صناعة أدوات المخابز و أجهزة المختبرات و الأنابيب الصناعية لقدرتها على مقاومة التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة و تحملها للتأثيرات الكيميائية.
4- أكسيد الألمونيوم و الجير : يستخدم هذا الخليط بنسبة كبيرة في الزجاج مع ( 10% ) من أكسيد البوريك و قليل من القلويات لصناعة الزجاج الليفي .
أنواع الزجاج :
عندما يتحدث الناس عن الزجاج فإنهم ، عادة يعنون تلك المادة الشفافة اللامعة التي تتكسر بسهولة، وربما يظن أن الزجاج الذي يستعمل في النوافذ أو الذي يستعمل في عدسات النظارات هما من مادة واحدة. والواقع أن الأمر ليس كذلك . فهناك أنواع كثيرة من الزجاج، بل إن هناك شركة أمريكية واحدة هي شركة كورننج لأعمال الزجاج استطاعت وحدها أن تصنع أكثر من 100.000 نوع من الزجاج, وتتناول هذه المقالة بالبحث أنواعاً مهمة عديدة من الزجاج، كما تتناول استعمالاتها المختلفة.
1-الزجاج المسطح :
يستعمل بشكل رئيسي في النوافذ، كما يستعمل في المرايا وفي الفواصل بين الحجرات وبعض أنواع الأثاث. ويصنع الزجاج المسطح في شكل رقائق. غير أن بعضها -مثل النوع الذي يستعمل في نوافذ السيارات – يعاد تسخينه ويوضع في قالب مقوس لكي يخرج بالشكل الذي يناسب السيارة التي سيركب عليها.
ويمكن تصنيف الزجاج المسطح إلى الرقائق والألواح الزجاجية والزجاج الطافي. ويستعمل زجاج الرقائق في نوافذ البيوت. أما الألواح الزجاجية والزجاج الطافي فإن لهما سطحاً بالغ النقاء والصفاء والنعومة. وتستعمل هذه الأنواع عندما تدعو الحاجة إلى رؤية نقية ومضبوطة إلى حد بعيد مثل زجاج السيارات وزجاج المعارض في الأسواق.
2-الأواني الزجاجية :
تستعمل الآنية الزجاجية لتعبئة الأطعمة والمرطبات والأدوية والكيميائيات ومواد التجميل. وتصنع أنواع شتى من الجرار الزجاجية والقوارير سواء في شكلها، أو حجمها أو لونها. وكثير من هذه الأنواع يستعمل في الأشياء العادية ، مثل زجاج المشروبات الخفيفة أو الجرار التي تستعمل في المنازل لحفظ بعض الأطعمة، وهناك أنواع أخرى تصنع من تركيبات زجاجية خاصة للتأكد من أنه لن يكون هناك أي تلوث أو تدهور في بلازما الدم أو الأمصال أو الكيميائيات المخزونة فيها.
3-الخزف الزجاجي :
ويسمى أيضا السيراميك الزجاجي. وهذه مواد قوية تصنع عن طريق تسخين الزجاج بحيث يعاد تنظيم ذراته لتصبح أنماطا منتظمة تسمى بلورات. وهذه المواد المتبلورة تحمل درجات الحرارة العالية والتأثيرات الكيميائية والتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. وتستخدم هذه الأنواع في عدد كبير من المنتجات بما في ذلك أواني الطبخ المقاومة للحرارة. وفي المحركات التوربينية ، والمعدات الكيميائية والإلكترونية وفي أعلى القمم المخروطية.
4-زجاج الأمان المصفح :
شطائر تصنع عن طريق إلصاق شرائح من مادة بلاستيكية بأخرى من زجاج مسطح، الواحدة بعد الأخرى بالتبادل لتكوين هذا الزجاج . وقد تنكسر طبقة الزجاج الخارجية إذا ارتطم بها جسم طائر، ولكن الطبقة البلاستيكية المطاطية الملصقة بها تتمدد وتمسك بالقطع المهشمة وتمنعها من التطاير في كل اتجاه. ويستعمل هذا الزجاج المصفح عندما يخشى أن يحدث الزجاج المتطاير إصابات خطرة كما يحدث أحيانا ًعندما ينكسر زجاج مقدمة السيارات.
5-الزجاج المقاوم للطلق الناري:
زجاج سميك مصنوع من طبقات متعددة مصفحة . ويمكن لهذا الزجاج أن يوقف حتى الطلقات ذات العيار الثقيل التي تطلق من مسافات قريبة. والزجاج المقاوم للطلق الناري ثقيل بحيث يمكنه امتصاص طاقة الرصاصة، كما أن طبقات البلاستيك المتعددة تمسك القطع الصغيرة المتطايرة من الزجاج . ويستعمل هذا الزجاج في الدبابات الحربية والطائرات ولحماية الموظفين الذين يعملون في البنوك.
6-زجاج الأمان المقوى :
يختلف عن الزجاج المصفح في أنه قطعة واحدة عولجت حرارياً بطريقة خاصة، وهي في مظهرها ، وملمسها ، ووزنها تشبه الزجاج العادي تماماً. ولكن قد تصل قوتها إلى خمسة أضعاف قوة الزجاج العادي. ويستعمل الزجاج المقوى بصورة واسعة في الأبواب الزجاجية في المحلات التجارية ولنوافذ السيارات الجانبية والخلفية ولغير ذلك من الأغراض الخاصة. ومن الصعوبة بمكان كسر هذا الزجاج حتى ولو ضرب بمطرقة. وعندما ينكسر فإن قطعة الزجاج بأكملها تنهار وتتحطم وتتهشم في شكل شظايا صغيرة ملثمة الأطراف.
7-زجاج الإنشاءات الملون :
يتوافر في ألوان كثيرة ، وهو زجاج في شكل ألواح ثقيلة. ويستعمل هذا الزجاج في واجهات المباهي الخارجية وللجدران الداخلية، والفواصل وأسطح المناضد العلوية.
8-زجاج الأوبال :
لهذا الزجاج جسيمات صغيرة في جسم الزجاج، وتقوم هذه الجسيمات بتشتيت الضوء الذي يمر خلالها ، وهذا يجعل الزجاج يبدو في لون الحليب. ومن بين العناصر الضرورية المستعملة في صنع هذا الزجاج الفلوريد. ويستخدم هذا الزجاج بكثرة في تركيبات الإنارة والمناضد.
9-الزجاج الزغوي :
عندما يقطع فإنه يبدو وكأنه قرص عسل أسود. وهو مليء بخلايا كثيرة من الغاز، وقد أحيطت كل منها وعزلت تماماً عن الأخريات بجدران رفيعة من الزجاج ، والزجاج الرغوي خفيف جداً فهو يطفو على سطح الماء وكأنه فلين. ويستعمل بكثرة عازلاً للحرارة في المباني وفي صنع أنابيب البخار، وفي المعدات الكيمائية ويمكن قطع الزجاج الزغوي في أشكال مختلفة باستعمال المنشار.
10-طوب البناء الزجاجي:
يصنع من نصفين مجوفين وقد ألصقا بعضهما ببعض في درجة حرارة عالية . ويعتبر طوب البناء الزجاجي عازلاً جيداً ضد الحرارة والبرودة بسبب الفراغ المملوء بهواء ساكن بالداخل. ويرص طوب البناء الزجاجي بعضه فوق بعض مثل الطوب وذلك لعمل جدران توفر الخصوصية ، ولكنها لا تحجب الضوء.
11-الزجاج المقاوم للحرارة :
به نسبة عالية من السليكا كما أنه يحتوي في العادة على حمض البوريك . ويمكن معامل تمدده من تحمل تغيرات كبيرة في درجة الحرارة دون أن يتشقق، وهذا أمر مهم في الأجهزة الكيميائية وأواني الطبخ وفي غيرها من الاستعمالات الصناعية والمنزلية.
12-زجاج الاستعمال الكهربائي :
للزجاج العادي خواص معينة تجعله مفيدا ًفي الأعمال الكهربائية. ومن هذه الخواص الشفافية والقدرة على مقاومة الحرارة. ومقاومة سريان التيار الكهربائي والقدرة على الالتصاق والالتحام بقوة المعادن دون أن يتشقق. ونظرا ًلهذه الخصائص، فإن الزجاج قد استعمل للمصابيح الكهربائية والأنابيب الإلكترونية وأنابيب التلفاز.
13-الزجاج الموصل للحرارة :
للزجاج العادي فائدته كعازل ممتاز للحرارة وليس كموصل لها . وعلى كل حال، فإنه يمكن رش الزجاج بطبقة خفيفة غير مرئية من بعض الكيميائيات ، وستؤدي هذه الطبقة إلى توصيل كهرباء كافية لتسخين الزجاج بالرغم من أن الزجاج نفسه لا يحمل أي تيار. وهذه الحقيقة تجعل من الممكن صنع سخانات طعام كهربائية وأجهزة تدفئة للغرف.
14-الزجاج العائم :
إن مصطلح الزجاج العائم يرجع إلى طريقة التصنيع التي بدأت في بريطانيا بواسطة شركه الستير بيلكنجتون في عام 1959 والتي بواسطتها يتم تصنيع 90% من الزجاج المسطح. المواد الأولية مثل الصودا،السيلكون، الكالسيوم، أكسيد الصودا والمغنيسيوم توزن جيدا ثم تخلط وتوضع في فرن حرارته 1500 سيليزيه. الزجاج المداب يتدفق من المصهر إلى حوض به مادة الطن المذابة. العجيب إن عجينه الزجاج ومادة الطن لا يختلطان ويصبح الجزء الملامس لمادة الطن من الزجاج مستقيما تماما. وعندما يخرج الزجاج بعد أن يبرد قليلا من الحوض يوضع في مبرده حتى يبرد و يصبح بنفس برودة الجو.
15-الزجاج المظلل:
هو عبارة عن زجاج مسطح شفاف يدخل في مكوناته أصباغ من اجل إكسابه خواص التظليل وامتصاص أشعة الشمس. هدا النوع من الزجاج يقلل من اختراق أشعة الشمس لزجاج المباني. الزجاج الملون جزء مهم في التصميم المعماري والمظهر الخارجي للمباني. كما انه يتم استخدامه في الديكور الداخلي مثل الابواب وأطراف السلالم والمرايا.
16-الزجاج المزدوج:
هو عبارة عن طبقتين من الزجاج العازل بينهما منطقه فارغة مغلقة بإحكام. من أهم فوائد الزجاج العازل توفير الشفافية التامة و تقليل الفقد الحراري والذي يؤدي إلى تقليل استهلاك الكهربائي .
17-الزجاج المقوى:
عبارة عن نوع من الزجاج المسخن أو المقوى بالحرارة. إحدى أوجه هدا النوع من الزجاج يكون مغطى أما بالكامل أو جزئيا بواسطة إحدى أنواع المعادن. وبالإضافة للدور الجمالي الذي يلعبه هدا النوع من الزجاج فانه يتحكم بدخول أشعة الشمس. يستخدم هدا النوع من الزجاج في العزل الحراري وتغطية الأسقف.
18-الزجاج المرشوش بالرمل:
هذا النوع من الزجاج يصنع بواسطة رش الرمل بسرعة عاليه على سطح الزجاج. هده العملية تقلل من شفافية الزجاج وتعتبر أفضل من عملية جك الزجاج. في هده العملية يتم تغطية الأجزاء التي يراد أن تبقى شفافة ويتم رش الرمل على الأجزاء الأخرى. تأثير هده العملية على شفافية الزجاج يعتمد على قوة الرش ونوعية الرمل المستخدم. هدا النوع من الزجاج يستخدم للأغراض المنزلية والتجارية على سبيل المثال الأبواب وأبواب الحمام والأثاث والفواصل والزجاج الداخلي.
19-الزجاج المقوس:
هو عبارة عن زجاج عادي مقوس بطريقه خاصة. يمكن استعماله في الأماكن الخارجية مثل الشرفات ووجهات المحلات. كما انه يتم استخدام هدا النوع على نطاق واسع أبواب الحمامات والثلاجات والخزائن.
20-الزجاج العاكس:
زجاج عادي مغطى بطبقه رقيقه من المعادن لتقليل اثر الشمس. استخدام المعادن يعطي الزجاج خاصية عدم الشفافية من جهة الطبقة حيث لا يمكن للشخص أن يرى من خلال الزجاج.
21-زجاج المرايا:
يستخدم هدا النوع في صناعة المرايا التي نستخدمها في حياتنا اليومية.
22-الزجاج الشمسي:
يستخدم هدا النوع من الزجاج في عمليه تصنيع ألواح الطاقة الشمسية التي تمتص الحرارة وتحولها إلى طاقه كهربائي.
23-الزجاج المعشق.
24-الألياف البصرية الزجاجية :
ألياف زجاجية مطلية بمادة خاصة يمكن أن تثنى لنقل الضوء حول الزوايا أو في أماكن أصغر من أن يدخلها المصباح الكهربائي . وتستعمل هذه في التحكم على شاشات اللوحات وبعض أنواع الأدوات الطبية . ويمكن للألياف البصرية الليفية أن تنقل الإشارات الهاتفية والتلفازية عبر مسافات طويلة.
24-الأنابيب الزجاجية :
تستعمل لعمل المصابيح المتوهجة والمصابيح الفلورية والأنابيب الإلكترونية ولافتات النيون والمواسير الزجاجية والأجهزة الكيمائية. وتصنع الأنابيب من أنواع مختلفة من الزجاج وبأحجام كثيرة.
25-الألياف الزجاجية (فايبر جلاس):
تطورت إلى صناعة ضخمة في سائر أنحاء العالم منذ أن ظهرت في الثلاثينات من القرن العشرين. وكل ليفه إنما هي قضيب من زجاج رقيق إلا أنه صلب ، وفي معظم الأحيان ، يبلغ سمكه أقل من واحد على عشرين من سمك شعرة الإنسان . ويمكن تعبئة هذه القضبان الدقيقة معاً دون تضييق، في كتلة أشبه بكتل الصوف بغرض العزل الحراري . وبالإضافة إلى ذلك، فإنه بالإمكان استخدامها كألياف الصوف بغرض العزل الحراري، وبالإضافة إلى ذلك ، فإنه بالإمكان استخدامها كألياف الصوف والقطن لصناعة خيوط غزل زجاجية أو شريط أو قماش أو حصائر . وللألياف الزجاجية استعمالات كثيرة ، فهي تستعمل في العزل الكهربائي، وللتنقية الكيميائية ولملابس رجال المطافئ . وإذا تم دمجها مع البلاستيك فإن الألياف الزجاجية يمكن استعمالها في صناعة أجسام السيارات. وتعتبر الألياف الزجاجية مادة مرغوبا فيها لعمل الستائر لأنها غير قابلة للاحتراق كما أنها يمكن غسلها.
26-الزجاج الماص للإشعاع والناقل له :
هناك أنواع معينة يمكنها أن تنقل وتعدل وتصد الحرارة والضوء والأشعة السينية الأشعة التي تسبب السمرة (وهي أشعة الشمس فوق البنفسجية) ولكنه يعزل قسما ًمن الحرارة. وهناك زجاج آخر ينقل أشعة الحرارة بحرية، ولكنه يسمح بمرور ضوء مرئي قليل. وهناك أيضاً الزجاج البلوري الذي يمنع الضوء اللامع. وهناك الزجاج ذو الاتجاه الواحد وهو مطلي بطريقة خاصة بحيث يمكن للمرء أن يرى من خلال النافذة دون أن يرى من الجانب الآخر.
27-زجاج البصريات :
يستعمل لعدسات النظارات والميكروسكوبات والتلسكوبات وعدسات آلات التصوير وغيرها من الآلات التي قل استعمالها عموماً في المصانع والمعامل . ويجب أن تكون المواد الخام نقية حتى يكون الزجاج المستخرج خالياً من جميع العيوب تقريباً. إن الاهتمام والحذر الذي يتخذ في صنع الزجاج البصري يجعل هذا الزجاج على التكاليف إذا قورن بغيره من الزجاج.
28_زجاج الليزر :
نوع من زجاج البصريات يحتوى على مواد فلورية ، وهي تحدث ضوءاً كثيفاً يسمى ضوء الليزر. ويستعمل زجاج الليزر في أجهزة بحوث التحام الليزر وفي الأجهزة التي تعد لمعرفة المدى.
29-الزجاج غير المرئي :
يستعمل بصفة رئيسية لعدسات آلات التصوير المطلية والنظارات . وهذا الطلاء غشاء كيميائي خاص يوضع على الزجاج ليقلل من الفقدان العادي للضوء عن طريق الانعكاس. وبهذه الطريقة يسمح بمرور مزيد من الضوء من خلال الزجاج.
30-الزجاج الحساس للضوء :
يمكن تعريضه للضوء فوق البنفسجي، كما يمكن تعريضه للحرارة حتى يمكن لأي نموذج أو صورة فوتوغرافية أن يعاد إظهارها داخل جسم الزجاج نفسه ، ولما كان الصورة المطبوعة ستصبح بعد ذلك جزءاً واقعيا من الزجاج ، فإنها ستبقى موجودة طالما بقى الزجاج.
31-الزجاج الكيمائي الضوئي :
تركيبة خاصة من الزجاج الحساس للضوء الذي يمكن أن يقطع بالحامض . ويمكن إظهار أي تصميم على الزجاج من قلم فوتوغرافي. وعندما يغمس الزجاج في الحمض ، فإن الأجزاء التي تعرضت للضوء ستتآكل تاركة التصميم في الزجاج بثلاثة أبعاد. وبهذه الطريقة يمكن نماذج الزجاج الشبيهة بالزركشة.
والزجاج الذي يتلون مع الضوء يشوبه التعتيم عندما يتعرض للأشعة فوق البنفسجية، ثم يصبح صافيا مرة أخرى عند زوال الأشعة، ويستعمل هذا الزجاج في النوافذ ، وفي النظارات الشمسية وفي أدوات السيطرة على الأجهزة.
32-زجاج الصودا والرصاص :
يطلق على هذا النوع من الزجاج عادة زجاج الرصاص أو البلور (الكريستال). ويصنع هذا الزجاج عن طريق الاستعاضة بأكسيد الرصاص عن أكسيد الكالسيوم، وفي كثير من الأحيان عن جزء من السليكا المستعملة في زجاج الحجر الجيري. وزجاج الصودا والرصاص لين ناعم سهل الانصهار، وتكلفته أكثر بكثير من تكلفة زجاج الصودا والحجر الجيري.
ولزجاج الرصاص والصودا بعض الخواص البصرية القيمة، ومما جعله يستعمل على نطاق واسع في زجاج المناضد الرائعة والأشياء الفنية. وبالإضافة إلى ذلك ، فإن أكسيد الرصاص يحسن الخواص الكهربائية للزجاج.
33-البيركس :
يقاوم الحرارة فعند تسخينه لا ينكسر نظرا لصغر معامل تمدده بسبب احتوائه على نسبة عالية من أكسيد البورون وتصنع منه الصحون وكاسات الشاي وزجاجيات المختبرات.
34-الزجاج الضبابي غير الشفاف:
يصنع بإضافة مواد (تكون دقائقها في الحالة الغروية) إلى مصهور الزجاج حيث تبقى الدقائق عالقة لدى تبريد الزجاج وتجعله ضبابيا لأنها تنشر الضوء وتفرقة وذلك اختلاف معامل انكسارها عن معامل انكسار بقية الزجاج .
35-زجاج البوروسليكات :
زجاج يقاوم الصدمة الحرارية وهو معروف أكثر بأسمائه التجارية مثل البايركس والكيموكس. ويحتوي هذا الزجاج على 80% من السليكا و4% فقط من القلويات و2% من الألومنيوم و 13% تقريباً من أكسيد البووريك . وتبلغ مقاومة هذا الزجاج للصدمات الحرارية ثلاثة أضعاف زجاج الصودا والحجر الجيري، وهو ممتاز في الاستعمالات الكيميائية والكهربائية. وهذا الزجاج يمكن من إنتاج أوعية الخبز وخطوط الأنابيب الزجاجية.
36-زجاج السليكا المنصهر :
لهذا الزجاج مقاومة عالية للصدمات الحرارية. وهو يتكون كلياً من السليكا، ويمكن تسخينه إلى درجة حرارة عالية للغاية، ثم يدخل في ماء بارد كالثلج دون أن يتصدع. وزجاج السليكا المنصهر هذا عالي التكلفة لأن درجات الحرارة المرتفعة إلى درجة استثنائية يجب أن تستمر أثناء إنتاجه. ويستعمل هذا الزجاج في معدات المعامل والألياف البصرية لمرشدات الموجات.
37-زجاج الـ 96% سليكا :
يقاوم الحرارة تماماً كما يفعل زجاج السليكا المنصهر تقريباً. ولكنه أقل تكلفة في إنتاجه ويتكون هذا الزجاج من خليط خاص للبوروسليكا بعد أن يصنع بمسام عن طريقة معالجة كيميائية وتنكمش المسام عندما يسخن الزجاج تاركة سطحاً شفافاً ناعماً.
38-الزجاج الملون :
كان قدماء المصريين يصنعون زجاجاً ملونا بسبب بعض الشوائب التي كانت تختلط بالمادة الخام أحياناً . وكانوا يعرفون أنه بالإمكان الحصول على ألوان براقة وذلك بإضافة بعض المكونات. ووجد الرومان أنه بالإمكان تحديد ألوان الشوائب بإضافة المنجنيز أو الإثمد (الأنتيمون) . وتضاف الآن بعض الأكاسيد إلى الزجاج لتلوينه . فقد وجد مثلاً أن جزءاً واحداً من أكسيد النيكل إلى 50.000 جزء زجاج ينتج عنه لون خفيف يتراوح بين الأصفر والبنفسجي اعتمادا على قاعدة الزجاج الأساسية. ويعطي جزء واحد من أكسيد الكوبالت إلى 10.000 جزء زجاج زرقة كثيفة.
ويصنع الذهب الأحمر بإضافة أكسيد الذهب أو النحاس أو السيلنيوم. كما يمكن الحصول على أنواع أخرى جميلة من الزجاج الملون بإضافة كيميائيات أخرى. ويمكن جمع قطع صغيرة من الزجاج الملون لتشكل صوراً أو تصاميم زخرفية للنوافذ الملونة.
كيف يصنع الزجاج :
تختلف مصانع الزجاج اختلافاً كبيراً عن المصانع الأخرى. ففي مصانع الزجاج براميل ضخمة، وصوامع لحفظ المواد الخام الخاصة بصنع الزجاج وهي الرمل ورماد الصودا والحجر الجيري والبور اكس. وكل هذه المواد مساحيق جافة يشبه بعضها بعضاً، ولكنها مع ذلك قادرة على إظهار نتائج مختلفة جداً. أما منافذ التهوية الضخمة الموجودة في السقف، والمداخن الكبيرة، فإنها تطلق الحرارة الهائلة المطلوبة لصهر هذه المساحيق الجافة ولتجعل منها سائلاً ساخناً أبيضاً اللون. وفي الطرف الحار من مصنع الزجاج، توجد الأفران.
الخلط :
تصل المواد الخام الرئيسية إلى مصنع الزجاج في عربات السكك الحديدية وتخزن في صوامع ضخمة. وبعد أن توزن وتخلط آلياً بالنسب الصحيحة يضيف صانع الزجاج كسارة زجاج، وهي قد تكون زجاجا ًيعاد تصنيعه ، أو نفايات زجاج من انصهار سابق لنفس النوع من الزجاج. وبإضافة 5% إلى 40% من الكسارة إلى الكمية الجديدة من الزجاج، فإنك تستعمل مواد لو لم تستخدم لأضحت من النفايات. وعلاوة على ذلك ، فإن إضافة كسارة الزجاج تقلل من كمية الحرارة المطلوبة لصهر هذه الكمية الجديدة من المواد الخام. وبعد الخلط فإن الكمية تنتقل إلى وحدات الانصهار في عربات أو أواني حمل أو سيور حمل.
الصهر :
في العهود الماضية كانت الكميات تصهر في جرار صغيرة من الطين مقاومة للصهر ، وتسخن عادة بحطب الوقود. ولكن هناك اليوم جرارا ًخاصة تكفي لكمية تزن إلى ما مقداره 1.400 كجم من الزجاج. وتسخن هذه الجرار بالغازات أو الزيت ، ويمكن للفرن الواحد أن يتسع لعدد يتراوح بين 6 و20 جرة. وما زالت تصنع كميات قليلة من زجاج البصريات وزجاج الفنون والزجاج الفاخر في مثل هذه الجرار المقاومة للصهر.
وتصنع الكميات من الزجاج في أفران يطلق عليها خزانات اليوم، لأن العملية التي تتم فيها تستغرق عادة نحو 24 ساعة، ويملأ الخزان اليومي بالمواد الخام، ويصهر الزجاج ، ويستعمل كله قبل أن يملأ الفرن مرة ثانية. وتتسع هذه الخزانات اليومية لكمية تتراوح بين 1و35 طناً مترياً من الزجاج.
ويصهر معظم الزجاج في أفران كبيرة تسمى الخزانات المستمرة. ويستطيع أكبر هذه الخزانات المستمرة أن تصهر ما بين 360 و 540 طناً مترياً يومياً و 270 طناً مترياً من زجاج الأوعية يومياً. وتستخدم خزانات مستمرة أصغر حجما لإنتاج معظم منتجات الزجاج الأخرى، وتتم التغذية بالمواد الخام في ناحية التحميل بالسرعة التي يؤخذ فيها الزجاج المنصهر من الجهة التي يجري فيها العمل. ويستمر التحميل والصهر والعمل منذ أن تشعل النيران أول مرة حتى يتم إطفاؤها في نهاية الفترة التي تسمى الحملة. وفي العادة ، تستمر هذه الحملة لفترة قد تمتد إلى خمس سنوات. ويحدد طول فترة الحملة دائماً بتآكل جدران الطوب المقاوم للحرارة المصنوع منه الفرن. وهذه الجدران تتآكل وتتلاشى بفعل حرارة الزجاج.
كيف يشكل الزجاج ويجهز :
هناك أربع طرق رئيسية لتشكيل الزجاج وهي : النفخ والكبس والسحب والصب. وبعد عملية التشكيل تأتي عملية لاستعادة قوة الزجاج ومتانته ، كما يمكن استخدام طرق للتقوية وغيرها من الطرق المؤدية إلى تجهيز الزجاج بالمتانة المطلوبة.
النفخ :
نفخ الزجاج دون استعمال قوالب فن قديم يرجع تاريخه إلى حوالي 2.000 سنة . وتتم هذه العملية بغمس أنبوب نفخ من الحديد طولها بين 1.2 و 1.5 من الأمتار في الزجاج المنصهر الذي يلتصق بعض منه بطريق الأنبوبة الذي يكون شكله أشبه بالكمثري. ويبدأ أحد العمال في النفخ بلطف في الأنبوبة حتى ينتفخ الزجاج ويتجاوب مع نفخ العامل الذي يقوم بإعطائه الشكل المطلوب عن طريق النفخ. ويمكن للزجاج وهو في هذه المرحلة أن يعصر ويمط ويفتل ويقطع. ويقوم العامل بتسخين هذا الزجاج مرة بعد أخرى للحفاظ عليه طرياً مرناً . وعندما يصاغ الزجاج الساخن في شكله النهائي المطلوب ، فإن هذا الشكل يكسر من طرف الأنبوبة الحديدية . وبالإمكان نفخ الزجاج في قوالب حديدية سواء باليد أو بالآلات
الكبس :
يصحب الكبس إسقاط كتلة زجاجية ساخنة في قالب ، ثم تكبس بمكبس حتى تنتشر كتلة الزجاج وتملأ جوف القالب، ولكي تكبس هذه الكتلة ، يجب أن يتم تشكيل المادة بطريقة تمكن من سحب المكبس. وتستخدم عملية الكبس عادة في صنع أطباق الخبز والكتل الزجاجية والعدسات وطفايات السجاير. وكما هي الحال في عملية النفخ ، فإنه بالإمكان أيضا ًإجراء عملية الكبس إما باليد وإما بالآلات سواء بقالب مفرد أو مزدوج . وتستخدم آلات النفخ والكبس مجموعة من طرق الكبس والنفخ لصنع المادة المطلوبة. وهناك كثير من الأوعية التي تصنع بهذه الآلات.
السحب:
هو الطريقة التي تستخدم لتشكيل الزجاج المسطح وأنابيب الزجاج والألياف الزجاجية . وتكاد تكون جميع أنواع الزجاج المسطح المصنوع هذه الأيام زجاج طفو. ويشكل هذا النوع عن طريق سحب صحيفة عريضة من الزجاج المنصهر في صهريج من القصدير المنصهر. ويسمى هذا الصهريج الحمام الطافي لأن الزجاج يطفو في طبقة مستوية على سطح القصدير المنصهر البالغ النعومة. ويضبط التسخين في حمام الطفو بحيث تصهر أية خشونة بحيث تصهر أية خشونة قد تعلق بالزجاج. ولما كان الزجاج ينصهر في درجة حرارة أعلى من تلك التي ينصهر عندها القصدير فإنه بالإمكان نقله من القصدير المنصهر لمزيد من التبريد. وعندما يشكل الزجاج المسطح في حمام طفو، فإن كلا الجانبين يخرج بشكل لامع بحيث لا يحتاج إلى شيء من الصقل والتهذيب.
وتصنع الأنابيب الزجاجية بسحب الزجاج المنصهر لينساب حلول أسطوانة دوارة أو مخروط يسمى قلب التشكيل. وينفخ الهواء من خلال قلب التشكيل ، فإن الزجاج يكون أنبوبة مستمرة على الدوام. أما الألياف الزجاجية فأنها تصنع عن طريق سحب الزجاج المنصهر من خلال ثقوب دقيقة جداً في قاع الفرن.
الصب :
صنعت المرآة بعرض 508 سم لتلسكوب مرصد بالومار في كاليفورنيا بالولايات الأمريكية عن طريق الصب. وتتضمن عملية الصب هذه ملء قوالب بزجاج منصهر وذلك إما بصب الزجاج من مغارف وإما مباشرة من الفرن، أو بصب الزجاج من قاع الفرن.
ويستخدم الصب في إنتاج قطع الزجاج المستعمل في الشؤون المعمارية وفي إنتاج زجاج الفنون وزجاج الليزر.
صناعة المصابيح :
هذه طريقة لإعادة تشكيل الزجاج لإخراج أشكال جديدة بعد أن تبرد. ويقوم صناع أعمال المصابيح بإعادة تسخين أنواع مختلفة وأحجام متباينة من أنابيب الزجاج وقضبانه فوق شعلة نفخ يطلقها الغاز والأكسجين. وبعد ذلك، يمكن ثني هذه الأنابيب ولفها ومطها وتلحيم الزجاج المطري إلى أشكال متنوعة. وبهذه الطريقة، فأنهم يصنعون أشكال حيوانات صغيرة ومزهريات وسفناً شراعية، وعيوناً زجاجية، ومعدات علمية وبعض القطع للأنابيب الإلكترونية والمصابيح المتوهجة وغيرها من المعدات الصناعية. وينتج عمال المصابيح الكثير من القطع الصغيرة للصناعات الكهربائية والكيميائية والطبية والآلات ذات السرعة المتناهية الأوتوماتيكية وذلك بإعادة تصنيع الزجاج المطري.
التلدين :
هو عملية إزالة آثار الشد والضغط المتبقية في الزجاج بعد عملية التشكيل. وتلدن معظم الأدوات الزجاجية بمجرد الفراغ من تشكيلها ، وإذا لم تتم عملية التلدين، فقد يتحطم الزجاج بسبب الشد الذي يسببه التبريد غير المتوازن، وتتم عملية التلدين هذه عن طريق تسخين الزجاج مرة أخرى وتبريده بالتدريج بناء على جدول لدرجة الحرارة والزمن.
التطبيع :
عملية يعاد فيها تسخين الأشكال الزجاجية التي صنعت حتى تصبح طرية تقريباً ِ، ثم تبرد فجأة بتيارات قوية من الهواء البارد ، أو بغمسها في زيت أو أي مواد كيمائية سائلة. ويجعل التطبيع الزجاج أكثر متانة من الزجاج العادي، وعلاوة على ذلك ، فإنه بالإمكان تطبيع المصنوعات الزجاجية بالكيميائيات.
الأختبار :
في كل مصنع من مصانع الزجاج تقريباً يتولى بعض المهندسين اختبار عينات من المصنوعات الزجاجية تؤخذ مباشرة من الأفران للتأكد من أن الزجاج من نوعية جيدة ، وأن له الخواص المطلوبة ، كذلك فإنه تؤخذ عينات من الأواني لاختبار حجمها وجودة متانتها وغير ذلك من الخواص الأخرى.
كيف يزخرف الزجاج :
هناك عدة عمليات تجهيزية أولية يجب الفراغ منها قبل ان تزخرف المصنوعات الزجاجية وتزين ، فمثلاً يجب إزالة الزجاج الزائد من الأواني التي صنعت بطريقة النفخ ، وفي العمليات اليدوية ، يجب قطع الزجاج وهو ما زال طرياً . وفي بعض الأحيان، تدار القطعة الزجاجية أمام لهب ساخن جداً من الغاز. ويؤدي التمدد الفجائي لشريط الزجاج الساخن الضيق لا يدور أمام اللهب إلى الانفصال عن الزجاج الأكثر برودة الذي يليه. وفي حالات أخرى ، يمكن تثبيت الآنية الزجاجية وهي مقلوبة، بل يمكن أيضا استخدام لهيب أقوى، ثم يصهر الزجاج العالق بتعريضه لتلك الحرارة العالية، ويؤدي ثقل الزجاج المنصهر إلى انفصاله وسقوطه. ثم تجمع كسارة الزجاج هذه في برميل وتعاد للفرن لتستعمل مرة أخرى. ومن الممكن أيضاً فصل الزجاج الزائد بإزالة القطع الزجاجية بعجلة من الماس أو الحديد الصلب، ثم تجذب الزوائد الزجاجية بشيء من الضغط المفاجئ . فإن لم تكن الأجزاء الزائدة المقطوعة من الزجاج ناعمة بالقدر الكافي فإن بالإمكان صقلها بكاشطات ناعمة أو بلهيب آلة صقل نارية.
الحفر :
حمض الهيدروفلوريك وبعض مركباته هي الكيميائيات الوحيدة التي تعمل على تآكل الزجاج وإذابته. ويسمى الزجاج الذي يغمس في هذه الكيميائيات أو يرش بها بأنه زجاج متآكل . وبناء على مكونات الزجاج وتركيز الفلوريد والمدة الزمنية التي يتعرض لها سطح الزجاج المتآكل يصبح خشنا ومعتمداً إلى درجة تجعله يشبه الثلج، ويكاد يكون غير شفاف، أو ربما كان له مظهر ناعم نصف شفاف بنعومة مظهر قماش الستان. ويبطن داخل المصابيح الكهربائية بهذا الدهان الذي يشبه الستان. كما تحفر الأباريق وأقداح الماء والزجاج المصنوع للأعمال الفنية في كثير من الأحيان بتصاميم معقدة. ويطلى سطح المصباح أولاً بحمض مقاوم للكيميائيات لوقاية أجزاء الزجاج التي تقع خارج قالب النموذج المطلوب. ثم يتآكل سطح الزجاج غير المطلي بفعل الحمض تاركاً النموذج. ومن الممكن عن طريق خلط الهيدروفلوريك وحمض الكبريتيك.
السقع الرملي :
يعطي الزجاج سطحا ًنصف شفاف، وغالباً ما يكون هذا السطح أكثر خشونة من ذلك الذي يتم الحصول عليه عن طريق الحفر. وينفخ الهواء المضغوط رملاً بذرات خشنة ترتطم بالزجاج، وكثيراً ما يتم ذلك من خلال قالب زخرفي مطاطي يشكل تصميماً خاصاً. وكثيراً ما تكون البطاقات على أوعية الكيميائيات محكوكة بالرمل. وكثيراً ما تزخرف أواني الإضاءة والأفران والأطباق والنوافذ بالسقع (الحك) الرملي.
القطع :
عملية تآكل كميات كبيرة من الزجاج الأصلي، وذلك بتثبيتها على حجر رملي دوار أو عجلات الكاربورندم وهي المادة الشديدة الصلابة التي تستعمل في الصقل والحك والكشط. ويتابع العامل شكلاً زخرفيا ًسبق أن وضع على الآنية أو الشكل . وقد يكون القطع أحياناً عميقاً جداً. ويعاد البريق الأصلي للسطح الخشن المقطوع عن طريق التآكل بالأحماض أو بالصقل بكاشطات ناعمة جداً.
النقش بالعجلات النحاسية :
تسمح هذه الطريقة بالتعبير الكامل عن الابتكارات الفنية في الزجاج . وتصاغ التصاميم الرائعة الكثيرة التفاصيل المنجزة بحرص شديد في أشكال ثلاثية الأبعاد. وهناك الكثير من الأعمال الفنية التي نقشت في الزجاج. وتتضمن العملية المجهدة قطع الزجاج بعشرات من العجلات النحاسية التي تغذي بالمواد الكاشطة.
الزخرفة المعالجة بالنار. يمكن وضع الطلاء الزجاجي الملون والأعمال ذات الرونق على الزجاج إما عن طريق الفن التشكيلي اليدوي (الرسم) وإما عن طريق نقل الصور من ورق أعد خصيصاً لهذه العملية أو الطباعة الحريرية.
وعندما تسخن هذه الوسائل الفنية من طلاءات وغيرها إلى درجة الحرارة المطلوبة فإنها تنصهر في الزجاج، وهكذا تصبح جزءاً من الآنية الزجاجية. وتزخرف كثير من الأكواب والجرار والأباريق وأجهزة الإنارة والتحف الفنية وغيرها من المنتجات بهذه الوسيلة.
الخصائص العامة للزجاج :
يطلق الزجاج على المواد الشفافة التي تشبه بنيتها بنية السوائل وصلابتها في الدرجة العادية من الحرارة تعادل درجة صلابة الأجسام الصلبة . لا يحتوي الزجاج في حالته الصلبة أو السائلة على بلورات ولايمكن تحديد درجة انصهاره لانه يتحول من الحالة الصلبة إلى السائلة مارا بمرحلة الليونة التي تمتاز بدرجة لزوجة عالية.
الشفافية :
يمتاز الزجاج بشفافية صافية متجانسة، تمر من خلاله جميع الأشعة الضوئية من فوق البنفسجية إلى تحت الحمراء ،كما أن للزجاج القدرة على عكس وكسر الضوء ويتراوح معامل انكسار الزجاج بين (1.467-2.179) ويكون معامل الانكسار في زجاج الرصاص أكبر ما يمكن .
الصلابة:
الزجاج جسم هش سريع التحطم لا يتغير شكله عند الضغط أو الصدمة وتعرّف قساوة الزجاج بأنها قدرته على مقاومة الخدش أو الاحتكاك. وتختلف صلابة الزجاج باختلاف تركيبه حيث تعمل زيادة نسبة الجير والسيليكا على زيادة قساوته.
مقاومته للمواد الكيميائية:
يقاوم الزجاج بشكل عام المحاليل الكيميائية عدا حمض الفلوردريك والمصهرات القلوية التي تحل الزجاج بسهولة . ويؤثر الماء على الزجاج بعد تماسه لفترة طويلة جدا .
مكونات الزجاج :
تقسم المواد الخام الأولية المستخدمة في صناعة الزجاج إلى قسمين رئيسين هما:
أولا :المواد الأساسية : وتضم :
1- الرمل أو السيليكا :يشكل حمض السيلكون المادة الأساسية التي يصنع منها الزجاج العادي ونحصل عليه من الرمل ولا يستخدم رمل الكوارتز نظرا للصعوبات وارتفاع كلفة التحضير للصناعة.
ويشترط في الرمل المستخدم أن يحتوي على نسبة عالية من أكسيد السيليكون تصل إلى 80% وان تكون نسبة الشوائب قليلة خاصة الملونة مثل مركبات الحديد .
2- مركبات الصوديوم: حيث يعمل أكسيد الصوديوم على تقليل درجة الانصهار ويساعد في تشكيل الزجاج.
3- الكلس والدولوميت : حيث يساعد أكسيد الكالسيوم على تصليب الزجاج.
4- الفلدسبار :يستخدم بشكل كبير لوجوده بشكل نقي كما انه رخيص الثمن وينصهر بسهولة.
5- البور اكس : يحتوي على أكسيدي الصوديوم والبورون حيث أن هذه المادة تنصهر بشكل جيد وتقلل من معامل تمدد الزجاج . ولذلك نجد أن الزجاج الحاوي نسبة كبيرة من أكسيد البورون لا ينكسر إذا سخن أو برد فجأة .
ثانيا :المواد الثانوية :
وتضم المواد التي تضاف لتحسين نوعية الزجاج كالمواد الملونة ومسرعات الانصهار والشفافية مثل أكسيد الرصاص وأكسيد التيتانيوم وأكسيد الباريوم .
تصنيف حسب الاستعمال:
1- زجاج الإنشاءات مثل زجاج النوافذ والأبواب والسيارات.
2- زجاج الآنية مثل زجاج القناني والأدوية.
3- زجاج البصريات مثل العدسات والمجاهر والتلسكوبات.
مراحل التصنيع:
1. يتم تنقية كسر الزجاج وإزالة أي شوائب أو إضافات منه ولو أردنا إنتاج طن من الزجاج فسيتم إضافة 400 كجم كسر زجاج بعد خروجه من الكسارة وطحنه في صورة بودرة بواسطة الطاحونة .
2. يتم إضافة 400 كجم من الرمال بعد إزالة الأتربة والشوائب يلي ذلك عملية نخل المخلوط في المناخل المتدرجة للحصول علي حجم حبيبات مناسب لصناعة الزجاج .
3. يتم طحن وتجهيز الحجر الجيري ويضاف 100كجم منه للخلطة .
4. يتم طحن الدولوميت ويضاف 80كجم منه للخلطة .
5. يضاف للخليط 10كجم صودا أش +10كجم مواد كيميائية لتحسين درجة النقاء وهي معروفة لصناع الزجاج . وتضاف هذه المواد لبعضها بالنسب المقررة مطحونة كالبودرة ولا يجوز استخدام أي طحن غير متجانس .
6. يتم إدخال 1طن من هذا المخلوط إلي أفران صهر الزجاج في درجة 1450ºم .
7. الزجاج المنصهر تستخدم له ماكينات تشكيل وإسطمبات خاصة لإنتاج منتج الأكواب والقوارير بصفة مبدئية أما باقي المنتجات فيمكن إنتاجها تباعاً بعد سنة من الإنتاج النمطي (الأكواب والقوارير ).
8. باستخدام أفران الصهر اليدوية تؤخذ عجينة الزجاج من منطقة التشغيل بواسطة صفارة علي شكل ماسورة تكون العجينة بأحد أطرافها وينفخ العامل في الطرف الآخر للحصول علي الشكل المطلوب بعد تشكيلها النهائي باستخدام فورم خاصة ويمكن استخدام المكابس النصف آلية لإنتاج الكاسات والأكواب .
9. تمرر جميع المنتجات في فرن خاص للتبريد التدريجي بعد الانتهاء من التشكيل .
