بخشی از مقاله
پيشگفتار
ذخاير معدني كشور وديعه اي الهي است كه مي بايستي با حزم و دور انديشي و برنامه ريزيهاي هماهنگ ، مولد و معقول ، براي بهبود و توسعه اقتصادي كشور ، بصورتي مؤثر مورد بهره برداري قرار گيرد . در توجيه و تعليل اين امر ، كافيست بياد داشته باشيم كه اين سرمايه هاي الهي از يك سو محدوداند و از سوي ديگر به همه نسلهاي اين مرز و بوم تعلق دارند . از اين جهت منطقي آن است كه اين ذخاير ، در تقويت ، توسعه صنايع مادر و مولد ، بنحوي خداپسندانه با بيشترين بازدهي بكار گرفته شود .
بسياري از صنايع كشور از قبيل صنايع فولاد ، دفاع ، ماشين سازي ، كشاورزي ، الكترونيك ، دارويي ، رنگسازي ، ساختماني ، نسوز ، سيمان و ... به نحوي مواد خام مصرفي را از مواد معدني تهيه مي نمايند . شيشه نيز يكي از با ارزش ترين صنايع محسوب مي شود كه مواد خام مورد مصرف آن از مواد معدني تهيه مي شود .
امروزه ، رشد جمعيت و توسعه كشور و متعاقب آن تأمين فراينده مسكن و احداث محتمعهاي مسكوني ، اداري و صنعتي جايگاه ويژه اي را براي توليد و بهره وري از اين صنعت ( صنعت شيشه ) منظور داشته است . شيشه به عنوان ماده اي مهم در بخشهاي مختلف زندگي انسان كاربرد دارد . كاربرد شيشه در صنايع ساختماني به صورت شيشة در و پنجره بر همگان روشن است . به راستي اگر شيشه نبود اتاقهاي بدون پنجره و تاريك مسلماً نمي توانست براي انسان خوشايند باشد . تعداد ساختماني زيبايي كه نماي خارجي آنها از شيشه است روز به روز افزايش مي يابند .
ظروف خانگي از قبيل انواع بطري ، ضروف مربا و غيره ، استكان ، ليوان ، بشقاب ، ظروف شيشه ، مقاوم به شوك حرارتي ، و نيز ظروف كريستال بخش عمده اي از توليدات شيشه اي را به خود اختصاص مي دهند .
شيشه هاي اپتيكي از قبيل انواع عدسي ، آينه و منشور كه در ساخت عينك ، ميكروسكوپ ، دوربين عكاسي ،تلسكوپ و غيره از ضروريات اند ، قابل ذكر هستند .
امروزه الياف شيشه هاي اپتيكي كه مانند سيم مسي علائم مخابراتي را از خود عبور مي دهد ، در مخابرات نوري كاربرد فراواني پيدا كرده و سبب دگرگوني عظيمي در صنعت مخابرات شده است . پشم شيشه به عنوان بهترين ماده عايق در برابر گرما و رطوبت درعايق بندي ساختمانها و لوله ها و مؤسسات صنعتي مصرف قابل توجهي دارد . لوله هاي شيشه اي بروسليكات به علت مقاومت زياد در برار گرما و نيز بي اثر بودن در برابر اسيدها و بازها ، در صنايع شيميايي به جاي لوله هاي فلزي بسيار مناسب هستند. مواد پلاستيكي مقاوم شده الياف شيشه اي مقاومت مكانيكي زيادي دارند و در ساخت بدنه قايق و اتومبيل مي تواند مورد
استفاده قرار گيرد . نقطة ذوب بالاي شيشه سليكاي خالص (1700 درجه سانتي گراد ) آن را به عنوان مادة مناسبي براي ساخت بوتة ذوب بسياري از اجسام عرضه مي كند.مقاومت الكتريكي بالاي شيشه . آن را به عنوان مادة عايق خوبي در صنعت برق و الترونيك ارائه مي كند . حباب انواع لامپهاي روشنايي ، لامپهاي خلاً الكترونيكي ، لامپهاي كاتوديك ، و نيز مادة عايق ضروري در صنعت انتقال برق فشار قوي ، و همچنين مقاومتهاي الكتريكي ، رله هاي تأخيري فوق صوتي ( قابل مصرف در تلويزيون ،كامپوتر و ... ) همگي از مواد شيشه اي هستند .
شيشه هاي فتورزيستيو ، فتوكروميك ،شيشه هاي ليزري ، شيشه هاي نيمه رسانا از جمله موارد مدرن كاربرد شيشه در زندگي انسان متمدن امروزي است .
به طور كلي كه ملاحظه مي شود شيشه به عنوان ماده اي بسيار جالب ، كاربردهاي بيشماري از صنايع ساختماني تا صنايع مخابرات نوري و الكترونيك دارد . از اين رو جا دارد كه كوششهاي مؤثري براي توسعه علوم و تكنولوژي شيشه در دانشگاهها و مدارس عالي كشور به عمل آيد .
رشد در اين بخش صنعتي ،مستلزم جذب نيروي انساني ، آموزش و تجهيز آزمايشگاهها و تأمين ابزار مورد نياز در اين زمينه است . جذب و آموزش نيروهاي جوان و علاقمند در اين بخش ، و حفظ نيروهاي موجود ، مي تواند طي يك برنامة دقيق و زمانبندي شده ، عامل مؤثري در بهبود كيفيت امر توليد و تعالي راندمان بهره برداري و تسريع در آهنگ رشد و شكوفايي ، بحساب ايد . در اين راستا ، ايجاد دوره هاي فشرده كارآموزي در بدو اشتغال و در مقاطع مختلف حائز اهميت است .
دولت جمهوري اسلامي ايران جهت دستيابي به برنامه هاي توسعه ، حركت تازه اي را شروع كرده است از جمله مي توان به بهبود ضوابط و آيين نامه هاي اجرايي در رابطه با توليدات صنعتي و ارز آوري و ايجاد استغال در بخش غير دولتي و تعاونيهاي مردمي ، و ايجاد تسهيلات و پرداخت و امهاي كم بهره در اين زمينه ، در راستاي مشاركت مردمي و استفاده از امكانات بخش غير دولتي ، جذب و آموزش نيروي انساني و بعضاًٍُ تحول در امر بهره برداري و توليدات صنعتي جهت پيشگيري از ضايعات اشاره نمود .
1- كليات
1-1- توضيح مختصري در مورد طرح توليد
در طرح فوق از شيوة نوين جديدي استفاده شده كه مي توان اين طرح را جايگزين خوبي براي مواد و مصالحي كه تا كنون در صنعت ساختماني از قبيل سنگ ، كاشي سراميك و غيره ... ) جهت نما ، طراحي كف ، مصارف بهداشتي ، و تزئيني در ساختمان مورد استفاده قرار گرفته به حساب آورد . براي تسريع در عمل ذوب كوره ها به صورت خاصي طراحي شده كه بتوان با حداقل زمان به مواد مذاب دست يافت طرح فوق از دو قسمت لاية رويين ( شيشه ) و لاية زيرين ( مواد مخصوص جهت نصب ) تشكيل مي شود.
همانطور كه در مراحل توليد توضيح داده خواهد شد شيشه پس از گذر از مراحل مختلف به حالت دلخواه و مورد تقاضا در آمده و در مراحل بعد پس از اضافه كردن لاية دوم ( جهت سهولت در نصب و استقرار صحيح و استحكام بر روي سطح در كار ) جهت عرضه به بازار آماده مي شود . تمامي اطلاعات در مورد مراحل توليد در صفحات بعدي ( فصل شرح عمليات توليد ) به طور مفصل و كامل توضيح داده شده‌است .
1-2 مواد مورد استفاده
1-2-1- ( مورد استفاده جهت نما در ساختمان ) قطعات فوق مي تواند جايگزين سنگ در نماي بيروني و دروني ساختمان گردد .
1-2-2- ( جهت طراحي كف ) از اين قطعات مي توان جهت طراحي كف ساختمان با توجه به صرفه جويي در هزينه استفاده نمود .
1-3-3- (مصارف بهداشتي ) از طرح فوق مي توان جهت مصارف بهداشتي ( حمام ، دستشويي و آشپزخانه و غيره ... ) با توجه به اينكه شيشه به سهولت تميز شده ، رطوبت را به خود نمي گيرد وزيباتر مي باشد استفاده كرد . جايگزين خوبي براي كاشي و سراميك به حساب مي آيد
1-2-4 ( مصارف تزئيني ) در مورد مصارف تزئيني طرح فوق مي توان از طراحي ستونهاي شيشه اي ،شومينه ، طراحيهاي زيبا و غيره ... نام برد. در ضمن اين طرح مي‌تواند جايگزين خوبي براي گچبري و طراحي ارگ و ... در صنايع ساختماني باشد .
اميد است كه بتوانيم با ارائه اين طرح سهم كوچك و بسزايي در توسعه و رشد صنايع ساختماني داشته باشيم .
2-بررسي ويژگيهاي طرح
طرح توليد با استفاده از مواد ضايعاتي (شيشه) و بازيافت آن از نظر اقتصادي، ارزآوري و صرفه جويي در ذخاير معدني بسيار حائز اهميت مي‌باشد.
اين طرح از نظر توليد طرحي نو بوده و مي تواند در صنايع ساختماني نقش مهم و ارزنده اي را ايفا نمايد و نه تنها در صنايع ساختماني داخلي بلكه جهت استفاده در خارج از كشور مورد استفاده قرار گيرد.
از عمدة برجسته ترين مزاياي اين طرح كه از نظر صنايع ساختماني حائز اهميت مي‌باشد مي توان به چند مورد اشاره نمود كه عبارتند از:
الف- تنوع در رنگ
رنگ و تنوع آن در صنايع ساختماني نقش مهمي را ايفا مي‌كند. در طرح فوق تنوع رنگي زيادي موجود مي‌باشد كه به مهندسين و معماران ما اين امكان را مي دهد، به طور برجسته از اين موهبت الهي (دنياي رنگها) استفاده نمايند در صادران و ارزآوري، لوازم و مواد مورد مصرف در صنايع ساختماني از جمله سنگ، كاشي، سراميك، سرويسهاي بهداشتي نقش بسيار مهم و ارزنده اي را ايفا مي‌كند.
ب- استحكام
يكي از مسائلي كه پيوسته در طراحي و ساخت لوازم و مواد مصرفي مورد استفاده در صنايع ساختماني، كارشناسان و مهندسين امر را همواره مشغول ساخته است و باعث شده در اين زمينه توليدات قطعات و مواد مصرفي بارها و بارها مورد آزمايش قرار گيرد استحكام توليدات مي‌باشد. (از قبيل استحكام در برابر فشار، زلزله، رطوبت و…) مستحكم بودن قطعات توليدي در طرح توليد با استفاده از شيشه يكي ديگر از مزاياي اين طرح به شمار مي آيد. قطعات فوق به علت اينكه توسط ماشين آلات و با استفاده از تغييرات فيزيكي و شيميايي به صورت نشكن توليد مي شوند در برابر فشار و زلزله مصونيت دارند و اين مطلب بر همگان آشكار است كه رطوبت نمي تواند به شيشه نفوذ كرده و باعث پوسيدگي آن شود.
پ-خلاقيت در طرح
در طرح توليد با استفاده (شيشه) قدرت مانور زيادي در توليد وجود دارد. يعني اينكه با توجه به اينكه شيشه مذاب و سپس به اشكال مختلف در مي‌آيد توليد كننده مي تواند با توجه به تقاضا توليدات خود را به اشكال و ابعاد مختلف ائم از طرحهاي برجسته، ساده، طراحي كف،نما، سرويسهاي بهداشتي مورد استفاده قرار گيرد.
ت-صرفه جويي در مصالح و نصب آسان
قطعات توليدي در طرح فوق الذكر با حداقل مصالح مورد استفاده قرار مي گيرند، به دليل اينكه در طرح فوق از دو لايه استفاده شده. لاية رويي شيشه مي‌باشد و در لاية زيرين به طور بسيار نازك از موادي استفاده شده كه قابليت جذب چسبندگي قابل توجهي دارد اين امر باعث شده كه نصب قطعات نيز بسيار آسان و به سهولت انجام گيرد.
ث- صرفه جويي در هزينه
از نظر هزينه قطعات توليدي بسيار مقرون به صرفه بوده و علاوه بر ويژگيهايي كه توضيح داده شده نسبت به مواد و مصالح مصرفي از قبيل (سنگ، كاشي، سراميك و سرويسهاي بهداشتي) كه در صنايع ساختماني تا كنون مورد استفاده قرار گرفته بسيار ارزان و كم هزينه مي‌باشد.
3-مختصري در مورد آشنايي
با حالت شيشه اي ماده
3-1-بررسي تاريخي
شيشه يكي از قديميترين موادي است كه بشر با آن آشنا شده است و مسلماً يكي از جالبترين اكتشافات انسان به شمار مي رود. شيشه طبيعي كه اوبسيدان (Obsidan) نام دارد مواد آتشفشاني يافت مي شود. اين نوع شيشه در روزگاران بسيار قديم و قبل از اينكه بشر تهيه شيشه را بياموزد براي ساختن سرنيزه، كارد و ابزارهاي مشابه به كار مي رفته است.
شيشه طبيعي به رنگ قهوه اي متمايل به قرمز و به صورت نيمه شفاف است كه وقتي صخره اي مذاب به سرعت سرد شده باشد شكل مي گيرد. تكه هاي كوچك شيشه طبيعي در نمونه هاي خاكي كه توسط آپولو از كره ماه به زمين آورده شد نيز كشف شده است.
گرچه دقيقاً معلوم نيست كه كجا و چگونه شيشه براي اولين بار مصنوعاً تهيه شده است ولي احتمال مي رود كه در هفت هزار سال پيش از اين شيشه براي اولين بار در ايران ساخته شده است. تكه هاي شيشه اي كه در مصر كشف شده است نشان مي‌دهد كه مصريها دو هزار سال پيش از ميلاد مسيح با اين صنعت آشنا بوده اند. روش فوت كردن شيشه چندي قبل از ميلاد مسيح توسط سوريها كشف شد. اصول اين روش امروزه هم دقيقاً همان است كه سوريها دو هزار سال پيش از اين به كار مي بردند. در دوران امپراتوري روم، روميها فنون و اسرار شيشه گري را از مصريها و سوريها ياد گرفتند و آن را در تمام ممالك تحت نفوذ خود در اروپا رواج دادند. در دوران قرون تاريك، ايتاليا به عنوان مركز صنعت شيشه گري جهان در آمد. در قرن دهم ميلادي «ونيز» مركز اصلي اين صنعت شد و شيشه هاي خاصي در اين شهر ساخته مي شد. ونيزيها فنون شيشه گري را ساليان دراز اختفا نگه داشتند. در سال 1226 هنر شيشه گري در انگلستان توسط شيشه گران فرانسوي، رايج شد و در اواخر قرن سيزدهم تقريباً كشورهاي اروپايي با فن و هنر شيشه گري آشنا بودند. صنعت شيشه گري در امريكا براي اولين بار توسط مهاجران انگليسي معرفي شد و اولين كارخانه شيشه سازي در قرن هفدهم در شهر جيمز تاون، واقع در ايالت ويرجينيا، تأسيس گرديد.
تا قرن نوزدهم ميلادي توليد و مصرف شيشه در زندگي روزانه بشر ادامه يافت بدون اينكه بتوانند قدمي مهم در شناخت علمي اين ماده بردارند. تأسيس «انجمن سلطنتي لندن» در سال 1660 و كوششهاي آن نقش بسيار ارزنده اي در شناخت شيشه داشته است. در پايان قرن هفده، جورج راونس كرافت اكسيد سرب را به مواد خام شيشه اضافه كرد و بدين ترتيب توانست شيشه اي با كيفيت عالي بدست آورد. اسرار اين نوع جديد شيشه سرب دار انگليسي، كه بعدها «كريستال» ناميده شد تا چندين نسل در خفا نگهداري شد و توانست با شيشه هاي ونيز رقابت فوق العاده كند.
شيشه هاي داراي سرب ضريب شكست بالايي دارند و كشف اين نوع شيشه در پيشرفت علم نورشناسي بسزايي داشته است.
در اوايل قرن نوزده پژوهشهاي مايكل فاراده دربارْة شيشه هاي مورد استفاد در ابزارهاي نوري را مي توان اولين كوشش انسان در جهت پژوهشهاي علمي براي شناخت شيشه دانست. او اكسيد بور را به مادة اوليه شيشه اضافه كرد و توانست انواع مختلف شيشه‌هاي اپتيكي با كيفيت خوب تهيه كند. او همچنين به عنوان اولين دانشمند، شيشه را به صورت محلول چند ماده مركب در هم ديگر، و نه يك تركيب شيميايي جامد، تعريف كرد. در اواخر قرن نوزدهم ميلادي اولين مطالعات منظم و مرتب به منظور شناخت ارتباط ميان خواص شيميايي و فيزيكي شيشه و مواد تشكيل دهنده آن توسط ونيكلمان و شوت در آلمان آغاز شد. تهيه شيشه هاي رنگين نيز ار قدمت خيلي زياد برخوردار است و در اين راه چينيها، مصريها و ايرانيها پيشگام بوده اند.
