شیشه ، مایعی می‌باشد که بسیار سرد شده است و در حرارتی پایین‌تر از نقطه انجماد آن ، در حالت مایع قرار دارد و بطور عمومی ، جسمی است شفاف که نور بخوبی از آن عبور می‌کند و پشت آن بطور وضوح قابل روئیت می‌باشد.
-
ساختار مولکولی شیشه
شیشه از نظر ساختمان مولکولی در حالت جامد آرایش مولکولی نامنظم دارد. در درجه حرارت‌های بالا ، شیشه مثل هر مایع دیگری رفتار می‌کند. اما با کاهش دما ، گرانروی آن بطور غیر عادی افزایش می‌یابد و باعث میشود مولکول‌ها نتوانند در آرایشی که لازمه کریستال شدن است، قرار گیرند. به این ترتیب شیشه از نظر ساختمان مولکولی مانند مایعات نامنظم است، ولی این ساختمان غیر منظم ، دیگر متحرک نیست.
-
چند مورد از ویژگی های شیشه
- شیشه جسمی سخت است که سختی آن در حدود 8 می‌باشد و همه اجسام بجز الماسه‌ها را خط می‌اندازد.
- وزن مخصوص شیشه 2.5 گرم بر سانتیمتر مکعب بوده و بسیار تُرد و شکننده است.
- شیشه در مقابل تمام مواد شیمیایی حتی اسیدهای قوی و بازها مقاومت کرده و تحت تاثیر خورندگی واقع نمی‌شود ، به همین علت شیشه آلات آزمایشگاهی را از شیشه می‌سازند.
نکته: فقط اسید فلوئوریدریک (HF) بر آن اثر داشته و شیشه را در خود حل می‌نماید.
-
تاریخچه پیدایش شیشه در جهان و ایران
شیشه گری ، یکی از قدیمیترین حرفه‌هایی است که بشر بدان اشتغال داشته است. مصری‌ها سازنده اولین اشیای شیشه‌ای بوده‌اند که ظروف بدست آمده از حفاری‌های مصر قدمت 5000 ساله دارد. رومیان نیز در فن شیشه گری مهارت داشته‌اند و در این صنعت از سایرین پیشرفته‌تر بودند. رونق شیشه سازی در نخستین ادوار تاریخ اسلامی صورت گرفته است، زیرا هنری بود که در مساجد و زیارتگاه‌ها و تزئینات مذهبی جلوه خاصی داشته و مورد استفاده قرار می‌گرفت.
در ایران نیز ساختن شیشه قدمت چند هزار ساله دارد و نخستین واحد ماشینی تولید شیشه ساختمانی در ایران در سال 1340 شروع بکار کرد.
-
مواد اولیه جهت تهیه انواع شیشه
سیلیس، کربنات دو سود و سنگ آهک می‌باشد. که با یکدیگر مخلوط شده و با درجه حرارت بسیار بالا ذوب می شوند و بعد از آماده شدن مخلوط شیشه، به مرحله قالب گیری و خنک شدن می‌رسند.
-
مراحل ساخت شیشه
مراحل تولید شیشه در داخل کوره‌های ذوب شیشه به دو نوع تقسیم می‌شوند:
- بوته‌ای
- مخزنی
کوره بوته‌ای توانایی تولید ۲ تن خمیر شیشه را دارد و برای تولید شیشه در مقدار کم و حفاظت کوره در برابر احتراق مناسب است. کوره‌های بوته‌ای ساخته‌شده از جنس خاک‌رس و پلاتین می‌باشند.
کوره‌های مخزنی از جنس بلوک‌های نسوز هستند که مواد از سر مخزن بزرگ وارد کوره می‌شوند. دمای کوره‌ها با گاز یا برق افزایش می‌یابد و گرم میشود. برای کاهش دمای دیواره کوره‌ها و جلوگیری از ذوب و پوشاندن آن از لوله‌های خنک آب که در اطراف کوره جاگذاری میشود استفاده می‌کنند. بعد از بی‌رنگ کردن و خارج کردن هوا و گاز موجود داخل شیشه برای کاهش شکننده بودن و مقاوم شدن آن به کوره دیگر با دمای بسیار پایین‌تر منتقل می‌گردد. در اینجا با انجام برخی فرایندها تاب و موج شیشه را رفع می‌کنند.
-
برای ساختن شیشه مراحلی باید انجام شود که عبارتند از:
- تهیه مواد اولیه و تبدیل آنها به پودری با دانه‌های ۰.۱ تا ۲ میلی‌متری
- مخلوط کردن مواد به نسبت‌های مورد نیاز برای مراحل ساخت شیشه همراه با مقدار مورد نیاز آب برای ایجاد ترکیب شیمیایی شیشه
- ذوب کردن مواد اولیه و مخلوط کردن آن در کوره تا خمیر شیشه به دست بیاید
-
انواع شیشه و کاربرد آنها
1. شیشه فلوت
شیشه های فلوت یا خام اولین حالت شیشه ی تولید شده می‌باشد که در ضخامت های مختلف از 2 میلی متر تا بیش از 20 میلی متر تولید و عرضه میشود.(معمولا در ضخامت های 4 تا 8 میلی متر فرآوری و استفاده می شوند.) این محصولات به عنوان شیشه های خام و سکوریت نشده، ابتدایی و شکننده ترین ساختار شیشه های ساختمانی را داشته و بواسطه عملیات حرارتی و افزودن لایه های محافظ به شیشه هایی به مدل های دیگر تبدیل می شوند اما در همین حالت باید شیشه به صورت دقیق برش داده شود و سوراخکاری های لازم برروی آن انجام شود زیرا پس از سکوریت و لمینت کردن این امکان وجود ندارد.
شیشه های فلوت به دلیل وجود ناخالصی های زیاد، از درجه شفافیت کمتری برخوردار هستند. به همین علت به شیشه سبز نیز معروف هستند.
-
شیشه مشجر یا طرح دار
از انواع شیشه های مشجر یا طرح دار در مکان های خصوصی استفاده میشود تا از بیرون به داخل دید نداشته باشیم و همچنین نور به میزان کافی به داخل وارد شود.
نحوه ساخت شیشه مشجر
جهت ساخت شیشه های مشجر ابتدا ماسه سیلیس، کربنات سدیم و آهک در یک مخزن با هم ترکیب و ذوب می شوند، سپس به دستگاه شیشه‌گری داده می شوند. در هنگام ساخت شیشه مشجر، غلطک هایی طرح دار از روی این شیشه های مذاب عبور داده می شوند و بدین ترتیب این طرح روی شیشه حک می شود.(این طرح ها و الگوها می توانند در یک طرف یا هر دو طرف شیشه ایجاد شوند.) سپس شیشه ها خنک می شوند و بر اساس خواست و نیاز مشتری در اندازه های متفاوت برش شیشه داده می شوند.
-
شیشه مات
شیشه سند بلاست
سند بلاست کردن یکی از روش های مات کردن و ایجاد طرح بر روی شیشه می‌باشد. در روش سندبلاست، نوعی ماسه خاص با فشار بر روی شیشه پاشیده می شود و سبب مات شدن شیشه میشود. در این روش به علت ایجاد چاله های ریز بر روی سطح شیشه کمی حالت مخملی ایجاد می شود، و باعث میشود تمیز کردن شیشه کمی دشوار شود.
شیشه ساتینا
شیشه ساتینا یکی از بهترین انواع شیشه های مات می‌باشد که امروزه بسیار پرطرفدار می‌باشد و بیشتر در فضاهای داخلی ساختمان های مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.
سطح بیرونی این نوع شیشه برخلاف شیشه های سند بلاست که در روی سطوح آن ممکن است فضاهای خالی وجود داشته باشد، به صورت یکدست و یکنواخت مات شده و هیچگونه فضای خالی و شفافی بر روی آن دیده نمی شود.
شیشه ساتینا دارای تکنولوژی بسیار بالاتری نسبت به شیشه های سند بلاست و مشجر است. این شیشه نوع خاصی از شیشه مات محسوب میشود که از غوطه ور کردن شیشه در هیدروفلوئوریک اسید یا سایر اسیدهای ساینده به دست می آید. به دلیل انجام این فرآیند روی شیشه چاله‌های ریز میکروسکوپی ایجاد میشود. و زمانی که روی شیشه دست می‌کشید سطحی مخملی روی شیشه احساس می‌کنید.
-
شیشه سوپر کلیر
شیشه های با کیفیت سوپر کلیر از درجه ناخالصی و موج کمتری نسبت به انواع شیشه های فلوت برخوردار هستند. همچنین از لحاظ کیفی نسبت به شیشه های فلوت از درجه بالاتری برخوردار است و شیشه دارای رنگ سبز کمتری می‌باشد.
این نوع از شیشه ها قبل از سکوریت و لمینت شدن باید به صورت دقیق برش داده و سوراخکاری شوند زیرا این امکان در شیشه های سکوریت وجود ندارد. شیشه های کلیر بعد از سکوریت شدن عمدتا در کاربردهای معماری شیک و مدرن مورد استفاده قرار می گیرد. زیرا شیشه های سوپرکلیر، سکوریت شده امنیت بالایی را در محیط فراهم می کنند و از مقاومتی 5 برابر شیشه معمولی برخوردارند.
-
انواع شیشه رنگی
از شیشه های رنگی بیشتر در ویترین مغازه ها، نمایشگاه ها، آزمایشگاه ها، ساختمان های صنعتی و ساختمان های مسکونی با طراحی خاص و باتوجه به کاربری پروژه به کار می‌روند. این شیشه ها در مقایسه با شیشه های معمولی بخش اعظمی از نور را جذب و بخش کمتر را از خود عبور می‌دهند.
شیشه ها به دو روش کلی به شیشه های رنگی تبدیل می شوند. در روش اول هنگام ساخت شیشه، برخی مواد شیمیایی به مصالح اولیه آن اضافه می شود که شیشه را به رنگ‌های مختلفی در می آورد. در روش دوم، شیشه معمولی و بی رنگ را درون مذابی از شیشه رنگی فرو برده و از این طریق آن را رنگی می کنند.
همچنین برای رنگی کردن شیشه های لمینت میتوان از طلق مابین رنگی استفاده کرد و در این مدل شیشه ها بی رنگ باقی می‌مانند.
-
شیشه هوشمند یا مات شونده
شیشه های هوشمند به نوعی از شیشه گفته می‌شوند که با استفاده از جریان برق شیشه مات یا روشن شده و در واقع میزان جذب نور در شیشه‌های هوشمند را میتوان به صورت دستی و تنها با فشردن یک کلید تغییر داد. این نوع شیشه ها اغلب به صورت لمینت هستند. که علاوه بر خاصیت های شیشه لمینت، با طلق PDLC موجود بین دوشیشه امکان مات و یا شفاف شدن در کسری از ثانیه با استفاده از جریان برق را دارا هستند.
از انواع شیشه های مات شونده برای ایجاد حریم خصوصی در ساختمان های مسکونی و اداری استفاده میشود و می توانند نقش بسزایی در طراحی های نوین ساختمانی داشته باشند.
-
شیشه آینه ای یا رفلکس
از انواع شیشه های آینه ای یا رفلکس بیشتر در نمای بیرونی ساختمان ها استفاده میشود. زیرا با بازتاب نور خارجی باعث کاهش نفوذ نور به داخل ساختمان میشود. این نوع شیشه ها در سمتی که نور بیشتری وجود داشته باشد، خاصیت آینه ای دارند. در روز خاصیت آینه ای بودن این شیشه‌ها فقط در سطح خارجی قابل مشاهده است و در داخل ساختمان مانند شیشه ی معمولی می‌باشد و باعث کم شدن نفوذ نور خورشید به داخل میشود. و در شب که فضای داخلی ساختمان ها از فضای بیرونی روشن تر باشد این ویژگی برعکس می‌باشد.
نحوه تولید شیشه رفلکس را می توان مانند شیشه معمولی می باشد با این تفاوت که بعد از اتمام مراحل کار روی شیشه را با انواع فلزاتی مانند نقره، نیکل، کروم، مس و یا آلومینیوم پوشش داده میشود.
-
شیشه سکوریت
شیشه سکوریت (یا شیشه میرال) در مکان ها و فضاهایی که استحکام، مقاومت و ایمنی مد نظر طراحان و معماران باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. زیرا شیشه های سکوریت در مقایسه با شیشه خام، در مقابل شکستگی و گرما مقاومت بیشتری دارد و مقاومت مکانیکی آن 5 برابر بیشتر از شیشه های خام است. در صورت شکست، شیشه سکوریت به قطعات کوچک با لبه های صیقلی تبدیل می شود که قدرت برش بسیار کمتری نسبت به انواع شیشه های معمولی دارد. همین امر موجب افزایش ایمنی شده و خطر صدمه دیدن افراد را کاهش می دهد. یکی از معایب شیشه سکوریت این است که بعد از شکل گیری و حرارت دیگر نمی توان آنها را برش یا سوراخ کرد و اگر با الماس شیشه بری برخورد کنند خُرد می شوند.
-
شکستن شیشه سکوریت یا خودکشی شیشه
اکثر مردم تصور می‌کنند که شیشه های سکوریت نشکن هستنتد و یا تحت شرایط سخت و نیروی زیاد میشکنند اما این کاملا غلط می‌باشد زیرا شیشه های سکوریت نیز مانند شیشه های معمولی میشکنند و تفاوت آنها در مدل خرد شدن و مقاومت بالاتر شیشه سکوریت می‌باشد.
گاهی نیز ممکن است بدون اینکه به شیشه ها ضربه ای وارد شود شیشه بشکند و خرد شود که به آن اصطلاحا خودکشی شیشه نیز گفته میشود. عوامل مختلفی میتوانند باعث خودکشی شیشه سکوریت شود از جمله این عوامل میتوان به ناخالصی در متریال شیشه، قاب بندی نا مناسب، شکستگی های کوچک در شیشه و… اشاره کرد. در مکان های عمومی و جانپناه ها بهتر است که از شیشه های لمینت استفاده کرد تا اگر شیشه ها به صورت ناگهانی شکسته شوند در جای خود حبس شده و فرو نریزند.
-
شیشه لمینت
شیشه های لمینت از پرس کردن دو یا تعداد بیشتر لایه های شیشه و طلق لمینت مابین به وجود می‌آیند و در مکان هایی که به ایمنی و استحکام بسیار بالایی نیاز داریم (به عنوان مثال در جانپناه های شیشه ای) استفاده می‌شوند. شیشه های مورد استفاده برای ساخت شیشه های لمینت می‌تواند از انواع شیشه های معمولی، شیشه سکوریت، شیشه رنگی، شیشه فلوت و … باشد.
وجود طلق های PVB در میان دو لایه شیشه باعث می شود که شیشه پس از شکستن فرو نریزد و ذرات شیشه خرد شده بصورت چسبنده به طلق نگهداشته شده و از جدا شدن و پخش شدن آنها در محیط جلوگیری شود به همین جهت استفاده از شیشه های لمینت در ساختمان های مرتفع در جلوگیری از خطرات ناشی از حوادث طبیعی مثل زلزله و آتش سوزی که باعث فرو ریختن شیشه های معمولی و سکوریت می شود بسیار موثر است.
-
شیشه های لمینت مات
دو حالت برای مات کردن شیشه های لمینت وجود دارد. در حالت اول فقط طلق لمینت ما بین شیشه ها مات می‌باشد و شیشه ها به صورت شفاف هستند. مزیت این نوع شیشه مات نسبت به شیشه های مات دیگر در این است که تمیز کردن و شست و شوی شیشه در این روش بسیار راحت است. و در روش دوم شیشه ها مات هستند و توسط طلق pvb به یکدیگر متصل میشود.
شیشه های لمینت مات نسبت به دو مدل دیگر شیشه های مات دید کمتری دارد و تقریبا هیچ چیز در پشت شیشه دیده نمی‌شود. این شیشه ها مناسب درب و پارتیشن مکان های خصوصی مانند اتاق های کنفرانس و مدیریت و یا درب های سرویس بهداشتی و حمام می‌باشد.
