كيف يتم صناعة الزجاج

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٥:٢٩ ، ٢٦ يوليو ٢٠١٨
كيف يتم صناعة الزجاج

كيف يتم صناعة الزجاج

تعود صناعة الزجاج إلى ألفي عام قبل الميلاد، وقد تطورت هذه الصناعة بشكل مضطرد ودخلت في العديد من الاستخدامات الأساسية في حياتنا، حيث تستخدم لأغراض تتعلق بالاستعمال اليومي كالصحون والأواني والكاسات وأباريق الماء والشاي وصواني التقديم وصحون الفاكهة.. أو لاستعمالات الزينة من إكسسوارات الإنارة والحلي أو مزهريات الورد أو أحواض السمك، وفي الصناعة والعمارة، حيث النوافذ وواجهات الأبنية المصنوعة من الزجاج، ومؤخرًا بدأت صناعة ما يعرف بالطوب الزجاجي.. ويؤكد التاريخ على تميز المسلمين في صناعة الزجاج وفن التزجيج، إذ صبغوا الزجاج بألوان عدة لتزيين الأبنية والقصور والمساجد، وفي المقال التالي نلقي الضوء على أنواع الزجاج المرتبطة بكيفية تصنيعه.

تعريف الزجاج

الزجاج مادة لا لون لها، ويوجد في حالة متوسطة بين الصلابة والسيولة، وعندما يبرد يأخذ شكله الصلب، ولا يمكن تشكيله وهو بحالة صلبة، وإنما بعد تسخينه لدرجة حرارة معينة بحيث يصبح لدنًا كالمعجون، وبالتالي يسهل تشكيله حسب الرغبة، وغالبًا ما يكون شفافًا إلا أنه يمكن أن تختلف درجة شفافيته وفق الأيونات المعدنية التي تدخل في تركيبه فتعطيه اللون الذي يظهر به والشكل النهائي له.

أنواع الزجاج

ينقسم الزجاج إلى نوعين، الأول هو النوع العادي (زجاج الصودا والجير والسيليكا/الرمل)، والثاني هو الزجاج النوعي.

وأكثر أنواع الزجاج صناعة هي النوع العادي، لأن الزجاج النوعي ينتج عن انصهار السيليكا عند حوالي 1700 درجة مئوية، وبالتالي إنتاجه مكلف جدًا، لذلك تقتصر هذه الطريقة على صناعة الزجاج الذي لديه قدرة على تحمل الصدمات الحرارية، أو في صناعة العدسات الطبية، وأحيانًا تستعمل الصخور الكريستالية بدل كوارتز الرمل لإنتاج نوعية الزجاج هذه.

أما صناعة الزجاج العادي فيستخدم فيها السيليكا/ الرمل، مع إضافة الصودا كمسهل صهر لتخفيض درجة الحرارة اللازمة لصهر المادة، لكن هذا النوع من الزجاج يكون ضعيفًا وهشًا وسهل الكسر، ويذوب في الماء، ولذا يضاف الجير الذي يقوي الزجاج ويمنعه من الذوبان في الماء.

ويمكن إيجاز المكونات الأساسية للزجاج على النحو التالي:

  1. الرمل أو السيليكا: إذ يحتوي الرمل على حمض السيليكون وهو المكون الأساسي في الزجاج العادي، ومن الضروري لإنتاج نوع جيد من الزجاج أن يراعى احتواء الرمال على نسبة تصل إلى 80% من أكسيد السيليكون، وأن تقل فيه نسبة الشوائب خاصة تلك الشوائب الملونة.
  2. مركبات الصوديوم: وتخفض هذه المركبات درجة الحرارة التي يحتاجها الزجاج حتى ينصهر وتقللها، كما أن لها دورًا أساسيًا في تسهيل عملية تشكيل الزجاج بشكله النهائي.
  3. الكلس أو الدولومايت: وللكلس دور في إعطاء الزجاج الصلابة المطلوبة خلال التصنيع، ذلك أنه يحتوي على أكسيد الكالسيوم الذي يجعل مادة الزجاج صلبة وقاسية.
  4. الفلدسبار: وهو مادة رخيصة الثمن وتتميز بسرعتها الكبيرة على الذوبان وسهولة الانصهار.
  5. البوركس: وهو مادة تحتوي على الصوديوم والبورون، وهو من المواد الضرورية التي من شأنها أن تقلل من معامل تمدد الزجاج ولها قابليه للانصهار بسرعة، ونوعية هذا الزجاج المحتوي على كميات من البوركس يمكن الطهو بها ووضعها على النار لأنها لا تنكسر بل تكون لينه وتتمدد مع الحرارة مع الحفاظ على شكلها.
  6. الملونات والمحسنات: ويضاف للزجاج مجموعة من المواد الملونة والمحسنة التي تحسن من نوعيته وترفع من خصائصه ومواصفاته، ومن هذه المحسنات أكسيد الرصاص، وأكسيد التيتانيوم، وأكسيد الباريوم.

مراحل تصنيع الزجاج

مرحلة الإذابة والصهر: وفي هذه المرحلة تستخدم أفران حرارية خاصة منها فرن الجفنة وفرن الحوض، وتوضع المواد المكونة للزجاج داخل هذه الأفران وتترك يحتى تنصهر وتذوب بشكل يُمكّن الصانع من تشكيلها بالهيئة التي يريدها، إذ لا يمكن التحكم بالزجاج وهو في حالة صلبة أو شبه صلبة.

مرحلة التشكيل: وفي هذه المرحلة يُبرد الزجاج إلى درجة يمكن معها تشكيله، ثم تستخدم العديد من التقنيات لتشكيل الزجاج منها التشكيل عبر النفخ، أو التشكيل اليدوي أو الآلي، ولا بد أن تُنجز عملية التشكيلة بأسرع ما يمكن قبل أن يبرد الزجاج ويصبح صلبًا فلا يعود بالإمكان تشكيله إلا بإعادة تسخينه مرة أخرى.

مرحلة التبريد أو التهذيب: وفي هذ المرحلة تستخدم أفران خاصة للتبريد، وتعتمد هذه الأفران على التبريد البطيء جدًا للزجاج لأنه من المعروف أن الزجاج إذا بُرّد بسرعة فإنه سيتشقق ويتكسر، أو سيبدو الشكل النهائي له غير متقن أو مشذب ومنتظم، وتستمر مرحلة التبريد للزجاج حتى الحصول على التماسك المطلوب والشكل النهائي المرغوب به.

مرحلة النهاية: وفيها تستخرج قطع الزجاج من أفران التبريد ثم تشذب كل قطعة منها وتنظف وتصقل أطرافها حتى تكون جاهزة تمامًا للاستخدام.

تاريخ الزجاج

كتب المؤرخ الروماني القديم بلايني عن التجار الفينيقين الذين كانوا يصنعون الزجاج في منطقة سوريا قرابة العام 5000 قبل الميلاد، ويُرجح أن هؤلاء التجار هم أو من صنع الزجاج، ولكن الأدلة الأحفوري تشير إلى أن صناعة الزجاج بدأت في بلاد الرافدين ومصر قرابة العام 3500 قبل الميلاد، وبدؤا بصناعة الأوعية الزجاجية عام 1500 قبل الميلاد.

كانت صناعة الزجاج في البدايات شديدة الصعوبة؛ وذلك بسبب عدم توفر الأفران التي تنتج درجات الحرارة الكبيرة اللازمة لإذابة الزجاج والتحكم به، ولكن في عام 1000 قبل الميلاد، اخترع الحرفيون السوريون الكير، وهو الإختراع الذي شكل ثورة في عالم الحدادة، وأدى إلى ازدهار صناعة الزجاج.

ويمكن الآن رؤية الزجاج الملون في العديد من الأماكن الأثرية كالقصور والكنائس القديمة في جميع أنحاء العالم..