الصناعات الزجاجية

‏يعرف الزجاج فيزيائيا على انه سائل صلب rigid ، يبرد الى ما دون درجة التجمد ، درجة انصهار غير محددة ، ويحمل لزوجة عالية ( اعلى من10¹² Pa.s ‏) بما يكفي لمنع التبلور . ويعرف كيميائيا بوصفه اتحادا من اكاسيد لا عضوية غير طيارة تنتج من تفكك مع انصهار القلى (alkali) ومركبات التربة القلوية ، والرمل ، والمقومات الاخرى للزجاج ، لتعطي ناتجا ذا تركيب ذري عشوائي . والزجاج ناتج كامل التزجج ، او على الاقل ناتج يحتوي على كمية صغيرة نسبيا من مادة لا زجاجية معلقة .

‏للزجاج استخدامات كثيرة بسبب شفافيته ، ومقاومته العالية للهجوم الكيمائي، وفعاليته كعازل كهربائي ، وقدرته لتحمل ضغوط التفريغ . وهو مادة قصفا تبدي على نحو مميز مقاوما للانضغاط اكبر بكثير من مقاومتها للشد . وقد ثم تطوير تقنيات التقوية التي تتضمن في معظمها اجهادا مسبقا prestressing لإدخال انضغاط سطحي الى الدرجة التي يمكن معها استخدام الزجاج في بيئة اكثر عسرا من ذي قبل ينتج ما يقرب من 800 مركبا مختلفا من الزجاج ، يشدد في بعضها بشكل مميز على خاصية واحدة وفي بعضها على مجموعة من الخواص .

‏تاريخيا : تاريخ اكتشاف الزجاج ، كما هي حال كثير من المواد المألوفة في حضارتنا الحاضرة ، غير معروف تماما . واقدم اشارة الى هذه المادة اوردها بليني Pliny ‏، عندما قص الحكاية المألوفة لاكتشاف الزجاج من قبك التجار الفينيقيين القدامى وهم يطبخون الطعام في وعاء وضعوه بصورة عفوية فوق كتلة من النطرون Netrona على شاطئ البحر . اجتذب اتحاد القلي والربك انتباه الرجال وادى الى بذل الجهود اللاحقة لتقليده . وحوالي 6000 ‏او 5000 ‏ق.م ، صنع المصريون حلى زائفة من الزجاج ، وتميزت بمهارة الصنعة والجمال الملحوظ . وذكر زجاج النوافذ حوالي 290 م.

‏في القرن الثاني عشر ، اخترع راهب اسطوانات النفخ المدوي لزجاج النوافذ . ونعمت البندقة بالاحتكار بوصفها مركزا لصناعا الزجاج . ولكن لم ينتشر استخدام زجاج النوافذ حتى القرن الخامس عشر . ولم يصنع الزجاج في بريطانيا والمانيا حتى القرن السادس عشر . وظهر الزجاج اللوحي في فرنسا كناتج مدلفن عام 1688 ‏.

‏تأسست صناعة الزجاج في الولايات المتحدة عام 1608 ‏في جيمستاون Jemestown  وفي سالم Salem ‏عام 1639 ‏. وبقيت المعالجات يدوية واعتمدت على التجربة على مدى اكثر من ثلاثة قرون بعد ذلك التاريخ . ومن وجهة النظر الكيميائية ، اقتصرت التحسينات التي ادخلت خلال تلك الفترة على تنقية مواد الخلطة وزيادة الوفر في الوقود . ونؤكد بانه قامت بعض العلاقات بين التركيب الكيميائي للزجاج وبن خواصه الابصار ما والخواص الاخرى الفيزيائية ، ولكن صناعة الزجاج بوجه الاجمال كانت قبل 1900 ‏فنا ذي صيغ يحافظ بدقة على سريتها ، ومعالجات تقوم على التجربة والخبر. بصورة اساسية .

‏طورت في بلجيكا عام 1914 ‏طريقة فوركلاوت Fourcault ‏المستمرة لسحب صفيحة من الزجاج . وخلال السنوات الخمسين التالية ، ادخل المهندسون والعلماء تعديلات على طريقة سحب الصفائح المسطحة ، كان الهدف منها تخفيف التشوه الإبصاري الذى يمز الزجاج الصفحي ( النوافذ ) وكلفة انتاج الزجاج اللوحي المسنفر والمصقول . وادت تلك الجهود الى مرجلة اكثر حداثا باتجاه تقنية انتاج الزجاج المسطح .

‏وبناء على مفاهيم مسجلا في الولايات المتحدة في 1902 و 1905 ، اكملت مجموعة بحث في انكلترا في الستينات طريقة زجاج الطفو  float glass . يحمل زجاج الطفو كل المواصفات باستثناء مواصفات الزجاج الصفحي المستبعدة والذي ينتج بوسائل اخرى ، وقد غزا السوق كزجاج نوافذ بشكل رئيسي . ازداد عدد العلماء والمهندسون العاملون بهذا المجال بشكل كبير ، فظهرت منتجات حديثة نتيجة للبحث المكثف . واخترعت معدات الية لتسريع انتاج القوارير ، وبصلات المصابيح ، الخ. ونتيجة لذلك ، اصبحت صناعة الزجاج اليوم حقلاً عال التخصص