تاریخچه صنعت شیشه

شیشه بر خلاف جامدات دیگر فاقد ساختار درونی منظم و یكنواخت است . تفاوت اصلی بین حالت جامد و مایع در هر مادة مشخصی، مثلاً یخ و آب و یا آهن مذاب و آهن جامد، وجود ساختار متقارن و منظم در حالت جامد آن است كه اصطلاحاً بلور یا كریستال نامیده می شود. با بالا رفتن درجه حرارت تا حد دمای ذوب، نظم درونی ماده به هم ریخته و جسم از نظر ساختار درونی بی شكل ونامنظم می شود. شیشه تنها جامد بی شكل است و از همین روست كه می توان آن را در حقیقت جامدی مجازی دانست .این خصوصیت غیر عادی در ساختار درونی شیشه ، تعیین كنندة بسیاری از ویژگیها و خواص این ماده پرمصرف است . به علت فقدان نظم تكرار شونده در ساختمان درونی شیشه، یك صفحه شیشه ای می تواند به عنوان یك ملكول بزرگ مورد توجه قرار گیرد و از همین روست كه نور را از خود عبور می دهد و شفاف به نظر می رسد. شیشه در عین حال نور را منكسر نیز می كند. به عنوان مثال، شعاع نوری كه بر یك بلوك شیشه ای می تابد، ضمن برخورد به آن ، بلافاصله تغییر زاویه می دهد ولی همواره به موازات مسیر اصلی از بلوك شیشه ای خارج می شود و از همین خاصیت شیشه است كه در ساختن عدسی های مختلف استفاده می شود.خاصیت تجزیة نور در شیشه همواره مورد بهره برداری شیشه گران باستان بوده است، بد ون آنكه شیشه گر دقیقاً به چگونگی عمل آن آگاهی داشته باشد . اسحاق نیوتن اولین فردی بود كه تشخیص داد یك منشور شیشه ای، نور سفید را به رنگ های دیگر تفكیك می كند، دقیقاً صفتی كه در شیشه تراش خورده به صورت رنگین كمان دیده می شود. معمولاً از شیشه به عنوان ماده ای شكننده یاد می شود، اما قدرت آن در بعضی موارد فوق العاده و باور نكردنی است . یك رشته شیشة تازه شكل گرفته می تواند وزنی بالاتر از ٧٠٠٠٠ كیلوگرم در سانتیمتر مكعب را تحمل كند . این وزن دو برابر وزنی است كه فولاد حتی در تئوری می تواند متحمل شود . با این همه ، وزنی كه شیشة معمولی تحمل می كند و مورد قبول است ، یك صدم وزنی است كه در تئوری برای آن قائل شده اند و این به دلیل نقایص موجود در شیشة معمولی، مانند حباب های هوا و ناخالصی های دیگر است كه باعث می شود شیشه تحت فشار زیاد ترك بر دارد. چون شیشه دارای ساختمان مایع و یك ملكولی است، اگر تركی در سطح آن ظاهر شود بدون برخورد به هرگونه مانع تا آخر پیش می رود. شیشه در مقابل انبساط ضعیف و بالعكس درمقابل انقباض قوی است . به همین دلیل تغییرات ناگهانی حرارت می تواند موجب بروز تغییرات خطرناكی شود،چرا كه سطح خارجی شیشه زودتر از داخل آن سرد یا گرم می شود. سرمای ناگهانی كه سطح شیشه را متراكم می كند، كم خطرتر از گرمای ناگهانی است كه سطح آن را منبسط میكند.

پیدایش صنعت شیشه گری

اینكه شیشه در چه زمان كشف شد و مورد استفاده انسان قرار گرفت ، سئوالی است كه از قرنها پیش ذهن جستجوگر دانشمندان را به خود مشغول كرده و هنوز پاسخ دقیقی به آن داده نشده است . تاكنون نظریه ها ی گوناگون و حتی افسانه های عجیب و غریبی در مورد پیدایش و تاریخچه شیشه بیان شده، اما واقعیت مسئله همچنان در پردة ابهام باقی مانده است. مثلا پلینی در قرن اول میلادی تئوری خود را چنین مطرح می كند: شیشه تصادفاً توسط یك عده بازرگان فینیقی كه شبی را در كنار رود بلاس اطراق كرده بودند ، كشف شد و آن بدین طریق بوده است كه ایشان جهت تهیة غذای خویش چند قطعه سنگ سودا را بر ساحل شنی قرار داده و با بر افروختن آتش در میان آن، ظرف غذای خود را بر بالای سنگ مستقر می سازند و در صبح روز بعد متوجه می شوند كه آتش افروخته شده به وسیله ایشان باعث ذوب و اختلاط سودا و شن گشته و موجب پیدایش شیشه شده است. مطمئناً شیشه گران سوری از شن سواحل بلاس جهت ساختن شیشه استفاده می كرده اند، لكن داستان پلینی نمی تواند صحیح باشد، چرا كه حرارت تولید شده از یك اجاق كوچك قادر به ذوب كردن شن و سودا نیست و آزمایشات نشان داده است كه اولین فرآورده های شیشه ای مكشوفه از حفریات باستانشناسی با حرارتی بالغ بر ١٠٦٠ درجه سانتیگراد ساخته شده اند. علاوه بر این یكی از دلایل دیگری كه خود به خود و به تنهایی كافی است تا نظریة وی رد و علمی نبودن آن ثابت شود ، كشف شواهد عینی وجود شیشه و حتی استفاده و كاربرد آن در ٢٠٠٠ سال پیش از زمان پلینی است .

پیشینه صنعت شیشه در ایران و جهان

استفاده از شیشه به عنوان لعاب همواره مورد استفادة سفالگران باستان بوده است و دستور تهیة آن جهت این صنعت بر روی گل نبشته ای مكشوفه در نزدیكی دجله مربوط به قرن هفدهم پیش از میلاد آورده شده است، كه شاید اولین اطلاعات را در مورد صنعت شیشه گری به دست می دهد. قدیمی ترین قطعات شیشه ای كه به وسیله باستانشناسان كشف شده است همگی متعلق به آسیای باختری بوده كه تاریخ آنها به نیمه هزاره دوم پیش از میلاد باز می گردد. اگر چه هنوز به درستی معلوم نیست كه اولین بار كی، كجا و چگونه شیشه به وسیلة انسان كشف شد و مورد استفاده قرار گرفت، اما امروزه این امر تائید شده است كه انسان بیش از ٤٠٠٠ سال است از شیشه استفاده می كند و به احتمال قوی اولین محل كشف شیشه نیز آسیای باختری بوده است.

تاریخ شیشه سازی در جهان

قدیمی ترین اشیاء شیشه ای مربوط به مصر و حدود ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح بوده است، ولی هنوز بدرستی مشخص نشده كه چگونه آنرا تهیه می كردند. تا پیش از كشف هیجان انگیز یك چشم شیشه ای آبی رنگ متعلق به قرن شانزدهم پیش از میلاد در جریان كاوش های باستان شناسی در كشور مصر، این موضوع كه صنعت شیشه گری با این ظرافت و پیچیدگی، از دامنه ای چنین گسترده در تاریخ تمدن بشری برخوردار باشد در باور كمتر دیرینه شناسی می گنجید. حتی در همان زمان كه یافته های موجود تاریخی ، بر ۴۵ قرن قدمت شیشه گری و ۲۵ قرن پیشینه تولید ابزار و ظروف شیشه ای در مصر گواهی می داد، هیچیك از آنها تا این حد كاوشگران و دیرینه شناسان را به وجد نیاورده بود.
از قرن پانزدهم پیش از میلاد، تولید ظروف شیشه ای در مصر به اوج زیبایی خود رسید و این صنعت بسرعت در یونان، ایتالیا و حتی نواحی غربی تر گسترش یافت . و مصر مركز شیشه سازی جهان به شمار می رفت. در ا وایل قرن اول پیش از میلاد با استفاده از روش دمیدن كه به صنعتگران سوری نسبت داده شده است، صنعت شیشه گری وارد مرحله نوینی از تاریخ خود شد . هفتاد سال پس از میلاد مسیح، صنعت شیشه سازی كه از خاورمیانه به اسپانیا رفته بود، در آنجا رونق گرفته و به اروپای شمالی و مركزی راه یافت و یكصد سال پس از میلاد مسیح، شیشه سازی كلن شهرت بسزایی یافت و از سیصد و پنجاه سال پس از میلاد مسیح شیشه سازی در اروپای مركزی رواج می گیرد. با سقوط امپراتوری روم، شیشه سازی در دیگر نقاط جهان شكل های متفاوتی یافت و با ظهور اسلام، مصر و اسكندریه بار دیگر كانون شیشه گری جهان شد . این صنعت به حلب و دمشق نیز راه یافت و در سال ۷۵۰ میلادی در بین النهرین به ویژه در دوره سلسله عباسی، كنده كاری روی شیشه رواج پیدا كرد.در سال ۱۳۰۰ میلادی اولین شیشه عینك ساخته شد و پس از آن نخستین آیینه از شیشه تولید گردید. در قرون ۱۳ و ۱۴ میلادی با بكارگیری انواع گوناگون اكسیدهای فلزی، تولید شیشه های رنگین در اروپا آغاز شد.
نخستین اشیا و ظروف شیشه ای ساخته شده توسط ایرانیان را نیز به اقوام ایلامی نسبت می دهند . گفته شده است كه ایلامی ها ۳۵ قرن پیش، از شیشه برای انتقال نور از روزنه ها سود جسته اند. كشف یك گردن بند شیشه ای با مهره های آبی رنگ متعلق به ۲۲۵۰ سال پیش از میلاد در ناحیه شمال غربی ایران دلیل دیگری بر پیشینه شیشه گری در این منطقه از جهان باستان است.

شیشه سازی در ایران باستان

به نظر نمی آید كه ایران در هیچ زمان سرزمینی مساعد برای اختراع یا ایجاد صناعت شیشه گری بوده باشد. این كشور به خاطر موقعیت خود در بین النهرین كه از دیرباز مركزیتی كلیدی در تاریخ شیشه سازی داشته و نیز با سلطة سیاسی خود، توانست هم شیشه گران و هم شیشه های طراز اول را به گرد خودآورد. گرچه كمبود استعداد زاد بومی ایرانیان در صناعت شیشه گری گرم با مذاب شیشه امری آشكار بوده، لیكن آنان در فنون حكاكی و تراشكاری شیشه سرد همه وقت مهارت خود را نشان داده اند.
اما آگاهی ما بر كلیه تحولات صناعت شیشه گری ایران از آن جهت ناقص و نامعتبر است كه در سراسرخاك این كشور هویت هیچ مركز شیشه سازی به یاری روشهای باستان شناختی مكشوف نشده است. از این رو چه بسیار مطالب و نكات كه باید بر اساس ماهیت خود اشیاء شیشه ای مكشوف در خاك ایران و مقایسة آنها با یافته های دیگر نواحی مجاور كه دارای تاریخی معتبرتر در مقام تولید كنندة شیشه بوده اند، حدس زده شود.مدارك شیشه گری دوره های اسلامی در سیراف، بندری قدیمی در نیمة پایین تر خلیج فارس، از روی كاوشگری های به عمل آمده توسط دكتر دیوید هوایت هاؤس در میانة دهة ١٩٦٠ استنباط شده است. شماری اشیاء شیشه ای در گورهای بدوی لرستان ، به شكل مهر ه ها ی سبز كمرنگ و دستبندهایی با نگاره های كارشده بر رویشان در رنگهای متضاد ، یافت شده اند، لیكن به شیوه ای كاملا شبیه با تزیینات نخستین ظروف شیشه ای بین النهرین یا شمال سوریه ، متعلق به هزاره دوم قبل از میلاد . به این ترتیب دیگر شكی باقی نمانده كه طی این دوران ، بین النهرین و كمی بعدتر مصر مركز اصلی تولید ظروف شیشه ای در خاور نزدیك بوده است، در صورتیكه هیچ مدركی كه دلالت بر تولید شیشه در خطة ایران آن زمان كند، یافت نشده است.
در هنر شیشه سازی همواره مهره و دست بند مناسبترین اقلام داد و ستد تجاری به شمار می آمده است . در سدة هشتم قبل از میلاد، هنگامی كه قدرت آشوریان در خاور نزدیك سلطه ور شده و قلمرو مادها را مسخر كرده بود، در كارگاه های بین النهرین ساختن نوع تاز ه ای از شیشه متداول گردید . این نوع شیشه، سبزرنگ و نیمه شفاف و گاه تقریباً بیرنگ بود ، كه محتملاً نخست به روش ریخته گری یا به روش فشردن شیشة مذاب در قالب شكل می گرفت و بعداً با چرخ تراش برجسته كاری و پرداخت می شد . نمونه ای از آن ، روغن دانی از شیشه سبزرنگ در موزة بریتانیا است، كه دو دستة قائم در دو جانب دارد و بر سطح بدنه اش قاب كتیبه ای با نام سارگن تعبیه گردیده است. در روزگاران باستان ، بین النهرین در توسعه لعاب سفال سازی سرآمد دیگر كشورها بوده است . با توجه به اینكه تركیبات لعاب و شیشه یكی است ، عجیب نیست كه صنعت شیشه سازی در بابل ، سومر و آشور پیشرفت كرده است . باستان شناسان ثابت كرده اند كه شیشة واقعی در هزارة سوم پیش از میلاد مسیح در سومر وجود داشته است و پس از هزار سال به مصر وارد شده ولی مصری ها تا ١٥٠٠ پیش از میلاد شیشه نمی ساخته اند . وجود لوح های پزشكی بابلی و به ویژ ه لوح های فنی و دارویی آشوری دربارة صنعت شیشه سازی در سال۶۲۵ پیش از میلاد مسیح دلیل محكمی است بر اینكه صنعت شیشه سازی پیشرفته ای در همسایگی ایران وجود داشته است. از خوزستان یعنی ناحیة ایلام مداركی از شیشه سازی در دست است كه نشان می دهد این صنعت در سدة سیزدهم پیش از میلاد مسیح در آنجا وجود داشته است . گیرشمن بطری های شیشه ای زیادی را از حفاری معبد چغازنبیل به دست آورده است و همچنین تعداد زیادی لوله های شیشه ای كه قطر خارجی آنها ٢٥ سانتیمتر و درازای آنها ٧٥ سانتیمتر بوده كشف شده است . این شیشه ها از حلقه های شیشه ای مات سیاه و سفید ساخته شده و به نظر می رسد كه در شبكة پنجره از آنها استفاده می شده است. با این همه از زمان هخامنشیان شواهد كمی دال بر استفادة كلی از شیشه در دست است ، به گونه ای كه در میان گنجینه های غنی تخت جمشید فقط چند ظرف شیشه ای هست كه با شیوة دمیدن تهیه شده است .
بعضی از آنها دارای آرایه های شفافی است كه با چرخ مته درست شده و رنگ نشده است . اما یكی از سفیران آتن در بارگاه هخامنشی در آن زمان می نویسد كه ایرانیان شراب را از پیاله ها ی شیشه ای می نوشیدند . با اینكه پلینی اختراع صنعت شیشه سازی را به فنیقی ها نسبت می دهد ولی امروز عقیده بر آنست كه آنها این صنعت را از بابلیها آموختند . این با افسانة تلموذی كه می گوید یهودیان در زمان اسارت دوم خود شیشه سازی را آموختند، تطبیق میكند. شیشه فنیقی ها و یهودیان پیش از آغاز امپراطوری روم بسیار باارزش بود. با كشف اشیاء شیشه ای متعلق به زمان پارتها و ساسانیان ، می توان چنین پنداشت كه صنعت شیشه سازی تقریباً در همان زمان در ایران شایع بوده است . مهارت شیشه سازان ساسانی بسیار قابل توجه است، اینان به ویژه در هنر تزیین شیشه با چرخ شیشه بری كاملاً استاد بودند . یكی از زیباترین نمونه ها، جام خسرو اول است كه امروز در كتابخانة ملی پاریس نگاهداری می شود. ظروف شیشه ای دوره ساسانیان دارای طرح هایی از مناظر و تصاویر خیالی و رنگ های بسیار زیاد می باشد. منطقه گیلان و مازندران كنونی، دو مركز مهم شیشه سازی در این دوران به شمار می آمده است. قدیمی ترین شیشه های بدست آمده در ایران به اواخر هزاره دوم قبل از میلاد، یعنی ٤ هزار سال پیش بازمی گردد. ظروف منسوب به عهد هخامنشیان كه علاوه بر فلات ایران از مناطق مختلف خاورمیانه به دست آمده است، دارای تزئیناتی شبیه به قرصك های برجسته، گلبرگ های كنده كاری شده و خیاره ها است. با فرارسیدن دوره پارتی در میانه سده دوم قبل از میلاد تغییرات ز یادی در صنعت شیشه گری پدید آمد و در حدود سال های ٤٠ قبل از میلاد، پیدایش شیشه گری به روش دمشی تحولات فراوان و ریشه ای در این صنعت بوجود آورد . با استقرار اسلام در ایران، شیوه های شیشه گر ی تغییر چندانی نكرده و شیشه با همان روش سایش دادن با چرخ تراش كه ساسانیان به كار می بردند، تزیین می شد.

پیشینه شیشه سازی صنعتی

در سال ۱۷۵۰ میلادی، لاوازیه ، تحقیقات اگریكول را دنبال می كند و در سال ۱۸۰۰ میلادی هوكر در مورد شیشه های اپتیكی مطالعاتی را به انجام می رساند كه در سال ۱۸۸۰ میلادی تولید آن آغاز می شود . در سال ۱۹۰۵ میلادی نیز دستگاه ساخت بطری به صورت اتوماتیك اختراع شد. در سال ۱۹۱۴ ، دستگاه اتوماتیك تولید شیشه تخت توسط فوركلت اختراع و در سال ۱۹۲۵ دستگاه اتوماتیك تولید لوله شیشه ای توسط دامر اختراع گردید. در سال ۱۹۳۵ تولید شیشه جام بوسیله كلبورن تكمیل شد و بالاخره در سال ۱۹۵۷ دستگاه اتوماتیك تولید شیشه به روش شناور توسط برادران پیلكینگتون به ثبت رسید.

شیشه سازی صنعتی در ایران

تولید صنعتی شیشه در ایران كه بیشترین كاربرد آن در بخش ساختمان بوده است، نزدیك به ۷۵ سال قدمت دارد. نخستین واحد تولید شیشه در ایران( شركت شیشه ایران) ، در سال ۱۳۱۸ با ظرفیتی در حدود ۶۰ تن در روز با استفاده از سه خط تولید آغاز به كار كرد . در جریان جنگ دوم جهانی تولید این واحد متوقف و در سال ۱۳۳۲ بار دیگر بازسازی و راه اندازی شد.