13. Ջերմամեկուսիչ նյութեր արտադրողների երկընտրանքը
Կալցիումի օքսիդը և նատրիումի օքսիդը հավելանյութեր չեն, որոնք կարելի է բաղադրագրից հանել ինչպես գունային պիգմենտը։ Ապակեգործության վաղ շրջանից ի վեր դրանք այն հալույթի կառուցվածքային բաղադրիչներ են, որից մանրաթելերը ձգվում կամ կենտրոնախույս եղանակով ստացվում են։
Այս հալույթի բաղադրությունը նոր չէ։ Կիր-նատրիումային սիլիկատային ապակին ընդհանրապես հայտնի ամենահին ապակու տեսակն է. այն վկայված է ուշ բրոնզի դարից Միջագետքում և
Եգիպտոսում և մնում է գերիշխող տեսակ մ.թ.ա. երկրորդ հազարամյակից մինչև նոր ժամանակներ։ Հալեցնող նյութն ի սկզբանե տրամադրում էր նատրոնը, հետագայում՝ բուսական մոխիրը, երկուսն էլ նատրիումի աղբյուրներ. կիրը ներթափանցում էր կիր պարունակող ավազի, ավելացված խեցիների կամ կրաքարի միջոցով և սովորաբար կազմում էր 5-ից 10 տոկոս։ Դրա խնդիրը նույնն է, ինչ այսօր. այն նվազեցնում է ապակու ջրալուծելիությունը։ [80]
Դրանից ստացվող մանրաթելն ավելի երիտասարդ է։ Խարամային և քարե բուրդն առաջին անգամ արտադրվել է 1840 թվականին Ուելսում. Անգլիայում մինչև 1885 թվականը գործում էին առևտրային ձեռնարկություններ, Գերմանիայում՝ դրանից կարճ ժամանակ անց, իսկ Միացյալ Նահանգներում առաջին հաջողված առևտրային գործարանը սկսեց աշխատել 1897 թվականին։ Ապակե բուրդը հետևեց 1932 թվականին՝ Owens-Illinois-ի գոլորշով փչելու եղանակով. 1938 թվականին դրանից ստեղծվեց Owens Corning Fiberglas Corporation-ը։ [81, 82]
Մածուցիկ ապակուց թել ձգելը, ընդհակառակը, հայտնի էր արդեն Եգիպտոսում և Վենետիկում։ Դրանով փոխառվել է ոչ թե մեքենան, այլ բաղադրագիրը. թել կարելի է ձգել միայն այնպիսի հալույթից, որը կառավարելի ջերմաստիճանում ունի համապատասխան մածուցիկություն։ Հենց դրա համար են նատրիումի և կալցիումի օքսիդները։
Քիմիապես դրանք գործում են որպես ցանցաձևափոխիչներ։ Նրանք քանդում են սիլիցիումի երկօքսիդի ցանցը, նվազեցնում են մածուցիկությունը և հալման ջերմաստիճանը և ընդհանրապես հալույթը դարձնում մշակելի։ Նատրիումի օքսիդը ընդ որում դասական հալեցնող նյութն է, կալցիումի օքսիդը լրացուցիչ կայունացնում է պնդացած ապակու քիմիական կայունությունը։ Առանց այդ օքսիդների մաքուր սիլիցիումի երկօքսիդը կմնար նյութ, որը հալվում է միայն 1700 °C-ից շատ բարձր։
Դրան ավելանում է հումքային կողմը։ Թափոնային ապակին, այսինքն՝ փաթեթավորման շրջանառությունից կիր-նատրիումային ապակին, ապակե բրդի արտադրության էական ելանյութ է։ Այն անխուսափելիորեն բերում է կալցիում և նատրիում։ Քարե բրդի դեպքում կրաքարը և դոլոմիտը տալիս են նույն օքսիդները, իսկ կենսալուծելի AES բրդերի դեպքում հողալկալիական հիմքն անգամ անվանման աղբյուրն է և կենսալուծելիության նախապայմանը։
Այսպիսով խնդիրը ոչ թե հավելումի մեջ է, այլ նյութերի դասի և մատակարարման շղթայի մեջ։ Եթե հիմնային օքսիդներն անվանվում են որպես քրոմատի առաջացման ռեակցիայի մասնակիցներ, դա վերաբերում է ոչ թե մեկ արտադրանքի, այլ այսօրվա բարձրջերմաստիճանային ջերմամեկուսացման մեծ մասի հիմքին։
Եվ նույնիսկ եթե բաղադրագիրը փոխվեր, կմնար երկրորդ խնդիրը։ Ավելի քիչ հիմնային օքսիդներ նշանակում է ավելի բարձր հալման ջերմաստիճան։ Առկա սարքավորումային տեխնիկան՝ վաննաները, շարվածքը և էներգիայի կառավարումը, նախագծված է մինչ այժմ կիրառվող ջերմաստիճանների համար։ Անցումը ոչ թե բաղադրագրի հարց կլիներ, այլ ներդրում կայանքներում։
Այդուհանդերձ, նշանակալի հիմնային օքսիդներ չպարունակող մանրաթելեր գոյություն ունեն, և այն էլ տասնամյակներ շարունակ։ 95 տոկոսից ավելի սիլիցիումի երկօքսիդով բարձրսիլիցիումային մանրաթելերը, Al₂O₃-SiO₂ համակարգի ալյումինասիլիկատային մանրաթելերը և բազմաբյուրեղային ալյումինի օքսիդի մանրաթելերը, որոնք մանվում են ոչ թե հալույթից, այլ նախորդ լուծույթից և հետո թրծվում, կարիք չունեն հալեցնող նյութի։ Տարբերությունը ոչ թե քիմիայի, այլ սարքավորումների պաշարի մեջ է. ավելի բարձր հալման ջերմաստիճան, այլ վաննաներ, այլ շարվածք, էներգիայի ավելի մեծ ծախս, ավելի ցածր արտադրողականություն։
Այս ֆոնին այսօրվա շուկայի առաջատարների զսպվածությունը in situ առաջացման նկատմամբ հասկանալի է։ Այն կարող է նաև ինքնապաշտպանություն լինել։ Սակայն հասկանալի լինելը չի նշանակում առանց հետևանքի, քանի որ վտանգի գնահատումը չի որոշվում նրանով, թե որքան ծախսատար է դրա վերացումը։
Դրանով այս փորձաքննության միջով անցնող հարցն այստեղ դրվում է առավել սուր. ե՞րբ է մարդը իմանում, որ այլևս չի կարող չիմանալ։
Այս բաժնում մեջբերված աղբյուրները
- 80.I. C. Freestone: Glass production in Late Antiquity and the Early Islamic period: a geochemical perspective. University College London, UCL Discovery.
- 81.IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Volume 43: Man-Made Mineral Fibres, Abschnitt 2 (Production, Use, Occurrence and Analysis).
- 82.Owens Corning: People & Products Making History, Owens Corning Milestones.