કાચ અને કાચ ઉદ્યોગ

પિગાળ્યા પછી ઠંડો પાડતાં અસ્ફટિકમય સ્થિતિમાં પરિવર્તન પામવા સાથે જેની સ્નિગ્ધતા વધે તેવો પદાર્થ. સિલિકોન ડાયૉક્સાઇડ (SiO₂) આવો એક પદાર્થ છે. સિલિકા વગર કાચ બનાવી શકાય પણ મોટા ભાગના કાચમાં SiO₂ મુખ્ય પદાર્થ હોય છે. કાચ ભૌતિક રીતે ર્દઢ (rigid) અને અવશીત (cooled) પ્રવાહી અને ઘણી ઊંચી સ્નિગ્ધતા ધરાવતો અસ્ફટિકમય (> 10¹² pas) પદાર્થ છે. તેને કોઈ નિશ્ચિત ગલનબિંદુ હોતું નથી. રાસાયણિક રીતે તે આલ્કલી અને/અથવા આલ્કલી મૃદુ ધાતુઓના ઑક્સાઇડ અને SiO₂નું સંયુક્ત સ્વરૂપ (union) છે. તેમના અણુઓમાં પરમાણુઓની ગોઠવણી સ્ફટિકમય રચના કરતાં અવ્યવસ્થિત હોય છે. કાચ પારદર્શક તથા અપારદર્શક તેમજ રાસાયણરોધી, વીજ તેમજ ઉષ્માનો વિસંવાહક (bad conductor) હોય છે; તે શૂન્યાવકાશ સહન કરી શકે છે; તે બરડ છે પણ ઊંચું દાબક સામર્થ્ય ધરાવે છે તેથી તે ઘણા ઉપયોગમાં આવે છે. કાચનાં આશરે 800 જેટલાં રાસાયણિક સંઘટનો (chemical compositions) મેળવવામાં આવ્યાં છે. કાચના ગુણધર્મ પ્રમાણે તેમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

સારણી 1 : કાચ ઉદ્યોગની કેટલીક મહત્વની ઘટનાઓ

સમયગાળો	ઘટનાની વિગત
ઈ. પૂ. 10,000થી 3,000	પહેલો માનવનિર્મિત કાચ
ઈ. પૂ. આશરે 1500થી 300	ઇજિપ્ત કાચકલાનું કેન્દ્ર, પ્લેટ કાચ દબાણથી બનાવવાની પદ્ધતિ શોધાઈ.
ઈ. પૂર્વે 300	ફૂંકીને કાચ બનાવવાની શરૂઆત થઈ.
ઈ. સ. આશરે 4	રોમ કાચકલાનું કેન્દ્ર, પારદર્શક પ્લેટ કાચ સૌપ્રથમ બનાવવામાં આવ્યો.
ઈ. સ. 476	રંગીન કાચનું ઉત્પાદન.
ઈ. સ. 1200	વેનિસ કાચકલાનું કેન્દ્ર, રંગહીન વેનેશિયન ક્રિસ્ટલ કાચબનાવવામાં આવ્યો. રંગહીન, પારદર્શક કાચનું ઉત્પાદન.
ઈ. સ. 1350	કાચ પર મીનાકામની શરૂઆત.
ઈ. સ. 1674	ઇંગ્લૅન્ડમાં સીસાનો કાચ બનાવવાની શરૂઆત થઈ.
ઈ. સ. 1790	ઉત્તમ પ્રકારનો પ્રકાશીય કાચ (optical glass) પ્રથમ ફ્રાન્સમાં બનાવવામાં આવ્યો.
ઈ. સ. 1897	યુ.એસ.માં પ્લેટ કાચ બનાવવા માટે કન્વેઇંગ બેલ્ટની શોધ.
ઈ. સ. 1903	યુ.એસ.માં કાચની શીશીઓ બનાવવાનું સ્વયંસંચાલિત યંત્ર શોધાયું. ઓવન ફ્રાન્સે પ્રથમ પ્લેટ કાચ બનાવ્યો.
ઈ. સ. 1908થી 1915	પાયરૅક્સ અને બોરો સિલિકેટ કાચ બનાવવાની પદ્ધતિનો વિકાસ.
ઈ.  સ. 1926	સંરક્ષિત કાચની શોધ.
ઈ. સ. 1931-38	તંતુકાચ બનાવવાની નવીન પદ્ધતિની શરૂઆત.
ઈ. સ. 1942	ફ્રેમ કાચની શોધ.

પ્રાચીન સંસ્કૃતિ પ્રમાણે માનવે ક્યારે કાચની શોધ કરી હશે કે તે બનાવ્યો હશે તે વિશે કોઈ માહિતી ઉપલબ્ધ નથી. પણ સૌપ્રથમ તેનો ઉલ્લેખ પ્લિનીએ કર્યો છે. પ્લિનીના કથન પ્રમાણે ફીનિશિયન વેપારીઓ જ્યારે દરિયાકિનારે રાંધતા હતા ત્યારે જે પાત્રને રાંધવા માટે ટ્રોના (કુદરતી હાઇડ્રસ સોડિયમ કાર્બોનેટ) પર મૂક્યું તે આકસ્મિક રીતે કાચનું બનેલું વાસણ માલૂમ પડ્યું. એમ કહેવામાં આવે છે કે ઈ. પૂ. 6000-5000માં ઇજિપ્તના લોકો સુંદર કારીગીરીવાળા કાચના મણકા (sham jewels) બનાવતા હતા અને ત્યારપછી ઈ. પૂ. 3000માં શણગાર માટેનાં સાધનોમાં કાચનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો. પથ્થર તેમજ ચિનાઈ માટીના મણકા પર વાદળીથી પીરોજા રંગના અપારદર્શક કાચનો ઢોળ ચડાવવામાં આવતો. ઈ. પૂ. 1500માં ઇજિપ્ત અને નજીકના પૂર્વના લોકોએ કાચ બનાવવાની કળામાં નિપુણતા મેળવી હતી. ઈ. પૂ. 50માં ફીનિશિયામાં ફૂંકીને કાચ બનાવવાની પદ્ધતિ શોધી કાઢવામાં આવી હતી જેમાંથી વિવિધ આકારનાં કાચનાં પાત્રો બનાવવામાં આવતાં. પછી કાચ બનાવવાની કળા રોમન સામ્રાજ્યમાં દાખલ થઈ. તે વખતે ફીનિશિયા, રોમ, ઇજિપ્ત, હ્રાઇનલૅન્ડ અને રહોનની ખીણમાં કાચ બનાવવાની કળાનો વિકાસ થયો. ત્યારથી કાચનાં પાત્રો સહેલાઈથી અને સસ્તા દરે મળવા માંડ્યાં.

રોમન સામ્રાજ્યના પતન પછી પશ્ચિમ યુરોપમાં કાચ બનાવવાના ઉદ્યોગની અગત્ય ઘટી. પણ બાયઝેન્ટિયમ, ગ્રીસ અને સીરિયામાં કાચ ઉદ્યોગની પ્રગતિ ચાલુ રહી. અગિયારમા સૈકાની શરૂઆતમાં પશ્ચિમ યુરોપમાં કાચ બનાવવાનાં નવાં સ્થાનો અસ્તિત્વમાં આવ્યાં. બોહેમિયામાં વૃક્ષની રાખમાંથી મળતા પોટાશનો ઉપયોગ કરી નીચા ગલનબિંદુયુક્ત કાચનું નિર્માણ કરવાનું શક્ય બન્યું. આ સમય દરમિયાન વેનિસમાં કાચનાં ઘણાં કારખાનાં અસ્તિત્વમાં આવ્યાં, જ્યાં નવા ઘટકો, નવા રંગો, જુદી જુદી ટૅકનિકો અને કાચ બનાવવાની કલાકારીગીરીનો વિકાસ થયો. પાયરોલ્યુસાઇટ(MnO₂)નો ઉપયોગ કરી અને લોહનું ઉપચયન (oxidation) કરી લીલા તેમજ બદામી કાચને બદલે સફેદ કાચ બનવા માંડ્યો. સોળમા સૈકાની શરૂઆતમાં ક્રિસ્ટેલો નામનો રંગહીન પારદર્શક કાચ બનાવવાની શરૂઆત થઈ. સત્તરમા સૈકામાં સાદા પ્રકારનાં મદ્યપાત્રો (wine glass) બનવા માંડ્યાં. ક્રિસ્ટેલો કાચ પર હીરા વડે નકશીકામ કરી જુદા જુદા પ્રકારની ડિઝાઇન અને રંગકામ દ્વારા કાચનાં સુંદર પાત્રો બનતાં થયાં. તે ઉપરાંત તેમાંથી ચકચકિત અરીસા પણ બનાવવામાં આવ્યા. વેનિસમાં કાચઉદ્યોગ સરકારના એકાધિકાર(state monopoly)માં ગણાતો અને તેનું ઉલ્લંઘન ગંભીર ગુનો ગણાતો. આમ છતાં ઘણા કારીગરો ત્યાંથી છટકી જઈને યુરોપના અન્ય ભાગમાં કાચ બનાવવાના ઉદ્યોગો સ્થાપિત કરવામાં સફળ નીવડ્યા હતા. સત્તરમા સૈકામાં વેનિસના ક્રિસ્ટેલો કાચની બરોબરી કરી શકે તેવો ક્રિસ્ટલ કાચ ઇંગ્લૅન્ડમાં બનવા લાગ્યો. શુદ્ધ દ્રવ્યો વાપરી Fe⁺⁺નું Fe⁺⁺⁺માં ઉપચયન કરી અને કાચની બનાવટમાં લેડ ઑક્સાઇડનો ઉપયોગ કરી રંગહીન પારદર્શક કાચ બનાવવામાં આવ્યો. લેડ ઑક્સાઇડના ઉપયોગથી બનતો કાચ વધુ વક્રીભવનાંક (refractive index) ધરાવે છે અને તેથી તેમાંથી કૅમેરા, ટેલિસ્કોપ, સૂક્ષ્મદર્શક વગેરે સાધનો માટેના લેન્સ બનાવાય છે. લંડન આ વખતે કાચ બનાવવાનું મુખ્ય મથક થઈ પડ્યું હતું. ઓગણીસમા સૈકામાં અગત્યનાં વૈજ્ઞાનિક સાધનો માટે કાચનો ઉપયોગ થતો હોવાને લીધે કાચ બનાવવાની પદ્ધતિ અને તેની ગુણવત્તામાં સુધારો થવા માંડ્યો. અમેરિકામાં (1608-1609) પહેલવહેલું કાચનું કારખાનું જેમ્સ ટાઉનમાં હતું જ્યાં બારીઓના કાચ, ઘરવપરાશનાં કાચનાં પાત્રો અને કાચની શીશીઓ બનાવવામાં આવતાં. 1869માં હાઉન્સે કોર્નિંગમાં કોર્નિંગ ગ્લાસ વકર્સની સ્થાપના કરી. આ કારખાનામાં દશ વર્ષ પછી એડિસનના પ્રથમ ઇલેક્ટ્રિકના દીવા માટે કાચનો બલ્બ બનાવવામાં આવેલો. 1888માં એડ્વર્ડ ડ્રુ મોન્ડ લિબેએ ટોલેડો ઓહાયોમાં 100 કારીગરોની મદદથી કાચના કારખાનાની સ્થાપના કરી, જે આજે પણ ચાલુ છે. અહીં માઇકેલ જે. ઑવેન્સે કાચની શીશીઓ બનાવવાનું સ્વયંસંચાલિત યંત્ર બનાવ્યું અને તે સાથે કાચ બનાવવાની એક ‘નવીન પદ્ધતિ’ની શરૂઆત કરી.

કાચ ઉદ્યોગની કેટલીક મહત્વની ઘટનાઓ સારણી 1માં દર્શાવી છે.

ઉપયોગ અને તેનું અર્થશાસ્ત્ર : કાચ અને કાચનાં પાત્રોની બનાવટના પ્રકાર સારણી 2માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. કાચના ઘણા ઉપયોગ છે, પણ તેની અનેકવિધ ઉપયોગિતા અને અગત્ય કાચના જુદા જુદા પ્રકારનાં વર્ણન પરથી મળી શકે છે. 1977ના આંકડા પ્રમાણે એકલા તે વર્ષમાં જ યુ.એસ.માં 70,000 લાખ ડૉલરનો કાચ બનાવવામાં આવેલો. તેમાં પણ અડધા ભાગનો કાચ મોટરકાર ઉદ્યોગ માટે વપરાશમાં લેવામાં આવેલો. ઉદ્યોગ માટેનાં મકાનોમાં ખાસ કરીને રંગીન કાચનો વપરાશ વધતો ગયો છે.

બંધારણ : કાચનાં હજારો સંરૂપણો (formulations) હોવા છતાં કાચનાં 90 % સંરૂપણો 2000 વર્ષ પૂર્વે હતાં તેવાં જ લગભગ છે. આમ છતાં તેમાં કેટલાક ફેરફાર કરવામાં આવેલા છે, તેને લીધે કાચના ગુણધર્મોમાં મોટું પરિવર્તન પણ જોવા મળે છે. મુખ્ય ઘટકોમાં શુદ્ધ રેતી, ચૂનો અને સોડાઍશ છે, જ્યારે અન્ય ઘટકો ગૌણ છે. પિગાળેલ ઑક્સાઇડની શ્યાનતા અને કાચના બંધારણ વચ્ચે સારો એવો નિકટનો સંબંધ છે. સામાન્ય રીતે ઉદ્યોગમાં વપરાતા કાચ નીચે આપેલા પ્રકારમાં વહેંચી શકાય :

(1) પિગાળેલ સિલિકા : સિલિકોન ટેટ્રાક્લોરાઇડનું તાપઅપઘટન (pyrolysis) કરી અથવા ક્વાર્ટ્ઝ અથવા શુદ્ધ રેતીને પિગાળીને, પિગાળેલ સિલિકા અથવા કાચસમ (vitreous) સિલિકા બનાવી શકાય છે. તેને ક્વાર્ટ્ઝ કાચ કહી શકાય નહિ. તેનું ગલનબિંદુ ઊંચું અને ઉષ્માપ્રસરણ નીચું હોય છે. આથી તેનો તાપપ્રતિરોધ ઊંચો હોય છે અને તે કારણસર સામાન્ય કાચના પ્રમાણમાં તે ઊંચું તાપમાન સહન કરી શકે છે. ઊંચું તાપમાન જરૂરી હોય ત્યાં તેનો ઉપયોગ થાય છે. પારજાંબલી કિરણો તેમાંથી પસાર થાય છે.

(2) આલ્કલી સિલિકેટ : ઉદ્યોગમાં વપરાતો બે ઘટકોવાળો કાચ આલ્કલી સિલિકેટ છે. રેતી અને સોડાઍશને અમુક પ્રમાણમાં ભેગાં કરી પિગાળવામાં આવે છે. તેને સોડિયમ સિલિકેટ કહેવામાં આવે છે, જેનું પ્રમાણ Na₂O.SiO₂થી Na₂O.4SiO₂ હોય છે. આ પ્રણાલી(system)ના સંતુલન ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કાચ ટેક્નોલૉજિસ્ટને વધુ સંકીર્ણ પ્રણાલીના કાચના ગુણધર્મોની સમજ માટે ઉપયોગી નીવડેલ છે. સોડિયમ સિલિકેટનું દ્રાવણ જેને જળકાચ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે તે કાગળ ઉદ્યોગમાં આસંજક (abrasive) તરીકે અને અગ્નિરોધનમાં ઉપયોગી હોય છે. ઊંચા પરમાણુભારવાળા આલ્કલી સિલિકેટ પ્રક્ષાલકો અને સાબુની બનાવટમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સારણી 2 : જુદા જુદા પ્રકારના કાચમાં રસાયણોનું પ્રમાણ (ટકામાં)

No.	SiO2	B2O3	Al2O3	Fe2O3	AS2O3	CaO	MgO	Na2O	K2O	PbO	ZnO	BaO	Sb2O3	LiO2	SO3
1	67.8		4.4			4.0	2.3	13.7	2.3						1.0
2	69.4		3.5	1.1		7.2		17.3
3	72.5		1.4			13.3		14.0
4	73.0		0.8			12.7	0.2	12.7
5	71.8		1.4	0.1		8.9	3.3	14.3							0.3
6	70.6		0.8	0.1		10.6	0.1	17.0							0.8
7	72.7		0.5	0.1		13.0		13.2					0.2		0.4
8	72.0					10.2		14.9							0.8
9	72.4		0.8	0.4		5.3	3.7	17.4
10	66.4	4.0	2.4				5.2	15.6			6.2
11	81.0	12.5	2.0					4.5						1.0
12	72.4		1.0	0.1		8.1	0.2	18.1				0.2
13	67.2				0.5	0.9		9.5	7.1	14.8
14	96.3	2.9	0.4
15	100.0
16	55.0	10.0	14.0			13.0	5.0	0.5				1

નોંધ : (1) ઇજિપ્શિયન 1500 ઈ. પૂ.; (2) પોમ્પિયન બારી; (3) બારી, અમેરિકન સિલિન્ડર, ઓગણીસમી સદી; (4) બારી, મશીન સિલિન્ડર, 1920, (5) બારી, ફોરકોલ્ટ, 1929, અમેરિકન; (6) બારી ફોરકોલ્ટ, યુરોપિયન; (7) પ્લેટ SbO₂ સહિત; (8) સોડા-લાઇમ પાત્ર, અમેરિકન 1949; (9) વીજળીનો ગોળો; (10) જેના પ્રયોગશાળા, 1910 પહેલાં; (11) પાયરૅક્સ પ્રયોગશાળા; (12) ટેબલપાત્ર, સોડા-લાઇમ; (13) ટેબલપાત્ર, લેડ સ્ફટિક; (14) વ્યાકોર 96 % સિલિકા; (15) પિગાળેલ સિલિકા; (16) ‘E’ કાચ તાંતણા માટે.

(3) સોડા–લાઇમ કાચ : કાચના કુલ ઉત્પાદનનો 95 % કાચ આ પ્રકારનો હોય છે. દરેક પ્રકારનાં કાચનાં પાત્રો, સપાટ કાચ (flat glass), મોટર કારના કાચ, બારીના કાચ, ટમ્બલર અને ટેબલ પરનાં કાચ-પાત્રોનો તેમાં સમાવેશ થાય છે. આ જાતના કાચની ક્ષમતામાં ઘણો સુધારો થયો છે પણ તેનું બંધારણ તેનું તે જ રહ્યું છે, જે આ પ્રમાણે છે : (1) SiO₂ 70 % – 74 %, (2) CaO 8 % – 13 %, (3) Na₂O 13 % – 18 %. આ જાતના કાચ નીચા તાપમાને પીગળે છે, સારી શ્યાનતા ધરાવે છે અને તેનું વિકાચન (devitrification) થતું નથી પણ ઊંચા તાપમાને તેના પર કાર્ય થઈ શકતું નથી. આ પ્રકારના કાચના ઉત્પાદનની યાંત્રિકીમાં સારો એવો ફેરફાર અને મદ્યઉદ્યોગને લીધે તેને માટેના પાત્રની બનાવટમાં ઘણો સુધારો થયો છે. આલ્કલી ઘટક ઓછો રાખી અને ઍલ્યુમિના અને લાઇમ ઘટકમાં વધારો કરવામાં આવે છે, જેને લીધે આ જાતનો કાચ સહેલાઈથી પીગળતો નથી અને રસાયણરોધી બને છે. પહેલાંના કાચ કરતાં તેનો દેખાવ સારો હોય છે. આ કાચની બનાવટમાં વપરાતાં રસાયણો વધુ શુદ્ધ સ્થિતિમાં હોય છે; તેમાં સેલેનિયમ રંગહારક (bleaching agent) તરીકે વપરાય છે. Na₂O-CaO-SiO₂ પ્રણાલીના ફેઝ-ડાયગ્રામના અભ્યાસને લીધે કાચની બનાવટમાં બહુ જ ચોકસાઈ આવી છે અને વધુ ક્ષમતાવાળો કાચ બનાવવાનું શક્ય બન્યું છે.

(4) સીસા–કાચ : CaOને બદલે લેડ ઑક્સાઇડ વાપરવાથી મળતા કાચના વક્રીભવનાંક અને વિસર્જનાંક (dispersion) ઘણા ઊંચા હોય છે. તેનો ઉપયોગ ર્દક્કાચ (optical glass) તરીકે કરવામાં આવે છે. 92 % લેડયુક્ત કાચ બનાવવામાં આવેલો છે. (ઘનતા 8.0, વક્રીભવનાંક 2.2). સુંદર કર્તનકાચ(cut glass)નો ચળકાટ કાચમાંના લેડને લીધે હોય છે. વીજ-અવરોધ ઊંચો હોવાને લીધે વીજળીના ગોળા, નિયૉન દીપન નળીઓ અને રેડિયો ગનની બનાવટમાં તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ કાચનો ઉપયોગ નાભિકીય વિકિરણના કવચ (nuclear radiation shield) તરીકે વિશેષ પ્રમાણમાં કરવામાં આવે છે.

(5) બોરોસિલિકેટ કાચ : આ કાચમાં 10 %થી 20 % B₂O₃, 80 %થી 90 % સિલિકા અને 10 %થી ઓછો Na₂O હોય છે. આ કાચનો પ્રસરણગુણાંક નીચો હોય છે, સારો આઘાતપ્રતિરોધ ધરાવે છે, રાસાયણિક રીતે સ્થિર છે અને ઊંચો વિદ્યુતઅવરોધ ધરાવે છે. પ્રયોગશાળામાં વપરાતાં કાચનાં સાધનો બોરોસિલિકેટ કાચનાં હોય છે. તેનું ટ્રેડ નામ ‘પાયરૅક્સ’ છે. ‘કોર્નિંગ’ કાચ પણ બોરોસિલિકેટ કાચ જ છે. આ ઉપરાંત કેટલાક ‘પાયરૅક્સ’ કાચ ઍલ્યુમિનો સિલિકેટ કાચ પણ હોય છે. ઊંચા દબાણવાળા વિસંવાહકો, વૉશર્સ, કાચની નળીઓ અને ટેલિસ્કોપના ર્દક્કાચની બનાવટમાં પણ તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે; દા.ત., માઉન્ટ પાલોમર પરની વેધશાળામાં 500 સેમી.ની ડિસ્ક આ કાચની બનેલી છે.

(6) વિશિષ્ટ પ્રકારનો કાચ : રંગીન અને પડ ચડાવેલ કાચ અર્ધપારદર્શક (opal), સુરક્ષાકાચ, ર્દક્કાચ, ફોટોક્રોમિક કાચ અને સિરેમિક્સ કાચનો સમાવેશ આમાં થાય છે.

(7) કાચ તંતુઓ (glass fibres) : વિશિષ્ટ પ્રકારના કાચમાંથી તાંતણા બનાવવામાં આવે છે જે સિલિકા 55 % અને આલ્કલીનું નીચું પ્રમાણ ધરાવે છે. તે બહારના વાતાવરણ સામે રક્ષણ આપે છે. ઉપર પ્રમાણેના કાચના ઉત્પાદનમાં શુદ્ધ રેતી, સોડાઍશ, સૉલ્ટ કેક (Na₂SO₄), ચૂનાનો પથ્થર અથવા ચૂનો વગેરેની મોટા જથ્થામાં જરૂર પડે છે. આ ઉપરાંત લેડ ઑક્સાઇડ, પર્લ ઍશ (K₂CO₃), સૉલ્ટ પીટર, બોરેક્સ, બોરિક ઍસિડ, આર્સેનિક ટ્રાયૉક્સાઇડ, ફેલ્ડસ્પાર, ફ્લોરસ્પાર, ઉપરાંત વિવિધ ધાતુના ઑક્સાઇડ, કાર્બોનેટ અને રંગીન કાચ માટે અન્ય ક્ષારોની જરૂર પડે છે. કાચના છેવટના પરિષ્કરણ પ્રક્રમો(operations)માં અપઘર્ષકો (abrasives) અને HF જેવાં રસાયણોની જરૂર પડે છે.

રેતી : શુદ્ધ રેતી જરૂરની હોય છે. તેમાં લોહની અશુદ્ધિ ક્કાચ માટે 0.015થી ઓછી અને ટેબલ પર વપરાતાં પાત્રો માટે 0.45 % ઓછી હોવી જરૂરી છે.

સોડા (Na₂O) : આ માટે સોડાઍશ (Na₂CO₃), NaHCO₃, સૉલ્ટ કેક (Na₂SO₄) અને NaNO₃ વપરાય છે. NaNO₃ વાપરવાથી Fe²⁺નું Fe³⁺માં ઉપચયન થાય છે અને કાચનો લીલો રંગ દૂર થાય છે. આ ઉપરાંત તેના ઉપયોગથી કાચ બનાવવા માટે નીચું તાપમાન પણ વાપરી શકાય છે.

લાઇમ (CaO) : ચૂનાનો પથ્થર, ડૉલોમાઇટ(CaCO₃, MgCO₃)ને ગરમ કરતાં CaO મળે છે; સાથે MgO પણ બને છે.

ફેલ્ડસ્પાર : તેનું સામાન્ય સૂત્ર R₂O.Al₂O₃, 6SiO₂ છે, જ્યાં R₂O Na₂O અને K₂O અથવા બન્નેનું મિશ્રણ હોય છે. Al₂O₃ વાપરવાથી કાચનું ગલનબિંદુ નીચું જાય છે અને કાચનું બિનકાચીકરણ થતું અટકે છે.

બોરેક્સ : આ એક ગૌણ ઘટક છે, તે કાચ માટે Na₂O અને બોરિક ઍસિડ પ્રદાન કરે છે. તેમાંથી બોરો-સિલિકેટ કાચ બને છે. બોરિક ઍસિડ વાપરવાથી પણ બોરો-સિલિકેટ કાચ મળે છે, પણ તે બોરેક્સ કરતાં મોંઘો હોય છે.

સૉલ્ટ કેક, Na₂SO₄ : કાચ માટેનો આ પણ એક ગૌણ ઘટક છે. આ ઉપરાંત (NH₄)₂SO₄ અને BaSO₄નો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. કાચમાંના પરપોટા દૂર કરવા AS₂O₃ વપરાય છે. કાચમાંનો લીલો રંગ (Fe²⁺ને લીધે) દૂર કરવા NaNO₃ અથવા KNO₃ વપરાય છે. ટેબલ પર વપરાતાં પાત્રો અને ક્કાચ આ કાચમાંથી બનાવવામાં આવે છે.

કુલેટ એક પ્રકારનો નિરુપયોગી કાચનો ભૂકો છે. તે કાચની બનાવટમાં ઓછામાં ઓછા 10 % અને વધુમાં વધુ 80 % જેટલો વપરાય છે. કાચની ભઠ્ઠીઓમાં વિશિષ્ટ પ્રકારની ઉષ્માસહ (refractory) ઈંટોનાં ચોસલાંની જરૂર પડે છે. સિન્ટર્ડ ઝિરકોના, ઍલ્યુમિના, મ્યુલાઇટ, મ્યુલાઇટ ઍલ્યુમિના, વિદ્યુતઢાળિત (electrocast) ઝિરકોનિયા-ઍલ્યુમિના-સિલિકા, ઍલ્યુમિના અને ક્રોમ ઍલ્યુમિના કાચ ઉત્પાદન માટેની ટાંકીઓ બનાવવામાં વિશિષ્ટ છે. આલ્કલી રજ અને બાષ્પને લીધે હવે બેઝિક ઉષ્માસહોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ : કાચની બનાવટમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે બતાવી શકાય :

Na₂CO₃ + aSiO₂ → Na₂O . aSiO₂ + CO₂ ………..(1)

CaCO₃ + bSiO₂ → CaO . bSiO₂ + CO₂  …………..(2)

Na₂SO₄ + cSiO₂ + C → Na₂O.cSiO₂ +SO₂+CO  …………..(3)

સમીકરણ (3)ની પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે બતાવી શકાય :

Na₂SO₄ + C → Na₂ SO₃ + CO₂ ……………………..(4)

2Na₂SO₄ + C → 2Na₂SO₃ + CO₂ ………………………(5)

Na₂SO₃ + cSiO₂ → Na₂O c SiO₂ + SO₂ ………….(6)

Na₂O/SiO₂ અને CaO/SiO₂માંનો ગુણોત્તર મોલર પ્રમાણમાં હોતો નથી. Na₂O/1.8 SiO₂ ગુણોત્તર હોય છે. બારીના કાચમાં 1.5 મોલ Na₂O 1 મોલ CaO અને 5 મોલ SiO₂નો ગુણોત્તર હોય છે.

કાચ ઉત્પાદન માટે નીચેના પ્રક્રમો ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે : (1) કાચા માલને સંયંત્ર (plant) સુધી લઈ જવો, (2) કાચા માલનું નાના કદમાં પરિવર્તન કરવું, (3) કાચા માલનો સંગ્રહ કરવો, (4) કાચા માલનું વજન કરી, સંયંત્ર પર લઈ જઈ, તેનું મિશ્રણ બનાવી કાચની ભઠ્ઠીમાં મોકલવો, (5) ઇંધનથી કાચ બની શકે તેવું તાપમાન મેળવવું, (6) સંયંત્રમાં કાચ બનવાની પ્રક્રિયા થવી, (7) ઉષ્માઊર્જાનો ફરીથી ઉપયોગ કરવો, જેથી ઇંધનનો બચાવ થાય, (8) કાચનાં પાત્રોને આકાર આપવો, (9) કાચના પાત્રનું તાપાનુશીતન (annealing) કરવું, (10) પરિષ્કૃત કાચની બનાવટ.

નાનાં સંયંત્રોમાં કાચા માલ અને કાચની હેરફેર હાથ વડે કરવામાં આવે છે, જેને લીધે કાચ અને કાચા માલનું ડસ્ટિંગ થયા કરતું હોય છે. પણ હાલમાં આ બધી જ પ્રક્રિયા સ્વયંસંચાલિત અને સતત હોય છે, જ્યાં ડસ્ટિંગ થવા દેવામાં આવતું નથી.

કાચ ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા ચાર વિભાગમાં વહેંચી શકાય : (1) પિગાલન (melting), (2) ઓપ અથવા આકાર આપવો, (3) તાપાનુશીતન, (4) પરિષ્કૃત કાચ તૈયાર કરવો.

(1) પિગાલન : કાચ ઉત્પાદનમાં કાચા માલને પિગાળવા મૂસ(pot)-ભઠ્ઠી અથવા ટાંકી(tank)-ભઠ્ઠીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. મૂસભઠ્ઠી વિશિષ્ટ પ્રકારની માટીની અથવા પ્લૅટિનમ ધાતુની બનાવેલી હોય છે. તે 2 ટન અથવા તેથી ઓછા પ્રમાણમાં કાચદ્રવ્યોને પિગાળવા અને ખાસ કરી ક્કાચ અથવા કળાકારીગીરી માટેના વિશિષ્ટ કાચ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. ટાંકી-ભઠ્ઠી વિશિષ્ટ પ્રકારની ઉચ્ચતાપસહ દ્રવ્યની બનાવેલી અને 38 × 9 × 1.5 મીટર કદની અને 1,350 ટન કાચદ્રવ્યને પિગાળી શકાય તેવી વ્યવસ્થાવાળી હોય છે. કેટલીક ભઠ્ઠી ઘાણ(batch)માં કાર્ય કરે છે, જ્યારે કેટલીક ભઠ્ઠી સતત કાર્ય કરતી હોય છે. નાની ભઠ્ઠીમાં દિવસના 1થી 10 ટન દ્રવ્ય પિગાળવામાં આવે છે; તેને દિવસ-ભઠ્ઠી (day tank) કહેવામાં આવે છે. બંને પ્રકારની ભઠ્ઠીઓમાંની દીવાલ અમુક સમય પછી નકામી થઈ જાય છે. તેથી દીવાલની બનાવટમાં ખાસ કાળજીપૂર્વક દ્રવ્ય વાપરવું પડે છે. દિવસ-ભઠ્ઠી કાં તો વિદ્યુતથી અથવા બળતણવાયુથી ગરમ કરવામાં આવે છે. આ ઉપરાંત હાલમાં પુનર્જનનીય ભઠ્ઠીઓ(regenerative furnaces)નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ પ્રકારની ભઠ્ઠી આકૃતિ (1)માં બતાવવામાં આવી છે. હવાને પ્રથમ ગરમ કરી તેમાં વાયુને બાળતાં જોઈતું તાપમાન (1200^oથી 1500^o સે.) મળી રહે છે, જે કાચદ્રવ્યને પિગાળી શકે છે. નિયંત્રણ કાર્યકોષ્ટનો તેમજ બળતણ અને હવાના મિશ્રણનો એવી રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે કે ઇંધનનું નિયંત્રણ થાય. આમ છતાં મોટાભાગની ઊર્જા વિકિરણને કારણે નકામી જાય છે. આ ઉપરાંત ભઠ્ઠીનું તાપમાન જોઈએ તે કરતાં વધુ ન થાય અને ભઠ્ઠીની દીવાલને પિગાળેલ કાચથી નુકસાન ન થાય તે માટે દીવાલને ઠંડી કરવા સારુ દીવાલમાં પાણીની નળીઓ રાખવામાં આવેલી હોય છે.

(2) ઓપ અને આકાર આપવો : પિગાળેલ કાચને યાંત્રિક રીતે અથવા હાથ વડે જરૂરિયાત પ્રમાણે ઓપ અથવા આકાર આપવામાં આવે છે. પિગાળેલ અવસ્થામાં કાચશ્યાન પ્રવાહી હોય છે. ઠંડું પડતાં તે ઘન પદાર્થમાં ફેરવાઈ જાય છે. આ પ્રક્રિયા ઘણી ઝડપથી કરવાની હોય છે કારણ કે ઉષ્માવહન, ધાતુસ્થિરતા વગેરે સમસ્યાનું નિવારણ અટપટું છે. છતાં આ યંત્ર આ બધું જ કાર્ય કરી શકે છે. તે કાચ-ઇજનેરીની એક મહત્વની સિદ્ધિ ગણી શકાય. યાંત્રિક રીતે મેળવેલા કેટલાક કાચ નીચે વર્ણવેલા છે.

બારીનો કાચ : પ્રાચીન સમયમાં ઘણાં વર્ષો સુધી આ પ્રકારનો કાચ બનાવવા માટે પિગાળેલ કાચનો લચકો (gob) ફૂંકણી પર લઈ હવા ફૂંકી જે નળાકાર મળતો તેને બે ભાગમાં કાપી, ભઠ્ઠીમાં ફરીથી ગરમ કરી તેને દબાણ તળે સપાટ બનાવવામાં આવતો. હાલ તેને કોલબર્નની અથવા ફોરકાલેટની સુધારેલી સતત યાંત્રિક પદ્ધતિથી બનાવવામાં આવે છે, જે આકૃતિ (2)માં બતાવવામાં આવી છે.

પ્લેટ કાચ : મોટી સતત ટાંકી-ભઠ્ઠીમાં કાચદ્રવ્યને પિગાળ્યા બાદ, તેને શુદ્ધીકરણ વિભાગમાંથી પસાર કરી ઉચ્ચતાપસહ નિર્ગમમાંથી પસાર થયા પછી પાણીથી ઠંડા કરેલા બે રોલરની વચ્ચેથી પસાર કરવામાં આવે છે, જ્યાં તે પ્લાસ્ટિક રિબન જેવો આકાર ધારણ કરે છે. તેને આગળ વધુ ગતિથી પાણીથી ઠંડા કરેલા બીજા નાના રોલરમાંથી પસાર કરી મળતા રિબન પ્રકારના કાચને લાંબી તાપાનુશીતન ભઠ્ઠી(lehr)માંથી પસાર કરી તેને જરૂરિયાત પ્રમાણેની લંબાઈ પ્રમાણે કાપીને ઘસીને પૉલિશ કરવામાં આવે છે. અત્યારનાં યંત્રોમાં આ પ્રક્રિયા સ્વયંસંચાલિત રીતે થયા કરે છે, જેમાં ઘસવાની અને પૉલિશિંગની ક્રિયા કાચની બંને બાજુએ એકીસાથે થતી હોય છે.

ફ્લોટ કાચ : આ એક ઉત્કૃષ્ટ પ્રકારનો પ્લેટ કાચ છે, તે ઇંગ્લૅન્ડના પિલ્કિંગ્ટન ભાઈઓએ વિકસાવેલો છે. અગ્નિ દ્વારા પૉલિશ કરેલો આ કાચ પરાવર્તન (reflectance) અને ઘસારાની બાબતમાં સર્વોત્તમ પુરવાર થયેલો છે. ફ્લોટ પદ્ધતિમાં કાચના દ્રવ્યને ટાંકી-ભઠ્ઠીમાં (જુઓ આકૃતિ 2) પિગાળી, સાંકડી નળીમાંથી પસાર કરી અને શુદ્ધીકરણ વિભાગમાં જોઈએ તે પ્રમાણમાં પસાર કરવામાં આવે છે (જુઓ આકૃતિ 3). પિગાળેલ કાચને ઑક્સિજનવિહીન ભાગમાં રાખેલી પિગાળેલ કલાઈ પર લઈ જવામાં આવે છે. અહીંનું તાપમાન પણ નિયંત્રિત કરેલું હોય છે, જેથી કાચમાંની ક્ષતિ દૂર થાય છે.

અને બંને બાજુથી સપાટ અને સમાંતર કાચનું ઉત્પાદન થાય છે. Pittsburgh Plate Glass (PPG) Companyએ 1975માં સુધારેલી પદ્ધતિ આકૃતિ 3માં બતાવવામાં આવેલી છે, જેમાં દિવસના 50,000 ચોમી. જેટલા કાચનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે. હાલમાં સપાટ કાચ આ પદ્ધતિ દ્વારા જ બનાવવામાં આવે છે.

તારયુક્ત અને ડિઝાઇન કરેલ (patterned) કાચ : આ કાચના ઉત્પાદન માટે પિગાળેલ કાચને ડિઝાઇન કરેલ કાચના રોલ વચ્ચે પસાર કરતાં જોઈતી ડિઝાઇન મળી શકે છે. આ કાચ રૂમનાં બારીબારણાં અને સ્નાનાગારમાં વપરાય છે, જ્યાં અંદરની વ્યક્તિ બહારની વ્યક્તિને જોઈ શકે પણ બહારની વ્યક્તિ અંદરની વ્યક્તિને જોઈ શકે નહિ. રોલમાં વચ્ચે જાળી રાખી હોય તો તેની ઉપરનીચે કાચ લાગી જાય છે અને તારયુક્ત રક્ષકકાચ(safety glass)નું ઉત્પાદન કરી શકાય છે.

ફૂંકીને બનાવેલો કાચ : કાચ ફૂંકવાની કળા ઘણા પ્રાચીન સમયથી જાણીતી છે. પહેલાં જુદા જુદા આકારના કાચ બનાવવા માટે પિગાળેલ કાચને ફૂંકણી દ્વારા મોઢેથી હવા ફૂંકીને કાચનાં જોઈતા આકારનાં પાત્રો બનાવવામાં આવતાં. યાંત્રિક રીતે શીશીઓ બનાવવા માટે હવાના દબાણ દ્વારા વચ્ચેનો પોલો ભાગ બનાવવામાં આવે છે. આંશિક રીતે તેમજ પૂર્ણ રીતે ફૂંકીને શીશીઓ બનાવવાનાં અનેક પ્રકારનાં યંત્રો જાણીતાં છે. ગોળા અને ટમ્બલરના ઉત્પાદન માટે શોષણ-ભરણ (suction feed) પ્રકારના યંત્રનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. બીજા પ્રકારમાં લચકા-ભરણ (gob-feed) પ્રકારનાં યંત્રનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં ફૂંકેલા કાચનાં બધા જ પ્રકારનાં પાત્રો બનાવી શકાય છે અને તેમાં દબાણ, ફૂંકવું અથવા દબાણ અને ફૂંકવું બંને પ્રક્રિયા સાથે થાય તેવી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

શોષણ-ભરણ પ્રકારમાં છીછરી ગોળ ફરતી ટાંકીમાંનો (પિગાળેલ) કાચ શોષણથી બીબામાં ખેંચાય છે. ત્યારપછી બીબું કાચની સપાટીથી દૂર થાય છે; ત્યાં તે ઊઘડે છે અને નીચે આવે છે. તેમાં આંશિક રીતે તૈયાર થયેલ પાત્રને ઉપરથી પકડવામાં આવેલું હોય છે. ત્યારપછી બીબાં ઊંચે તેની જગ્યાએ આવે છે, જ્યાં તેમાં ભારે દબાણે હવા ફૂંકવામાં આવે છે, તેથી કાચ બીબામાં બરાબર ગોઠવાઈ જાય છે અને કાચના પાત્રનો પૂર્ણ આકાર બની રહે છે. બીબું ખૂલે છે અને કાચનું પાત્ર આગળ ધકેલાય છે અને આમ આ પ્રક્રિયા સ્વયં ચાલ્યા કરે છે. લચકા-ભરણ પદ્ધતિમાં પિગાળેલો કાચ વહીને છિદ્રમાંથી જોઈતા પ્રમાણમાં લચકા સ્વરૂપે ગળણીમાં થઈ પેરિસન બીબામાં પ્રવેશે છે (આકૃતિ 4). ત્યાં તે નીચે આવે છે (42). નીચેથી તેમાં હવા ફૂંકાય છે (43) અને બીબું ઊલટું થઈને શીશીને સીધી કરે છે (44). તેને ફરીથી ગરમ કરી અને ફરીથી તેમાં છેવટની હવા ફૂંકાય છે અને કાચનું પાત્ર બીબાના આકાર પ્રમાણે આકાર ધારણ કરે છે, તેને બીબામાંથી છૂટું પાડી ટેબલ આગળ ઉષ્માસહ ભઠ્ઠીમાંથી પસાર કરીને ઠંડું પાડવામાં આવે છે. આ આખી પ્રક્રિયા સ્વયંસંચાલિત હોય છે.

સ્વયંસંચાલિત બૉટલ-બ્લોઇંગ યંત્રો બે ગોળાકાર ટેબલનાં બનેલાં હોય છે. એકને પેરિસન-મોલ્ડ ટેબલ અને બીજાને બ્લો-મોલ્ડ ટેબલ કહેવામાં આવે છે. પિગાળેલા કાચથી પાત્ર સુધીના બધા જ પ્રક્રમો આ બે ટેબલ પર થતા રહે છે. ટેબલ પરના આ પ્રક્રમો દબાણયુક્ત હવા અને વ્યસ્ત પિસ્ટનો દ્વારા કાર્યરત રહે છે. બીજા પ્રક્રમોનું સંચાલન યાંત્રિક રીતે ચાલતી સમયમોટરથી થાય છે, જે આ યંત્રનો અગત્યનો મોંઘો અને મુખ્ય ભાગ કહી શકાય.

વીજળીના ગોળા : પિગાળેલ કાચ ભઠ્ઠીના વલયાકાર છિદ્રમાંથી પસાર થયા પછી તેને પાણીથી ઠંડા કરેલા બે રોલરમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. એક રોલરમાં અંતર્ગોળાકાર ખાડા હોય છે, ત્યાં કાચની પટ્ટી (ribbon) પર ફોલ્લા ઉત્પન્ન થાય છે, જે આડા ચેઈન કન્વેયરનાં ગોળાકાર છિદ્રો સાથે એકાકાર થાય છે. આ છિદ્રો દ્વારા કાચ પોતાના વજનથી જ નીચે ઊતરે છે. દરેક છિદ્ર નીચે પરિભ્રમણ કરતું એક બીબું હોય છે. પટ્ટીની સપાટી અને કાચના ફોલ્લા તેમજ કન્વેયર છિદ્ર પર હવાનું નાળચું ગોઠવાઈ જાય છે. જેમ જેમ પટ્ટી આગળ જાય તેમ તેમ નાળચામાંથી હવા ફૂંકાય છે, તેને લીધે પટ્ટી પર કાચમાંથી પ્રાથમિક બ્લૉબ (blob) ઉત્પન્ન થાય છે. આ ફરતું બીબું હવે થોડું ઊંચું થાય છે અને બીજી વખત પહેલાં કરતાં ઓછા દબાણે હવા તેમાં ફૂંકાય છે અને બ્લૉબ હવે ગોળાનો આકાર ધારણ કરે છે. હવે બીબું ઊઘડી જાય છે અને નાની હથોડી વડે પટ્ટીમાંથી ગોળો છૂટો પાડે છે, જે કન્વેયર પટ્ટા દ્વારા લ્હેરના ટેબલ પર દાખલ થાય છે, જ્યાં ગોળાનું તાપાનુશીતન થાય છે. આ પ્રક્રમ માટે 8 મિનિટ લાગે છે છતાં આ યંત્ર દ્વારા મિનિટમાં 2000 વીજળીના ગોળા બનાવી શકાય છે.

ટેલિવિઝન ટ્યૂબ : હાલમાં 68 સેમી. લંબાઈની ટેલિવિઝન ટ્યૂબ બનાવવામાં આવે છે; તેના ત્રણ મુખ્ય ભાગ હોય છે. ફલક સ્ફુરદીપ્ત પડદો (face phosphorescent screen) જેના પર ચિત્ર પેદા થાય છે. પરિસ્પર્શક (envelope) અને ઇલેક્ટ્રૉન ગન અન્ય બે ભાગો છે. પરિસ્પર્શકના પાર્શ્વ ભાગમાં સ્ફુરદીપ્ત પદાર્થ સેટલિંગ કે ડસ્ટિંગથી લગાડવામાં આવે છે. રંગીન ટી.વી. ટ્યૂબ માટે, સ્ફુરદીપ્ત પડદાની અંદર લગાડવામાં આવે છે. ટ્યૂબને બળતણ વાયુથી કે વિદ્યુતની મદદથી સીલ કરવામાં આવે છે.

કાચની નળી : ડેનર પદ્ધતિમાં પિગાળેલ કાચને 30^o સે. પર રાખેલા અને ગોળ ફરતા પોલા ક્લેના સળિયાના ઉપલા છેડે દાખલ થવા દેવામાં આવે છે. હવે સળિયામાં છેડા પાસે કાચ આગળ વધે છે, જ્યાં તેને ખેંચીને નળી આકારમાં કાચ મેળવવામાં આવે છે. નળી માટે તાપાનુશીતનની જરૂર પડતી નથી. નળીનો વ્યાસ તથા તેની જાડાઈ વગેરે તાપમાન, નળી ખેંચવાનો વેગ અને ફૂંકાતી હવાના કદ પર આધાર રાખે છે.

કાચની ટાવર પ્લેટ્સ અને બબલ કૅપ્સ, ત્રિપાર્શ્વ અને અન્ય ર્દક્કાચ, રસોડાનાં કેટલાંક કાચપાત્રો, વિસંવાહકો, કેટલાક રંગીન કાચ, સ્થાપત્યના કાચ અને આવાં જ કાચનાં સાધનો હાથથી બીબાંકામ કરી બનાવેલાં હોય છે, જ્યારે કેટલાંક અર્ધસ્વયંસંચાલિત રીતે બનાવેલાં હોય છે. કદમાપક પૃથક્કરણ માટેના ફ્લાસ્ક અને વર્તુળાકાર પાયરૅક્સ કાચના કૉલમ વગેરે આના દાખલા છે.

(3) તાપાનુશીતન : પિગાળેલ કાચમાંથી પાત્ર બનાવ્યા પછી તેને ઠંડું પાડી સામાન્ય તાપમાને લાવવાની જરૂર પડે છે. જો ગરમ કાચના પાત્રને એકદમ ઠંડું કરવામાં આવે તો તેમાં વિકૃતિ ઉત્પન્ન થાય છે અને કાચનું પાત્ર તૂટી જાય છે, એટલે તે માટે બે પ્રક્રમો કરવા જરૂરી બને છે :

1. કાચના તાજા બનાવેલ પાત્ર(જેનું તાપમાન ઊંચું હોય છે)ને અમુક ક્રાંતિક (critical) તાપમાને લાંબો સમય સુધી રાખવામાં આવે છે, જેથી કાચમાં આંતરિક વિકૃતિ ઉત્પન્ન ન થાય.

2. વિકૃતિ પેદા ન થાય તે માટે ઊંચા તાપમાનેથી ધીમે ધીમે કાચને સામાન્ય તાપમાને લાવવો જરૂરી હોય છે. આ માટેની લ્હેર અથવા તાપાનુશીતન ભઠ્ઠી એક પ્રકારનો ગરમ ઓરડો હોય છે, જે ઉપરની બંને પરિસ્થિતિને અનુલક્ષીને કાર્ય કરે છે. કાચ-ટૅકનૉલૉજિસ્ટોએ કાચમાંના પ્રતિબળ (stress) અને દ્વિઅપવર્તન (birefringence) વચ્ચેના પરિમાણાત્મક સંબંધનો અભ્યાસ કરીને યાંત્રિક અને ઉષ્મા પ્રતિબળની સામે રક્ષણ મળે તેવી કાચ-ઉત્પાદનની પ્રક્રિયાનું નિર્માણ કર્યું છે. આ માટે સતત ચાલતી તાપાનુશીતન ભઠ્ઠી કાચ-ઇજનેરોએ બનાવી છે. એમાં સ્વયંસંચાલિત રીતે તાપમાનનું નિયંત્રણ થઈ શકે છે. આ રીતે વપરાતા બળતણની ઘણી કરકસર થઈ શકી છે.

(4) પરિષ્કરણ (finishing) : તાપાનુશીતન પામેલાં કાચનાં પાત્રોનું પરિષ્કરણ કરવું જરૂરી હોય છે. આ માટેની પ્રક્રિયામાં કાચપાત્રના સાધન પર શુદ્ધીકરણ (cleaning), અપઘર્ષણ (grinding), પ્રમાર્જન (polishing), કર્તન (cutting), વાલુકા ક્ષેપણ (sand blasting), ઢોળ ચઢાવવો (enamelling), ગ્રેડિંગ અને ગ્રેજિંગ વગેરે પ્રક્રિયાઓ કરવામાં આવે છે.

વિશિષ્ટ પ્રકારના કાચ અને તેનું ઉત્પાદન : (i) પિગાળેલ સિલિકા કાચ : પિગાળેલ સિલિકા કાચ અથવા વિટ્રિયસ સિલિકા, શુદ્ધ સિલિકાને પિગાળી બનાવી શકાય છે પણ તે પારદર્શક બનાવી શકાતો નથી. સિલિકોન ટ્રેટાક્લોરાઇડને બાષ્પ સ્વરૂપમાં ગરમ કરી કોર્નિગ કંપની આ કાચનું ઉત્પાદન કરે છે અને આ રીતે શુદ્ધ SiO₂નો કાચ મળે છે. આ પ્રક્રિયા ઘણા ઊંચા તાપમાને કરવાને લીધે તેમાંથી અન્ય અશુદ્ધિઓ દૂર થાય છે. (અશુદ્ધિ 1 ભાગ લાખ ભાગમાં.) તે વિશિષ્ટ પ્રકારના ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેનું ઉષ્માવિસ્તરણ (heat expansion) ઘણું નીચું હોય છે અને તેથી તે દૂરદર્શક યંત્રમાં વપરાતા અરીસા બનાવવામાં વપરાય છે. આવો 158 સેમી. વ્યાસનો અરીસો યુ.એસ.ની નૌકાસેનાની વેધશાળામાં વાપરવામાં આવેલો છે. વ્યકોર સિલિકાનું વધારે પ્રમાણ (96 %) ધરાવતો કાચ છે. તેમાં 3 % બોરિક ઑક્સાઇડ અને અન્ય ઍલ્યુમિના અને આલ્કલી હોય છે. પ્રથમ 75 % સિલિકાયુક્ત બોરોસિલિકેટ પિગાળેલ કાચ બનાવવામાં આવે છે; તેને જોઈતો આકાર આપવામાં આવે છે; તેને ઠંડો પાડી સહેજ ગરમ કરી તાપાનુશીતન કરતાં કાચનું આ પાત્ર બે જુદા જુદા ફેઝમાં વહેંચાઈ જાય છે, જેમાંના એક ફેઝમાં બોરિક અને આલ્કેલાઇન ઑક્સાઇડનું પ્રમાણ ઘણું ઊંચું હોય છે. તેમાંના એક ભાગની 10 % HCl સાથે પ્રક્રિયા કરતાં તે તેમાં ઓગળી જાય છે અને તેમાંની અન્ય અશુદ્ધિઓ પણ દૂર થાય છે. તેને ફરીથી ગરમ કરી તેમાંથી પાણી દૂર કરવામાં આવે છે, જેથી તેનું છિદ્રાળુ સ્વરૂપ દૂર થાય છે. આ દરમિયાન તે પાત્ર 14 % જેટલું સંકોચન પામે છે. આ રીતે મળેલ કાચના પાત્રને લાલચોળ ગરમ કરી અને બરફના પાણીમાં સીધું ઠંડું પાડવામાં આવે તોપણ તે તૂટતું નથી. તેની HF સાથે અન્ય કાચ કરતાં ઓછી પ્રક્રિયા થાય છે અને બીજા ઍસિડની કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી. તેનું સંકોચન એકસરખું થતું હોવાને લીધે તેનો મૂળ આકાર બદલાતો નથી.

રંગીન અને ઢોળ ચઢાવેલ કાચ : ઘણા સૈકા સુધી આ પ્રકારના રંગીન કાચ ફક્ત કલાકારીગીરી માટે જ બનાવવામાં આવતા, પણ હવે વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો અને યાંત્રિકીમાં તેમનો ઉપયોગ થવા લાગ્યો છે. તેથી આવા કાચનું ઘણા જુદા જુદા રંગમાં ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. રંગીન કાચ ત્રણ પ્રકારમાંથી ગમે તે એક પ્રકારનો હોઈ શકે : (ક) કાચના દ્રાવણમાં ઉમેરેલા પદાર્થો જે તે અમુક ચોક્કસ તરંગલંબાઈના પ્રકાશનું અવશોષણ (absorption) કરે, જેને લીધે કાચ રંગીન દેખાય છે. આ માટે Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni અને Cuના ઑક્સાઇડનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આમાં પણ બે પેટાવિભાગ છે : (1) ઉમેરેલા પદાર્થના રાસાયણિક બંધારણ પર આધારિત અને (2) તેના ઉપચયન આંક પર આધારિત. પ્રથમ પ્રકારમાં જ્યારે NiOને સોડિયમ લેડ ગ્લાસમાં વાપરવામાં આવે ત્યારે તે કાચ તપખીરિયા રંગનો હોય છે અને પોટાશ કાચમાં વાપરેલો હોય તો તેનો રંગ લવંડર હોય છે. તે જ પ્રમાણે ક્રોમિયમ ઑક્સાઇડ તેની બેઝિક કે ઍસિડિક અવસ્થા પ્રમાણે કાચને લીલાથી નારંગી રંગ આપી શકે છે. (ખ) બીજા પ્રકારમાં રંગવિહીન કાચમાં ઉષ્માપ્રક્રિયાથી તેમાં કલીલના કણોના અવક્ષેપનને લીધે રંગ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. દા.ત., સોનું કલીલ અવસ્થામાં કાચમાં સોનેરી રંગ ઉત્પન્ન કરે છે. (ગ) કેટલાક નાના અથવા મોટા રંગીન કાચ પોતે જ રંગીન હોય છે. દા.ત., લાલ સેલેનિયમ ઑક્સાઇડ (SeO₂) જે ટ્રાફિક સિગ્નલમાં વપરાય છે તે કાચને લાલ રંગ પ્રદાન કરે છે. ઢોળ ચઢાવેલ કાચમાં રંગવિહીન કે રંગીન ધાતુની પારદર્શક ફિલ્મ ચઢાવવામાં આવે છે. ઢોળ ચઢાવેલ કાચ સ્થાપત્યમાં પ્રકાશનાં કિરણોના પારગમન અથવા પરાવર્તન માટે વપરાય છે. અર્ધપારદર્શક કાચ પિગાળેલ અવસ્થામાં પારદર્શક હોય છે, પણ આકાર આપી ઠંડો પાડવામાં આવે ત્યારે તે અર્ધપારદર્શક બની જાય છે.

સુરક્ષા કાચ : બે મુખ્ય વિભાગમાં વહેંચી શકાય છે : (1) પટલિત (laminated) સુરક્ષા કાચ અને (2) ઉષ્માસમર્થિત (heat strengthened or case-hardened) સુરક્ષા કાચમાં ગણવામાં આવે છે.

પટલિત સુરક્ષા કાચ : આ કાચમાં કાચનાં બે પડ વચ્ચે પ્લાસ્ટિક જેવાં કે સેલ્યુલોઝ નાઇટ્રેટ, સેલ્યુલોઝ એસેટેટ કે પોલિવિનાઇલ બ્યુટીરાલ રેઝિન લગાડવામાં આવે છે. પોલિવિનાઇલ બ્યુટીરાલ વાપરી બનાવેલ પટલિત કાચ વધુ પારદર્શક હોય છે. બે કાચનાં પડ વચ્ચે મૂકેલ પ્લાસ્ટિકને સીલ કરવા કોઈ અન્ય પદાર્થની જરૂર પડતી નથી.

ઉષ્માસમર્થિત કાચ : આ કાચ આમ તો ઘણો મજબૂત હોય છે પણ તેનું ઉપરનું પડ તૂટી જતાં આખા કાચના ચૂરેચૂરા થઈ જાય છે કારણ કે અંદરની બાજુ ઊંચો તનાવ (strain) હોય છે. તેને દૂર કરવા તાપાનુશીતનનું નિગમન કરવામાં આવે છે જેથી કાચમાંનો તનાવ એકસરખો છતાં ઘણો નીચો થાય. આ માટે કાચ બન્યા પછી તેને ફરીથી 425^o સે. તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, જે તેના પિગાળ-બિંદુથી થોડું નીચું હોય છે. ત્યારપછી તેનું હવામાં અથવા પિગાળેલ મીઠામાં કે તેલમાં મજ્જશીતન (quenching) કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન કાચની બહારની સપાટી ઝડપથી ઠંડી પડે છે અને સખત બને છે જ્યારે અંદરનો ભાગ ધીમેથી અને સતત ઠંડો પડ્યા કરે છે અને સંકોચન પામે છે. બહારની કાચની સપાટી સંકોચાયેલ ભાગ પર દબાણ કરે છે અને અંદરનો ભાગ તેટલા પ્રમાણમાં સમકારી તનાવ ઉત્પન્ન કરે છે અને આ રીતે કાચ ત્રણગણો મજબૂત બને છે. કેમકોર આવો જ પણ રાસાયણિક રીતે મજબૂત કરેલો કાચ છે. સોડિયમ કાચને પિગાળેલ લિથિયમ ક્ષારની કૂંડીમાં બોળવામાં આવે ત્યારે સોડિયમ કાચની ઉપરની સપાટી પર લિથિયમ કાચનું પડ લાગે છે. લિથિયમ ક્ષારનો પ્રસરણાંક નીચો હોવાને લીધે તેને ઠંડો પાડતાં અંદરના સોડિયમ કાચ કરતાં ઓછું સંકોચન પામે છે. આવા કાચને વાળી શકાય છે તેમ જ વળ આપી શકાય છે. તે સામાન્ય કાચની જેમ સહેલાઈથી તૂટી જતો નથી.

ફોટોફૉર્મ કાચ : આ એક પ્રકારનો પ્રકાશસુગ્રાહી (photosensitive) કાચ છે. પોટૅશિયમ અને ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઇડવાળો લિથિયમ સિલિકેટ કાચ છે જેમાં થોડા પ્રમાણમાં સીરિયમ અને સિલ્વરનાં પ્રકાશસંવેદી સંયોજનો ઉમેરેલાં હોય છે. પારજાંબલી પ્રકાશની હાજરીમાં સીરિયમ વડે સિલ્વર પર સંવેદનક્રિયા બાદ તેનાં કેન્દ્ર બને છે જેમાં 600^o સે. તાપમાને તેની આજુબાજુ લિથિયમ મેટાસિલિકેટનું પ્રતિબિંબ ઊભું થાય છે. તેને 10 % HF વડે દૂર કરી શકાય છે. એક ડિઝાઇનવાળી નેગેટિવ તેના પર મૂકી તેને પ્રકાશમાં મૂકવામાં આવે તો તે કાચ પર તે ડિઝાઇન ઊપસી આવે છે. આ રીતે કાચ પર શીટ-ગ્લાસ ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ બોર્ડ બનાવી શકાય છે. આ પ્રક્રિયાને કાચનું રાસાયણિક યંત્રીકરણ (chemical machining) કહેવામાં આવે છે.

ફોટોક્રોમિક સિલિકેટ કાચ : આ કાચ પ્રકાશની હાજરીમાં ઓછો પ્રકાશિત અને ઓછો તેજોમય (optical darkening) અને અંધારામાં અને ગરમીમાં અનુક્રમે પ્રકાશિક વિરંજન (optical bleaching) અને ઉષ્માવિરંજન(thermal bleaching)ના ગુણધર્મો ધરાવે છે. આ પ્રક્રિયાઓ પ્રતિવર્તી છે તેમજ તેના પર આ પ્રક્રિયા અનેક વખત કર્યા પછી તેની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થતો નથી. આવા કાચમાં સિલ્વર હેલાઇડના ઉપસૂક્ષ્મ કણો હોય છે જે ફોટોગ્રાફિક ક્રિયા કરતાં જુદી રીતે વર્તે છે. ફોટોગ્રાફિક સિલ્વર હેલાઇડ અપ્રતિવર્તી રીતે Ag^o બનાવે છે, જ્યારે ફોટોક્રોમિક પ્રક્રિયામાં તે પ્રતિવર્તી હોય છે. ફોટોક્રોમિક કાચમાંના સિલ્વર હેલાઇડ કણો 0.5 ને.મી.ના હોય છે અને 1 ઘ.સે.માં તેમની સંખ્યા આશરે 10¹⁵ જેટલી હોય છે. તે ર્દઢ, અપ્રવેશ્ય (impervious) અને રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય કાચના ભાગ રૂપે હોય છે. ફોટોગ્રાફિક અને ફોટોક્રોમિક પ્રક્રિયાઓ નીચે પ્રમાણે થાય છે :

અપ્રતિવર્તી ફોટોગ્રાફિક પ્રક્રિયા :

પ્રાથમિક ફોટોલિટિક પ્રક્રિયામાં Cl^–માંથી ઇલેક્ટ્રૉન મુક્ત થાય છે, જે Ag⁺ આયન લઈ લે છે અને Ag^o અને Cl^oમાં પરિણમે છે. આ ફોટોક્રોમિક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સનગ્લાસ, બારીઓ અને અન્ય સાધનોમાં કરવામાં આવે છે જ્યાં પ્રકાશનાં કિરણોનું નિયંત્રણ કરવાનું હોય છે.

સિરેમિક કાચ : આ પ્રકારના કાચમાં કાચદ્રવ્યને પિગાળી, પ્રથમ કાચ બનાવી, તેના પર નિયંત્રિત અકાચમય પ્રક્રિયા (devitrification) કરી તેને સ્ફટિકમય સિરેમિક કાચમાં ફેરવવામાં આવે છે. સિરેમિક કાચમાં ઊંચું ગલનબિંદુ ધરાવતા સ્ફટિકમય કણો કાચીય આધાત્રી(vitreous matrix)માં લાગેલા હોય છે અથવા કણો પોતાની સીમાથી જોડાયેલા હોય છે. સિરેમિક કાચની બનાવટમાં પ્રથમ કાચદ્રવ્યને કાચીય સ્થિતિમાં લાવવામાં આવે છે અને ત્યારપછી TiO₂ને ફરતે ન્યુક્લિયેશન કરવા ઉષ્મા આપવામાં આવે છે. આ માટે કાચીય સ્થિતિમાંના સિરેમિકને તાપાનુશીતન કરતાં 30^oથી 100^o સે. તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, અને આ રીતે એકાદ કલાક અથવા તેથી વધુ સમય રાખવામાં આવે છે ત્યારપછી તેને 750^oથી 1100^o સે. તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, જે કાચ-સ્થિતિને અકાચ સ્થિતિમાં ફેરવે છે. સિરેમિક કાચ ઉત્તમ પ્રકારની ર્દઢતા અને યોગ્ય યાંત્રિક અને ઉષ્મીય ગુણધર્મો ધરાવે છે. આ પ્રકારનો કાચ અપારદર્શક, ચળકાટવાળો, રંગે સફેદ અથવા રંગીન, અછિદ્રાળુ (nonporous), સૂક્ષ્મ કણયુક્ત (fine grained) અને સ્ફટિકમય હોય છે. સિરેમિક કાચ સામાન્ય કાચ કરતાં વધુ નમન (elasticity) અને રાસાયણિક મજબૂતાઈ ધરાવે છે અને પ્રમાણમાં ઊંચું તાપમાન (1000-1100^o સે.) સહન કરી શકે છે અને તેના ગુણધર્મોમાં પરિવર્તન સહન કરી શકે છે. તે ઉષ્માનો આઘાત સહન કરી શકે છે અને ઝડપથી ભાંગતા નથી. તે જુદા જુદા આકારમાં બહુ જ ચોકસાઈથી મેળવી શકાય છે. રેડોમ, નિર્દેશિત પ્રક્ષેપાસ્ત્રો (guided missiles), અન્ય ઇલેક્ટ્રૉનિક સાધનો તથા કાચ-લાઇનયુક્ત પ્રક્રિયાપાત્રો(glass-lined reactors)ની બનાવટમાં તેમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પાયરોસેરમ તરીકે રાંધવા-પીરસવાનાં અને ફ્રીજનાં પાત્રોમાં તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

તંતુકાચ (fibre glass) : આ કાચ નવા પ્રકારનો ન હોવા છતાં પણ તેની ઉપયોગિતા વધતાં તેનું સારું એવું ઉત્પાદન થવા માંડ્યું છે. તેના દોરા બનાવી શકાય, અથવા વિસંવાહી (non-conductor) સાદડી, ટેપ અને હવાગાળણ(air filter)ના ઉપયોગમાં વપરાય છે. દોરારૂપી તંતુકાચ જુદા જુદા પ્લાસ્ટિકને પ્રબલિત કરવા અને આ રીતે મળેલ પેદાશ પાઇપો, ટૅન્કો, રમતગમતનાં સાધનો જેવાં કે મત્સ્યગલદંડ (fishing rod), બરફ પર સરકવાની પાવડી (skie), દરિયાઈ જળરમતની હોડીઓ વગેરે બનાવવામાં ઉપયોગી છે.

રસાયણ ઉદ્યોગમાં વપરાતાં પ્રક્રિયાપાત્રો અને અન્ય સાધનોના ઊર્જા માટેના વિસંવાહી પદાર્થ તરીકે તંતુકાચ સારા પ્રમાણમાં વપરાય છે. આ ઉપરાંત ZrO (17 %) યુક્ત અને ઓછા સિલિકાયુક્ત કાચના તાંતણા પણ બનાવવામાં આવે છે, જેના પર આલ્કલીની અસર થતી નથી. આ પ્રકારનો તંતુકાચ સહેલાઈથી બનાવી શકાતો નથી અને તે અત્યંત મોંઘો હોય છે. એટલે હાલમાં સ્લેટ લાઇમસ્ટોન કાચમાંથી તંતુકાચ બનાવવામાં આવે છે, જે ઝર્કોનિયા તંતુકાચ કરતાં સહેલાઈથી બનાવી શકાય છે અને તેના પર પણ આલ્કલીની અસર થતી નથી. વિજ્ઞાનની ક્રાંતિ અને આગેકૂચમાં કાચ અને તેના ઉત્પાદનની પદ્ધતિના વિકાસનો ફાળો અત્યંત મહત્ત્વનો અને ન કલ્પી શકાય તેટલી દૂરગામી અસર કરનારો છે.

ભારતમાં કાચઉદ્યોગ : પ્રાચીન કાળમાં ભારતમાં કાચની બંગડીઓ અને મણકા બનાવવામાં આવતાં. 1870માં પંજાબમાં જેલમ (હાલ પાકિસ્તાનમાં) પાસે પ્રથમ કાચ બનાવવાની શરૂઆત થઈ. 1906થી 1913 સુધી ભારતમાં કાચ બનાવવાનાં 16 કારખાનાં હતાં. 1908માં લોકમાન્ય ટિળકની પ્રેરણાથી પ્રથમ કાચશાળાની સ્થાપના મહારાષ્ટ્રમાં કરવામાં આવેલી. 1932માં કાચનાં 59 કારખાનાં હતાં, જેમાં મુખ્યત્વે કાચની બંગડીઓ બનાવવામાં આવતી, તેમાં 34 ઉત્તરપ્રદેશ, 11 બંગાળ, 9 મહારાષ્ટ્ર, 2 મધ્યપ્રદેશ, અને પંજાબ, બિકાનેર અને હૈદરાબાદ ખાતે એક એક હતાં. તેમાંથી 27માં બંગડીઓ અને મણકા બનાવવામાં આવતાં, કેટલાંકમાં દીવાની ચીમની વગેરે ચીજો બનાવવામાં આવતી. બીજા વિશ્વયુદ્ધ પછી અને આઝાદી પછી કાચઉદ્યોગને સંરક્ષણ મળ્યું અને 1955 પછી કાચ ઉદ્યોગની ભારતમાં સારી એવી પ્રગતિ થઈ છે. દેશમાં સપાટ કાચ (sheet glass), ફૂંકીને બનાવાયેલાં કાચનાં પાત્રો, પ્રયોગશાળાનાં સાધનો વગેરે બનવા માંડ્યાં છે. કોલકાતાની સેંટ્રલ ગ્લાસ અને સિરેમિક રિસર્ચ સંસ્થાએ શોધી કાઢેલ પદ્ધતિ પ્રમાણે દેશમાં લશ્કર માટે જોઈતાં સાધનોના કાચ તેમજ પ્રકાશીય ર્દક્કાચનું ઉત્પાદન પણ શરૂ થયું છે. રશિયાની મદદથી બંગાળમાં દુર્ગાપુર ખાતે કાચનું કારખાનું સ્થાપવામાં આવ્યું છે. ત્યાં 1969થી ચશ્માંના કાચનું ઉત્પાદન શરૂ થયું છે. બારીબારણાંના કાચ, તંતુકાચ, કાચની નળીઓ, પ્રયોગશાળાનાં કાચનાં સાધનો, રસાયણ ઉદ્યોગમાં વપરાતાં કાચનાં સાધનો, કાચની નળીઓ, પ્રકાશીય કાચ, શીશીઓ, કાચનાં પાત્રો, બંગડીઓ, મણકા, વીજળીના ગોળા, ટ્યૂબ, કાચની વિવિધ વસ્તુઓ ભારતમાં જ બને છે. 1970–71 પ્રમાણે ભારતમાંનાં 70 કારખાનાંની ઉત્પાદનક્ષમતા 4,10,000 ટન હતી. આમ છતાં કાચઉદ્યોગમાં વપરાતા વિશિષ્ટ પ્રકારના કાચ બહારથી આયાત કરવા પડે છે.

ભારતમાં કાચ અને કાચનાં પાત્રો તેની પારદર્શકતા, નિષ્ક્રિયતા, અપારગમતા, મજબૂતાઈ, ઊંચી તાપમાનક્ષમતા વગેરે ગુણોને કારણે ખાસ કરીને ખાદ્ય પદાર્થોની જાળવણી કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેનું સરળતાથી પુનરાવર્તન કરી પર્યાવરણની જાળવણી કરી શકાય છે. કાચની વસ્તુઓમાં ખાદ્ય પદાર્થો, પીણાં, દવાઓ, શાહી વગેરે માટેનાં પાત્રો; પ્યાલા, રકાબી, બરણીઓ, પ્રયોગશાળાનાં પાત્રો વગેરેનું ઉત્પાદન થાય છે. તેના રંગબેરંગી ઝુમ્મરો અને સુશોભનો પણ બનાવવામાં આવે છે.

ભારતમાં અદ્યતન તકનીકી હેઠળ બનાવવામાં આવતા તરતા તકતા (floating glass) તરીકે પ્રચલિત તકતા જસતના દ્રાવણની સપાટીની સહાયથી બનાવવામાં આવે છે. તેની સપાટી એકદમ સમતલ, ચળકતી, સ્પષ્ટ હોય છે. તે પારગમતા અને પરિવર્તતાના ગુણો ધરાવે છે. તકતાનાં વિશાળ કદ અને જાડાઈને પરિણામે તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે બારીબારણાં, પાર્ટિશન તથા ટેબલટૉપ માટે કરવામાં આવે છે. આ તકનીકીમાં નિમ્ન સંખ્યામાં કુશળ કારીગરોની આવશ્યકતા રહે છે. તેનો ઉત્પાદનખર્ચ પરંપરાગત પદ્ધતિથી બનાવેલ તકતા કાચ કરતાં ઓછો આવે છે. ભારતમાં પશ્ચિમ કક્ષાના તેમજ લઘુઉદ્યોગો દ્વારા કાચનાં પ્યાલા-બરણી, તાસકો જેવાં વાસણો તથા પ્રયોગશાળામાં વપરાતાં સાધનો વગેરેનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. છેલ્લાં કેટલાંક વર્ષોથી ચક્ષુઓ માટે ઉપયોગી લેન્સ (નંબરવાળા કાચ) બનાવવાનાં કારખાનાં પણ અસ્તિત્વમાં આવ્યાં છે. તેમાંથી કેટલાક પ્લાસ્ટિકના નંબરવાળા લેન્સ પણ બનાવે છે.

ભારતમાં તકતાના કાચની ઉત્પાદનક્ષમતા 1970-71માં 4.10 ટનથી વધીને 7 લાખ ટન સુધીની થઈ છે, જ્યારે તેનું વાસ્તવિક ઉત્પાદન ફક્ત 4 લાખ ટન જેટલું જ થયું હતું. ઇન્ડોનેશિયા જેવા દેશોમાંથી તકતાના કાચની સ્પર્ધાત્મક કિંમતે ભારતમાંની નિકાસે સ્થાનિક ઉદ્યોગને માટે મુશ્કેલી ઊભી કરી છે. તેમના ઉત્પાદનખર્ચ કરતાં પણ નીચી કિંમતે તેની નિકાસ કરવામાં આવે છે તેવું અનુમાન કરવામાં આવે છે. આ ઉદ્યોગના આગળ પડતાં કારખાનાંઓમાં આસારી ઇન્ડિયા ગ્લાસ લિમિટેડ, ત્રિવેણી ગ્લાસ લિ., હરિયાણા શીટ ગ્લાસ લિ., અ. એ. જી. કંપની, બોરોસીલ ગ્લાસ, એલેમ્બિક, સેંટ ગોબેઇન વગેરેની ગણના થાય છે. આ ઉપરાંત મધ્યમ તેમજ લઘુ કક્ષાના ઉદ્યોગો કાચની બીજી અનેક વસ્તુઓનું ઉત્પાદન કરે છે.

દેશમાં કાચની વસ્તુઓનું વેચાણ 1997-98માં રૂ. 2163 કરોડથી વધીને 2002-03માં રૂ. 2700 કરોડ થયું હતું. કાચની પોલી વસ્તુઓ તેમજ પાત્રોનું વેચાણ 2002-03માં રૂ. 1347 કરોડ અંદાજવામાં આવ્યું હતું. ભારતની કાચ તેમજ તેની વસ્તુઓની નિકાસ 1997-98માં રૂ. 75 કરોડની હતી; જ્યારે 2002-03માં તે રૂ. 198 કરોડની થઈ હતી. નિર્યાત મુખ્યત્વે શ્રીલંકા, નેપાળ, મધ્યપૂર્વના દેશો, ફિલિપાઇન્સ વગેરે દેશોમાં થાય છે. નિમ્ન મજૂરી-દર એ ભારતનું જમા પાસું ગણાય છે.

કાચના ઉદ્યોગની મુશ્કેલીઓમાં વીજળી, કોલસા કે ગૅસનાં બળતણોની ઊંચી કિંમત, આયાતી કાચા માલ પરની ઊંચી જકાત, સ્થાનિક જકાતના ઊંચા દરો અને અદ્યતન તકનીકીનો અભાવ ગણાય છે. તેણે પ્લાસ્ટિકની વસ્તુઓ સાથે પણ સ્પર્ધા કરવી પડે છે. સ્થાપિત ઉત્પાદનક્ષમતાનો મહત્તમ ઉપયોગ કરી નિર્યાતમાં ગણનાપાત્ર વૃદ્ધિ સાધવા માટે આવશ્યક કાચા માલ પરની જકાતમાં અને બળતણના દરોમાં ઘટાડો અનિવાર્ય છે.

ઉદ્યોગના આધુનિકીકરણ તેમજ નવીન ડિઝાઇનની કાચની વસ્તુઓના વિકાસ માટે સંયુક્ત રાષ્ટ્રવિકાસ યોજના અને ઉત્તરપ્રદેશની સરકારના સહયોગથી કાચ ઉદ્યોગનું વિકાસકેન્દ્ર સ્થાપવામાં આવ્યું છે. આ સંસ્થા ઉત્પાદકોને નિકાસ આદિ માટે માર્ગદર્શન પૂરું પાડે છે.

એશિયાના દેશોમાં જાપાનના માથાદીઠ વપરાશ 14 કિલોગ્રામ, મલેશિયાનો 12 કિલોગ્રામ, થાઇલૅન્ડના 5.2 કિલોગ્રામ અને ચીનના 3.5 કિલોગ્રામ સાથે ભારતનો કાચનો માથાદીઠ વપરાશ ફક્ત 0.4 કિલોગ્રામ અંદાજવામાં આવે છે.

પ્રવીણસાગર સત્યપંથી

જિગીશ દેરાસરી