История стекла

Первое стекло

История использования стекла человеком достигает уже четырех тысяч лет, и открыли его случайно, в Египте. Египетские мастера плавили стекло на открытых очагах в глиняных горшках, спекшиеся куски бросали раскаленными в воду, где они растрескивались, и эти обломки, так называемые фритты, растирались в пыль жерновами и снова плавились.

Фриттование применялось стекольщиками еще долго по истечению средневековья, потому на старых гравюрах и при археологических раскопках мы всегда находим две печи – одну для предварительной плавки, вторую для плавки фритт. Необходимая температура проплавления составляла 1450 градусов, а рабочая температура 1000 – 1300 градусов.

Древние печи

Средневековая плавильная печь, топящаяся в основном дровами, разогревала глиняные горшки, в которых шло производство стекла. Еще одной печью, обычно соединяемой с плавильной, была отжигательная печь, где готовые изделия нагревались почти до точки размягчения, чтобы этим компенсировать напряжения в стекле.

В виде данной конструкции стеклоплавильная печь продержалась до конца шестнадцатого века, однако недостаток дров вынуждал некоторые гуты уже в шестнадцатом веке переходить на уголь. А так как улетучивающаяся из угля двуокись серы окрашивала стекло в желтый цвет, плавильный процесс затруднялся и замедлялся, и приходилось составлять менее твердую шихту.

Из чего его делали

Стекло производилось сплавлением кварца с различными окисями металлов. В нем содержится кварц, окись бора, окись натрия или калия, а также окись кальция или свинца, способствующие нерастворимости силикатов.

В качестве главной составной части в стекле содержится 65 – 85% двуокиси кремния, получаемой из кварцевого песка, при условии соответствующей грануляции. Богемские мастера-стеклоделы использовали песок из чистого кварца. Первым подмешивать к стеклянной массе мел, тогда называемый известняком, стали богемские стеклоделы в шестнадцатом веке.

Второй компонент окись кальция - делает стекло химически стойким и усиливает его блеск. На производство стекла она берется в виде извести. Древние египтяне получали ее из щебня морских раковин, а в средние века ее готовили из золы деревьев или морских водорослей.

Следующей составной частью стекла являются щелочи, вроде окиси натрия или окиси калия, нужные для плавки стекла. Их доля составляет примерно 18-22%. На производство стекла они идут в виде соды, и при высоких температурах легко разлагаются на окиси. Соду сначала получали выщелачиванием золы морских водорослей, а в удаленной от моря местности применяли содержащий калий поташ, получая его выщелачиванием золы хвойных деревьев.

Технологии прошлого

В прошлых веках существовало несколько методов создания листового стекла. Одним из самых популярных был метод выдувания полого цилиндра: из стеклянного шара, полученного из горшка, выдувался цилиндр, откалывалось дно, цилиндр разрезался вдоль оси и развертывался в плоский лист. После этого лист полученного стекла проходил отжиг для придания ему большей стабильности. Подобным способом изготавливались и древние бутылки.

Были и другие способы производства листового стекла: например, кусок расплавленной заготовки из горшка вываливали на крутящейся стол, похожий на гончарный круг, и, вращаясь, стекло приобретало нужную форму. Правда, полученное таким методом, оно было несколько выпуклым в центре.

Также стекло получали заполнением расплавленной стеклянной массой плоской металлической формы, но при этом на поверхности стекла образовывалась текстура.

Сегодня в мире существует немало стеклозаводов, использующих старинные методы производства. Их продукция в основном идет на реставрацию исторических строений и древних витражей.