≡× МЕНЮ

•  Коробка пердач
• Двигатель
• Двигатель 
• Жидкости
• Коробка пердач 

Кто первым наладил выплавку стекла. Когда появилось первое стекло. Промышленное производство стекла

Мне нравится

35

В этой статье описывается история возникновения стекла и развития стекловарения в мире от времен Древнего Египта до наших дней. Особое внимание уделено методам производства оконного стекла , использовавшимся в различное время.

Происхождение стекла

Изготовление листового стекла началось около 2000 лет назад. Но до его появления уже существовали основные приемы работы с расплавленным стеклом и разнообразная техника изготовления несложных изделий из стекла в виде бус, сосудов и браслетов.

Возникновение древнего стеклоделия восходит примерно к III тыс. до н. э. К этому периоду древними мастерам создан новый материал – стекло. Создание стекла по масштабам открытия - колоссальное научно-техническое достижение, его появление в истории техники и культуры может быть сопоставлено с открытием металлов, керамики и металлических сплавов.

Как, где, когда и кто начал делать искусственное стекло? На этот вопрос существуют разные версии. Стекло – искусственный материал, который создан человеком, но известны и природные стекла - обсидианы, которые образуются в магматических расплавах при высоких температурах во время извержения вулканов и падение метеоритов. Обсидианы представляют собой полупрозрачные черные стекла, обладающие высокой твердостью, и коррозионной стойкость и использовались в древности в качестве режущего инструмента. Некоторые считают, что именно обсидианы толкнули человека на создание их искусственных аналогов, однако области распространения природных и искусственных стекол не совпадают. Наиболее вероятно, что представления о стекле развивались в тесной связи с изготовление гончарных изделий и металлообработкой. Возможно, на ранних стадиях стеклоделия древние мастера увидели аналогии в свойствах стекла и металлов, которое и определили технологические приемы обработки стекла. Признав стекло аналогичным металлу (пластичность в горячем состоянии, твердость в холодном), древние создали возможность перенести в стеклоделие приемы обработки металлов. Таким путем были заимствованы тигли для варки стеклянной массы, формы для отливки изделий, технологические приемы горячей обработки (литье, сварка). Этот процесс происходил постепенно, особенно на первых этапах, настолько различны по своей природе стекло и металл.

Наиболее ранняя «теория» происхождения стекла – предложена римским ученым Плинием Старшим в «Естественной истории»:

«Однажды, в очень далекие времена, финикийские купцы везли по Средиземному морю груз добытой в Африке природной соды. На ночлег они высадились на песчаном берегу и стали готовить себе пищу. За неимением под рукой камней обложили костер большими кусками соды. Поутру, разгребая золу, купцы обнаружили чудесный слиток, который был тверд как камень, горел огнем на солнце и был чист и прозрачен как вода. Это было стекло».

Рассказ этот мало достоверен, даже сам Плиний начинает его cловами «fama est…..» или «по слухам…», потому что образование стекла при температуре пламени костра на открытом пространстве произойти не может. Всего вероятнее предположение немецкого ученого Вагнера, который связывает появление стекла с получением металлов. В процессе плавления меди и железа образовывались шлаки, которые могли под действием тепла превращались в стекло. Сейчас трудно установить, как именно было изобретено стекло, но без сомнений это открытие было случайным.

Самые древние изделия имели только стекловидный слой на поверхности фаянса, и найдены в гробнице фараона Джосера (III династия Древнего царства в Египте, 2980-2900 г.г. до н.э). Образцы стекла в виде слитков, датируемые XXII-XXI вв. до н. э., обнаружены при раскопках в области Древнего Двуречья.

Стеклоделие в Древнем Египте и Месопотамии

Наиболее ранние археологически известные стекольные мастерские датируются серединой II тыс. до н. э. Необходимо отметить, что сначала был получен сам материал (стекло), а затем осознается его новизна, и раскрываются его свойства. Приемы обработки нового материала подбираются применительно к его свойствам: вытягивание, сгибание, накручивание. Лишь со временем были подобраны и приспособлены и другие приемы: литье, прессование, обкатка.

История стеклоделия начинается с изготовление бус. Новый материал нашел свое применение в непроизводственной сфере, и изделия из него приравнивались к ценностям благородных камней и самоцветов. К древнейшими изделиями из стекла считаются стеклянные бусы царицы Хатшепсут, которая правила Египтом в 1525-1503 гг. до н. э. и стеклянный кубок, имеющий иероглифическую надпись с именем фараона Тутмоса III, относящийся ко времени Нового царства.

К середине II тыс. до н. э. стеклоделие сложилось в основных чертах почти одновременно в разных очагах древнейших цивилизаций Египте и Месопотамии. Единственным источником, на основании которого можно судить о становлении и начальных этапах истории стекла и его происхождении являются готовые изделия: бусы, вставки, сосуды. Как считают ученые, бусы для египтян выполняли функцию амулетов.

Начиная с середины VIII в. до н. э. набор найденных находок расширяется и к бусам и сосудам прибавляются перстни, браслеты, ритуальная и туалетная посуда, которых стали находить не только в районе Средиземноморье, но и на Кавказе и Западной Европе. Значительно повышаются декоративность и сложность найденных изделий. Техника изготовления изделий усложняется, мастера наряду с формовкой, навивкой и литьем, освоили и другие приемы работы с расплавленным стеклом: резание, гравировку, шлифовку, полировку и прессование в формах, различных по конструкции и материалу. Технические приемы обработки стеклянной массы сопровождалось усложнением инструментария и оборудования мастерской.

Изобретение процесса выдувания стекла

К началу римского периода стеклоделием был накоплен весьма большой производственный опыт и знания, чтобы сделать подлинный переворот в области технологии изготовления изделий из стекла.

Первой «революцией» в стекловарении считается изобретение метода выдувания стекла. Процесс выдувания изделий из расплавленной стекломассы начался с важнейшего изобретения – стеклодувной трубки сирийскими мастерами между 27 г. до н. э и 14 г. н. э. С открытием процесса выдувания стеклянных изделий Сирия на целые сотни лет становится крупнейшим центром стеклоделия. Изобретение выдувания привело к рождению нового качества и составило основу не только древнего, но и современного методов изготовления стеклянной посуды, а впоследствии и оконного стекла

Выдувание – ранее вспомогательная операция, в римское время стало использоваться как самостоятельный прием. После набора стекломассы на стеклодувную трубку мастер выдувал исходную заготовку в деревянную форму и получал различные стеклянные полые изделия в виде кувшинов, банок, кубков флаконов. Наряду с простой посудой мастера выполняли и декоративные уникальные предметы, украшенные нитями и накладом из цветного стекла.

Первое оконное стекло

Первое оконное, по настоящему плоское стекло впервые появилось значительно позже, в Древнем Риме. Оно было обнаружено при раскопках Помпеи и датируется годом извержения вулкана Везувий, 79 г. н. э. Оконное стекло получали методом литья на плоскую каменную поверхность. Конечно, качество стекла при этом сильно отличалось от современного. Это стекло было окрашенным в зеленоватые тона и матовым (бесцветное стекло в то время изготавливать еще не умели), содержало большое количество пузырей, что говорило о низкой температуре варки, и было довольно толстым (около 8-10 мм). Но, тем не менее, это был первый случай применения стекла в архитектуре, что дало значительный толчок к дальнейшему развитию стекловарения и распространению стекла по всей Европе.

Краун процесс

2-я революция в стекловарении произошла приблизительно в начале II в., когда сирийские мастера изобрели совершенно новую для тех времен технологию производства плоского стекла – краун (crown) или как его в России называли лунный способ. Это идея возникла, возможно, при выдувании больших плоских тарелок. Стекло изготавливались методом выдуванием больших пузырей, которые на следующей стадии отделялись от стеклодувной трубки, и прикреплялась к другой трубке - понтии. После интенсивного вращения на понтии, исходная заготовка под действием центробежных сил утончалась и превращалась в плоский круглый диск (см. рис.). Диаметр этого диска мог достигать 1,5 м. Из него уже после охлаждения вырезали куски стекла квадратной и прямоугольной формы. Центральная часть диска имела утолщение – след от понтии, который назывался «бычьим глазом». Как правило, эта часть диска не использовалась и шла на переплавку, однако, в некоторых средневековых зданиях эти кругляшки до сих пор сохранились (см. рис.).

Эта технология позволяла получать стекло довольно хорошего для тех времен качества, практически без искажений. Неудивительно, что эта технология просуществовала вплоть до середины XIX века. Так, известный всем и один из старейших в мире производителей стекла - английская компания Пилкингтон (Pilkington) полностью прекратил использовать краун процесс только в 1872 г.

Однако существовала и проблема - ограничение по размерам. С помощью краун процесса невозможно было получить стекло большого размера. Поэтому на протяжении многих лет в разных странах Европы осуществлялись попытки усовершенствования этой технологии, что привело к созданию нового метода производства стекла – метода выдувания цилиндров.

Производства оконного стекла цилиндрическим способом

В целом этот метод был очень похож на краун процесс, но при этом стеклодув набирал стекло из горшка в несколько приемов и раздувал заготовку (пульку) в форму цилиндра при постоянном вращении. Для формования цилиндрической формы мастер раскачивал заготовку в специальной прямоугольной яме. После затвердевания заготовки, суженные концы отделяют специальным нагретым крюком. Затем внутри охлажденного цилиндра делают продольный разрез и выправляют в плоские листы в особых “правильных печах”, где цилиндры постепенно разогреваются до размягчения на плоских основаниях их глины и разглаживаются в лист деревянной чуркой, закрепленной на железный стержень. К концу XIX века для выдувания цилиндров стали использовать воздушные насосы, а вскоре появился и метод механического вытягивания цилиндров (см. рис.).

Применение более эффективного метода производства оконного стекла позволил увеличить размер листового стекла и снизить количество отходов стеклянного боя. Так, установленные в 1910 году на одной из английских фабрик Пилкингтон (Pilkington) воздушные машины американского инженера Джона Любберса (John H. Lubbers) позволили получать стеклянные цилиндры длиной до 13 м и диаметром до 1 м.

Производство оконного стекла методом вытягивания из расплава

Уильям Кларк из Питтсбурга первый предложил способ производства листового стекла вытягиванием со свободной поверхности расплав. В 1857 г. он представил английский патент, согласно которому, формование плоского листа осуществляется медленным вертикальным вытягиванием затравки с поверхности расплава. В течение последующих 50 лет старались решить основную проблему – сужение ленты стекла при вытягивании, но все попытки были неудачными.

В 1871 году бельгийский изобретатель Ф.Вэллин (F.Vallin) получил французский патент (№ 91787) на производство оконного стекла механическим вытягиванием стекла. Для непрерывной подачи расплава он предложил систему горшков, которые связаны между собой трубкой, так что стекломасса из одного горшка поступала в другой. В последний большой овальный горшок, который был заключен в трубу, опускалась металлическая пластина (затравка). Формование плоского листа происходило при движении этой пластины вверх. В трубе также располагались по бокам стекла воздушные трубки с отверстиями для охлаждения стекла. Лист стекла поддерживался роликами, покрытыми асбестовой тканью. Вытягивание стекла может происходить в двух направлениях: вертикальном и горизонтальном. В последнем случае предусматривался специальный металлический валок. Вэллин был гениальным изобретателем и предложил практически все основные элементы механического вытягивания, которые в 20 столетии будут применяться во всех способах вытягивания стекла. В то время, когда ванные печи были неизвестны, он представил систему стекловаренных горшков, в которых осветленная стекломасса поступала снизу по трубкам из одного горшка в другой, до основного, из которого происходило вытягивание стекла. Эта система непрерывной подачи расплава стала основой появления ванных стекловаренных печей. В 1890 году Вэллин основал в Гифорсе компанию по производству оконного стекла механическим вытягиванием.

В 1905 году бельгийский инженер Эмиль Фурко (Emile Fourcault) предложил свой способ вертикального вытягивания стекла. При этом старейшем способе (ВВС) используется шамотная лодочка, из щели которой под действием гидростатического давления вытекает постоянный поток стекла. Скорость вытягивание можно регулировать глубиной погружения лодочки. Лента стекла из лодочки поступала в шахтную камеру, где с двух сторон находятся водо-охлаждаемые трубки, и далее по роликам поступала в печь отжига. Для предотвращения сужения ленты по краям ленты были установлены бортоформующие ролики и охлаждаемые трубки. Толщина ленты стекла определялась скоростью вытягивания и температурой в зоне вытяжки («луковицы»). Первые машины Фурко для вытягивания листового стекла были установлены в Бельгии и Чехии в 1913 году. Производительность 11 машин, установленных на одной ванной печи, составляла 250 тонн стекла в день.

Процесс вытягивания стекла позволил производить дешевое оконное стекло с огненно-полированными поверхностями Основной дефект тянутого стекла появляется при формовании (вытягивании) и связан с нарушением плоскостности стекла. Такие нарушения приводят к оптическому эффекту линзы и искажению изображения. Тянутое (машинной выработки) оконное стекло широко применялось в строительстве для остекления окон и теплиц.

Производство оконного стекла методом литья и шлифования

Как уже говорилось выше, и краун процесс и метод выдувания цилиндров, да и метод ВВС имели ряд недостатков, связанных либо с наличием оптических дефектов и искажений, либо с невозможностью получить листы стекла большого размера. Поэтому как альтернатива с начала XIX века в Европе использовался также еще один способ производства методом литья и последующего отжига литого прокатного стекла. В нем горшок с расплавленным стеклом выливался прямо на разливочный стол и прокатывался роликами. Для отжига применялась специальная печь с несколькими рядами полок, позволяющая увеличить загрузочную мощность. Прокатное стекло могло быть изготовлено любого требуемого размера и толщиной 3-6,5 мм. Этим методом изготавливали цветное и бесцветное узорчатое стекло, а также большие листы неполированного оконного стекла. Особой популярностью пользовалось узорчатое цветное стекло для остекления окон в церквях и соборах.

В дальнейшем с появлением потребности в более качественном стекле на финальном этапе стали применять абразивную обработку поверхностей стекла. В то время это был трудоемкий, длительный и многоступенчатый процесс, который включал перемещение горшка с расплавом стекла, отливку и раскатку в лист, отжиг, шлифовку и полировку. Время обработки стекла составляло около 17 часов.

В начале XX века рост автомобильной промышленности стимулировал развитие более эффективных высокопроизводительных методов производства полированного стекла. Одним из пионеров этого метода была также компания Пилкингтон (Pilkington), которая в 1923 году совместно с компанией Форд Моторс разработала и запустила непрерывный процесс производства прокатного стекла. Расплав стекла плавился в ванной печи и через сливное устройство непрерывным потоком проходил через водоохлаждаемые валы и прессовался до заданной толщины. Основная проблема заключалась в получении качественного расплава в ванной печи. В 1925 году этот метод был дополнен машиной для односторонней шлифовки и полировки. Следующим шагом к автоматизации производства была разработка машин для двухсторонней шлифовки и полировки стекла. После долгих экспериментов и трудных сборочных работ первая поточная линия производства полированного стекла была запущена на фабрике Пилкингтон в Донкастере (Великобритания) в 1935 году. Непрерывная лента стекла длиной 300 м двигалась со скоростью 66 м/час и обрабатывалась одновременно с двух сторон огромными плоскими шлифовальными дисками. Введение этой технологии явилось наиболее значительной разработкой в длинной истории производства полированного стекла.

Более дорогое полированное стекло обладало хорошим оптическим качеством, и с успехом использовалось для остекления зданий, витрин, транспорта, изготовления зеркал. Но процесс производства полированного стекла всегда отличался большой энергоемкостью, высокими операционными и капитальными затратами. Отходы стекла при шлифовке и полировке доходили до 20%. Так, например, производственная линия двухстороннего непрерывного шлифования и полировки компании Пилкингтон (Pilkington) в Коули Хилл (Великобритания) в 1944 году, включая стекловаренную печь, лер, станки для шлифовки и полировки растягивалась на более чем 430 м. Современники замечали с гордостью или сожалением, что производственная линия была на 21 м длиннее самого большого в то время океанского лайнера «Queen Mary».

К середине XX века назрела необходимость использования новых более простых и дешевых методов производства высококачественного стекла.

Переход на новые способы производства оконного стекла – флоат-процесс

Заслуга создания революционного способа производства полированного стекла (флоат процесс) принадлежит Сэру Аластару Пилкингтону (Alastair Pilkington).

Лайонел Александр Бетин (Аластар) Пилкингтон родился в 1920 году, после окончания школы в Шерборне поступил в Тринити Колледж в Кембридже, где получил свою первую научную степень в области механики. Во время войны он покинул университет и поступил на службу в Королевскую артиллерию. Участвовал в военных действиях в Греции и на Крите. После освобождения из плена в конце войны, он вернулся в Кембридж для продолжения учебы и решил продолжить карьеру как гражданский инженер. В марте 1947 году он был назначен техническим помощником на фабрике листового стекла Пилкингтон, а через два года выполняет обязанности производственного менеджера на фабрике в Донкастере. В 1952 году Аластар возвращается в Сент-Хеленс, и под его руководством начинаются экспериментальные работы над разработкой флоат процесса. В результате первых экспериментов, он предложил для формования и транспортировки ленты стекла использовать расплав металла. В 1953 году на первой опытной установке был изготовлен образец флоат-стекла (float-glass) шириной 300 мм. В 1955 году на новой экспериментальной установке было получено флоат-стекло шириной 760 мм, и правление Пилкингтон принимает смелое и рискованное решение о строительстве производственной флоат линии (float-line) шириной 2540 мм. Компания надеялась на успех, но в тоже время понимала, что в случае неудачи финансовые потери будут составлять миллионы фунтов. С другой стороны, успешный запуск линии гарантировал значительный и революционный скачок в технологии листового стекла за всю длительную историю производства стекла.

Производственная линия, работающая по флоат-методу, была введена в Коулей Хилле (Великобритания) 6 мая 1957 года. Многие в то время не верили в новый процесс, и говорили, что эта линия не произведет даже 1 m² стекла. Только через 14 месяцев было получено первое качественное флоат-стекло (float-glass) толщиной 6,5 мм, и 20 января 1959 года компания Пилкингтон официально опубликовала пресс-релиз, в котором представила флоат-процесс следующими словами:

«Флоат-процесс является наиболее фундаментальным, революционным и важным достижением в производстве стекла в 20 столетии»

В соответствии с разработанной компанией Пилкингтон (Pilkington) флоат-способом стекломасса из студочного бассейна при температуре 1100°С непрерывной лентой поступает из стекловаренной печи на поверхность расплавленного олова. Лента выдерживается при достаточно высокой температуре для удаления всех дефектов и неровностей на поверхности стекла. Так как поверхность расплавленного металла является идеально ровной поверхностью, то стекло приобретает “огненно-полированную” блестящую поверхность, которая не нуждается в дальнейшей шлифовке и полировке. При проведении экспериментов установлено, что расплавленная стекломасса не растекается бесконечно на поверхности расплавленного олова. Когда силы тяжести и поверхностного натяжения уравновешиваются, лента приобретает равновесную толщину около чуть меньше 7 мм. Для получения ленты стекла различной толщины были созданы методы, основанные на регулировании вязкости стекла в зоне формования и величины растягивающего усилия. Если необходимо получить толщину ленты стекла больше 7 мм, то ее сжимают несмачивающими бортовыми ограничителями.

В начале работе возникла проблема выбора расплавленного металла, который должен находиться в жидком состоянии в пределах температурного интервала от 600 до 1050°С, иметь низкие значения давления паров, а величина плотности должна быть выше, чем стекла. Исследования показали, что всем этим требованиям соответствует олово, которое почти не взаимодействует со стеклом, и является вполне доступным и дешевым продуктом. Но олово при высоких температурах окисляется кислородом с образованием оксидных соединений. Поэтому, чтобы исключить окисление поверхности расплава олова, во флоат-ванне необходимо создавать инертную атмосферу азота с малой добавкой водорода. После формования лента стекла охлаждается до 620°С и транспортируется в печь отжига.

Неправо о вещах те думают, Шувалов,
Которые Стекло чтут ни́же Минералов,
Приманчивым лучем блистающих в глаза:
Не меньше польза в нем, не меньше в нем краса.
Не редко я для той с Парнасских гор спускаюсь.
И ныне от нея на верьх их возвращаюсь,
Пою перед Тобой в восторге похвалу
Не камням дорогим, ни злату, но Стеклу.

M. Ломоносов.

Древнее стекло

Стекло сопутствует человеку на всех этапах истории его развития. Начало стеклоделия теряется в глубине веков и, постоянно развиваясь, продолжается до наших дней. Однако, как это ни странно, в современной науке не существует ни единой теории строения стекла, ни единой теории его происхождения. Излагаются лишь наиболее распространенные предположения.

Наиболее ранняя теория происхождения стекла предложена Плинием Старшим (79 г. н.э.). «Существует предание, — пишет Плиний, — будто бы к устью реки пристал корабль торговцев содой. Рассеявшись по берегу, они готовили обед, и поскольку не оказалось камней, чтобы подставить под котелки, они подложили куски соды; когда эти последние разогрелись и смешались с береговым песком, тогда потекли ручьи новой жидкости, что и явилось началом стекла».

В более поздние времена не раз предпринимались попытки воспроизвести этот опыт, но они оказались безуспешными. Так, «теория» Плиния — оказалась всего лишь легендой.

Есть теория, что рукотворное стекло было изобретено случайно, как побочный продукт других ремесел. В те времена обжиг глиняных изделий происходил в обычных ямах, вырытых в песке, а топливом служила солома или тростник. Образующаяся при сгорании зола, то есть щелочь, при высокой температуре в контакте с песком давала стекловидную массу. Некоторые считают стекло побочным продуктом выплавления меди.

Самым древним из найденных на сегодня изделий из рукотворного стекла считается светло-зеленая бусинка размером 9х5,5 мм, обнаруженная в окрестностях города Фивы — датируется 35 в. до н.э.

Но задолго до этого людям было известно так называемое природное стекло — материал, возникший в результате оплавления скальной породы при извержении вулкана (обсидиан), ударе молнии или метеорита (тектит). Самая распространенная его разновидность — обсидиан, природное вулканическое стекло, из которого древний человек изготавливал разнообразные орудия. Но и в более поздний период развития человечества обсидиан не был забыт, о чем говорит факт нахождения многочисленных обсидиановых изделий на территории Египта.

Иногда считают, что природные стекла — обсидианы и тектиты — натолкнули человека на создание их искусственных аналогов.

Так или иначе, начало древнего стеклоделия восходит к середине III тысячелетия до н.э. и связано с цивилизациями в долинах Нила, Тигра и Эфрата, островом Крит и отдельными народами, например, финикийцами. В Египте производство стекла достигло расцвета ко времени ХVIII династии (1560-1350 г.г. до н.э.), когда центром стеклоделия стала столица — Фивы. От этой эпохи до нас дошли стеклянный кувшин и бусина с именем фараона Тутмоса III. Бусы являются древнейшими предметами, целиком сделанными из стекла. Такие бусы носили представители царствующего дома, и они являлись не столько украшениями, сколько амулетами. Это были предметы роскоши, доступные только очень влиятельным и состоятельным людям.

Египтяне производили цветное стекло, тогда как в Месопотамии предпочитали прозрачное. Первыми стеклянными изделиями были украшения — бусины, палочки, полоски. Однако уже в ХVI в. до н.э. в Месопотамии научились делать стеклянные вазы, их фрагменты найдены современными археологами.

Примерно в то же время секретом производства полого стекла овладели в Египте. Египетские мастера помещали форму, сделанную из спрессованного песка, в расплавленное стекло и поворачивали форму таким образом, что стекло оседало на стенках формы. Затем форму со стеклом вынимали, песок удаляли, заготовку остужали и производили окончательную обработку. До нас дошли три вазы тех времен, на которых стоит имя фараона Тутмозиса (Тутмоса) III (1594 — 1450 гг. до н.э.), который привел стекольщиков в Египет как военнопленных после удачной кампании в Азии.

Археологам удалось обнаружить и остатки древних стекольных мастерских на восточном берегу Нила, работавших примерно 3400 лет назад. Там сохранились тигли для варки стекла, по форме напоминающие маленькие бочки высотой 40 см и диаметром 27 см в широких местах и 23 см — в узких.

Позже стекло начали производить в Микенах (Греция), Китае и Индии. С Х века до н.э. можно говорить о производстве стекла на Дальнем Востоке. А с IX века до н.э. центром стеклоделия стала Александрия, откуда оно распространилось в Рим.

Древние стеклянные изделия обычно были окрашены в зеленоватый или коричневатый цвет из-за примесей к стеклу. Особенно дорого ценились изделия из бесцветного стекла. Известно, что римский император Нерон (37-68 н.н. н.э.) заплатил за две чаши из бесцветного стекла золотом, превышающим их вес.

Из цветных стекол научились изготавливать подделки под драгоценные камни. Эти подделки ценились наравне с драгоценностями из природных камней. Известно, что с древних времен камням-самоцветам приписывались чудодейственные свойства, которые помогают их обладателям. Так, считалось, что сапфир придает ясность мыслям и излечивает проказу; смарагд (изумруд) отгоняет дурные сны, отводит черные мысли и успокаивает сердце; бирюза приносит счастье в любви; аметист смягчает злобу, обуздывает ветер и предохраняет от опьянения; бериллий — добрый спутник странников и излечивает бельма; гранат или антракс дает носящему его власть над людьми и будит любовные страсти: яшма исцеляет все болезни и так далее. Эти же свойства приписывались и цветным стеклам. Уже в древнем Египте умели изготавливать цветные бусы в подражание многим драгоценным камням.

Прекрасные образцы стеклянных скарабеев (египетских священных жуков) хранятся в московском Музее изящных искусств имени Пушкина.

Первая «инструкция» по производству стекла датируется примерно 650 г. до н.э. Это таблички с указаниями, как делать стекло, находившиеся в библиотеке ассирийского царя Ашурбанипала (669 — 626 гг. до н.э.).

Большой переворот в стеклоделии произвело открытие метода выдувания стекла. Это произошло в период между 27 г. до н.э. и 14 г. н.э. Нововведение приписывается сирийским мастерам, жившим в районе Вавилона. Для выдувания стекла применялась тонкая металлическая трубка, мало изменившаяся с тех пор. Этот метод позволил существенно разнообразить формы стеклянных сосудов.

В 1 веке н.э. стеклоделие проникло из Египта в Италию и затем распространилось по всей Римской империи. Рим становится крупнейшим центром стеклоделия, возникают многочисленные мастерские в Испании, Галлии (современная Франция), Южной Британии, Германии и по северному побережью Черного моря на территории современной Украины.

В последнем веке до н.э. стеклоделие интенсивно развивалось в Римской империи. Именно римляне начали использовать стекло в архитектурных целях, особенно после открытия прозрачного стекла путем введения в стекломассу оксида марганца (около 1 века до н.э. в Александрии).

На рубеже старой и новой эры в Риме появились первые стеклянные окна. И хотя тогда они отличались плохими оптическими свойствами, они считались признаком роскоши. Цицерон говорил: «Беден тот, чье жилище не украшено стеклом».

С падением Западной Римской империи (476 г.) и возникновением на ее развалинах варварских Германских государств, стеклоделие в Западной Европе приходит в упадок, а его центр перемещается в новую столицу мира Константинополь.

Основав новую столицу в Византии, римский император Константин очень заботился об ее украшении и переселил туда ремесленников и художников из Рима, привлекая их различными льготами. Многие категории ремесленников, и стеклоделы (зеркальщики, мозаичники) в их числе, были освобождены от податей. Константинополь сохранял свое первенствующее положение в стеклоделии на протяжении многих веков. Особенно широко известна византийская цветная мозаика, которой украшены многочисленные церкви Италии и Греции. Эту мозаику называли просто «греческим стеклом».

Венецианское стекло.

В 607 году возникла Венеция, и там сразу же появились стекольные мастерские. С 1Х века Венеция начала конкурировать с Константинополем. Венецианские мастера разработали собственные секреты составов и методов изготовления стекол. Хорошо известны венецианская мозаика и витражи, украшающие церкви в самой Венеции и в Северной Италии. После взятия Константинополя крестоносцами (1204 г.) Венеция остается единственным мировым центром стеклоделия.

Венецианские купцы, плававшие по всему Средиземному морю, обеспечивали итальянских мастеров секретами сирийского стекольного производства и знакомили итальянцев с традициями исламского искусства. Венецианские стекольщики не имели себе равных в Европе. В это время венецианцы завезли из Константинополя бесценные образцы восточного стекла, завладев некоторыми важными тайнами ремесла. Власти хорошо понимали важность стекольного производства для города и устанавливали протекционистские условия для местного стекла и одновременно защищали секреты его изготовления (запрещался импорт стекла в Венецию, иностранным мастерам-стеклоделам не разрешалось работать в Венеции, а сырье для изготовления стекла запрещалось вывозить за границу).

Венецианские мастера достигли высокого совершенства в изготовлении различных украшений и сосудов. Венецианским изобретением являются «сосуды в сетке», вазы-диатрета, «венецианское стекло» обычно декорировано золотом, цветными стеклянными нитями, мелкими пузырьками («мошкой»). Основной специальностью стеклоделов было изготовление украшений из цветного стекла — бус, бисера, искусственного жемчуга, поддельных драгоценностей и полудрагоценных камней. Особого внимания заслуживают подделки под медный авантюрин, яшму и агат как наиболее сложные в исполнении. Большой известностью пользовались венецианские зеркала. Известно, что венецианский посланник поднес зеркало Марии Медичи в качестве свадебного подарка (1600 г.). Оно имело размеры всего 14 х 16 см, но не имело цены.

В XV веке муранское стекло чрезвычайно высоко ценилось во всей Европе. Венецианские дожи подносили изделия Мурано в качестве драгоценных подарков важным персонам, посещавшим город. Современники искренне поражались, что из стекла — малоценного, в сущности, материала — муранским мастерам удается создавать настоящие произведения искусства.

В XVI столетии слава муранского стекла становится поистине мировой. Его приобретают повсюду как предмет роскоши. Творения муранских мастеров достигают невероятной тонкости. В буквальном смысле слова. Сосуды смущают своей невесомостью, стеклянная масса поражает феноменальной чистотой и прозрачностью. Изображения традиционной прозрачной венецианской посуды можно во множестве встретить на полотнах итальянских живописцев.

Уникальное мастерство и художественная изобретательность муранских стеклоделов сказывались в исключительном разнообразии форм. Кувшины, графины, фляги, вазы, солонки, чаши, бокалы изготовлялись в Мурано в огромных количествах. Особой популярностью пользовались сосуды для питья в виде птиц, китов, тритонов и львов, колоколен и бочек и особенно — галер и гондол (эти маленькие стеклянные кораблики, по счастью, сохранились в музеях Западной Европы). Предметы из прозрачного и глушеного стекла декорировались обычно наваренными бесцветными или окрашенными деталями: розетками, масками, выпуклостями в виде капель и пузырей; края сосудов делались волнистыми и изогнутыми. Нередко роль причудливых и в то же время функциональных украшений выполняли птичьи и звериные хвосты, лапы, крылья, гребешки…

Самым ходовым товаром в эту пору были люстры, богато украшенные гроздьями, цветами и листьями, — незаменимая и необходимая принадлежность убранства времен Людовика XV.

Вплоть до XVIII века Сенат принципиально восставал против всяких заграничных нововведений в области стеклоделия, стараясь сохранить в чистоте национальный характер венецианской стеклянной продукции.
Цены на венецианские изделия достигали эквивалента золота по весу. Мастер, принятый в цех стеклоделов, получал дворянское звание. Брак между таким мастером и дочерью знатного дворянина не считался мезальянсом. Но стеклоделам было запрещено покидать пределы Венецианской Республики, а выдача профессиональной тайны каралась смертью.

С развитием стеклоделия в городе участились пожары. Под этим предлогом в ХШ веке все стекольные мастерские были переведены на остров Мурано в двух километрах от столицы. (С того времени венецианское стекло стало называться «муранским», а этот остров до наших дней является символом высококачественного стекла.)

Но была и другая причина. По византийскому законодательству, «варварам» (иностранцам) запрещалось платить золотом за привозимые ими товары и продавать им предметы роскоши, «чтобы соблазненные вкусом таковых не решились бы с большой легкостью вторгаться в пределы государства». Эмбарго распространялось и на стекло. Существовала специальная полиция, следившая за соблюдением не только этого закона, но и за строжайшим сохранением секретов мастерства. Фактически стеклоделы жили на своем острове на положении арестантов, находящихся под домашним арестом. Были известны случаи, когда мастер, обманув бдительность стражей, переезжал в одну из европейских столиц, чтобы открыть там мастерскую. В обязанности полиции входило следовать за преступником, найти его и убить. Поэтому многие секреты венецианских мастеров оказались утраченными безвозвратно.

Трагическая страница истории Мурано — оккупация острова в 1797 году французскими революционными войсками и уничтожение в 1806-м всех цехов и корпораций во имя свободы, равенства и братства.

Своим возрождением в середине XIX века венецианская стеклянная промышленность обязана адвокату из Винченцы Антонио Сальвиати — горячему патриоту и великому дельцу. При финансовой поддержке двух англичан, больших поклонников венецианской старины, Сальвиати основал завод в Мурано и возобновил производство великолепных стеклянных изделий, «подражавших» великим образцам прошлого. Это было возвращение к былой славе.

С тех самых пор интерес к венецианскому стеклу ничуть не ослабевает. В мире достаточно коллекционеров, регулярно пополняющих свои собрания, в том числе на представительных европейских аукционах. Вещи с авторским клеймом Мурано не то что не выходят из моды, но только прибавляют с годами в цене. Ряд обстоятельств делает их вожделенными для знатоков изящного, ведь эти предметы — из тех, что неизменно создают атмосферу праздника.

Сегодня, как и много лет назад, на острове Мурано открываются новые фабрики и мастерские. И как много лет назад, изготовление стеклянных предметов — от посуды до зеркал — осуществляется лишь тремя способами: выдуванием, литьем и прессованием. Необходимо заметить, что последние два были изобретены только в XIX веке, так что старые мастера пользовались единственным приемом — выдуванием. Технология эта применима только к стеклу. Мастер вооружается железной трубкой, на треть покрытой деревом (чтобы не обжигать руки) и снабженной на одном конце мундштуком, а на другом — грушевидным утолщением для набирания стекла. Нагретый на огне конец выдувальной трубки окунается в расплавленную стеклянную массу, которая легко пристает к трубке, образуя горячий ком. Быстро вынимая трубку из печи, мастер мгновенно начинает дуть в нее с противоположного конца. В стеклянном коме образуется полое пространство, увеличивающееся по мере того, как в него вдувается воздух… За две тысячи лет железная трубка мастера-стеклодела не претерпела серьезных изменений.

Европейское стекло

В эту эпоху во всех странах Западной Европы интенсивное развитие стеклоделия происходит при деятельном участии беглых венецианских мастеров, привлеченных перспективой огромных заработков. Так, в ХУП веке Кольбез, привлекая во Францию венецианских зеркальщиков, не только платил им огромное жалование, но в случае женитьбы на француженке давал приданое в размере 25 000 экю. Поэтому несмотря на строгость надзора и случаи убийства бежавших стеклоделов агентами венецианского правительства, без преувеличения можно сказать, что современная Европа прошла школу стеклоделия под руководством венецианцев.

С распадом Римской империи стеклоделие в различных районах стало приобретать свои особенности. Центром стеклоделия на востоке по-прежнему оставалась Александрия, производившая роскошные изделия на экспорт. На западе крупным стекольным производителем стал Кельн (Германия). Немецкое стекло было менее изящным и витиеватым, нежели александрийское.

В раннее Средневековье в Европе стеклоделие претерпело некоторые изменения. В связи с трудностями в импортировании сырья стекло, производимое с использованием соды, уступило место стеклу, изготовляемому с помощью поташа, получаемого путем сжигания древесины. В лесистых местностях Франции, Германии, Богемии готовили стекло с применением древесной золы и золы папоротника, камыша и других растений. В этой золе преобладал поташ (углекислый калий). Зола разных растений придавала стеклу различные свойства: осина, клен, ясень — наилучший цвет, береза — большую тугоплавкость и т.д.

Интересно заметить, что французское стекло ХН!! Века (бокалы, стаканы) носило название «стекло из папоротника» («фужер» по-французски — «папоротник»).

Средневековая техника стеклоделия нашла свое отражение в специальном трактате о художественных ремеслах, составленном ученым монахом-пресвитером Теофилом из монастыря Панталеоне в Кельне (Х — Х1 в.в.). автор описывает технику ремесел на основе собственных наблюдений. Он называет разные страны, которые славились художественными производствами, среди них Византия, Аравия, Русь, Италия, Франция, Германия. Бескорыстный по своему характеру и побуждениям, Теофил без секретничества, обычного в те времена, делится тайнами мастерства, которые ему приходилось добывать путем опасных путешествий и испытаний. Он пишет в том числе и об умении вырабатывать цветные стеклянные эмали во Франции, Германии и на Руси.

В средневековой Западной Европе эпохи готики важнейшей областью искусства, стимулировавшей развитие вкуса к художественному стеклу, было изготовление витражей. В то время для разрезания стекла пользовались раскаленным железным прутом. Алмаз для резки стекла начал применяться только в ХVI веке.

В XI веке немецкие мастера, а в XIII венецианские, научились вырабатывать плоское оконное стекло так называемым «холявным методом».

«Холява» — стеклянный пузырь, который мастер стеклодел выдувал с помошью стеклодувной трубки и раскачивал ее над канавой, стоя на специальном помосте. Под воздействием силы тяжести пузырь вытягивался в цилиндр длиной до 3 метров и шириной до 45 см. Затем у цилиндра в горячем виде отрезали верх и дно, сам цилиндр разрезали по длине и укладывали на ровную плиту, которую помещали в печь и там разравнивали. Полученные таким образом листы скреплялись вместе свинцовыми полосами и устанавливались в окно. Такие окна считались предметом роскоши, ими остеклялись, в основном, королевские дворцы и церкви.

Немалый вклад в науку о стекле внесли средневековые алхимики. Кроме того, что они были прекрасными стеклодувами, изготавливавшими сосуды сложных форм для своих опытов, они экспериментировали с составами стекол. Во второй половине ХVII века известный немецкий алхимик Иоган Кункель, автор сочинения «Экспериментальное искусство стеклоделия» изобрел способ получения красного стекла, так называемого «золотого рубина» (из такого стекла были изготовлены кремлевские звезды). Этот способ, державшийся автором в строжайшем секрете, был утрачен с его смертью, и вновь открыт только в ХIХ веке М. Ломоносовым.

Дальнейшее развитие стеклоделия в Европе шло по двум направлениям — усовершенствования способов изготовления изделий и обогащения составов стекла.

Появились новые виды изделий — оптические, технические, строительные стекла.

Целый переворот в стекольной промышленности ХVII века вызвало открытие Михаила Мюллера, который впервые сварил стекло, которое отличалось необыкновенной прозрачностью в толстостенных изделиях. Это стекло известно под названием «богемский хрусталь», и традиции его изготовления дошли до наших дней. Массивные граненые изделия из богемского хрусталя вытеснили с рынков Европы легкие, хрупкие и нежные изделия с острова Мурано.

1674 году англичанин Джордж Равенкрофт запатентовал новый способ производства хрусталя, призванного заменить собой муранский хрусталь. Равенкрофт заменил поташ оксидом свинца в высокой пропорции, что позволило ему получить блестящее стекло с высокими преломляющими свойствами. Это стекло отлично поддавалось резке и гравировке. Главное достоинство английского свинцового хрусталя, снискавшее ему европейскую известность, — игра и сверкание полированных граней, преломляющих лучи света, и мелодичный звон.

В 1688 году во Франции применили новый метод изготовления стекла и зеркала. Расплавленное стекло выливалось на специальный стол и раскатывалось до плоского состояния. Затем заготовка охлаждалась и полировалась с помощью железных дисков и очень мелкого абразивного песка. Окончательная полировка производилась фетровыми дисками. Результатом подобного процесса стало стекло с невиданными ранее высокими оптическими свойствами. Покрытое с одной стороны отражающим слоем серебра, стекло превращалось в высококачественное зеркало.

Стеклоделие в России

Развитие стеклоделия в России прошло тернистый путь.

Иностранцы называли древнюю Русь страной городов, поражались развитию ремесел и искусств, говорили о Киеве как о сопернике Константинополя.

Стеклоделие в России развилось в IX — Х вв., т. е. намного раньше, чем в Америке (XVII в.) и ранее, чем во многих других странах Западной Европы (Англии, Швеции, Венеции, Богемии, Лотарингии, Нормандии и др.).

В Х-Х1 веках в Киеве уже существовали мастерские для производства стеклянных браслетов, бус, колец и тонких бокалов.

Делали также и «оконничные круги» — круглые стекла для окон, изготовлявшиеся отливкой расплава стекла на металлическую плиту. На Руси в Х1-ХШ веках употреблялось толстостенное оконное стекло только круглой формы. В источниках того времени не зря употребляется слово «оконце», его диаметр не превышал 20 — 30 сантиметров. Во многом отсюда — из возможностей тогдашней технологии — и пошла традиция использовать в русской архитектуре круглые и полукруглые окна.

Такие же мастерские были в Новгороде, Рязани, Чернигове и многих других городах. Стеклянные украшения были относительно дешевы, их носили женщины и дети, надев по несколько разноцветных — гладких и витых — браслетов на одну руку.

На территории Киево-Печорской Лавры была найдена мастерская по производству цветной мозаики. Софийский Собор в Киеве украшен мозаичными орнаментами и изображениями Христа-Вседержителя и Иоанна-Златоуста. Так же украшен Михайловский собор, Успенская церковь в Киеве, соборы в Чернигове.

В Керчи и Херсонесе найдены осколки зеленоватых оконных стекол, похожих на стекла, использовавшиеся в термах (банях) Помпеи, в Италии, Рейнских провинциях.

Возрождение стекольного дела на Руси после татаро-монгольского нашествия относится к середине ХУ11 века. В 1635 году царь Михаил Федорович дал «Жалованную грамоту шведу — пушечному мастеру Елисею Коэту на покупку В Московском уезде 16-ти пустошей для устроения стекольного дела с правом беспошлинной продажи изделий в продолжение 15 лет и с запрещением другим устраивать подобные заведения». Завод Коэта находился в местечке Духанино близ города Воскресенска (Новый Иерусалим). Он производил «только грубое стекло, а именно оконное и различные скляницы», которые ежегодно отправлялись для продажи в Москву.

В 1668 году была начата постройка «казенного» (государственного) завода в селе Измайлово под Москвой (сейчас московский район Измайлово). Этот завод работал уже и на экспорт. В Персию вывозилась «посуда Измайловского дела» — кувшины, сулеи (графины), бокалы. На Измайловском заводе мастерами были «веницейцы».

Общий промышленный подъем, начавшийся в царствование Петра I, захватил и стекольное дело. Развитие стекольного производства было вызвано большим спросом на стеклянные изделия — оконное стекло, зеркала, посуду, который не могли удовлетворить существовавшие еще в XVII веке в Московской Руси старые стекольные заводы (Духанннский, Измайловский, Черноголовский) и стремлением отказаться от дорогостоящего ввоза заграничного стекла.

Петр Первый покровительствовал развитию стеклоделия: отменил пошлины на изделия, приглашал немецких мастеров, посылал русских учиться за границу.

Важнейшую роль в дальнейшем развитии стеклоделия в России сыграл государственный стекольный завод, заложенный Петром I в первые годы 18 века на Воробьевых горах под Москвой и к середине 18 в. вместе с Ямбургскими заводами переведённый в Петербург. Завод этот стал образцом для всех других стекольных предприятий страны, подлинной школой для русских мастеров стекольного дела и лабораторией освоения новой техники. В его работе принимали в разное время участие видные русские специалисты в области искусства, науки и техники, в их числе М.В. Ломоносов, Т. де Томон, К. И. Росси, А. Н. Воронихин, В.П.Стасов, И. П.Кулибин. Русские рабочие-выдающиеся мастера стекольного дела — создавали на этом заводе замечательные произведения искусства, изумлявшие всю Европу и хранящиеся сейчас во дворцах и музеях.

В 1723 году на заводе в Ямбурге было изготовлено уникальное сооружение — музыкальная звонница для петергофских фонтанов, состоявшая из набора стеклянных колоколов различной величины и звучания.

В 1720 году был издан указ «Об учреждении зеркальных заводов в Киеве».

В царствование Елизаветы (1741-61 г.г.) только около Москвы существовало уже шесть стекольных заводов. К этому времени уже успели проявиться и их отрицательные стороны -истребление лесов в окрестностях и загрязнение воды. Поэтому был издан «Указ о нестроении около Москвы вновь винных и стекольных заводов, к которым коммуникации водяной нет, и о покупке и заготовлении на таковые заводы лесу и дров из дальних, а не близких мест».

Через несколько лет появились новые указы о закрытии стекольных заводов в окрестностях Москвы и Санкт-Петербурга и запрещении строить их ближе 200 верст от больших городов.

Замечательные открытия в области создания цветных стекол и смальт связаны с деятельностью великого русского ученого М. В. Ломоносова (1711-1765 гг.).

В 1748 он организовал при Петербургской академии наук лабораторию, в которой проводил опыты с окрашиванием стекла, лично варил смальту, разработав палитру цветной стеклянной мозаики.

М. В. Ломоносов провел фундаментальные научные исследования по химии стекла. Научные работы Ломоносова по цветному стеклу оказали значительное влияние на русское художественное стеклоделие. Заводы, выпускавшие ранее, кроме белого, лишь зеленое и синее стекло, после Ломоносова начали выпускать многоцветную, красочную продукцию.

М.В. Ломоносов начал работать как технолог по стеклу и художник-мозаист в 1740-е годы. Ученый мечтал о возрождении мозаик, предназначенных, по его словам «для убранства огромных публичных строений», образцы которых он видел в храмах Киева и Новгорода XI-XII веков.

Проделав огромную работу, Ломоносов получил монопольное право на производство цветных стекол в России, для чего в 1753 году, недалеко от Петербурга, была заложена Усть-Рудицкая фабрика, конструктором и инженером которой был сам Ломоносов.

Из сваренной здесь смальты Ломоносов сам и по его указаниям ученики выполнили ряд мозаичных произведений, в числе которых грандиозная цветная мозаичная картина «Полтавская баталия» (1762-1764). Из трех его известных работ особенно интересен портрет Петра I, хранящийся в Эрмитаже.

Его открытия доходят до зарубежных стран. Продукция фабрики, рецепты, сырьевые материалы, красители, печи, машины, станки и инструменты постоянно видоизменялись и совершенствовались. Сначала выпускались только бисер, стеклярус и мозаичные составы (смальта). Затем появляются различные галантерейные изделия: граненые камни, подвески, броши, запонки. С 1757 г. фабрика выпускает столовые сервизы, туалетные и письменные приборы.

Особое внимание на фабрике уделялось горячей обработке стекла. Конструируя специальные печи и станки, Ломоносов довел производство до высокого технического уровня. Мозаики, изготовленные из усть-рудицких смальт, отличались большими техническими и художественными достоинствами. В Китайском дворце сохранились два стола, а также рамы для барельефов Петра I и Елизаветы Петровны, декоративно оформленные мозаикой из этих смальт. Для отделки ораниенбаумских дворцов на Усть-Рудицкой фабрике было изготовлено большое количество стекляруса, а также смальт для пола в Стеклярусном кабинете Китайского дворца.

Ломоносов «не только рецепты сочинял… и материалы своими руками развешивал и в печь ставил…», но и посвятил стеклу одну из своих наиболее романтических од. Она так и называется «Ода стеклу», и в ней есть строчка

«…Пою хвалу не злату, но стеклу…»

Вскоре после смерти ученого Усть-Рудицкая фабрика закрылась. Постепенно пришли в ветхость и разрушились постройки, а двухэтажный дом, в котором жил М. В. Ломоносов, сгорел в 1919 году. Сегодня на месте стекольной фабрики стоит памятный обелиск со скромной надписью: «Здесь жил и работал М. В. Ломоносов».

Следует заметить, что практически все известные русские ученые-химики того времени отдали дань исследованию стекла. Академик К.Г.Лаксман (1764 г.) предложил использовать для шихты природный сульфат натрия вместо соды и древесной золы.

С.П. Петухов (1898 г.) издал книгу «Стеклоделие».

И.П. Кулибин изобрел механизмы для отливки гигантских зеркал, которые надолго обеспечили России первое место в этой отрасли промышленности в ХУШ-Х1Х в.в.

В ХУП-ХУШ веках стеклоделие в России развивалось как под покровительством царского двора, так и по инициативе купцов и промышленников, открывавших частные заводы.

Казенный (государственный) стекольный завод в Петербурге прошел ряд стилевых этапов — от барокко петровского времени до ранней классики. Изделия завода приобретали все более сложный и богатый характер — зеркала и хрустальная посуда для дворцовых покоев, люстры венецианского и богемского типа, фонари для освещения улиц. С появлением на заводе М.В. Ломоносова, завод начал выпускать и цветные стекла.

Интересно отметить, что уже в то время на ответственные должности выдвигались наиболее способные рабочие. Их дети определялись студентами в Горный корпус для обучения «химической науке» и во время обучения получали от завода жалованье. При заводе была учреждена школа для «малолетних мастерских детей», где они обучались грамоте и рисованию. Кадры для завода готовили серьезно.

Русские цари стремились всяческими дипломатическими маневрами предотвратить возможность острых столкновений с соседними странами. Особую роль играли подарки правителям азиатских стран, что было в духе обычаев восточных народов. Часто в качестве таких подарков фигурировали изделия Петербургского завода. Так, персидскому шаху в 1819 году в числе других подарков был послан хрустальный бассейн. Шаху бассейн понравился, и он пожелал для полного комплекта иметь еще при нем и хрустальную кровать. Кровать представляла собой просторное ложе, расположенное на широком пьедестале. Стеклянные части крепились к железному каркасу, облицованному посеребряной медью. Настил и ступени к ложу были выложены из полированных бирюзовых стеклянных плит, а боковые стенки и подлокотники сделаны из прозрачного хрусталя очень сложной огранки. По углам располагались четыре резные хрустальные колонны. Кровать окружали семь фонтанов в виде хрустальных ваз.

Это драгоценное сооружение было отправлено в Тегеран в разобранном виде. Его сопровождали начальник экспедиции поручик Носков и два мастера стекольного завода для сборки хрустального ложа на месте. Трудно представить себе те бедствия, которые испытали эти несчастные путешественники: месяцы они ехали на санях и на военном транспортном судне, плыли на лодках по болотистой реке, болели тропической лихорадкой. Религиозные фанатики чуть не убили «неверных» во время своего праздника. Пока шах путешествовал по стране, они неделями ждали его в Тегеране, пока не умерли от тропической лихорадки. В живых остался только Носков. Ему пришлось самому собрать ложе, руководствуясь чертежами. Шах милостиво принял подарок и наградил Носкова орденом «Льва и Солнца» и двумя кашемировыми шалями. Поручик Носков благополучно вернулся в Петербург и оставил интересные воспоминания о своем путешествии.

Благодаря близости технологий производства стекла и фарфора, позже завод превратился в Императорский стеклянный и фарфоровый завод. В настоящее время известен как Ленинградский фарфоровый завод.

Другим крупным центром русского стеклоделия являлись Мальцевские заводы. В 1760 году московский купец Мальцев получил разрешение устроить стеклянный завод для выработки «посуды, зеркального, каретного и оконного стекла». Этот завод сделался родоначальником известных Мальцевских заводов, расположенных во Владимирской области. Наиболее известен завод в городе Гусь-Хрустальный. С ним связано немало легенд. Само название города, по одной версии, происходит от имени хрустально чистой речки, на которой гнездились гуси, и впоследствии был выстроен завод. По другой легенде, при открытии завода мастера отлили из хрусталя фигуру гуся и повесили над воротами. С тех пор гусь — фирменный знак завода.

В городе открыт музей стекла, находящийся в бывшей церкви св. Георгия. Здание было построено по проекту и эскизам академика Л Бенуа и украшено росписями В.М.Васнецова и мозаичными изображениями работы В.А.Фролова.
В музее собраны уникальные работы гусевских мастеров, со многими из которых связаны столетние легенды.

Одна из них — о стеклянном букете, стоящем при входе в музей.

Полтора века назад работал на заводе мастер-стеклодув Разумей Васильев из семьи потомственных стеклоделов. Зимой у него тяжело заболела маленькая дочка и в бреду просила принести ей цветочков из леса. Ночью мастер вернулся на завод и из остатков цветного стекла сделал стеклянный букет сказочной красоты. Вернувшись домой, он поставил букет на окно. Утром девочка проснулась, увидела, как солнце играет на стеклянных цветах и обрадовалась. Она не могла насмотреться на цветы и в конце концов поправилась.

Мастер Васильев сделал много чудесных вещей — графины с петушком внутри, кубки из двойного стекла с пейзажами из мха и травинок между слоев стекла, «музыкальную» вазу-колокол, состоящую из семи расположенных по вертикали тарелок, каждая из которых воспроизводит звук одной ноты октавы. Но судьба его сложилась печально — он был сослан в Сибирь за обращение к управляющему об облегчении участи мастеров-хрустальщиков.

Другая династия — Зубановых — специализировалась на шлифовке хрусталя — «алмазном рисунке». Многие дворцы в России украшены хрустальными люстрами их работы. Даже в темноте подвески люстр светятся разноцветными огоньками — в хрустале преломляется и отражается самый слабый лучик света.

В советской время на Гусевском заводе, кроме хрусталя и посуды, изготавливали подарки членам правительства, зарубежным знаменитостям и космонавтам. Причем каждое такое уникальное изделие выполнялось в нескольких экземплярах, один их которых оставался в музее завода.

Современные технологии в производстве стекла.

Новаторами стеклоделия конца XIX века становятся художники северо-восточной области Франции — Лотарингии. Центр локализовался в городе Нанси, где работают три интереснейших предприятия Европы — заводы Эмиля Галле, братьев Даум и Баккара. Разработанный Э.Галле стиль и техника травления многослойного стекла произвели настоящий фурор и вызвали волну подражаний, в том числе и в России. Эмиль Галл вводит в обиход непрозрачное стекло с одним или двумя дополнительными слоями, которые украшает гравировкой, нанося на них рисунок: изображение цветов, стрекоз, бабочек.
Но, наряду с новым стилем «модерн», мастерами всего мира сохранялись и традиции предшествовавших эпох. Текущие или нарочито простые формы модерна сосуществуют с моделями разных времен — античности, барокко, классицизма. Художники по-прежнему сохраняют верность цветным эмалям, элегантной гравировке, эффектному гранению.

Декоративное искусство начала 20-го столетия заменило реалистичные и естественные рисунки модерна геометрическими и стилизованными формами. В 20-ом веке возникло много новых фабрик художественного стекла.

Начиная с Х1Х века, производство стекла вышло на новый, промышленный уровень. Этому способствовали многочисленные научные открытия и исследования. Одним из «отцов» стекольной промышленности можно назвать немецкого ученого Отто Шотта (1851 — 1935), изучавшего влияние различных химических элементов на оптические и термические свойства стекла. Другая значительная фигура — Фридрих Симменс, который изобрел новый тип печи, позволивший существенно повысить качество изготовляемого стекла.

В 1910 году французский ученый Эдуард Бенедиктус изобрел способ производства особо прочного пуленепробиваемого стекла путем помещения специальной полимерной пленки между двух листов стекла. Такое стекло, известное как ламинированное, Бенедиктус запатентовал под названием «Триплекс».

Истинный переворот в стекольной индустрии совершил бельгиец Фурко, в 1905 году начавший вертикально вытягивать из печи непрерывное стеклянное «полотно» постоянной ширины. Его технология получила развитие в 1914 году. В конце Первой мировой войны другой бельгиец, Эмиль Бишеруа разработал технологический процесс, при котором стекло вытягивается из печи между двух роликов. Подобно методу Фурко, этот способ делал последующую полировку стекла более легкой и экономичной.

И, наконец, в 1959 году английская компаний «Пилкингтон бразерс Лтд.» предложила современную методику изготовления высококачественного стекла, сочетающего в себе высокие оптические качества полированного стекла и экономичность метода Фурко — флоат-метод или метод плавающей ленты. Расплавленное стекло выливается в ванну на поверхность расплавленного олова, где оно выравнивается за счет сил поверхностного натяжения и полируется снизу расплавом олова, а сверху -горячим воздухом. Этот способ производства стекла применяется сегодня во всем мире наиболее широко.

С развитием современных технологий появились полностью автоматизированные предприятия, выпускающие бутылки и стаканы, вазы и флаконы, оконное и защитное стекло, стеклянные полые кирпичи и стеклянную черепицу, стеклянное волокно и изоляцию и множество других полезных изделий. На основе стекла были разработана совершенно новые материалы с уникальными свойствами, которые используются в медицине, электронике и даже космических областях.

До сих пор неизвестно точно, кто и когда изобрел стекло. Использовалось оно с древних времен. Главными компонентами для его изготовления являются сода и песок. Они встречаются по всей планете, поэтому установить место изобретения стекла по ним невозможно.

Плиний Старший (23–79 годы н. э.) в «Естественной истории» писал, что стекло изобрели финикийские купцы. Они плыли на корабле из Сидона с разными товарами. Начался шторм. Они решили переждать его на берегу, развели костер и захотели приготовить еду. Для котла нужны были камни. Камней нужного размера они не нашли и решили взять огромные блоки соды, которые были на корабле. После приготовления еды соду они не обнаружили. Но вместо нее в костре купцы нашли неизвестное вещество, которое появилось при смешении соды с песком и воздействии на эту массу высоких температур. Считается, что так появилась технология изготовления стекла и необходимые материалы для его выплавки.

В середине ХХ века, группа активистов решила проверить достоверность этой информации. Выполняя все, как описано в истории изобретения стекла, у них ничего не получилось. Причиной, по их мнению, стала низкая температура, из-за которой не произошло сплавления соды с песком, поскольку необходимый жар можно получить только в печи. Поэтому, сейчас принято считать изобретателем стекла помощника гончара из Египта. Он уронил горячий горшок в смесь песка и соды, а затем, не очистив его, сунул в печь для обжигания. В итоге весь керамический горшок покрылся тонким стеклом. Это и стало началом появления стекла.

Согласно древней легенде, первооткрывателями стекла были финикийские или греческие торговцы. Сделав во время одного из своих многочисленных плаваний остановку на острове, они развели костер на берегу. Песок от высокого жара расплавился и превратился в стекловидную массу.

Изобретение стекла относится к очень глубокой древности. Различные предания о том, какой народ, где и когда впервые изготовил стекло, малодостоверны, так что кто и когда изобрел стекло, неизвестно.

Появление стекла связывают с развитием гончарства. При обжиге на изделие из глины могла попасть смесь соды и песка, в результате чего на поверхности изделия образовалась стекловидная пленка – глазурь.

В Фивах (Египет) найдено изображение стеклодувов‑выдувальщиков, производство, напоминающее наше кустарное производство стекла. Надпись на этих изображениях ученые относят примерно к 1600 г. до н. э. Предметы, найденные при раскопках древних египетских городов, указывают, что в Египте находился центр стеклоделия, где изготовлялись урны, вазы, статуи, колонны и кувшины.

Стекло, которое получали в древности, существенно отличалось от современного. Оно представляло собой плохо сплавленную смесь песка, поваренной соли и окиси свинца – фритту. Ни материал, ни техника античности не позволяли изготавливать из стекла крупные предметы.

Стекольное производство в Египте давало декоративный и поделочный материал, поэтому изготовители стремились получать не прозрачное, а окрашенное стекло. В качестве исходных материалов использовали природную соду и местный песок, содержавший некоторое количество карбоната кальция. Низкое содержание кремнезема и кальция, а также высокое содержание натрия облегчало плавку стекла, поскольку снижало температуру плавления, но уменьшало прочность, увеличивало растворимость и снижало атмосферостойкость материала.

При производстве стекла различные компоненты смешивались в глиняных тиглях и сильно нагревались в специальной печи, сложенной из огнеупорного кирпича, до получения однородной светлой массы. Готовность стекла опытный мастер определял на глаз. По окончании плавки стекло разливали в формы или отливали небольшими порциями. Часто стеклянной массе давали остыть в тигле, который затем обламывали. Полученное таким образом стекло переплавляли и по мере надобности пускали в производство.

Первое стекло применялось для изготовления бисерных украшений. Бусы изготовлялись вручную, поштучно. Тонкую стеклянную нить обвивали вокруг медной проволоки, обламывая нить после каждой готовой бусины. Позднее для изготовления бисера вытягивали стеклянную трубку нужного диаметра и затем разрезали ее на бусины.

Вазы формовали на шишке из глины, обернутой тканью и насаженной на медный прут как рукоятку. Для более равномерного распределения стеклянной массы ее несколько раз быстро поворачивали. С этой же целью вазу прокатывали по каменной плите. После этого прут и шишку вытаскивали из изделия, давая ему остыть.

Окраска стекла зависела от введенных добавок. Аметистовый цвет стеклу придавала добавка соединений марганца. Черный цвет получали добавкой меди, марганца или большого количества соединений железа. Значительная часть синих стекол окрашена медью, хотя образец синего стекла из гробницы Тутанхамона содержал кобальт. Зеленое египетское стекло окрашено медью, желтое – свинцом и сурьмой. Образцы красного стекла обусловлены содержанием окиси меди. В гробнице Тутанхамона обнаружено молочное (глушенное) стекло, содержащее олово, и изделия из прозрачного стекла.

Из Египта и Финикии стеклоделие перешло в другие страны, где оно достигло такого развития, что хрустальная посуда стала даже вытеснять употреблявшуюся до того времени золотую.

Переворот в производстве стекла совершило изобретение процесса выдувания стекла. Позже, используя метод выдувания, научились делать из готового стекла длинные стеклянные цилиндры, которые «раскрывали» и выпрямляли, получая плоское стекло. Этот способ применяли для производства оконного стекла вплоть до 1900‑х годов, а для изготовления стекла, используемого для художественных работ, и позже.

Древние стеклянные изделия были обычно окрашены и являлись предметами роскоши, доступной далеко не всем, особенно дорого ценились изделия из бесцветного стекла.

В античности стекло не нашло существенного применения, даже зеркала тогда изготавливались преимущественно из металла. Но в последующие эпохи оно применялось все чаще и чаще. В Средние века получило широкое распространение использование цветной стеклянной мозаики для украшения окон в храмах.

Позднее Средневековье и начало Нового времени ознаменовались широким распространением стеклодувного производства. Большое развитие стеклоделие имело в Венеции. Будучи сильнейшей морской державой Средиземного моря, Венеция вела обширную торговлю со странами Востока и Запада. Видную статью этой торговли составляло стекло, отличавшееся необыкновенным разнообразием и большой художественной ценностью. Венецианцы изобрели мозаичное стекло, зеркала. Получая большие выгоды от торговли, Венеция всемерно заботилась о развитии у себя стекольной промышленности. Запрещался вывоз стекловаренного сырья, заключались договоры с другими странами на покупку у них битого стекла.

Стеклоделам предоставлялись многочисленные льготы. Одновременно с этим венецианцы ревниво охраняли секреты производства стекла, разглашение профессиональной тайны каралось смертью.

Остановимся на основных видах стекла, выпускавшихся венецианскими стеклодувами, организовавшими производство на острове Мурано близ Венеции.

Цветное стекло. Для его изготовления использовались окиси цветных металлов. Окись железа окрашивает стеклянную массу в зеленый цвет, окись меди дает зеленый или красный тон, при помощи кобальта получается синее стекло, примесь золота дает рубиновое стекло и т. д. Первые сосуды из цветного стекла появились во второй половине XV в. И почти все они были расписаны эмалевыми красками. Любимым цветом в XVI в. был синий – azurro. Фиолетовое стекло – pavonazzo – также пользовалось большим успехом.

Эмалированное и позолоченное стекло из Мурано представляет самый большой интерес. Начало росписи стекла эмалью связывается с именем знаменитого мастера и выдающегося химика Анджело Беровьеро. Изначально эмалью расписывались сосуды из цветного прозрачного стекла, позже росписью стали покрывать и стекло молочного цвета. Венецианские сосуды раннего периода отличаются необыкновенно богатой росписью: изображались триумфальные шествия, свадебные процессии, сцены мифологического содержания, эротические сюжеты. Часто стекло украшали золотыми чешуевидными узорами и рельефными точками, исполненными разноцветной эмалью.

Прозрачное бесцветное стекло было изобретено во второй половине XV в. Это знаменитое венецианское cristallo. В названии подчеркнута бесцветность и прозрачность стекла по сравнению с ранее изготовлявшимся стеклом зеленоватого оттенка или цветным стеклом.

Филигранное стекло. Это бесцветное прозрачное стекло, украшенное стеклянными нитями, введенными в массу. Эти нити, обычно спирально скрученные, представляют бесконечно разнообразные сплетения. Чаще всего нити бывают белого (молочного) цвета. Судя по сохранившимся образцам, время изобретения филигранного стекла совпадает с утверждением ренессансных форм в венецианском стеклоделии.

Своеобразная разновидность филигранной техники – сетчатое стекло. Его получают из двух слоев прозрачного стекла с филигранным рисунком, наложенных друг на друга в обратном направлении. Образуется рисунок в виде сетки, причем в каждую клеточку помещается, как правило, воздушная капля.

Молочное стекло – непрозрачное белое стекло молочного оттенка (latticinio или lattimo ). Его получают путем добавления в стеклянную массу окиси олова. Сосуды XVI в., выполненные из окрашенного молочного стекла и расписанные эмалевыми красками и золотом, были, по‑видимому, первыми в Европе попытками подражать фарфору. Сегодня этот поддельный фарфор представляет собой величайшую редкость и ценится чрезвычайно дорого.

Агатовым стеклом принято называть стекло, состоящее из различно расположенных и различно окрашенных слоев, составляющих узоры, подобные агату. Агатовое стекло представляет большое разнообразие окраски и узора. Как известно, в минералогии агат составляет одну группу с халцедоном и яшмой. Поэтому в старых итальянских трактатах можно встретить также наименования яшмового и халцедонового стекла.

Авантуриновое стекло – особый род стекла, изобретенный муранскими мастерами в начале XVII в. На отшлифованной поверхности – бесчисленное множество блестящих точек, производящих особенный световой эффект. Эти мерцающие точки на желтовато‑коричневом стекле получаются путем прибавления к стеклянной массе меди, которая при остывании стекла кристаллизуется. Изобретение авантуринового стекла приписывается династии Миотти, долгие годы хранившей тайну его изготовления.

Мозаичное стекло. Способ изготовления этого стекла замечателен. Берутся разноцветные стеклянные нити и спаиваются в узкий цилиндрический прут, поперечный разрез которого имеет вид звездочки, розетки или какой‑либо симметричной фигуры. Затем этот стеклянный прут разрезается на множество дисков, которые вводятся в стеклянную массу. Изделия, выделанные из мозаичного стекла, представляют собой пестрое поле, сотканное из звездочек, розеток и т. п.

Некоторые муранские изделия украшены узором, называемым кракелаж. Узор получался так: выдуваемый предмет, внутри которого поддерживалась высокая температура, опускался в холодную воду. Вследствие этого внешний слой стекла покрывается бесчисленными трещинами, которые, однако, не проникают в толщу стекла. Трещины остаются на поверхности стекла, украшая его своеобразным узором.

Процесс изготовления ваз в технике «пулегозо» основана на эффекте образования пузырьков воздуха внутри стекла, которые образуются при погружении раскаленного стекла в воду и немедленного возвращения его в печь для придания плотности веществу. Вазы выдуваются и обрабатываются вручную.

Гравированное стекло было известно уже в начале XVI в. Сначала венецианцы гравировали стекло алмазом механическим способом. Позднее был изобретен химический способ гравирования.

Бусы. Производство бус было известной и едва ли не самой доходной отраслью венецианской стеклянной промышленности. Бусы были известны под названием conterie. В широком смысле под термином conterie подразумевают не только бусы, но и бисер, стеклянные пуговицы, искусственный жемчуг, поддельные стразы и прочие мелкие предметы из стекла. Само название объясняется тем, что этот штучный товар очень легко и удобно считать (contare – по‑итальянски – считать).

Первым научным трудом по стеклоделию считается вышедшая в 1612 г. во Флоренции книга монаха Антонио Нери, в которой были даны указания об использовании окислов свинца, бора и мышьяка для осветления стекла, приведены составы цветных стекол. Во второй половине XVII в. немецкий алхимик Кункель опубликовал сочинение «Экспериментальное искусство стеклоделия». Он же нашел способ получения золотого рубина.

В 1615 г. в Англии для нагрева стеклоплавильных печей начали применять уголь. Таким образом повысилась температура в печи.

В начале XVII в. во Франции был предложен способ отливки зеркальных стекол на медных плитах с последующей прокаткой. Примерно в то же время был открыт метод травления стекла смесью плавикового шпата и серной кислоты, освоено производство оконного и оптического стекла.

На Руси стекло встречалось в виде бус еще в XIII в., но своих заводов тогда не было. Первый русский завод был выстроен лишь в 1634 г. шведом Елисеем Коетой. Завод выделывал столовую и аптекарскую посуду, первыми мастерами там были немцы, оказавшие большое влияние на развитие русской стекольной промышленности.

В 1668 году была начата постройка казенного завода в селе Измайлово под Москвой, который частично работал уже и на экспорт. Так, в Персию вывозили посуду «измайловского дела» – до 2000 кувшинов, графинов и мухоловок ежегодно.

Значительно быстрее шло строительство стекольных заводов в XVIII в. Особенно много в этом отношении сделал Петр I, который покровительствовал развитию стеклоделия, уничтожил пошлины на стеклянные изделия, выписывал немецких мастеров, посылал русских учиться за границу. По возвращении из заграничной поездки он построил казенный завод близ Москвы, на Воробьевых горах, который предполагали сделать образцовым стекольным заводом и одновременно школой для подготовки стекольных мастеров.

В 1720 г. был издан Указ «Об учреждении зеркальных заводов в Киеве». В царствование Елизаветы Петровны (1741–1761 гг.) около Москвы существовало уже шесть стекольных заводов.

В 1752 году было дано «позволение профессору М. В. Ломоносову завести фабрику для отделывания разноцветных стекол, бисера, стекляруса и других галантерейных вещей с привилегией на 30 лет». Среди вырабатывавшейся на заводе продукции было стекло для мозаичных работ («мусия»), из которого М. В. Ломоносов создал ряд картин, в том числе знаменитую «Полтавскую битву». После смерти Ломоносова завод перешел к его вдове и в 1798 г. закрылся.

В 1760 г. московский купец Мальцов получил дозволение устроить стеклянный завод для выработки хрустальной и стеклянной посуды, также зеркального, каретного и оконного стекла. Этот завод стал родоначальником известных впоследствии Мальцовских заводов.

Вплоть до середины XIX в. стекло варили в тиглях. В 30‑х годах XIX в. в России появились первые ванные печи для промышленного производства стекла.

В 1856 г. Фридрих Сименс изобрел регенеративную стекловаренную печь. В ней отработанные газы подогревают камеры предварительного нагрева, облицованные огнеупорными материалами. Как только эти камеры достаточно раскалятся, в них подают горючие газы и необходимый для их сгорания воздух. Возникающие при горении газы равномерно перемешивают расплавленное стекло, иначе перемешать тысячу тонн вязкого расплава было бы далеко не просто. Температура в регенеративной печи достигает 1600 °C. Позже такой же принцип был применен для плавки стали.

Современная стекловаренная печь – это печь непрерывного действия. С одной стороны в нее подаются исходные вещества, которые благодаря легкому наклону пода движутся, постепенно превращаясь в расплавленное стекло, к противоположной стороне (расстояние между стенками печи около 50 м). Там точно отмеренная порция готового стекла поступает на охлаждаемые валки. На всю длину стометрового участка охлаждения тянется стеклянная лента шириной в несколько метров. В конце этого участка машины режут ее на листы нужного формата и размера для зеркал или оконного стекла.

Следующим значительным этапом в развитии производства листового стекла был метод машинной вытяжки стекла, который разработал Эмиль Фурко в 1902 году. При этом способе стекло вытягивается из стекловаренной печи наружу через прокатные вальцы в виде непрерывной ленты и поступает в шахту охлаждения, в верхней части которой режется на отдельные листы. Машинный способ производства стекла был усовершенствован в дальнейшем в первой половине XX в. Из самых современных способов следует выделить так называемый метод Либбея‑Оуэнса и Питтсбургский метод.

Самым последним этапом в производстве стекла был запатентованный в 1959 году разработанный английским изобретателем Пилкингтоном флоат‑метод. При этом процессе, который можно приравнять к открытиям, стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости в виде плоской ленты через ванну с расплавленным оловом на дальнейшее охлаждение и отжиг. Огромным преимуществом флоат‑метода, по сравнению со всеми предыдущими методами, является, кроме всего прочего, более высокая производительность, стабильная толщина и бездефектность стекла, а также качество поверхности.

Среди твердых веществ неорганического происхождения (камень, металл) стекло занимает особое место. Отдельные свойства стекла сближают его с жидкостью. В нем не найти кристаллов. Не существует в нем и резкого перехода при какой‑то определенной температуре от жидкого состояния к твердому (или обратно). Расплавленное стекло (стекломасса) в большом интервале температур остается твердым. Если принять вязкость воды за 1, то вязкость расплавленного стекла при 1400 °C составляет 13 500. Если охладить стекло до 1000 °C, оно станет тягучим и в 2 млн раз более вязким, чем вода. (Например, нагруженная стеклянная трубка или лист со временем прогибаются.) При еще более низкой температуре стекло превращается в жидкость с бесконечно высокой вязкостью.

Главная составляющая стекол – диоксид кремния SiO 2 , или кремнезем. В наиболее чистом виде он представлен в природе белым кварцевым песком. Диоксид кремния кристаллизуется при переходе от расплава к твердому состоянию сравнительно постепенно. Кварцевый расплав можно охладить ниже его температуры затвердения, и он при этом не станет твердым. Существуют другие жидкости и растворы, которые также можно переохладить. Но только кварц поддается переохлаждению настолько, что теряет способность к образованию кристаллов. Диоксид кремния остается тогда «свободным от кристаллов», то есть «жидкообразным».

Перерабатывать чистый кварц было бы слишком дорого, прежде всего из‑за его сравнительно высокой температуры плавления. Поэтому технические стекла содержат лишь от 50 до 80 % диоксида кремния. Для понижения точки плавления в состав таких стекол вводятся добавки оксида натрия, глинозема и извести. Получения определенных свойств достигают добавками еще некоторых химических веществ.

Знаменитое свинцовое стекло, которое тщательно шлифуется при изготовлении чаш или ваз, обязано своим блеском присутствию в нем около 18 % свинца.

Стекло для зеркал содержит преимущественно дешевые компоненты, снижающие температуру плавления. В больших ваннах (как их называют стекловары), вмещающих более 1000 т стекла, сначала расплавляют легкоплавкие вещества. Расплавленная сода и другие химические вещества растворяют кварц (как вода поваренную соль). Таким простым средством удается перевести диоксид кремния в жидкое состояние уже при температуре около 1000 °C (хотя в чистом виде он начинает плавиться при гораздо более высоких температурах). К большой досаде стекловаров, из стекломассы выделяются газы. При 1000 °C расплав еще слишком вязок для свободного выхода газовых пузырьков. Для дегазации его следует довести до температуры 1400–1600 °C.

Открытие особой природы стекла пришло лишь в XX в., когда ученые во всем мире стали проводить крупномасштабные исследования атомарной и молекулярной структуры разных веществ посредством рентгеновских лучей.

Сейчас выпускают большое количество видов стекла. По назначению различают: строительное стекло (оконное, узорчатое, стеклянные блоки), тарное стекло, техническое стекло (кварцевое, светотехническое, стекловолокно), сортовое стекло и др.

Изделия из стекла могут люминесцировать под воздействием различных видов излучения, пропускать или поглощать ультрафиолетовое излучение.

Как, вы еще не читали? Ну, это зря…

*информация размещена в ознакомительных целях, чтобы поблагодарить нас, поделитесь ссылкой на страницу с друзьями. Вы можете прислать интересный нашим читателям материал. Мы будем рады ответить на все ваши вопросы и предложения, а также услышать критику и пожелания по адресу [email protected]

Стекло известно человечеству уже многие века. Археологические находки доказывают, что технология производства стекла была известна на Среднем Востоке уже в III веке до н.э. На территории Египта найдены амулеты и бусы, датируемые 7000 г. до н.э. Но кто и когда, а главное с какой целью изобрел этот чудный материал, доподлинно неизвестно.

Версии о появлении стекла

Существует несколько версий возникновения стекла. Одни ученные считают, что получен был этот материал при выплавке меди. Другие доказывают, что получили его при обжиге глиняных изделий. А согласно утверждениям древнеримского историка Плиния-старшего, появлению стекла человечество обязано финикийским купцам, которые на стоянках разводили костры прямо на песке и обкладывали их кусками извести.

Как бы то ни было, но долгие годы стекло было изысканной роскошью доступной лишь самым богатым и влиятельным. И лишь с приходом новой эры, когда в Сирии была изобретена стеклодувная трубка, началось массовое производство и изделия из стекла стали более доступными, а технология начала распространятся по странам. Самым известным центром изготовления стеклянной продукции на Востоке стала Александрия. Умелыми стекловарами считаются и древние римляне.

Развитие стекловарения в Европе

С востока технология стекловарения пришла в страны Европы. Здесь она модифицировалась и развилась до новых уровней. В первую очередь изменения коснулись сырья. Сода была заменена на более распространенный поташ.

Значительным событием стало изобретение в XIII веке немецкими мастерами листового стекла, которое впоследствии усовершенствовали венецианцы. Качество таких стекол было невысоким, оно было достоянием лишь избранным. Его можно было увидеть лишь в церквях и замках, а сейчас даже стеклянные двери на заказ ни для кого не в диковинку.

Долгое время крупнейшими европейскими центрами по производству стеклянных изделий была Венеция и Богемия. Была разработана технология получения цветного стекла. Тайны своего мастерства стеклодувы хранили очень строго, потому у каждой области были свои технологии и особенности изготовления.

В XVII веке первенство производства стекла переходит к мастерам Туманного Альбиона. Во многом этому способствовало открытие в 1670-х гг. английского стеклодува Джорджа Равенскрофта. Он ввел в состав стекла соединения свинца и получил аналог горного хрусталя, который отличался высоким качеством и легко гранился.

Промышленное производство стекла

Несмотря на высокую популярность изделий из стекла, лишь к концу XIX века их изготовление приняло промышленные масштабы. Большой вклад в развитие стекольной промышленности внесли:

• немецкий ученый Отто Шотт, который исследовал зависимость оптических и термальных свойств стекла от состава исходного сырья;
• Фридрих Симменс изобрел конструкционно новую печь, которая обеспечивала получение больших объемов стекломассы;
• американский инженер Майкл Оуэнс. Его автоматическая машина для изготовления бутылок быстро получила распространение по всем Соединенным Штатам;
• бельгийский изобретатель Фурко. Предложенное ним устройство позволило непрерывно получать стеклянное полотно постоянной толщины. Это изобретение было усовершенствованно Эмилем Бишеруа. Внесенные изменения значительно упростили процесс обработки стекломассы.

Многие ученные вносили свои знания и умения в развитие стекловарения. Было усовершенствовано оборудование, предложены новые количественные и качественные составы сырья и теперь без стекла и различных изделий из него сложно представить окружающий мир.