История стеклоделия восходит по крайней мере к 3600 годам назад в Месопотамии . Однако большинство авторов утверждают, что они, возможно, производили копии стеклянных предметов из Египта . [1] Другие археологические свидетельства свидетельствуют о том, что первое настоящее стекло было изготовлено на побережье северной Сирии, Месопотамии или Египта. [2] Самые ранние известные стеклянные предметы, датируемые серединой 2000 г. до н. э. , были бусинами, возможно, изначально созданными как случайные побочные продукты металлообработки ( шлаки ) или во время производства фаянса , стекловидного материала, предшествовавшего стеклу, изготовленного с помощью процесса, похожего на глазурь . [n 1] Изделия из стекла оставались роскошью до тех пор, пока катастрофы , постигшие цивилизации позднего бронзового века, по-видимому, не остановили производство стекла.
Развитие стекольной технологии в Индии , возможно, началось в 1730 году до н.э. [3]
По всей бывшей Римской империи археологи обнаружили стеклянные предметы, которые использовались в бытовых, промышленных и погребальных целях. Англосаксонское стекло было обнаружено по всей Англии во время археологических раскопок поселений и кладбищ. Стекло в англосаксонский период использовалось для изготовления различных предметов, включая сосуды, бусы, окна, и даже использовалось в ювелирных изделиях.
Естественное стекло , особенно вулканическое стекло обсидиан , использовалось многими обществами каменного века по всему миру для производства острых режущих инструментов и, из-за ограниченных областей его добычи, широко продавалось. Но в целом археологические свидетельства свидетельствуют о том, что первое настоящее стекло было изготовлено в прибрежной северной Сирии , Месопотамии или Древнем Египте . [2] Из-за благоприятной для сохранения среды Египта, большинство хорошо изученных ранних стекол найдено там, хотя часть из них, вероятно, была импортирована. Самые ранние известные стеклянные предметы, относящиеся к середине третьего тысячелетия до н. э. , были бусинами, возможно, изначально созданными как случайные побочные продукты металлообработки ( шлаки ) или во время производства фаянса , стекловидного материала до стекла, изготовленного с помощью процесса, похожего на глазурь . [n 1]
В эпоху поздней бронзы в Египте (например, «Сокровище» Аххотепа ) [4] и Западной Азии (например, Мегиддо ) [5] наблюдался быстрый рост технологии производства стекла . Археологические находки этого периода включают цветные стеклянные слитки , сосуды (часто окрашенные и сформированные в подражание высоко ценимым резным изделиям из твердого камня в полудрагоценных камнях ) и вездесущие бусины. Щелочью сирийского и египетского стекла была кальцинированная сода ( карбонат натрия ), которую можно извлечь из золы многих растений, в частности, галофильных прибрежных растений, таких как солянка . Последние сосуды были «сформированы сердцевиной», их производили путем наматывания пластичной веревки из стекла вокруг сформированной сердцевины из песка и глины на металлическом стержне, а затем сплавления ее путем многократного повторного нагревания. [ необходима ссылка ]
Затем вокруг них наматывались тонкие стеклянные нити разных цветов с примесями оксидов , чтобы создать узоры, которые можно было вытянуть в фестоны с помощью металлических граблей. Затем сосуд прокатывали гладко ( марверизировали ) на плите, чтобы вдавить декоративные нити в его корпус. Ручки и ножки прикрепляли отдельно. Затем стержень оставляли остывать, пока стекло медленно отжигалось , и в конечном итоге удаляли из центра сосуда, после чего выскребали материал сердцевины. Формы для инкрустации из стекла также часто создавались в формах. Однако большая часть раннего производства стекла основывалась на методах шлифования, заимствованных из обработки камня. Это означало, что стекло шлифовалось и вырезалось в холодном состоянии. [6]
К 15 веку до н. э . обширное производство стекла происходило в Западной Азии , на Крите и в Египте ; и засвидетельствован микенский греческий термин 𐀓𐀷𐀜𐀺𐀒𐀂 , ku-wa-no-wo-ko-i , означающий «работники лазурита и стекла» (написанный линейным слоговым письмом b ). [7] [8] [9] [n 2] [n 3] Считается, что методы и рецепты, необходимые для первоначального плавления стекла из сырья, были тщательно охраняемым технологическим секретом , зарезервированным для крупных дворцовых отраслей могущественных государств. Поэтому стекольщики в других регионах полагались на импорт предварительно отформованного стекла, часто в виде литых слитков, таких как те, что были найдены на кораблекрушении Улу Бурун у берегов современной Турции . [ требуется ссылка ]
Стекло оставалось дорогим материалом, и катастрофы , постигшие цивилизации позднего бронзового века , похоже, остановили производство стекла. [ требуется ссылка ] [13] Оно снова возродилось на прежних местах, в Сирии и на Кипре, в IX веке до н. э. , когда были открыты методы изготовления бесцветного стекла. [ требуется ссылка ]
Первое «руководство» по изготовлению стекла датируется примерно 650 годом до н. э . Инструкции по изготовлению стекла содержатся в клинописных табличках, обнаруженных в библиотеке ассирийского царя Ашшурбанипала . [ необходима цитата ]
В Египте производство стекла не возрождалось до тех пор, пока оно не было вновь введено в Птолемеевской Александрии . Сердечниковые сосуды и бусины все еще широко производились, но другие методы вышли на первый план с экспериментированием и технологическими достижениями. [ необходима цитата ]
В эллинистический период было введено много новых методов производства стекла, и стекло начали использовать для изготовления более крупных изделий, в частности столовых приборов. Методы, разработанные в этот период, включают «выдавливание» вязкого (но не полностью расплавленного) стекла на форму для формирования блюда и технику « миллефиори » (что означает «тысяча цветов»), когда палочки разноцветного стекла нарезались, а ломтики укладывались вместе и сплавлялись в форме для создания эффекта, похожего на мозаику. Также в этот период бесцветное или обесцвеченное стекло начало цениться, и методы достижения этого эффекта были исследованы более полно. [14]
По словам Плиния Старшего , финикийские торговцы были первыми, кто наткнулся на технологию производства стекла на месте реки Белус . Георгий Агрикола в De re metallica сообщил традиционную счастливую историю об «открытии» знакомого типа:
«Предание гласит, что в этом месте пришвартовалось торговое судно, груженное селитрой ; купцы готовили еду на берегу, и, не имея камней, чтобы подпереть горшки, они использовали куски селитры с корабля, которые сплавились и смешались с песком на берегу, и потекли потоки новой полупрозрачной жидкости, и так возникло стекло». [15]
Однако этот рассказ больше отражает римский опыт производства стекла, поскольку белый кварцевый песок из этой области использовался в производстве стекла в Римской империи из-за его высокой степени чистоты. В 1 веке до н. э. на Сиро-Иудейском побережье было обнаружено выдувание стекла , что произвело революцию в отрасли. Первые свидетельства изобретения выдувания стекла были найдены в еврейском квартале Иерусалима, в слое засыпки внутри ритуальной ванны, которая была покрыта камнями мостовой улицы Ирода. [16] Несколько других мест производства «Иудейского стекла» были найдены в Галилее. [17] Стеклянные сосуды теперь были недорогими по сравнению с керамическими сосудами. Рост использования стеклянных изделий произошел во всем римском мире. [ нужна цитата ] Стекло стало римским пластиком, и стеклянные контейнеры, произведенные в Александрии [ нужна цитата ], распространились по всей Римской империи. С открытием прозрачного стекла (благодаря введению диоксида марганца ) стеклодувами в Александрии около 100 г. н. э. римляне начали использовать стекло в архитектурных целях. Окна из литого стекла, хотя и с плохими оптическими качествами, начали появляться в самых важных зданиях Рима и самых роскошных виллах Геркуланума и Помпей . В течение следующих 1000 лет производство и обработка стекла продолжались и распространялись по всей Южной Европе и за ее пределами. [ необходима цитата ]
Первое персидское стекло было в форме бус, датируемых поздним бронзовым веком (1600 г. до н. э.), и было обнаружено во время исследований Динхах-Тепе в Иранском Азербайджане Шарлем Берни . Стеклянные трубки были обнаружены французскими археологами в Чога-Занбиле , относящимися к среднему эламскому периоду. Мозаичные стеклянные чашки также были найдены в Теппе-Хасанлу и Марлик-Тепе на севере Ирана, датируемые железным веком. Эти чашки напоминают чашки из Месопотамии, как и чашки, найденные в Сузах в поздний эламский период.
Стеклянные трубки, содержащие сурьму, также были найдены в Иранском Азербайджане и провинции Курдистан , относящиеся к периоду Ахеменидов . В это время стеклянные сосуды обычно были простыми и бесцветными. К эпохе Селевкидов и поздней Парфянской эпохе были распространены греческие и римские техники. В период Сасанидов стеклянные сосуды украшались местными мотивами. [18]
Доказательства использования стекла в эпоху халколита были найдены в Хастинапуре , Индия . [19] Самым ранним стеклянным предметом цивилизации долины Инда является коричневая стеклянная бусина, найденная в Хараппе , датируемая 1700 годом до н. э. Это делает ее самым ранним доказательством использования стекла в Южной Азии. [3] [20] Стекло, обнаруженное в более поздних местах, датируемых 600–300 годами до н. э., имеет обычные цвета. [3]
Такие тексты, как Шатапатха Брахмана и Виная Питака, упоминают стекло, подразумевая, что оно могло быть известно в Индии в начале первого тысячелетия до нашей эры. [19] Стеклянные предметы также были найдены в Биде , Сиркапе и Сирсуке , все они датируются примерно V веком до нашей эры. [21] Однако первое несомненное свидетельство широкого распространения стекла получено из руин Таксилы (III век до нашей эры), где в больших количествах были обнаружены браслеты, бусины, небольшие сосуды и плитки. [19] Эти методы изготовления стекла могли быть переданы из культур Западной Азии. [21]
Место Копия в Уттар-Прадеше является первым местом в Индии, где на месте производили стекло, и найденные там изделия датируются периодом с VII века до н. э. по II век н. э. [22] Раннее индийское стекло этого периода, скорее всего, производилось на месте, так как его химический состав значительно отличается от вавилонского, римского и китайского стекла. [21]
К I веку нашей эры стекло уже использовалось для украшений и оправ в Южной Азии. [19] Контакты с греко-римским миром добавили новые технологии, и индийские ремесленники освоили несколько методов формовки, декорирования и окраски стекла к последующим столетиям. [19] В период Сатавахана в Индии также производились короткие цилиндры из композитного стекла, в том числе те, которые имели лимонно-желтую матрицу, покрытую зеленым стеклом. [23]
В Китае стекло играло второстепенную роль в искусстве и ремеслах по сравнению с керамикой и изделиями из металла. [24] Самые ранние стеклянные изделия в Китае относятся к периоду Воюющих царств (475–221 гг. до н. э.), хотя они редки по количеству и ограничены в археологическом распространении.
Стеклоделие в Китае развилось позже, чем в культурах Месопотамии, Египта и Индии. [25] Импортные стеклянные изделия впервые попали в Китай в конце периода Весны и Осени (начало V века до н. э.) в виде полихромных глазчатых бусин . [26] Этот импорт дал толчок производству местных стеклянных бусин.
Во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.) использование стекла стало разнообразнее. Внедрение литья стекла в этот период способствовало производству формованных предметов, таких как диски би и другие ритуальные предметы. [25] Китайские стеклянные предметы из периодов Воюющих царств и Хань сильно отличаются по химическому составу от импортных стеклянных предметов. Стекла этого периода содержат высокие уровни оксида бария и свинца , что отличает их от натриево-кальциево-силикатных стекол Западной Азии и Месопотамии. [27] В конце династии Хань (220 г. н. э.) традиция свинцово-бариевого стекла пришла в упадок, и производство стекла возобновилось только в 4 и 5 веках н. э. [28] Литературные источники также упоминают производство стекла в 5 веке н. э. [29]
Римское стекольное производство развивалось на основе эллинистических технических традиций, изначально сосредоточиваясь на производстве интенсивно окрашенных литых стеклянных сосудов. Стеклянные предметы были обнаружены по всей Римской империи [30] в бытовых, погребальных [31] и промышленных контекстах. [32] Стекло использовалось в основном для производства сосудов, хотя также производились мозаичные плитки и оконное стекло.
Однако в течение I века н. э. отрасль претерпела быстрый технический рост, который привел к появлению стеклодувного дела и доминированию бесцветных или «аквамариновых» стекол. Сырое стекло производилось в географически отдельных местах, нежели стекло, из которого изготавливались готовые сосуды, [33] [34] , и к концу I века н. э. крупномасштабное производство, в первую очередь в Александрии, [35] привело к тому, что стекло стало общедоступным материалом в римском мире.
Исламское стекло продолжило достижения доисламских культур, особенно сасанидского стекла Персии . Арабский поэт аль- Бухтури (820–897) описал ясность такого стекла: «Его цвет скрывает стекло, как будто оно стоит в нем без контейнера». [36] В VIII веке персидско - арабский химик Джабир ибн Хайян (Гебер) описал 46 рецептов изготовления цветного стекла в «Китаб ад-Дурра аль-Макнуна» ( «Книга скрытой жемчужины »), в дополнение к 12 рецептам, вставленным аль-Марракиши в более позднее издание книги. [37] К XI веку в исламской Испании производились прозрачные стеклянные зеркала . [ требуется цитата ]
В постклассические времена стекло и стеклянные бусины также производились в королевстве Бенин . [38]
После распада Западной Римской империи в Северной Европе появились независимые технологии производства стекла, при этом ремесленное лесное стекло производилось несколькими культурами. Византийское стекло развило римскую традицию в Восточной империи. Коготь-стакан был популярен как относительно простой в изготовлении, но впечатляющий сосуд, который использовал уникальный потенциал стекла. [ необходима цитата ]
Стеклянные предметы 7-го и 8-го веков были найдены на острове Торчелло недалеко от Венеции . Они образуют важную связь между римскими временами и более поздним значением этого города в производстве материала. Около 1000 г. н. э. в Северной Европе был совершен важный технический прорыв, когда натриевое стекло, произведенное из белой гальки и сожженной растительности, было заменено стеклом, изготовленным из гораздо более доступного материала: поташа, полученного из древесной золы. С этого момента северное стекло значительно отличалось от того, которое производилось в районе Средиземноморья, где сода оставалась общепринятым использованием. [39]
До XII века витражи — стекло, в которое добавляли металлические или другие примеси для окраски — не использовались широко, но быстро стали важным средством для романского искусства и особенно готического искусства . Почти все сохранившиеся образцы находятся в церковных зданиях, но их также использовали в величественных светских зданиях. В XI веке в Германии появились новые способы изготовления листового стекла путем выдувания сфер. Сферы выкатывались, образуя цилиндры, а затем разрезались, пока они были еще горячими, после чего листы распрямлялись. Эта техника была усовершенствована в Венеции XIII века . Процесс кронгласа использовался вплоть до середины XIX века. В этом процессе стеклодув вращал около 9 фунтов (4 кг) расплавленного стекла на конце стержня, пока оно не расплющивалось в диск диаметром около 5 футов (1,5 м). Затем диск разрезался на панели. Бытовые стеклянные сосуды в позднесредневековой Северной Европе известны как лесное стекло . [ необходима ссылка ]
Англосаксонское стекло было обнаружено по всей Англии во время археологических раскопок как поселений, так и кладбищ. Стекло в англосаксонский период использовалось для изготовления различных предметов, включая сосуды, бусы, окна и даже использовалось в ювелирных изделиях. [40] В V веке нашей эры с уходом римлян из Британии также произошли значительные изменения в использовании стекла. [41] Раскопки романо-британских поселений выявили обильные запасы стекла, но, напротив, количество, извлеченное из V века и более поздних англосаксонских поселений, является ничтожным. [41]
Большинство полных сосудов и наборов бус происходят из раскопок ранних англосаксонских кладбищ, но изменение погребальных обрядов в конце VII века повлияло на извлечение стекла, поскольку христианских англосаксов хоронили с меньшим количеством погребального инвентаря, и стекло встречается редко. С конца VII века оконное стекло встречается чаще. Это напрямую связано с введением христианства и строительством церквей и монастырей. [41] [42] Есть несколько англосаксонских церковных [43] литературных источников, которые упоминают производство и использование стекла, хотя они относятся к оконному стеклу, используемому в церковных зданиях. [41] [42] [44] Стекло также использовалось англосаксами в их ювелирных изделиях, как в виде эмали, так и в виде вставок из граненого стекла. [45] [46]
Центром производства элитного итальянского стекла с 14 века был остров Мурано , который разработал множество новых технологий и стал центром прибыльной экспортной торговли столовыми приборами , зеркалами и другими предметами. Венецианское муранское стекло значительно отличалось тем, что местная кварцевая галька была почти чистым кремнеземом и измельчалась в мелкий прозрачный песок, который смешивался с кальцинированной содой , полученной из Леванта , на которую венецианцы имели исключительную монополию . Самое чистое и лучшее стекло тонируется двумя способами: во-первых, натуральный краситель измельчается и плавится со стеклом. Многие из этих красителей существуют и сегодня; список красителей см. ниже. Черное стекло называлось обсидианус в честь камня обсидиан. Второй метод, по-видимому, заключается в производстве черного стекла, которое, если поднести его к свету, покажет истинный цвет, который это стекло придаст другому стеклу при использовании в качестве красителя. [47]
Способность венецианцев производить эту превосходную форму стекла привела к торговому преимуществу перед другими странами, производящими стекло. Репутация Мурано как центра стеклоделия зародилась, когда Венецианская республика, опасаясь, что огонь может сжечь в основном деревянные здания города, приказала стеклодувам перенести свои литейные заводы в Мурано в 1291 году. [ необходима цитата ] Стеклодувы Мурано вскоре стали самыми видными гражданами острова. Стеклодувам не разрешалось покидать Республику. Многие пошли на риск и установили стекловаренные печи в близлежащих городах и даже в таких отдаленных местах, как Англия и Нидерланды. [ необходима цитата ]
Богемское стекло , или богемский хрусталь, — декоративное стекло, производимое в регионах Богемии и Силезии , в настоящее время в составе Чешской Республики , с XIII века. [48] Самые старые археологические раскопки мест стеклоделия датируются примерно 1250 годом и находятся в Лужицких горах Северной Богемии. Наиболее примечательными местами стеклоделия на протяжении веков являются Скалице ( нем . Langenau ), Каменицкий Шенов ( нем . Steinschönau ) и Новый Бор ( нем . Haida ). В городах Нови-Бор и Каменицкий Шенов есть свои собственные музеи стекла, многие из которых датируются примерно 1600 годом. Особенно выделялся он производством стекла в стиле высокого барокко с 1685 по 1750 год. В XVII веке Каспар Леманн , огранщик драгоценных камней императора Рудольфа II в Праге , применил к стеклу технику гравировки драгоценных камней с помощью медных и бронзовых кругов. [ требуется ссылка ]
Очень важным достижением в производстве стекла стала технология добавления оксида свинца в расплавленное стекло; это улучшило внешний вид стекла и облегчило его плавку с использованием морского угля в качестве топлива для печи. Эта технология также увеличила «рабочий период» стекла, что облегчило обработку. Процесс был впервые открыт Джорджем Равенскрофтом в 1674 году, который первым начал производить прозрачную свинцовую хрустальную посуду в промышленных масштабах. Равенскрофт обладал культурными и финансовыми ресурсами, необходимыми для революции в стекольной промышленности, что позволило Англии обогнать Венецию как центр стекольной промышленности в восемнадцатом и девятнадцатом веках. Стремясь найти альтернативу венецианскому cristallo , он использовал кремень в качестве источника кремния , но его стекла имели тенденцию к растрескиванию, образуя сеть мелких трещин, разрушающих его прозрачность. В конечном итоге это было преодолено путем замены части калийного флюса на оксид свинца в расплаве. [49]
Ему был выдан патент, по которому производство и усовершенствование переместились из его стеклянной мастерской на Савое в уединенный город Хенли-на-Темзе . [50]
К 1696 году, после истечения срока действия патента, двадцать семь стекольных заводов в Англии производили бесцветное стекло и экспортировали его по всей Европе с таким успехом, что в 1746 году британское правительство ввело на него прибыльный налог . Вместо того чтобы резко сократить содержание свинца в своем стекле, производители отреагировали созданием богато украшенных, меньших, более изящных форм, часто с полыми ножками, известных сегодня коллекционерам как акцизные стаканы . [51] Британская стекольная промышленность смогла взлететь с отменой налога в 1845 году.
Свидетельства использования метода выдувного листового стекла датируются 1620 годом в Лондоне и использовались для зеркал и каретных пластин. Луи Лукас де Неу и А. Теварт усовершенствовали процесс литья полированного листового стекла в 1688 году во Франции. До этого изобретения зеркальные пластины, изготовленные из выдувного «листового» стекла, были ограничены по размеру. Процесс де Неу прокатки расплавленного стекла, вылитого на железный стол, сделал возможным изготовление очень больших пластин. [52] Этот метод производства был принят англичанами в 1773 году в Равенхеде . Процесс полировки был индустриализирован около 1800 года с принятием паровой машины для выполнения шлифовки и полировки литого стекла.
Использование стекла в качестве строительного материала было возвещено Хрустальным дворцом 1851 года, построенным Джозефом Пэкстоном для размещения Великой выставки . Революционное новое здание Пэкстона вдохновило общественное использование стекла в качестве материала для домашней и садовой архитектуры. В 1832 году British Crown Glass Company (позже Chance Brothers ) стала первой компанией, принявшей метод цилиндров для производства листового стекла с помощью опыта Жоржа Бонтемпа , известного французского стеклодува. [n 4] Это стекло производилось путем выдувания длинных цилиндров стекла, которые затем разрезались по длине и затем раскатывались на чугунном столе перед отжигом. Листовое стекло подразумевает, что стекло выливается на чугунный поддон, где оно прокатывается в лист железным роликом. Лист, все еще мягкий, вталкивается в открытую горловину туннеля для отжига или печи с контролируемой температурой, называемой лер , по которой он перемещался системой роликов. [53] Джеймс Хартли представил метод прокатки пластин в 1847 году. Он позволял получить ребристую отделку и часто использовался для обширных стеклянных крыш, например, на железнодорожных станциях.
Ранний шаг в автоматизации производства стекла был запатентован в 1848 году инженером Генри Бессемером . Его система производила непрерывную ленту плоского стекла, формируя ленту между роликами. Это был дорогостоящий процесс, поскольку поверхности стекла требовали полировки, и позднее его спонсор, Роберт Лукас Ченс из Chance Brothers, отказался от него как от нежизнеспособного. Бессемер также представил раннюю форму «флоат-стекла» в 1843 году, которая включала заливку стекла на жидкое олово.
В 1887 году фирма Ashley в Каслфорде , Йоркшир , разработала массовое производство стекла . Этот полуавтоматический процесс использовал машины, которые были способны производить 200 стандартизированных бутылок в час, во много раз быстрее, чем традиционные методы производства. [54] Chance Brothers также представили метод машинного проката узорчатого стекла в 1888 году. [55]
В 1898 году Пилкингтон изобрел литое стекло Wired Cast, в котором стекло включало прочную стальную проволочную сетку для безопасности и защиты. Обычно его неправильно называли «Георгианским плетеным стеклом», но оно появилось намного позже Георгианской эпохи . [56] Техника машинной вытяжки цилиндров была изобретена в США и стала первым механическим методом вытяжки оконного стекла. Оно производилось по лицензии в Великобритании компанией Pilkington с 1910 года.
В 1938 году компания Pilkington усовершенствовала процесс полированной пластины , включив в него процесс двойной шлифовки для улучшения качества отделки. Между 1953 и 1957 годами сэр Аластер Пилкингтон и Кеннет Бикерстафф из британской компании Pilkington Brothers разработали революционный процесс флоат-стекла , первое успешное коммерческое применение для формирования непрерывной ленты стекла с использованием ванны с расплавленным оловом , по которой расплавленное стекло беспрепятственно течет под действием силы тяжести. [57] Этот метод дал листу равномерную толщину и очень плоские поверхности. Современные окна изготавливаются из флоат-стекла. Большая часть флоат-стекла — это натриево-кальциевое стекло , но относительно небольшие количества специального боросиликатного [58] и плоскопанельного дисплейного стекла также производятся с использованием процесса флоат-стекла. Успех этого процесса заключался в тщательном балансе объема стекла, подаваемого в ванну, где оно становилось плоским под действием собственного веса. [59] Впервые полномасштабные прибыльные продажи флоат-стекла были достигнуты в 1960 году.
{{cite book}}
: |last=
имеет общее название ( помощь )