История стекловарения

ИСТОРИЯ СТЕКЛОВАРЕНИЯ

Самое древнее из найденных на сегодня изделий  из рукотворного стекла - 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, ударе молнии или метеорита. Самая распространенная его разновидность - обсидиан, малощелочное алюмосиликатное 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.

Считается, что рукотворное  стекло было открыто 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 - т.е. щелочь - при высокотемпературном  контакте с песком давала стекловидную массу. Некоторые считают стекло побочным продуктом выплавления меди. А древнеримский историк Плиний-старший (79 - 23 гг до н.э.) писал, что стеклом мы обязаны финикийским морским купцам, которые, готовя пищу на стоянках, разводили на прибрежном песке костры и подпирали горшки кусками извести, создав тем самым условия для возникновения стекломассы.

Действительно, исходным сырьем для изготовления стекла служили  песок, известь и щелочь - органическая (зола растений) либо неорганическая (сода). В качестве красителей использовались металлургические шлаки - соединения меди, кобальта и марганца.

Древнейшие рукотворные  изделия из стекла исследователи находят в Египте и на месте Восточной Месопотамии, из чего можно сделать вывод, что именно там были первые центры стеклоделия. Египтяне производили цветное стекло, тогда как в Месопотамии предпочитали прозрачное. Первыми стеклянными изделиями были украшения - бусины, палочки, полоски. Однако, уже в 16 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  вытаскивали, песок удаляли, заготовку  остужали и производили окончательную  обработку. До нас дошли три вазы тех времен, на которых стоит имя  фараона Тутмозиса 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. 
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 последнем веке до н.э. стеклоделие интенсивно развивалось в Римской империи. Четкая политическая и экономическая организация, бурное строительство, разветвленные торговые связи - все это создавало условия для процветания стекольной промышленности во владениях Рима в Средиземноморье и в Западной Европе. Во времена императора Августа изделия из стекла вывозились во Францию, Германию и Швейцарию. Именно римляне начали использовать стекло в архитектурных целях - особенно после открытия прозрачного стекла путем введения в стекломассу оксида марганца, случившееся ок.100 г. до н.э. в Александрии. Именно на рубеже старой и новой эры в Риме появились первые стеклянные окна. Хотя подобные окна отличались плохими оптическими свойствами, они считались признаком роскоши. Цицерон говорил: "Беден тот, чье жилище не украшено стеклом". На месте раскопок знаменитой Помпеи, уничтоженной извержением Везувия, найдено немало фрагментов оконных стекол той эпохи, которыми застекляли не только оконные проемы, но и крыши бань. Первые римские стекла имели толщину порядка 1 мм. Как их изготавливали - неизвестно. Есть версия, что их отливали в плоских формах.

С распадом Римской  империи стеклопроизводство в различных регионах 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. Всвязи с трудностями в импортировании сырья стекло, производимое с использованием соды, уступило место стеклу, изготовляемому с помощью поташа, получаемого путем сжигания древесины.

С 11 века немецкие мастера, а с 13 - венецианские разработали  технологию производства листового  стекла. Стеклодел выдувал полую стеклянную сферу и начинал крутить ее в вертикальной плоскости, отчего под воздействием силы тяжести сфера вытягивалась в цилиндр длиной до 3 метров и шириной до 45 см. Затем у цилиндра удаляли дно, сам цилиндр разрезали по длине и укладывали на ровную плиту, которую помещали в печь и там разравнивали. Конечно, такое стекло было невысоким по качеству, но его химический состав практически ничем не отличался от современного. Полученные таким образом листы скреплялись вместе свинцовыми полосами и устанавливались в окно. Такие окна оставались предметом роскоши, и ими остеклялись, в основном, лишь королевские дворцы и церкви.

Центром стеклоделия  в те времена был итальянский  город Венеция. Венецианские купцы, плававшие по всему Средиземному морю, обеспечивали итальянских мастеров секретами сирийского стекольного  производства и знакомили итальянцев с традициями исламского искусства. Все это обусловило то, что венецианские стекольщики не имели себе равных в Европе. Свыше 8000 стекольных мастеров трудились в те времена в Венеции. Власти хорошо понимали важность стекольного производства для города. В 1271 году был издан специальный указ, в котором устанавливались протекционистские условия для местного стекла и одновременно защищались секреты его изготовления: запрещался импорт стекла в Венецию, иностранным мастерам-стеклоделам не разрешалось работать в Венеции, и даже запрещалось вывозить за границу сырье для изготовления стекла.

Вплоть до XIII века стекольные мастерские располагались  непосредственно в самом городе. Но из-за частых пожаров, причиной которых  они служили, в 1291 году мастерские перевели на остров Мурано, находящийся в двух километрах к северо-востоку от Венеции. С того времени венецианское стекло стало называться "муранским", а этот остров до наших дней является символом высококачественного стекла.

В XVI веке в Италии образовался другой центр стеклоделия - в местечке Альтара близ Генуи. Здесь не было таких строгих правил для мастеров, как в Венеции, и альтарские стеклоделы с успехом распространяли новые технологии изготовления стекла в остальной Европе, особенно во Франции.

Со второй половины XV века муранские мастера стали применять в качестве сырья кварцевый песок, а поташ изготавливать из морских водорослей, что позволяло производить очень чистый хрусталь. К тому времени более 3000 человек из семитысячного населения острова было занято в стекольном производстве. 
Следующий толчок технология изготовления стекла получила в 1674 году, когда англичанин Джордж Равенкрофт (1618-1681) 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 отражающими свойствами. Это стекло отлично подходило для резки и гравировки.

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.

Но только более  чем через 300 лет производство стекла вышло на качественно новый, промышленный уровень. Этому способствовали научные  открытия и исследования. Одним из "отцов" современной стеклоиндустрии можно назвать немецкого ученого Отто Шотта (1851-1935), изучавшего влияние различных химических элементов на оптические и термальные свойства стекла. Другая важная фигура для стекольного производства - Фридрих Симменс, который изобрел новый тип печи, позволившей существенно повысить качество изготовляемого стекла.

В 1910 году французский  ученый Эдуард Бенедиктус изобрел способ производства особо прочного пуленепробиваемого стекла путем помещения специальной целлулоидной 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.

Расплавленное стекло протекало по поверхности ванны  с расплавленным оловом, где оно  растягивалось и выравнивалось  с помощью силы тяжести и силы натяжения, после чего протягивалось  горизонтально по длинной непрерывной  ленте. Подобный способ производства стекла называется флоат-методом и применяется сегодня наиболее широко.

В России стеклоделие  также имеет свою историю. Его  производили уже в Киевской Руси, о чем говорят найденные на территории Киево-Печерской лавры  остатки стекольных мастерских, датируемых примерно XI веком. Правда, такого расцвета, как в Европе, в Средних веках  русское стекольное дело не знало. Возрождение  этого ремесла в России начинается в 1634 году, когда швед Юлий Койет построил стекольный заводик в местечке Духанино, близ Воскресенска. Поначалу и производство, и сырье, и даже рабочие там были иностранные. Однако вскоре в работе стали использовать кварцевые пески из местных месторождений. В 1669 году в Измайлово открылся второй стекольный завод, на котором трудились 7 рабочих.

К середине XVIII века в одной только Москве работало 7 стекольных производств. В 1880 г. в России работало уже 207 фабрик, на которых трудились 14 тысяч человек. К концу XIX века стекольных фабрик было 283. Основные мощности были сосредоточены во Владимирской, Новгородской и Тверской губернии, а также в  Санкт-Петербурге. В основном изготавливалась  посуда и, в меньшей степени - листовое стекло. Много ввозилось иностранного стекла - объем импорта в 1987 году составил 1,7 млн. рублей, что по тем  временам значительная сумма.

В начале XX века стекольная отрасль в России испытывает настоящий  подъем. В 1913 году Россия произвела 23,7 млн.кв.м оконного стекла. В основном преобладали небольшие предприятия производительностью до 400 тыс.кв.м в год. Но был и крупный стекольный завод в Донбассе, который выпускал более 1 млн.кв.м стекла в год.

После 1917 года за счет строительства новых заводов  выпуск стекла неуклонно возрастал. Были введены новые заводы в Горьком, Гомеле, Львове, Тюмени, Паневежисе и  др.

В настоящее время  в странах СНГ функционируют  около 300 стекольных заводов, располагающих 900 стекловаренными печами. На листовое стекло приходится 45% производства. По прежнему подавляющее большинство продукции из стекла производятся в двух странах - в России и на Украине. Причем в России современный флоат метод реализован пока только на трех заводах - Саратовском, Салаватском и Борском.