Szkło to materiał, który człowiek wykorzystuje od początku swojej historii. Najpierw korzystał z tego, które samoistnie wytwarza natura. Później nauczył się, jak może wykonywać je samodzielnie. Szklane elementy znajdują się wszędzie – w budownictwie, pojazdach, meblach, modzie, urządzeniach elektronicznych, w kuchni, łazience i sypialni... Warto znać historię tego towarzyszącemu każdemu na co dzień materiału i dowiedzieć się, jak i z czego powstaje szkło!
Szkło w historii ludzkości
Naukowcy potwierdzają, że szkło towarzyszy człowiekowi przynajmniej od sześciu tysięcy lat. Archeolodzy odkryli, że cywilizacje, które tworzyły się w pobliżu wulkanów, znały i wykorzystywały szkło naturalne. Legendy głoszą, że jego produkcja przez człowieka rozpoczęła się od przypadkowego wrzucenia piasku w ogień, jednak nigdy nie zostało to potwierdzone.
Ciekawostką jest, że już w XIII wieku przed naszą erą istniały fabryki produkujące szkło! Najpierw były to kolorowe, zanieczyszczone naczynia czy szkiełka ozdobne. Później Rzymianie opracowali metodę produkcji czystego, bezbarwnego szkła. Egipcjanie nanosili na ceramiczne naczynia szklane powłoki, a potem wydmuchiwali skomplikowane formy, takie jak flakony i kielichy. Zauważyli, że gdy naniosą kroplę szkła na jeden koniec cienkiej, długiej rurki i dmuchną z drugiej strony, tworzy się bańka. Później nauczono się nadawać szklanemu bąblowi odpowiedni kształt.
Pod koniec średniowiecza zaczęto tworzyć pierwsze szyby okienne. Nazywano je gomółkami – powstawały także przez wydmuchiwanie. Bańkę spłaszczano i przyczepiano do żelaznego pręta, którym następnie szybko obracano. Szkło zmieniało się w koło. To następnie przycinano do odpowiednich rozmiarów. Technikę te udoskonalano. Do szkła dodawano barwniki, żeby tworzyć przepiękne witraże, które do dziś można podziwiać w europejskich kościołach. Dalej tworzono ze szkła naczynia, ozdoby, biżuterię czy wazony i flakony. Mimo niedrogich materiałów, proces produkcji był czasochłonny, a wytwarzane z niego przedmioty dostępne jedynie dla najbogatszych. Nie bez powodu istnieje przesąd o siedmiu latach nieszczęścia po zbiciu lustra – także one, jak inne szklane produkty, było po prostu ogromnym wydatkiem dla rodziny.
Dopiero na przełomie XIX i XX wieku wynaleziono sposób na tanie pozyskiwanie szkła w fabrykach. Najpierw w 1913 roku Émile Fourcault wynalazł metodę produkcji szkła ciągnionego poprzez wyciąganie cienkiej jego wstęgi za pomocą dyszy z zapełnionego masą szklaną zbiornika, formowanie go, a następnie powolne jego schładzanie. Niedługo powstał udoskonalony sposób, tzw. metoda Pittsbourgha – w nowej, trochę bardziej skomplikowanej maszynie, dysze przestały być potrzebne. Szkło ciągnione nadal jest wytwarzane w niektórych miejscach. Mimo że tafla jest bardzo cienka, posiada wady związane z falistością, wypukłościami i innymi zniekształceniami. Ma to wpływ na obraz, jaki widać przez spojrzeniu przez szkło tego typu.
Mimo swoich wad, szkło mogło wreszcie dosłownie trafić pod strzechy, będąc wykorzystywane na masową skalę do produkcji okien, ozdób, biżuterii, naczyń, przedmiotów codziennego użytku oraz w wielu innych branżach. Dziś technikę Pittsbourgha wypiera metoda float („proces Pilkingtona”), a czyste i równe szkło jest standardem, nawet przy niskich cenach towarów. Jak się robi szkło dzisiaj?
Składniki szkła
Z czego się robi szkło? Do jego produkcji potrzebne są przede wszystkim piasek kwarcowy i wysoka temperatura. Piasek kwarcowy jest najpowszechniej występującą na Ziemi skałą osadową, którą wydobywa się do produkcji przemysłowej w specjalnych złożach. Do produkcji tradycyjnego szkła dodaje się także różne dodatkowe związki chemiczne, które gwarantują jego bezbarwność czy wpływają na trwałość i wytrzymałość. Natomiast aby uzyskać szkło o odpowiednim kolorze, należy dodać tlenki metali, np. żelazo i chrom dla uzyskania barwy zielonej, mangan do fioletowej czy kobalt do niebieskiej. W ten sposób tworzy się zarówno kolorowe naczynia szklane, m.in. piękne ozdobne wazony, jak i witraże. W hutach szkła wykorzystuje się także stłuczkę szklaną, czyli szkło pochodzące z recyklingu.
Rodzaje szkła
Szkło dzieli się na kilka rodzajów – jedne nadają się na okna, inne na szklanki i kieliszki, jeszcze inne na żarówki, okulary czy lampy. Szkło okienne wykorzystywane jest w budownictwie. Jest przeźroczyste, w przeciwieństwie do szkła barwionego albo szkła nieprzezroczystego, z którego robi się np. płytki architektoniczne. Szkło hartowane jest odporne na nagłe zmiany temperatur – robi się z niego np. naczynia żaroodporne. Szkło klejone używane jest do produkcji szyb samochodowych. Szkło refleksyjne układa się na elewacji. Szkło może być też elektroprzewodzące. W kuchenkach elektrycznych czy kominkach używa się szkła ceramicznego. Wreszcie ze szkła powstaje też wełna szklana albo włókna szklane – tak ważne w produkcji światłowodów.
Produkcja i formowanie szklanych naczyń
Z czego jest szkło na naczynia, takie jak kieliszki, szklanki, karafki, wazony czy patery? Obróbka szkła rozpoczyna się od przygotowania odpowiednich proporcji składników. Są to: piasek, węglan sodu, dolomit, tlenek glinu oraz środki klarujące czy barwiące. Może to być także stłuczka szklana.
Mieszaninę wkłada się do pieca na 24 godziny do temperatury 1500 stopni Celsjusza. Ciecz specjalnymi rurami opuszcza piec i jeszcze gorąca, w porcji potrzebnej do uformowania naczynia, trafia do kolejnej części maszyny. Tam mechanicznie wydmuchiwana jest bańka. Następnie trafia ona do formy, która nadaje naczyniu odpowiedni kształt – to, co kiedyś w pocie czoła robił przez słomkę człowiek, dziś wykonują parki maszynowe. Formy mogą mieć wytłuczenia – logo, znak firmy albo ozdoby, które widać w produkcie końcowym jako wypukłości. Po formowaniu szkło jest ogrzewane, a następnie bardzo powoli ostudzone. W najnowocześniejszych parkach maszynowych specjalny system kamer przeprowadza kontrolę jakości naczyń – sprawdza, czy nie ma na nich bąbelków i nierówności. Proces produkcji szkła kończy się na jeszcze jednej kontroli, podczas której wadliwe produkty z serii, które przeoczyła maszyna, eliminuje człowiek.
Szkło handmade
Wciąż istnieją także zakłady, jak huta szkła Krosno Glass, które wytwarzają szkło formowane ręcznie. Dzięki temu można stworzyć niepowtarzalne produkty, które odzwierciedlają artystyczne wizje i indywidualne potrzeby odbiorcy końcowego. Dzięki temu można uzyskać szklanki, kieliszki czy świeczniki o nietypowych formach, których nigdy nie osiągnie szkło formowane automatycznie. Do jego produkcji wykorzystuje się podobny materiał, jednak sam proces jest dużo bardziej czasochłonny, a serie produktów ostatecznych są krótkie. Dzięki oznaczeniu „szkło handmade” jego użytkownicy mają pewność, że korzystają z oryginalnych naczyń, których nie posiada nikt inny.
