Szkło można określić mianem skromnego bohatera, ponieważ pomimo ogromnej roli, jaką pełni we współczesnym świecie, za sprawą swojej transparentności, często pozostaje niezauważone. Jak wyglądałby świat bez szkła? Choć teraz trudno to sobie wyobrazić, to od takiego scenariusza dzieliło nas jedno ognisko na plaży, rozpalone około 5 tysięcy lat temu.

Jaka jest historia szklanej tafli? Wiemy na pewno, dzięki badaniom archeologicznym, że szkła używano już w połowie 4 tysiąclecia przed naszą erą na terenach ówczesnej Mezopotamii. Co jednak ciekawe, niektórzy starożytni historycy rzymscy, jak na przykład Pliniusz Starszy, twierdzili, że szkło po raz pierwszy  wytopili przez czysty przypadek feniccy kupcy. Rzekomo do ogniska, które rozpalili na plaży, dostały się drobinki piasku, a zawarty w nich kwarc pod wpływem wysokiej temperatury przetopił się w niewielkie szklane formy. Historia ta nie została jednak potwierdzona przez współczesnych badaczy.

Początki wydmuchiwanej tafli

Chociaż współcześnie szkło kojarzone jest ze swoją przezroczystością, pierwotnie, ze względu na zanieczyszczenia zawarte w składnikach, wytapiano jedynie kolorowe tafle. Metodę produkcji szkła bezbarwnego opracowano dopiero za czasów Imperium Rzymskiego, z kolei na terenie Egiptu używano go w formie powłoki na ceramicznych naczyniach. Szybko zorientowano się jednak, że samo w sobie stanowi wartościowy materiał. Już tysiąc lat przed naszą erą technologia pozwalała na tworzenie bardziej skomplikowanych formą przedmiotów, takich jak flakony i kielichy. Musiało jednak minąć jeszcze trochę czasu, zanim szkło pojawiło się w doskonale znanej nam współcześnie roli szyby okiennej. W takiej formie materiał zaczęto wykorzystywać ok. 100 roku n.e., jednak aż do następnego tysiąclecia było to rozwiązanie luksusowe, na które mogli sobie pozwolić jedynie nieliczni.

źródło: pixabay.com

Proces produkcji, początkowo jedynie naczyń, a później także całych szyb, polegał na tzw. wydmuchiwaniu – kroplę roztopionego szkła umieszczano na końcu długiej, cienkiej rury, w którą dmuchano z drugiej strony, a tworzącej się po drugiej stronie bańce nadawano odpowiedniego kształtu. Metoda ta opracowana została na terenach Normandii. Co ciekawe, gomółki – bo tak nazywano powstałe w ten sposób tafle – wykorzystywane są do tej pory ze względu na swoje walory artystyczne, na przykład do wytwarzania witraży, w których pojedyncze szybki łączy się z pomocą ołowiu. Aby uzyskać całą taflę okienną, należało wydmuchać odpowiednio duże naczynie, a następnie je spłaszczyć, przy czym metoda ta powodowała powstawanie okrągłej, mniej przezroczystej plamki w centralnej części szyby. Technikę tę udoskonalili w XIV w. francuscy rzemieślnicy. Wydmuchaną i spłaszczoną bańkę zaczęto przyczepiać do końcówki żelaznego pręta, którym należało jak najszybciej obracać, aby pod wpływem wytworzonej w ten sposób siły, płaska już bańka rozłożyła się jak wachlarz. Uzyskiwano w ten sposób okrągłe tafle o średnicy od 1 do 2 metrów, które następnie przycinano do odpowiednich rozmiarów, otrzymując niewielkie okna. Inną metodą było wydmuchiwanie podłużnych baniek, których końce odcinano, a otrzymany w ten sposób szklany cylinder rozcinano wzdłuż i rozprostowywano, aż do uzyskania płaskiego prostokąta. Wykwalifikowany rzemieślnik był w stanie wykonać do 12 szyb dziennie. W dalszym ciągu był to jednak towar luksusowy, który wytwarzano głównie z myślą o budynkach sakralnych. Rozpowszechnienie praktyki szklenia okien wpłynęło także na architekturę – dzięki ochronie przed warunkami klimatycznymi, okna mogły być coraz większe, a wnętrza budynków stawały się tym samym coraz lepiej doświetlone.

Chociaż przez kolejne stulecia metody produkcji samego szkła nie zmieniły się znacznie, pod wpływem nowych kierunków w architekturze i sztuce transformacjom ulegały forma i wygląd okien. W okresie renesansu znano już okna prostokątne oraz półokrągłe (choć ten drugi rodzaj szczególną popularnością cieszył się przede wszystkim w epoce romanizmu i gotyku), które wykorzystywane w roli górnych zakończeń otworów, często podzielonych na trzy części (tzw. triforium). Również popularne, szczególnie w pałacach i rezydencjach, stały się okna sięgające do podłogi – portfenetry, często zaopatrzone dodatkowo w zewnętrzną balustradę. Były one stosowane także w klasycyzmie oraz rokoko, gdzie ich smukłą formę  podkreślały dodatkowo małe kwadratowe szybki, którymi szklono otwory. Wciąż jednak szkło produkowano w oparciu o kilkusetletnie metody.

źródło: pixabay.com

Masowa produkcja okien i metoda Fourcaulta

Realne zmiany mają miejsce dopiero w XIX wieku, w którym metody prasowania szkła zostają fabrycznie udoskonalone –  produkcja staje się masowa, a tym samym znacznie obniża się jej koszt. Rok 1913 przynosi metodę ciągłej produkcji szklanych tafli, nazwaną od nazwiska jej pomysłodawcy – Emile’a Fourcaulta, belgijskiego technologa. Jego metoda pozwalała na tworzenie pionowej cienkiej wstęgi szkła, która powstawała podczas tzw. wyciągania za pomocą dysz płynnej masy szklanej ze zbiornika, w którym się znajdowała. Przeciskane przez wąską szczelinę ciekłe szkło było następnie powoli schładzane, w efekcie stając się twardą cienką taflą.

Postępowość ery przemysłowej doskonale odzwierciedla tempo zmian i rozwoju, które następowały. Już w 1916 roku, czyli zaledwie 3 lata po wprowadzeniu, metoda Fourcalt’a zostaje udoskonalona przez amerykańskiego inżyniera Gregoriusa i nazwana metodą Pittsburgh. Jej innowacyjność dotyczyła wyciągania materiału ze zbiornika, na które Amerykanin wynalazł bezdyszowy sposób. Od tamtej pory, w miejscu odbierania szkła nad zbiornikiem ze szklaną masą zaczęto umieszczać ogniotrwały blok formujący szkło, które następnie odbierane było przez system chłodzonych wałków – materiał ulegał stopniowemu studzeniu tworząc szklaną taflę. Co prawda powolne schładzanie pozwalało na pozbycie się wewnętrznych naprężeń tafli, jednak wadą szkła produkowanego tą metodą jest jego falistość. Wgłębienia i wypukłości, które tworzą się na jego powierzchni sprawiają, że nie jest ono w pełni przezierne, a widziany przez taką szybę obraz jest w znacznym stopniu zdeformowany. Właśnie ten mankament sprawił, że pomimo niskich kosztów produkcji, metoda ta jest współcześnie coraz rzadziej stosowana.

Metoda float

Przełomowym momentem w historii produkcji szklanej tafli było wynalezienie w 1952 roku metody float. Nazywana także procesem Piklingtona –  od nazwiska jej twórcy – Sir Alastaira Piklingtona, pozwala otrzymać niemalże idealnie płaskie szkło i jest obecnie najbardziej popularną metodą jego produkcji. Płynną masę szklaną wylewa się do specjalnego zbiornika ze stopionym metalem, najczęściej cyną. Dzięki mniejszej gęstości szkło utrzymuje się na powierzchni, a działanie grawitacji zapewnia formującej się tafli idealną gładkość. Dodatkowo, aby zapobiec ewentualnym niedoskonałościom szyby, umieszcza się nad nią specjalne palniki gazowe. Tak jak to miało miejsce wcześniej, również proces Piklingtona wymaga powolnego chłodzenia materiału – jego odprężania. Pierwotnie metoda umożliwiała produkcję szkła o grubości 6 mm, jednak jej systematyczne udoskonalanie spowodowało, że obecnie tafle mogą mieć grubości od 0,4 do 25 mm.

Aż trudno uwierzyć, jak długą drogę przebyło zabłąkane w kupieckim ognisku ziarenko piasku, aby ostatecznie przerodzić się w jeden z najpowszechniej stosowanych materiałów. Nieważne, czy jesteśmy w domu, pracy czy w galerii handlowej – wystarczy się rozejrzeć, aby zdać sobie sprawę, ile szkła otacza nas na co dzień. Czasami odgrywa ono główną rolę – na fasadach dużych biurowców, w szklanych daszkach lub w formie luster, innym razem stanowi subtelne dopełnienie otoczenia, jak szklana balustrada czy ścianka działowa. Jedno jest pewne, materiał ten nie przestaje nas zachwycać, a dzięki nieustannie ulepszanym rozwiązaniom jego produkcji i montażu, z pewnością jeszcze długo tak będzie. Hołd dla jego piękna widoczny jest szczególnie dobrze we współczesnych tendencjach w projektowaniu, które szkło wykorzystują z minimalną, zdawać by się mogło, ingerencją w jego naturalne walory. Jest to możliwe dzięki odpowiednio dobranym okuciom, z których pomocą montowane są tafle – sekret w tym, aby te niezbędne do montażu elementy podkreślały, ale nie przysłaniały całości. Subtelne elementy montażowe pomogą nam w pełni wyeksponować krystaliczną przezroczystość materiału. Z ich pomocą będziemy w stanie zamontować wolnostojącą i całkowicie szklaną kabinę prysznicową lub przezroczystą balustradę, zarówno do domu, jak i na taras. Niektóre rozwiązania dadzą nam szereg nowych możliwości, jak podział biurowej przestrzeni szklanymi ściankami, których układ, w przypadku zamontowania systemów przesuwnych, będziemy mogli modyfikować w każdym momencie.

Lata udoskonaleń technik szklarskich zostawiły nam w spadku niezwykle bogaty wachlarz możliwości, jakie daje materiał. Warunki techniczne stanowią obecnie coraz mniejszą przeszkodą, coraz częściej ogranicza nas już jedynie własna wyobraźnia. Warto zatem zapoznać się z możliwościami, jakie dają nam efekty ciągłego rozwoju branży szklarskiej, aby móc w pełni je wykorzystać.