Помоги проекту - поделись книгой:
Прибывающие по железной дороге материалы выгружаются в расположенную вдоль боковой стены здания приемную траншею, из которой при помощи грейферного мостового крана
Песок, занимающий самый большой отсек
Известняк, доломит и другие каменистые породы проходят иной путь подготовки. Сначала они подвергаются дроблению на щечных дробилках
Сода и сульфат следуют по тому же пути; выпадает только ненужное для них измельчение на щечных дробилках. После шаровых мельниц сода и сульфат подаются через воздушные сепараторы и фильтры также в бункера запаса.
Таким образом проводится предварительная обработка всех компонентов шихты, которые в окончательно подготовленном для смешения виде собираются в одном месте — в расположенных по одной линии бункерах
Развешивание шихты производится на автоматических дозировочных весах
Готовые брикеты направляются через сушильную камеру в контейнеры, питающие шихтой стекловаренную печь. Брикетирование шихты имеет целью предупредить ее «расслаивание», происходящее в результате транспортировки шихты от составного цеха до стекловаренных печей. Вследствие неизбежных при этом сотрясений крупинки шихты, ввиду разности их величины и удельного веса, начнут перемещаться по высоте, чем нарушится одно из главнейших условий успешности варки стекла — равномерное распределение компонентов шихты, т. е. ее однородность. Если же шихта приготовлена в виде брикетов, она не может расслаиваться при любых условиях хранения и транспортировки.
Стеклянный бой, который вводится в шихту обычно в количестве 20-30%, подается в печь отдельно в процессе засыпки шихты.
Итак, у нас теперь есть понятие о том, что представляет собой современная стекловаренная печь, предназначенная для выпуска массовой продукции. Мы знаем, из каких основных элементов она состоит, каково назначение каждого из них и в чем заключаются их главные конструктивные особенности. Мы ознакомились с громадными масштабами этих сооружений, их необычайно высокой производительностью. Мы отметили также, в каких огромных количествах поглощаются подобными печами сырые материалы и как выглядят современные механизированные цехи крупных стекольных заводов.
В настоящее время в производстве однотипной стекольной продукции горшковые печи полностью вытеснены ванными. Однако первые еще сохранили за собой некоторые участки производства, где они незаменимы, как, например, при изготовлении художественных стеклянных изделий или периодическом процессе отливки толстого зеркального стекла, а также при варке оптических и некоторых специальных технических стекол, требующихся в небольших количествах.
На рис. 6 изображена горшковая печь, служащая для выработки так называемой «сортовой посуды». Она вмещает двенадцать горшков полезной емкостью около 500
Печь имеет также две пары регенераторов для подогрева воздуха
Все, что мы говорили до сих пор о технологическом процессе стекольного производства, относилось главным образом к его первой половине, связанной с изготовлением самого материала — стекла. Однако в любом производстве, в любой отрасли промышленности конечным продуктом является вещь, а назначение вещи, как правило, определяет ее форму. В соответствии с этим технологическая схема каждого производства заканчивается операциями, придающими изделию нужную форму.
Мы подошли лишь к преддверию этих процессов и остановились на том месте, когда расплавленная стекломасса путем постепенного охлаждения доводится до вязкости, наиболее подходящей к выбранному методу формования.
В последнем разделе книги мы подробно расскажем о современных способах производства наиболее распространенных типов стеклоизделий, рассмотрим основные виды машинных способов формования. Здесь же мы ограничимся немногими словами о формовании с единственным намерением показать, что стекло — очень удобный для формования материал. Напомним, что расплавленная стекломасса, которой можно придать по желанию любую степень вязкости, очень податлива к применению самых разнообразных методов формования. В каждом отдельном случае, для каждого изделия можно подобрать тот метод, который окажется технически и экономически наиболее выгодным. Кажется, не существует такого способа придания формы изделию в какой-либо отрасли промышленности, который не применялся бы в стекольном производстве.
Стекло отливают и штампуют — как металл, пользуясь такими же формами, штампами, приспособлениями и станками. Стекло прокатывают на столах и между вальцами — как при производстве стальных листов. Стекло прессуют — как глину или пластмассу. Но, кроме этих приемов формования, обычно применяющихся и в других отраслях промышленности, в стекольном производстве особенно широко попользуются методы, не применимые ни к какому другому материалу; и вот именно эти методы, присущие только стекольному производству, особенно выгодны. Они и обеспечивают стекольным изделиям их пресловутую дешевизну и широкую доступность. Только благодаря этим способам придавать — просто, скоро и дешево — стекольным изделиям необходимую форму мы имеем дневной свет в наших жилищах и широко пользуемся в нашем быту самой гигиеничной, самой красивой и самой дешевой посудой.
К специфическим методам формования стеклянных изделий относятся метод «вытягивания» и метод «выдувания». Первый из них изобретен сравнительно недавно, он предельно прост и блестяще решает вопрос изготовления стеклянных листов. Второй известен давно, ему две тысячи лет. Этот метод необыкновенно остроумно приводит к решению проблемы изготовления сосуда и сейчас в модернизированном виде, как один из наиболее успешно механизированных методов, применяется для изготовления полых стеклянных изделий во всем бесконечном разнообразии их форм, величин и назначений.
При помощи методов горячего формования изготовляется подавляющая часть стекольной продукции. Эти методы основаны на использовании пластичности расплавленной стекломассы. Но бывает, что окончательную форму стеклянному изделию придают, когда оно уже совершенно остынет и приобретет механические свойства твердого тела. В таком состоянии стекло можно также подвергать самым разнообразным способам механической обработки.
Стекло можно пилить так же легко, как деревянную доску, при помощи дисковых пил, в кромку которых зачеканивают алмазный или какой-нибудь другой особо твердый порошок. Стекло можно сверлить обыкновенными стальными сверлами, применяя специальную смачивающую жидкость. Стекло можно колоть на куски при помощи простого инструмента, напоминающего обыкновенный колун, но действующего не ударом, а постепенно нарастающим давлением. Стекло можно обрабатывать на токарном станке резцами из особо твердой стали, снимая стружку и вытачивая фигурные колонки совершенно так, как это делает токарь по дереву или металлу. Наконец, стекло шлифуют и полируют, применяя обычные абразивные порошки, инструменты и методы, давно известные и широко используемые в металлообрабатывающей, камнетесной и других видах промышленности.
В настоящее время все перечисленные способы горячего и холодного формования стеклоизделий механизированы. Служащие для этой цели машины отличаются исключительным разнообразием типов, что объясняется прежде всего разнородностью форм и размеров изготовляемых изделий.
Некоторые из машин — это громоздкие агрегаты, состоящие из нескольких тысяч деталей и осуществляющие с большой точностью весьма сложные движения в разнообразных направлениях. Глядя на их работу, нельзя не преклониться перед тем героическим трудом, который был затрачен человеком для достижения такого технического совершенства.
Другие же машины, наоборот, пленяют простотой своего замысла. Пришедший в первый раз на производственную практику студент разочарован: где же тут пресловутый «технологический процесс»? Кажется, что его нет совсем, не видно движущихся коленчатых рычагов, не слышно стука зубчатых колес. И только когда студент глубже вникнет в сущность происходящего, он поймет, что стоит перед одним из самых блестящих решении технической задачи, всегда и прежде всего характеризующихся своей простотой.
Наконец, встречаются машины, поражающие своей грандиозностью, как, например, современные шлифовально-полировальные конвейеры. Каждая из этих машин требует отдельного здания такой площади, которой хватило бы для размещения небольшого завода. Фундаменты под такими машинами достигают 20-30
Итак, мы видим, что механическое хозяйство современных стекольных заводов очень сложно. Оно ставит перед собой весьма серьезные задачи и требует исключительно большого внимания и высококвалифицированного обслуживания.
В предпринятом нами беглом обзоре главных стадий стекольного производства был бы существенный пробел, если бы мы в заключение не остановились еще на одном процессе — «отжиге» стекла.
Если охлаждать на открытом воздухе без всяких мер предосторожности чугунную отливку, то никакого вреда ей не причинишь. Благодаря большой теплопроводности металла охлаждение отливки будет идти равномерно. Температура ее наружных и внутренних частей в любой момент охлаждения будет приблизительно одинаковой. Но если так же поступить со стеклянной отливкой, то здесь картина окажется иной. Стекло очень медленно проводит тепло, и при быстром остывании температура внутренних частей отливки будет значительно выше температуры наружных частей. Когда наружные слои изделия затвердеют и остынут до комнатной температуры, внутри стекломасса может оказаться еще в жидком состоянии и иметь высокую температуру — около 1000°. Как мы знаем, все тела при охлаждении сжимаются. Точно так же будет продолжать сжиматься при дальнейшем охлаждении и внутренняя часть нашей стеклянной отливки. Но наружная отвердевшая стенка уже достигла предельно низкой температуры, и ее объем больше уменьшаться не будет, поэтому между наружными и внутренними частями изделия возникает своего рода «конфликт», который может закончиться или разрушением изделия, или, если наружная корка окажется достаточно прочной, возникновением в стеклянном теле напряжений: растягивающих во внутренней части изделия и сжимающих — в наружной части.
Стеклянное тело, находящееся в таком напряженном состоянии, называют «закаленным».
Хорошим примером напряженного состояния может служить струнный музыкальный инструмент. Возьмем рояль. В нем струны с большой силой натянуты на чугунную раму. При этом они, точнее — вся внутренняя часть инструмента, находятся под действием растягивающих усилий, а рама — наружная часть системы — под действием сжимающих усилий. И те и другие внутренние напряжения, т. е. растягивающие у струн и сжимающие у рамы, очень велики и находятся на пределе прочности материала, что подтверждается непроизвольно происходящими обрывами отдельных струн, а иногда и разрушением рамы, которая сжимается натяжением многочисленных струн с силой до нескольких тонн.
Итак, закаленное стеклянное тело характеризуется присутствием внутренних напряжений — как сжимающих, так и растягивающих, — находящихся в состоянии равновесия. Но достаточно иногда ничтожной причины, чтобы это равновесие нарушилось и напряженное тело разлетелось вдребезги. Так бывает от лишнего поворота ключа настройщика струнного инструмента, так бывает при нанесении легкой царапины на поверхности закаленного стеклянного изделия. Примером подобного рода закаленного стекла могут служить так называемые «батавские слезки» — капли расплавленного стекла, которые падают в воду и застывают в виде маленьких грушевидных телец с остроконечными хвостиками. Они настолько сильно закалены от резкого охлаждения, что, если отломить их хвостик, они со взрывом разлетаются в стеклянную пыль.
Если же стеклянные изделия охлаждать медленно, так, чтобы во время всего периода охлаждения не возникло большой разницы в температурах наружных и внутренних слоев, напряжений не образуется. Такое изделие называется «отожженным». Ему не угрожает опасность внезапного разрушения, и оно не боится поверхностных повреждений.
В соответствии со сказанным, каждое стеклянное изделие, каким бы методом оно ни формовалось, непременно подвергается тщательному отжигу, т. е. медленному охлаждению в специально предназначенных для этого печах. Охлаждение должно происходить очень равномерно и тем медленнее, чем больше толщина стенок изделия. Очень крупные стеклянные вещи, например линзы астрономических объективов, достигающие 1
Интересно обратить внимание на то, что внутренние напряжения в стекле иногда могут быть и полезными, значительно повышая механическую прочность изделия. Здесь все дело заключается в том, чтобы особенным образом распределить эти напряжения внутри изделия. Представим себе стеклянный брусок правильной геометрической формы. Если мы тотчас же после того, как он был отпрессован из расплавленной стекломассы, резко охладим его обдуванием струей холодного воздуха, он окажется закаленным с наличием весьма сильных напряжений. Как мы уже знаем, поверхностные слои его будут в сжатом состоянии, а внутренние — в растянутом. Если такой брусок начать сгибать, положив его, допустим, концами на две опоры и повесив посредине груз, который будем постепенно увеличивать, то можно заметить, что такой закаленный брусок покажет значительно большую прочность, чем обыкновенный, хорошо отожженный стеклянный брусок такого же размера. Окажется, что закаленный брусок сможет прогнуться, не разрушаясь, на значительно большую величину, чем отожженный.
Чтобы уяснить себе это довольно сложное явление, нужно прежде всего знать, что прочность стекла на сжатие примерно в десять раз больше, чем на растяжение.
Запомнив это, будем рассуждать следующим образом.
Если сгибать стеклянную пластинку, то, как легко себе представить, на ее выпуклой поверхности возникнут растягивающие усилия, а на вогнутой — сжимающие. Поэтому слой стекла, находящийся на выпуклой стороне, окажется в положении очень опасном: именно на этом слое появятся первые трещинки, которые при дальнейшем изгибании будут разрастаться в глубину и приведут к разрушению пластинки. Сжатый же слой стекла, расположенный на вогнутой стороне, находится вне опасности, так как стекло прекрасно сопротивляется сжатию.
Отсюда ясно, что для придания большей прочности стеклянному бруску нужно постараться воспрепятствовать возникновению в нем при изгибании значительных растягивающих напряжений. Это можно сделать, искусственно создав на его поверхности путем закалки избыток сжимающих напряжений. Тогда при изгибании бруска на его выпуклой поверхности растягивающие напряжения начнут возникать не сразу, а сперва будут постепенно ослабевать сжимающие напряжения, затем наступит момент, когда не будет никаких напряжений, и лишь после этого, когда брусок уже будет сильно согнут, начнут возникать растягивающие напряжения, создавая все большую и большую опасность разрушения бруска.
Все, что было сказано о стеклянном бруске, приложимо в большей или меньшей степени ко всякому другому стеклянному изделию, и, таким образом, мы приходим к выводу, что посредством должным образом проведенной закалки можно значительно повышать прочность стеклянных изделий. На практике этим широко пользуются.
Приведем несколько примеров. Существуют так называемые «водомерные» стекла, служащие для определения уровня воды в котлах высокого давления и представляющие собой бруски шириной пальца в два и длиной до одного метра. Такие стекла должны быть особенно механически и термически прочными, поскольку они находятся под давлением пара до 100 атмосфер и испытывают резкие температурные скачки. Обычно их изготовляют из стекла особого состава и подвергают сильной закалке. Чтобы убедиться, насколько в данном случае закалка повышает механическую прочность водомерного стекла, можно проделать следующий опыт: надев кожаную рукавицу и взяв брусок за одни конец, надо со всего плеча ударить другим концом по железной балке. Мы убедимся, что такое испытание всегда протекает без причинения вреда этой сверхпрочной стеклянной трости.
Второй показательный пример эффективности закалки можно видеть в производстве так называемого «сталинита» — автомобильного стекла повышенной прочности, которое при разрушении не дает острых осколков, а распадается на округлые мелкие горошинки. Такой эффект достигается при обдувании холодным воздухом листов стекла, накаленных до размягченного состояния. Обычно принято демонстрировать упругие качества подобного стекла фотографией: двое мужчин качаются на стеклянном листе, положенном своими концами на два стула. Это — достаточно убедительно.
И, наконец, последний пример. Очень популярен термин «небьющееся» стекло. Обыкновенно второй или третий вопрос, который задают при встрече стекольщику, касается небьющегося стекла. В больших городах можно иногда встретить человека, торгующего изделиями из стекла особого качества. Он, в целях рекламы, смело бросает на каменную мостовую стакан, который не разбивается, а только подпрыгивает. Этот стакан, конечно, скоро покупается, как чудо, за дорогую цену.
Отчего же не делают все стеклянные изделия такими же прочными?
А дело вот в чем: закалка как средство повышения механической прочности стекла есть орудие обоюдоострое. Результат зависит от формы изделия, и чем она сложнее, тем результат менее надежен. Если можно говорить, что при закалке таких простых по геометрической форме тел, как водомерные стекла и листы автомобильного стекла, безотказно получается положительный результат, то при закалке, например, посуды даже столь простой формы, как стакан или бутылка, никогда нельзя ручаться за благополучный исход, и всегда может образоваться в каком-нибудь месте этого изделия неблагоприятное расположение напряжений, которое вызовет понижение прочности изделия и даже может разорвать его в процессе самой закалки.
Наконец нужно добавить, что всякое закаленное изделие очень чувствительно к механическому повреждению поверхности. Иногда достаточно ничтожной царапины от песчинки, приставшей к мочалке, чтобы изделие со взрывом разлетелось на мелкие осколки.
Ненадежность результатов при закалке изделий сложной формы ограничивает использование этого приема для массового изготовления сверхпрочной посуды, однако это не мешает демонстрировать результаты отдельных удачных случаев, что всегда вызывает большой интерес у зрителей.
На этом мы заканчиваем изложение кратких сведений о стекле, его свойствах и способах приготовления, без чего понимание дальнейшего материала было бы затруднено.
В последующих главах книги мы остановимся на наиболее значительных этапах развития стеклоделия, придерживаясь по возможности их исторической последовательности. Здесь мы невольно должны будем руководствоваться тем, что на протяжении минувших веков основное назначение стекла определялось его декоративными свойствами и оно использовалось преимущественно как материал художественной промышленности.
Это заставляет нас часто трактовать вопросы с точки зрения требований, предъявляемых искусством. Но в стекле эстетика и химия, красота и состав, художество и технология переплетены так тесно, что в отдельности эти понятия рассматривать нельзя, и, чтобы разобраться в вопросах художественного стеклоделия, необходимо иметь минимальный запас инженерных знаний, что и предполагалось сообщить читателю.
ГЛАВА ВТОРАЯ. ЗАРОЖДЕНИЕ СТЕКЛОДЕЛИЯ
О глубокая древность!
Самые ранние государства, как известно, образовались на территории, охватывающей южную часть Азии и северо-восточные районы Африки. По этим обширным пространствам, заселенным народами древнего Востока, протекают большие реки — Нил, Тигр, Евфрат, Инд, Хуанхе, долины которых отличаются исключительно благоприятными условиями для развития земледелия. Разливы рек обильно удобряют и орошают поля; разрыхленную водой почву легко обрабатывать.
В Египте и Месопотамии мягкость почвы позволила перейти на плужное земледелие раньше открытия железа — сошники тогда делали из твердых пород дерева. Естественно, что оседлое земледелие могло возникнуть в этих странах раньше и развиваться успешнее, чем в других. В этих условиях развитие народов Египта и Месопотамии шло быстрее, и они вступили в классовое общество еще в эпоху меди.
Древнейшие культуры восточных стран оказали огромное влияние на ход истории тесно связанных с ними территориально и экономически стран античного мира. Таким образом, пути развития цивилизации современных европейских государств находятся в тесной преемственной связи с историей средиземноморских стран древнего Востока. Многие достижения современной нам материальной культуры и успехи отдельных отраслей нашей высокоразвитой промышленности уходят своими корнями в далекое прошлое народов, некогда населявших эти страны.
Постараемся, идя этими путями, проследить истоки производства стекла.
Для решения вопроса нужно прежде всего условиться, что считать за начало стекольного производства. На этот предмет, конечно, могут быть различные точки зрения. Мы полагаем, что правильнее всего отмерять этот срок от появления поливной керамики или вообще каких-либо глазурованных силикатных изделий. Всякая глазурь, закрепленная на глиняном или вообще силикатном черепке, по составу представляет собой стекло, и наиболее правдоподобная версия открытия стекла как самостоятельного материала связывается с наблюдениями человека над процессами керамической технологии.
Однако глазурь на древнем фаянсе играет второстепенную роль в изделии и является материалом непрозрачным, т. е. она лишена главного отличительного признака стекла, а потому может называться им лишь условно.
Таким образом, будет правильным рассматривать период развития поливной керамики как зачаточную стадию стеклоделия.
В течение долгого времени первенство в открытии стеклоделия признавалось за Египтом. Недостаточная изученность истории и ремесел других стран Востока, ограниченное количество ископаемых памятников изобразительных искусств этих стран, объясняющееся скудностью погребального инвентаря и отсутствием обычая изображать на гробницах сцены из земной жизни умерших, — все это в совокупности препятствовало составлению достаточно ясного представления о развитии культуры этих народов.
Однако за последнее время археологические исследования Двуречья, особенно его южной части — древних Шумера и Аккада, — начали быстро развиваться, и на основе вновь полученных данных наши представления о жизни и деятельности некоторых народов претерпевают существенные изменения.
Сейчас мы уже с меньшей категоричностью можем утверждать приоритет Египта в стеклоделии, так как по мере углубления в этот вопрос мы сталкиваемся с противоречиями, которые все труднее и труднее примирить друг с другом. Действительно, несомненен факт употребления в Египте еще в первой половине III тысячелетия глазурованных стеклом фаянсовых плиток для внутренних облицовок погребального сооружения фараона Джессера (рис. 7). Известно также, что подле царской пирамиды середины III тысячелетия найдены фаянсовые глазурованные инкрустации, предназначенные для украшения деревянных ваз и т. д. Наконец, известны находки фаянсовых украшений посуды и остатков глазурованных облицовок, относящихся к временам первой династии фараонов (примерно около 3000 лет до нашей эры), и т. д.
Таким образом, приходится признать, что стекло в Египте уже существовало около пяти тысяч лет тому назад. С другой стороны, от несколько более позднего времени сохранился памятник, добытый в Месопотамии в районе Ашпупака и представляющий собой цилиндрическую печать из прозрачного стекла, датируемую временем династии Аккада. Это значит, что возраст се около четырех с половиной тысяч лот. В Берлинском музее хранится кусочек стекла, по справедливости считающийся одним из древнейших и представляющий собой бусину зеленоватого цвета диаметром около 9
Продолжая этот перечень находок, вспомним, что на территории Старовавилонского царства археологи систематически находят сосудики для благовоний, несомненно, местного происхождения и исполненные в той же технике, с которой мы знакомы по египетским изделиям.
В итоге всего сказанного мы вправе с одинаковой достоверностью утверждать, что в Египте и в странах Передней Азии истоки стеклоделия относятся к одному в тому же очень далекому времени и отделяются от наших дней промежутком приблизительно в шесть тысяч лет.
К сожалению, мы не располагаем достоверными сведениями о том, что было сделано в древние времена для насаждения стеклоделия народами Индии, Китая и других великих и малых стран Дальнего Востока, и этот вопрос пока остается открытым.
Учитывая, что быт народа Египта изучен лучше, чем народов других стран Передней Азии, мы будем излагать в дальнейшем историю возникновения и развития стеклоделия главным образом по египетским материалам.
Скажем несколько слов о начальных этапах исторического развития Египетского государства.
Население холмов, окаймляющих долину Нила, появилось много тысяч лет тому назад. Эти палеолитические люди были рассеяны на большом пространстве Сахары, тогда еще не превратившейся в пустыню. О жизни этих людей ничего неизвестно, кроме того, что они пользовались каменными охотничьими орудиями, находимыми археологами в больших количествах на побережьях Нила. Дальше, уже не так туманно, прослеживается жизнь египтян времен неолита. Открытые селения и могильники показывают, что египтяне были хорошо знакомы с выращиванием злаков, приручали животных, выделывали посуду и ткани.
В то же время было положено начало созданию трудами земледельческих коллективов грандиозной ирригационной системы, состоявшей из множества искусственных водоемов, плотин и каналов и предназначенной для орошения полей, а также защиты жилищ от наводнений в бурные периоды разлива Нила.
После этого наступает эпоха все расширяющегося производства из меди оружия и ручных инструментов, а также предметов домашнего обихода.
Затем следует процесс объединения первобытных общин в группы и происходит имущественное расслоение, приведшее к образованию объединений классового характера с элементами государственности.
О дальнейшей судьбе таких объединений известно только то, что около 3000 лет до нашей эры они составляли уже единое государство.
Тридцать династий фараонов правили Египтом на протяжении почти трех тысяч лет вплоть до последнего завоевания Египта персами в IV в. до в. э.
Три тысячи лет! Громадный, я бы сказал — рекордный по длительности срок для существования страны, сумевшей сохранить в течение этого времени свою мощь, культурное значение и международный престиж.
Длинный путь, которым шли египтяне из темноты доисторических времен к эллинистической цивилизации, не был легок и безопасен. Не раз на протяжения истории этой страны обострившиеся внутренние противоречия рабовладельческого общества, вражеские нашествия разрушали существующий государственный строй и приводили страну к распаду на самостоятельные или полусамостоятельные части. Но затем каждый раз государственное единство снова восстанавливалось.
Господствующий класс понимал, что успешно вести свое хозяйство на берегах Нила ему удастся лишь в том случае, если он сохранит возможность регулировать стихийное проявление благих и разрушительных сил этой могучей реки. А это было возможно лишь при согласованных действиях единой государственной власти.
Расцвет Египта как независимой, могучей державы, носительницы передовой для того времени культуры, падает на III и II тысячелетия до в. э. За эти двадцать веков трижды создавались и трижды рушились прочные государственные системы, так называемые «царства» — Древнее, Среднее и Новое. За это же время сменилось двадцать династий фараонов. Порядковыми номерами этих династий принято обозначать хронологические отрезки истории древнего Египта.
Посмотрим теперь, что было сделано в области стекольного производства Египтом за многовековый период его начального развития, называемый «архаическим» и заканчивающийся IV тысячелетием.
Технология египетского стекловарения особенно обстоятельно изучалась английским исследователем А. Лукасом, на данные которого мы в основном и будем опираться.
Среди находок, добываемых раскопками в слоях, относящихся к этому периоду развития Египта, находятся изделия того типа, который в последующие века получил широкое распространение и который мы сейчас называем «египетский фаянс». Первоначально они были представлены в очень скромном ассортименте: бусы, амулеты, подвески, небольшие пластинки для инкрустаций и прочие мелкие украшения. Изделия обыкновенно покрыты глазурью зеленовато-голубого цвета.
Нужно отметить, что все эти вещи носят название «фаянс» не по праву, так как главный признак принадлежности к этой категории изделий — наличие глинистого черепка — отсутствует. Основное вещество, или черепок, египетского фаянса бывает трех родов: стеатит, мелкая кварцевая мука и цельный, природный кварц. Считают, что наиболее ранние изделия изготовлялись из стеатита. Этот минерал по составу представляет собой силикат магния и встречается в природе в больших количествах в виде мягкого камня, легко поддающегося механической обработке. Изделия вырезались из куска стеатита при помощи заостренного костяного или металлического инструмента, покрывались глазурью, точнее порошкообразной смесью сырых материалов, входящих в состав глазури, и обжигались. Стеатит хорошо выносит высокие температуры, от них он становится тверже, и глазурь растекается по его поверхности ровным блестящим покровом. По химическому составу эта глазурь представляет собой силикат натрия с небольшим количеством кальция, т. е. легкоплавкое стекло, окрашенное в голубые или зеленовато-голубые тона медью, иногда с значительной примесью железа.
С древнейших времен широкое распространение в Египте получил фаянс из порошкообразного кварца. При изучении этих образцов под микроскопом А. Лукас установил, что зерна кварца остроугольны, получены путем искусственного измельчения и не напоминают собой окатанные зерна природного песка, близкие к шаровидной форме. Химический анализ показал, что состав этого материала соответствует почти чистому кремнезему с незначительной примесью, от 1 до 3%, окиси натрия и окиси кальция. Вместе с тем, несмотря на ничтожное содержание так называемых «плавней», т. е. легкоплавких составных частей, которые образуют стекловидную фазу и спекают черепок во время обжига в плотную массу, изделия показали большую прочность, и черепок в местах, не покрытых глазурью, с трудом царапался острым инструментом. После долгих изысканий и проверочных опытов Лукасу удалось установить, что цементирующим веществом в данном случае были сода и поваренная соль. Крепкие водные растворы этих солей придавали отформованному изделию достаточную для глазурования и обжига прочность, а во время обжига, соединяясь с кремнеземом, образовывали стекловидную фазу в достаточном количестве, чтобы «спаять» между собой остроугольные зерна кварца в точках их соприкосновения. В результате получался достаточно прочный черепок. По-видимому, положительную роль здесь играла остроугольность зерен кварца, способствовавшая их лучшему сцеплению между собой. Избыток натрия испарялся во время обжига в виде летучего хлористого соединения, которое образовывалось вследствие присутствия поваренной соли. Этим объясняется, что анализ обнаруживал в черепке лишь незначительное количество щелочного металла.
Все эти явления вполне согласуются с работами профессора И. И. Китайгородского в области так называемой «стеклокерамики». В этих работах показывается, что для получения весьма прочного черепка иногда достаточно долей процента стекловидной фазы.
Наконец, третий вид египетского фаянса, находимый в более поздних слоях додинастического времени, — это механически обработанные и покрытые глазурью куски натурального кварца или горного хрусталя. Встречаются исполненные таким приемом голубые бусины.
Здесь некоторое недоумение вызывает одно обстоятельство. Кварц при нагревании до 575° претерпевает изменения в своем строении и растрескивается. Обжиг же изделия, покрытого даже такой легкоплавкой глазурью, как голубая египетская, требует более высоких температур. Причина, почему при этих условиях кварцевое изделие у египтян по растрескивалось, лежит, по-видимому, в способе глазурования. Возможно, что глазурование осуществлялось погружением изделия на короткое время в расплавленную остывающую глазурь. В этом случае нагревание выше указанной опасной температуры могло затронуть лишь топкий наружный слой, возможное повреждение которого привело бы лишь к еще более прочному приставанию глазури вследствие неровности поверхности.
Поделиться книгой: