"Z olbrzymiej masy płynnej wyciąga się gotowe belki, tafle, kliny, zworniki, odlane, a raczej ulane według danego architektonicznego planu. Cały szklany parterowy dom, ze ścianami ściśle dopasowanymi z belek, które się składa na wieniec, a spaja w ciągu godziny, z podłogą, sufitem i dachem z tafel – oddaje nabywcy gotowe. (...) Gorąca woda w zimie idzie dokoła ścian, wewnątrz belek, obiegając każdy pokój. Pod sufitem pracują szklane wentylatory normujące pożądane ciepło i wprowadzające do wnętrza zawsze świeże powietrze. (...) Tymi samymi wewnętrznymi rurami idzie w lecie woda zimna obiegająca każdy pokój. Woda ochładza ściany (...). Tąż wodą zmywa się stale szklane podłogi (...)."
Przedwiośnie, Stefan Żeromski, Czytelnik 1972
1. O lepkości wewnętrznej i zastygłej cieczy
Z punktu widzenia chemicznego szkło jest ciałem stałym, z pewnymi cechami cieczy. Elementy sieci przestrzennej szkła rozmieszczone są w sposób, który przypomina uporządkowanie molekuł cieczy albo nawet gazu.
Dlaczego zatem szkło zachowuje się jak ciało stałe i takim ciałem rzeczywiście jest? Odpowiedź tkwi w lepkości molekuł: jest ona tak duża, że molekuły szkła nie mogą się swobodnie przemieszczać względem siebie. Szkło wytwarzane metodami tradycyjnymi zastyga petryfikując w sobie strukturę typową dla cieczy. Dlatego szkło nazywa się czasem, nie całkiem ściśle, „przechłodzoną cieczą”.
2. Szkło z kosmosu
Od najdawniejszych czasów, ludzie zamieszkujący tereny położone w pobliżu wulkanów mieli styczność ze szkłem pochodzenia naturalnego. Innymi, naturalnie występującymi surowcami szklistymi są tektyty i empiryty. Mają postać małych kryształków o wielkości kilku centymetrów. Zawierają dużo krzemionki. Ich kolory to brązy i zielenie. Jak dotąd nieznane jest ich pochodzenie. Istnieje kilka hipotez. Niektórzy uważają, że te szkliste drobinki powstały na skutek uderzenia meteorytu o dużej jasności tzw. bolidu, ze stopionych skał i fragmentów ciała niebieskiego.
3. Szkło stare jak cywilizacja?
Palmę pierwszeństwa w produkcji szkła dzierży Mezopotamia. Najstarsze ślady wytwarzania szkła przez człowieka pochodzą sprzed 3,5 tysiąca lat. Ciekawa jest też wersja Pliniusza Starszego, który twierdził, że technikę wyrobu szkła odkryli kupcy feniccy, kiedy przypadkowo dokonali pierwszego wytopu szkła w ognisku, w czasie transportu kamienia ok. pięciu tysięcy lat przed Chrystusem.
4. „Bawole oko” i szklane gomółki
W średniowieczu szkło było towarem luksusowym. Szyby zwane gomółkami wyrabiano przez wydmuchiwanie. Wytwarzane były przez mistrzów – rzemieślników, którzy formowali najpierw dużą bańkę szklaną przy pomocy piszczeli szklarskiej. Bańkę trzeba było spłaszczyć, a następnie obracać na pręcie zwanym przylepiakiem tak, by siła odśrodkowa spowodowała rozciągnięcie tafli szklanej. Takie okrągłe tafle miały od 1- 2 m średnicy. Z nich wycinano mniejsze kawałki przeznaczone najczęściej na szyby kościelne. Środkowy kawałek, zwany bawolim okiem był najmniej przezroczystym fragmentem każdej tafli, ale wobec wysokiej ceny szkła także tę część wykorzystywano. Dzisiaj gomółki pełnią funkcję dekoracyjną i są chętnie wykorzystywane przez witrażystów.
5. Era przemysłowa i artyści szkła
W XIX wieku w USA powstały pierwsze przemysłowe metody prasowania szkła, a początek XX wieku przyniósł technologię ciągłej produkcji tafli szklanych (metoda Fourcault'a), następnie metodę Pittsburgh – ciągnienie szkła płaskiego. Przełom nastąpił w roku 1952. Dzięki metodzie float czyli rozlewaniu szkła na powierzchni płynnej cyny wysokiej temperaturze, uzyskuje się tafle bardzo płaskie, bez zniekształceń i wad optycznych, co było bolączką metod tradycyjnych.
Wielkim artystą szkła był Louis Comfort Tiffany wynalazca wielu rodzajów szkła o szczególnych właściwościach plastycznych, które zrewolucjonizowały witrażownictwo. W miejsce tradycyjnej metody pokrywania przezroczystego szkła różnobarwnymi emaliami, wprowadził techniki wytwarzania szkła z integralnymi kolorami i fakturami. Stworzył nowy rodzaj szkła dmuchanego ręcznie, które nazwał favrile. Udało mu się także osiągnąć efekt szkła opalizującego oraz trójwymiarowości poprzez nakładanie warstw szkła o różnych kolorach i umieszczanie między nimi dekoracji. Sole metali dodawane do płynnego szkła pozwoliły uzyskać efekt iryzacji (tęczowej poświaty). Szkła wytwarzane przez Tiffany'ego i jego następców zachwycają tęczowo połyskującymi barwami i blaskami, bogatą paletą drgających odcieni i tajemniczo mrugającego światła.
7. Jak powstaje szkło?
Najpopularniejsze szkło powstaje na bazie tzw. „zestawu szklarskiego” - są to przygotowane we właściwych proporcjach surowce do wyrobu szkła, a więc:
piasek
sód
wapń.
Mieszaninę tych materiałów podgrzewa się do temperatury 1500 stopni Celsjusza. Zestaw szklarski umieszczany jest w specjalnych wannach wyłożonych ogniotrwałą gliną. Najpierw jednak w wannie umieszcza się pewną ilość stłuczki szklanej. Taki zabieg przyspiesza proces topienia. Ogrzewanie następuje dzięki umieszczonym z boków wanny palnikom gazowym. Gdy już uzyska się roztopione szkło należy je stopniowo ochładzać aż uzyska konsystencję lepkiej elastycznej masy. Na tym etapie szkło poddawane jest dalszej obróbce. Można je formować tradycyjnie ręcznie, w maszynach odlewniczych lub walcować w tafle. Można też zastosować wspominaną już metodę float – tzw. spławiania szkła.
8. Szkło witrażowe
Szkło do wytwarzania witraży charakteryzuje się szczególnymi barwami, fakturą i różną przepuszczalnością światła od w pełni nieprzepuszczalnego – opalowego – do całkiem przezroczystego – transparentnego. Kolory uzyskuje się przez zastosowanie w procesie wytapiania soli różnych metali. Na przykład w produkcji szkła o barwach ciepłych czerwonych i żółtych stosuje się niewielkie ilości związków złota, dlatego tafle w tych kolorach są droższe. Huty wytwarzające szkło witrażowe mają swoje patenty i tajemnice. Wyrabiane przez nie szkła bywają różnokolorowe, mają ciekawe wzory, faktury, często są same w sobie dziełami sztuki. Wystarczy je oprawić i zawiesić w miejscu, gdzie operuje światło o zmiennym natężeniu, by nieustannie cieszyć oczy wspaniałymi efektami wizualnymi.
Najbardziej znane huty wytwarzające szkło witrażowe to: Bullseye, UROBOROS, Schott, Galileo, Lamberts, Spectrum, Uroboros, Wissmach, Youghiogheny. W Polsce szkło witrażowe produkowane jest w hucie Jasło.
