Elementy technologii produkcji antycznego szkła witrażowego

Maria Chrząszcz

Zwiedzając hale produkcyjne Huty Szkła w Jaśle, odnosi się wrażenie jakby czas w tym miejscu odmierzany był według własnych reguł. Widok hutników wybierających rozpaloną masę szklaną i dmuchających ustami małe, potem większe formy nasuwa historyczne skojarzenia. Jest w tych scenach i romantyka minionych epok i ładunek autentycznej wykonywanej rękami pracy, która trwa nieprzerwanie'”. Wrażenie takie potęguje dodatkowo niewielki wymiar hali, w której odbywa się produkcja szkła witrażowego. Większość czynności wykonywana jest blisko siebie. Łatwo więc można ogarnąć wzrokiem cały cykl produkcyjny.

W procesie produkcji szkła antycznego witrażowego bierze udział (nazwy członków brygady zajmującej się produkcją szkła witrażowego wywodzą się z języka niemieckiego):

• kulkarz,
• nabieracz,
• dmuchacz,
• paclarz,
• walcarz.

Pracę przy formowaniu cylindrów rozpoczynają najpierw kulkarz i nabieracz. Do obowiązków kulkarza należy przygotowanie piszczeli i wyłożenie kształtowników drewnianych specjalnego gatunku tekturą papierową wcześniej namoczoną w wodzie. Po wykonaniu tych czynności przygotowawczych kulkarz rozgrzewa w piecu zwanym drumlą końcówkę piszczeli (tzw. nabel), a następnie nabiera pierwszą porcję szkła z donicy.

Nabrane szkło studzi i kształtuje na kulę w kształtowniku, Na przestudzoną kulę nabiera drugą porcję szkła i wtedy oddaje piszczel ze szkłem nabieraczowi, który znowu studzi porcję szkła i formuje z niej kształt kuli. Następnie nabieracz jeszcze dwa razy nabiera kolejne porcje szkła i gdy ma na piszczeli stosowną ilość masy szklanej wkłada ją do odpowiednio przygotowanego kloca metalowego i wspólnie z dmuchaczem rozpoczyna formowanie cylindra szklanego. Gdy uformują w wyżej wymienionym klocu początek cylindra tzw. kapę, nabieracz przenosi go do oddzielnego pieca, czyli drumli w celu podgrzania przestudzonej masy szklanej. W tym momencie dmuchacz przejmuje piszczel i w drumli nagrzewa masę szklaną do temperatury, w której jest ona plastyczna i nadaje się do rozpoczęcia procesu wyciągania cylindra. Później dmuchacz przenosi piszczel z rozgrzanym szkłem nad kanał wymachowy i za pomocą odpowiednich ruchów (obrotowy i wahadłowy) powoduje wyciąganie cylindra. Aby zachować odpowiednią średnicę cylindra ( około 32 – 35 cm) dmuchacz musi ustami do wyciąganego cylindra wdmuchiwać powietrze, bacznie obserwując, czy zachowana jest średnica. Proces formowania cylindra trwa, aż do momentu, kiedy uzyska się cylinder o odpowiedniej długości, co uzależnione jest to od ilości szkła nabranego na piszczel. Wtedy paclarz na kopule cylindra przylepia nie dużą porcję gorącej masy szklanej o średnicy około 5 cm. Po odłączeniu pręta z resztą   masy szklanej od czaszy dmuchacz nadmuchuje ustami powietrze do cylindra, zamyka dłonią jego dopływ i podgrzewa w drumli.

Pod wpływem nagrzania powietrze w cylindrze wytwarza ciśnienie, które znajduje sobie ujście w miejscu wcześniejszego przylepienia gorącej porcji szkła tworząc otwór. Gdy proces ten dobiegnie końca dmuchacz kieruje cylinder z otworem w stronę paclarza, który przy pomocy specjalnych nożyc stalowych wycina większy otwór w cylindrze dbając o to, aby był on symetryczny w stosunku do osi cylindra. Po zakończeniu wycinania otworu dmuchacz umieszcza ponownie cylinder w drumli i mocno nagrzewa okolice wyciętego otworu. Gdy masa szklana jest plastyczna dmuchacz wyjmuje cylinder z drumli, ustawia go w kanale wydmuchowym w pozycji pionowej i przez obrót piszczelą wokół własnej osi, wykorzystując

siłę odśrodkową doprowadza do wyrównania końcówki cylindra do rozmiarów jego średnicy.

Tak uformowany cylinder dmuchacz przenosi na specjalny stojak i ustawia go w pozycji poziomej. W międzyczasie paclarz nabiera większą porcję gorącej masy szklanej na pręt metalowy i formuje z niej laskę, którą przynosi dmuchaczowi bezpośrednio do leżącego na stojaku cylindra. Ten ostatni wyciąga z laski masy szklanej nitkę o średnicy około 1 cm i opasuje cylinder przy piszczeli. Po kilku sekundach w miejscu styku gorącej nitki z przestudzonym szkłem cylindra powstają naprężenia termiczne i wtedy wystarczy dotknięcie   cylindra zimnym kawałkiem metalu, aby nastąpiło pęknięcie po linii styku nitki szklanej z cylindrem. W ten sposób odłącza się uformowany cylinder od piszczeli, a cylinder przekazuje się do procesu jego prostowania (We Francji stosuje się również zmechanizowane dmuchanie cylindrów). Polega to na tym, że po wydmuchaniu ustami małej kulki szklanej piszczel ze szkłem układa się na specjalne uchwyty ustawione pod kątem i uruchamia dmuchanie   poprzez wtłaczanie sprężonego powietrza do obracającej się kuli. Przy odpowiednim nachyleniu piszczeli i obrocie na     wałkach o ostrych zarysowaniach następuje z jednej strony wydłużanie cylindra, a z drugiej rysowanie powierzchni szkła. Otrzymany w ten sposób cylinder ma długość 1,3–1,4 m).

Proces prostowania cylindrów na tafle szklane rozpoczyna się od przecięcia cylindra wzdłuż. W tym celu walcarz przenosi przestudzony cylinder na inny stojak i tam wspólnie z dmuchaczem dokonuje jego przecięcia. Proces ten wykonać można dwoma sposobami:

• pierwszy polega na nacięciu diamentem cylindra i poprzez stuknięcie w miejscu nacięcia spowodowanie jego pęknięcia,
• drugi polega na wytworzeniu przy pomocy gorących metalowych prętów naprężeń w miejscu styku pręta z cylindrem, co doprowadza do wzdłużnego jego pęknięcia.

Rozcięty wzdłuż cylinder przekazywany jest innej ekipie hutniczej celem rozprostowania go na taflę szklaną. Do prostowania cylindrów przeznaczony jest specjalny piec, gdzie najpierw zimny cylinder podgrzewany jest stopniowo w specjalnym tunelu do temperatury około 450 – 470°C. Następnie cylinder przenoszony jest przez prostowacza na płytę szamotową do części pieca, gdzie temperatura wnętrza waha się od 650 – 750°C. Duża rozbieżność w temperaturach prostowania wynika z tego jaki kolor szkła się prostuje i jakie jest nasycenie barwy. Cylinder pozostaje tam do czasu uzyskania plastyczności. Wtedy prostowacz rozkłada cylinder na zewnątrz dbając o to, aby żadna część nie zawinęła się do środka i nie zetknęła się z inną częścią cylindra. Gdy cylinder jest już rozłożony wtedy prostowacz przy pomocy klocka drewnianego wyrównuje taflę szklaną przyciskając ją do płyty szamotowej. Rozprostowany na taflę cylinder poddawany jest w innej części pieca procesowi częściowego przestudzenia do takiej temperatury, aby tafla szklana mogła być przesunięta do kanału odprężania i studzenia. W kanale tym następuje najpierw wyrównanie temperatur w całej masie tafli szklanej, a następnie powolne i równomierne jej studzenie, aż do temperatury około 50°C. Na końcu kanału tafla szklana odbierana jest ręcznie i przenoszona na stojaki.

Opisane elementy technologii produkcji szkła witrażowego dotyczą najbardziej cenionego na rynku szkła dmuchanego. Etapy jego produkcji wzorowane są na średniowiecznych metodach wytwarzania, dzięki czemu szkło to spełnia wysokie oczekiwania klientów. W szczególności szkło witrażowe, które ma             przypominać antyczny wyrób:

• powinno być produkowane metodą ręczną po to, aby imitowało wyrób jaki był wytwarzany przed setkami lat,
• musi mieć różną grubość ( przeważnie 2,5 – 5,0 mm ) po to, aby w razie potrzeby widoczne były różnice w intensywności barwy w poszczególnych elementach kompozycji szklanej,
• tafla szklana musi mieć nierówności powierzchni w formie wgnieceń liniowych ułożonych przypadkowo po to, aby w witrażu powodowały dodatkowe efekty świetlne ( chodzi tu o rozproszenie światła, czyli tzw. grę świateł ),
• powinno zawierać w swojej masie znaczną ilość pęcherzyków gazowych, które powodują również dodatkowe rozproszenie światła przechodzącego przez szkło a przede wszystkim wspaniale imitują szkła średniowieczne, czyli takie gdy do topienia masy szklanej używano jako paliwa technologicznego drewna lub węgla, a temperatury w piecu nie pozwalały na uzyskanie masy wolnej od tych pęcherzyków.

Wszystkie te cechy posiada polskie szkło witrażowe. Ponadto, jak twierdzi wielu wykonawców witraży, dobrze się kroi i ma bogatą kolorystykę. Wprowadzone w 1993 roku udoskonalenia w procesie produkcji spowodowały wzrost ilość pęcherzyków w masie szklanej oraz liniowych wgnieceń na powierzchni tafli. Dzięki temu krajowe szkło witrażowe może śmiało konkurować ze tego typu szkłem produkcji zagranicznej.

Artykuł powstał dzięki życzliwości i pomocy Huty Szkła w Jaśle