17世纪,随着化学大发现时代的来临,欧洲的玻璃工业发展迅速,法国人开始使用铸造法生产大面积的玻璃镜和平板玻璃。英国人发明了两项最重要的技术:一是铅玻璃。二是熔化技术的革新,燃料由木材变为煤炭,又使用了闭口坩埚。此外,瑞士人狄南还发明用搅拌法制造光学玻璃,为熔制高均匀度的玻璃开创了新途径。
18世纪后期,产业革命对玻璃制造业的发展起了极大的推动作用,这一时期发明了路布兰制碱法。19世纪又发明了氨碱制造纯碱,使过去依靠天然碱和烧木制灰法的状态得到彻底的改变。
年JohnB.Ford上校与JohnPitcairn共同建立了匹兹堡平板玻璃厂(PPG)。最初的工厂位于美国宾夕法尼亚洲的Creighton,坐落在匹兹堡市以北20英里的Allegheny河畔。PPG也是世界上第一个利用当地天然气资源作为窑炉燃料的平板玻璃工厂。这一创新使净化燃烧气体作为工业燃料迅速风靡全球。年由恩斯特阿贝和奥托肖特在耶拿创建了肖特玻璃厂。最初的肖特玻璃目录只有不到五十种光学玻璃。二战后,肖特玻璃厂一分为二:一个在东德耶拿,一个在西德美茵兹。德国统一后,两个工厂合并为一个公司(SchottGlaswerkeAG)。现在的美茵兹肖特玻璃厂是世界上最大的光学玻璃厂,其肖特玻璃目录有一百多种光学玻璃。肖特玻璃厂的光学玻璃是设计和制造光学透镜的重要材料。卡尔蔡司集团拥有肖特玻璃厂的全部股份。
年欧文斯真空吸料全自动制瓶机研制成功;年滴料进料机研制成功,使的玻璃包装工业进入快速发展时期。年出现了列形式制瓶机,并采用吹法生产小口瓶。年出现了压吹法技术,列形式制瓶机不断改进。玻璃器皿及制瓶实现了机械化和自动化。
年比利时人弗克发明了有槽垂直引上法来生产平板玻璃;美国PPG公司又在此基础上开发出了无槽垂直引上法。垂直引上法的明发让平板玻璃大规模工业化生产成为了可能。在相当长的时间里,垂直引上法是平板玻璃生产的主要技术手段。现在在我国部分地区还存有一定量的的垂直引上法的生产线,属于需要淘汰的落后产能。
年,英国皮尔金顿公司经过以往长期的研究、探索、实验,终于研制成功浮法成型技术并获得专利。该法是熔融的玻璃液从熔窑内连续流出后,漂浮在充有保护气体的金属锡液面上,形成厚度均匀、两表面平行、平整和抛光的玻璃带,再进行退火。
格法玻璃生产工艺是比利时格拉维伯尔制造公司年发明的。与当今世界玻璃工业占统治地位的浮法工艺相比,格法工艺将无槽法和平拉法工艺有机结合起来,采用无槽法的成型池和平拉法的转向,达到从自由液面拉制平板玻璃的目的,可以顺利地拉制厚度为0.8至12毫米的玻璃,其最大特点是可以长期稳定生产3毫米以下的薄玻璃,并且平整度好,厚度差小,产品质量优异。这种超薄玻璃主要用于仪表、电子和工艺品制造业。在玻璃的历史上中国人可圈可点的故事并不多。我们的老祖宗把主要的精力用到了玻璃的近亲陶瓷之上了,所以天朝有了陶瓷“china”的代号。后来,随着考古发掘的展开,战国时期的玻璃制品大量出土,通过现代检测手段作了分析,为我们进一步探讨我国古代玻璃的源流及制作工艺等提供了重要依据。
从化验结果来看,我国古代玻璃是铅钡玻璃,这与西方钠钙玻璃有明显区别。从出土的玻璃器形制来看,它们富有中国特色。尤其是在湖南省一些古墓中出土的大量战国、西汉时的玻璃器,在质料上大都属于铅钡玻璃,在形制上则主要是一些具有中国民族特色的礼器、印章和器皿等,并且上面有中国民族装饰特点的纹饰及图案,这令人信服地证明这种玻璃品种是我国先民独创并自行发展起来的。当然这些传统玻璃与现代意义上的玻璃差异是非常明显的。
中国传统玻璃的起源与老祖宗好“冶铅”有关。早在战国时期,中国的方士们就流行着“食金饮玉”可以长生的说法,所以炼丹术兴起后试炼珠玉(即玻璃)也就成为炼丹家们的活动之一。东汉王充《论衡率性篇》说:“道人消烁五石,作五色之玉,比之真玉,光不殊别。”曾有人怀疑这里的烧炼五石是否意指烧炼玻璃,因为五石是否是指适于炼制玻璃的五种矿石,还不能肯定。但这些记述反映了道士们烧炼珠玉的活动,则是无疑的,而烧炼珠玉正是导致玻璃出现的直接来源,这是可以肯定的。
我国古代玻璃虽然起源时间很早,但发展缓慢,而且长期保持自己固有的特点,这就是:表面光泽晶润,“比之真玉,光不殊别”,但透明度差,并且质地“虚脆不贞”。这主要是由于化学成分、烧成温度这两个方面的因素决定了我国古玻璃自始至终属于低温铅钡玻璃的缘故。
从主观方面来讲,古玻璃出现以后,成为炼丹术的副产品,被道士们从人工冶炼珠玉的角度出发去总结和实践,没有走上独立发展道路,更谈不上发展出一套成熟的玻璃制作技术来。由于受制作目的和技术的影响,传统玻璃制品在古代社会生活中的应用范围受到很大限制,主要局限在礼器、装饰品以及冒充珍珠、宝石的珠子、戒指等。质地的轻脆易碎以及不耐高温,使得它很少被用作饮食器。透明度差,当然也就更谈不上制作光学玻璃了。
由于传统玻璃的这些局限,西方玻璃传入我国后,引起人们极大惊异,学者们视其为奇物异宝而加以记载。由于这些外来品国土产玻璃在性状上差异很大,以致中国人不知道它们是同一类物质,因而对之赋予了多种多样的名称。如:“毗琉璃”“髀头梨”、“颇黎”等学者认为这是对应拉丁语中的玻璃“vitrum”。也有学者认为,古文中常用的“瑟瑟”一词也有可能是指玻璃。在波斯语中“玻璃、玻璃杯”一词为“”——发音以汉语拼音表相当于“shi-shei”。
因为传统玻璃制作技术的不成熟,提示我们对待古书上有关记载,要持谨慎态度。例如”《西京杂记》说汉武帝造神物,“扉悉以白琉璃作之,光明洞澈。”这些记载,如果不是夸张之辞,那么文中的“琉璃”必然是从域外传入的玻璃,否则不会有那样好的透明效果。
文献中对于西方玻璃的传入,也常有反映。《艺文类聚》卷八十四“琉璃”条,对之有多处描写。史书中对域外“火齐珠”(玻璃透镜)的记载,更是屡见不鲜。不但玻璃成品,而且玻璃制作技术也传了进来。
《北史》这段记载,也见于《魏书》,说的是北魏太武帝拓跋焘时代的事,大约发生于5世纪中叶。此外,两宋时的大食诸国、清代早中期的西欧传教士都曾将玻璃制作技术传入我国,对我国的玻璃制造产生了一定影响。由于国外技术的传入及工匠的努力,我国人民最终还是掌握并发展出了一套成熟的玻璃生产技术,这是毫无疑问的。
由于技术相对封闭以及和生产成本的高企,在明代之前精美的玻璃器的价值都远远高于同等重量的黄金。这也就导致了在古代中国玻璃始终是一个小众的奢侈品。中国古代玻璃真正发展的鼎盛时期要到了清朝。故宫博物院藏古代玻璃器余件。从藏品的时代上看,虽战国到明清几乎不间断,但以清代玻璃制品所占比例最大,约占整个藏品的90℅。
清代玻璃器又分宫廷制造与民间制造两大系列,宫廷玻璃器占其中的3/4。宫廷玻璃代表了清代玻璃制作的工艺水平,是造办处玻璃作坊按照皇帝的谕旨为皇家制作的各种玻璃器皿。有清一代从康熙皇帝玄烨到末代皇帝溥仪,内务府官办作坊——造办处玻璃厂从未停止过玻璃的制造与生产。
清末的洋务运动开始,我国开始建立了一些近代意义上玻璃厂。年在比利时人的协助下秦皇岛建立了中国第一个平板玻璃工厂(秦皇岛耀华),是中国乃至远东地区第一家采用机器连续制造玻璃的工厂,被誉为“中国玻璃工业的摇篮”。后来在大连和沈阳也相继建立了平板玻璃工厂。至年,我国仅有上述三处平板玻璃工厂,24台引上机,年产量为万重量箱。
年以后,我国玻璃工业发展迅速,生产规模迅速扩大,工业生产,科研及技术力量得的迅速发展。但在很长的一段时间里,玻璃生产有槽垂直引上法为主,以平拉法或无槽垂直引上法为辅。
年我国自行设计建造的第一条浮法线在洛阳玻璃厂建成,但直至到年才正式通过国建鉴定与验收。此时距离英国皮尔金顿公司浮法线投产已过去了22年。
改革开放以后,国外先进玻璃生产技术和设备涌入我国。年,英国皮尔金顿公司与上海耀华玻璃厂合资成立了上海耀华皮尔金顿,其是当时国内最大的中英合资企业。年美国PPG公司与招商局、北方工业等几方合资成立了广东浮法公司。至此,世界三大浮法技术,皮尔金顿、PPG、洛玻在中国汇集。
国外技术和设备的引进大大缩短了我国玻璃工业与国外先进技术的差距,同时随着国民收入的提高,国内基础设施建设及城市化的步伐的推进,我国玻璃生产规模迅速扩大。从20世纪90年代中开始,我国平板玻璃的产能稳居世界第一20多年。到年12月,我国浮法玻璃生产线总数为条,总产能达到11.82亿重箱/年。年-年我国平板玻
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