同和火災ニュース 2000年5月号に掲載していただきました。皆様 有り難う御座いました。01 ガラスは何から作られる。
03 ガラスの言葉の源
05 ガラスはなぜ割れる。06 ガラスを切るのにはどうする。ガラスは何から作られる。
身のまわりにあるさまざまなガラス製品は、珪酸(SiO2)が主成分の珪砂(けいしゃ)と呼ばれる砂がガラスの主原料です。ただ珪砂単体を加熱した場合1700度以上の熱が必要なため、普通はソーダ灰(Na2O)を加えて溶ける温度を下げ、さらに水に溶けないガラスにするために石灰(CaO)が加えられます。苦灰石、ボウ硝、カレット(ガラス屑)、こうした原料を一定の割合で調合し、1500〜1600°Cの溶解窯に入れて熱すると、澄みきった均質のガラス素地ができあがります。現在、私たちがよく見かける透明板ガラスは フロート板ガラスといわれれています、高温で溶かした金属(スズ)の上に水あめ状のガラス素地を浮かべて(フロート)
両面 を完全に平らにします。
溶融金属の表面は水平なので、ガラスも自然に平行平面に仕上がります。流し込まれるガラスの量によってガラスの厚さが決まります。その後、変形しない程度に冷却し、ひずみを取るために徐冷窯でゆっくりと冷やされて、透明板ガラスが出来上がるわけです。
ガラスは個体
普通、自然の固体状の物質は、規則的な結晶構造をもっていいますが
ガラスは、構造が不規則に連なっているだけで、結晶構造をもっていません。この構造は、ガラス状態と呼ばれ、その性質は、むしろ極端に粘りのある液体と考えられます。熱を加えれば、ドロドロの液体状になり、冷却すれば固まる。ガラスは、こうした性質を利用してつくられています。
又、古いガラス表面 に虹色のムラのようなものや、白っぽい汚れのようなものが見られることがありますが、これは表面 がほんの僅か、水に溶けることによって起こる現象です。ガラスを超微粉末にして長時間、水の中に入れると、次第に水に溶けてしまうそうです。
ガラスの言葉の源
このうち、オランダ語の「ガラス」が一般 的になりました。
また漢字の「硝子」は、明治9年に政府が開設した品川硝子製造所で、原料に硝石を使用したことから生まれたといわれています。
ガラスの起源
諸説ありますが、一般 には紀元前数千年のメソポタミアかエジプトとされています。
当時盛んにおこなわれていた陶磁器づくりの際に、ガラスの原料となる砂が偶然表面
に付着して、これが焼かれて釉薬(うわぐすり)になったとか、船乗りが砂浜で焚き火をしていて、潮風を遮るため、たまたまそばにあった岩塩を使ったところ、偶然、岩塩が焚き火の熱で溶けて砂と反応し、世界で最初のガラスが誕生したといわれている。ガラスはなぜ割れる。もしガラスの表面にまったく傷がなければ、その強度は鉄よりも高いといわれます。
では、なぜ割れるのか
ガラスの製造工程で、溶融されたガラス状態のガラス素地が固体となった時点から他の物体
と接触し、ガラスの表面に目に見えないキズが無数にできる為に強度が落ちてしまうのです。ガラスは、縮めようとするには強いが、引っ張られる力には弱いという性質をもっている。その為に、ガラスのキズを広げられる力が加えられると、いとも簡単に割れてしまうのです。
ガラスの厚さが増すにつれ強度も増すのは、厚いほどキズを広げられるガラスのタワミが
少なくなるからです。形状としては、球の状態が一番、強度があります。
ガラスを切るのにはどうするの
引っ張られる力には弱いという性質を利用して、ガラスの表面にライン状のキズをつけて
そのキズを押し広げてやれば思いのままにガラスを切断することができます。
ガラスにキズをつけるのにはどうしたらよいか
一昔前までは、ダイヤモンドを使ってガラスにキズを付けていたのですが、現在は超硬のロータリ刃でガラスを切る(キズを付ける)のが主流です。ダイヤモンド・ソーを使ってガラスを削り取っていく方法があります。
ダイヤモンド・ソーは金属のエッジにダイヤモンドを電着させた帯状の研削機械で
超硬のカッターで手切り出来ない自由な曲線を切り出すことが出来る必要不可欠な
道具の一つです。ウオータージェットという切断機があります。
1000気圧、3000気圧等という高い圧力の水流に研磨剤をいれて
ガラスを削り取っていく方法ですが、機械が高価すぎて・・・
大きなガラス加工工場にしか設備されていません。強化ガラスは、普通の板ガラスを約700°Cに加熱したあと、急速に冷やしてつくります。
焼き入れ状態にして、ガラスの両方の面に常に縮もうとする歪みを作ってやることにより
タワミが生じてもガラスのキズが広がりにくい効果をもたせています。
このことによって通常のガラスの3〜5倍程度の強度があり、たとえ割れても
破片が粒状になり安全性が高い。自動車、電車、ビルの窓などには欠かせない 安全ガラスとして幅広く使用されています。
ガラスの色は
ガラスの色はガラスに含まれる金属イオンによってつくられます。
金属イオンは、ガラスに入ってくる光のスペクトルの特定の光線を吸収し、それ以外の光線は通すという性質をもっています。無色透明に見えるガラスですがわずかに緑色がかって見えるのに気がつきます。これは、ガラスの原料に含まれる鉄分の影響です。
この鉄分を通 常の約1/10まで小さくしたより透明なガラスもありショーケースなどに
使われています。これとは逆に金属を原料に混ぜることによって、色ガラスもつくられています。
たとえば青いガラスにしたい場合は、青系統の光線を透過させるように
その補色となる赤—黄の光線を吸収する金属イオンをガラスに含ませます。
着色用の金属イオン原料としては、酸化鉄や酸化ニッケル、酸化コバルトなどが
用いられています。
ステンドグラスに使用するガラスで、価格差があるのは、これらの含有 金属の値段が
大きく影響します。
たとえば、黄色・オレンジなどはSeleniumなどを使用しますし
一番高価なのは、金(Gold)を含有させる ピンク系のガラスです。鏡を作ることを銀引きというようにガラスの裏側に銀をコーティングしてあるのです。コーティングの原料は硝酸銀です。
銀をコーティングした後、保護のため銅をコーティングし
更に塗料を塗って仕上げます。
アトリエステンドグラス 塩屋の海の上のアトリエ
メタルアート創作工房・いい仕事をしています。
こだわりの建築設計士
柴田勝已さん・Visualで美しい作品を創られています。
トンボ玉作家・本山すみ子さんのサイト
万華鏡作家・山見 浩司さんのサイト
こちらの合わせガラスは厚さ17ミリもあり重機でつり上げ、施工していました。
(アートグラスとは別工事)
中間に挟んでいる。3枚のガラス、それぞれにサンドブラスト加工が施されています。