Technologia produkcji luster

Prezentacja na temat: "Technologia produkcji luster"— Zapis prezentacji:

1 Technologia produkcji luster
Lustra – niby znamy je od urodzenia i trudno się spodziewać, by mogły nas jeszcze czymś zaskoczyć….

2 Lustro definicja wg Encyklopedii PWN
„lustro, zwierciadło, szt. plast. przedmiot służący do przeglądania się; wykonane z kawałka metalu, o gładkiej wypolerowanej powierzchni lub z tafli szklanej (podlanej amalgamatem rtęci z ołowiem); znane od starożytności.”

3 Historia luster Rozważając historię luster należy cofnąć się do czasów kiedy ludzie widząc swoje odbicia w stawie lub rzece uznawali to zjawisko za magię. Najstarsze cywilizacje starożytnego świata posługiwały się lustrami z wypolerowanego kamienia (głównie obsydianu – zastygłej lawy wulkanicznej, naturalnego szła). Używali ich Indianie z dawnych cywilizacji Ameryki Południowej. Pierwsze wzmianki o wytwarzaniu luster możemy znaleźć już w Biblii: „I uczynił kadź z brązu z podstawą również z brązu, wykonaną z lusterek kobiet pełniących służbę przy wejściu do namiotu” (Wj 38,8, Biblia Tysiąclecia) Według Greków wynalazcą lustra był bóg Hefajstos, który w czeluściach wulkanu tworzył z metalu prawdziwe cuda. Lustra były wykonywane z kawałków wypolerowanego metalu, szczególnie brązu (Egipt) lub miedzi (Grecja). Rzymianie natomiast przeglądali się w lustrach z polerowanego srebra.

4 Zwierciadła metalowe Zwierciadła metalowe wytwarzano z polerowanego brązu, miedzi, srebra a nawet złota. Lustra takie znane już były III wieku p.n.e. w Egipcie, Mezopotamii, nieco później w Chinach, Grecji i Rzymie. Były to przedmioty bardzo kosztowne, niewielkie i zazwyczaj okrągłe z niewielką rączką lub stojące na postumencie. Tylna strona starożytnych luster była zdobiona pięknymi ornamentami. Używane były aż do renesansu. Najczęściej były one okrągłe lub owalne o średnicy ok cm. Takie lustro z reguły miało też pokrywę, by użytkowniczka przez nieostrożność nie porysowała jego wypolerowanej powierzchni. Owa pokrywa, a także odwrocie lustra zdobione były reliefem ze scenami figuralnymi. Uchwyt z reguły był rzeźbiony, najczęściej na kształt figurki kobiecej. Przeważnie była to Afrodyta. Bogini piękności. Lustra z uchwytem w kształcie Afrodyty wkładano zmarłym kobietom do grobu.

5 Lustro wykonane z brązu, Japonia XVIII w p. n. e
Lustro wykonane z brązu, Japonia XVIII w p.n.e., London, The British Museum Lustro wykonane z brązu, Desborough ok. 50 r. p.n.e., London, The British Museum

6 Lustro wykonane z brązu, Grecja, ok. 350 r. p. n. e
Lustro wykonane z brązu, Grecja, ok. 350 r. p.n.e., London, The British Museum Lustro wykonane z brązu, Egipt, ok – 1750 r. p.n.e., London, The British Museum

7 Najsłynniejsze lustra – lustro Archimedesa
Lustro Archimedesa - według bizantyjskiego kronikarza Joannesa Zonarasa oraz przekazywanych ustnie na przestrzeni lat podań i legend, broń solarna stworzona przez Archimedesa. Podczas oblężenia Syrakuz przez Marcellusa w latach przed naszą erą, Archimedes miał zostać poproszony o pomoc w obronie miasta. Jego wynalazki miały znacząco zmienić przebieg bitwy. Skonstruował on specjalne lustro, które posłużyło jako broń przeciw statkom najeźdźców. Zasada działania Było to paraboliczne lustro o dużej powierzchni bądź kilkanaście/ kilkadziesiąt mniejszych luster, które odbijały promienie słoneczne i skupiały je na odległym o kilkadziesiąt metrów punkcie. Odbita energia słoneczna skupiona na kadłubach drewnianych statków, pod wpływem temperatury, powodowała ich zapłon.

8 Najsłynniejsze lustra – lustro Twardowskiego
Jest ono przechowywane w kościele farnym w Węgrowie. Naukowcy stwierdzili, że tafla zrobiona jest ze stopu srebra, cyny i cynku. Na drewnianych ramach wyrzeźbiono napis po łacinie: "Bawił tym zwierciadłem Twardowski, wykonując magiczne sztuki, teraz narzędzie zabawy zostało przeznaczone na służbę Bogu”. Do dziś mówi się o tym, że mag Twardowski (prawdopodobnie tak nazywano niemieckiego alchemika o nazwisku Durr, Duranus lub Dhurrus, co znaczy "twardy", a który był podczaszym na dworze króla Zygmunta Augusta), za pomocą tego zwierciadła wywołał ducha Barbary Radziwiłłówny, ukochanej króla. Zdania na ten temat są podzielone. Jedni twierdzą, że tak było inni twierdzą, że to nie możliwe. Istnieje też hipoteza, według której Twardowski, jako prawdziwy naukowiec tamtych czasów, skonstruował coś w rodzaju prymitywnego lasera, dzięki któremu mógł na tafli lustra stworzyć holograficzny obraz Barbary.

9 Lustra szklane Lustra ze szkła pojawiły się dopiero w okresie rozwoju technik szklarskich. Pierwsze wyroby szklane pojawiły się około 5000 lat temu, a pierwsze szklane lustra wynaleziono w Fenicji pomiędzy X a VII wiekiem p.n.e. W czasach Cesarstwa Rzymskiego, metalowe lustra zaczęto zastępować lustrami ze szkła powleczonego z tyłu ołowiem, cyną lub srebrem. W średniowieczu, mieszkańcy Lotaryngii udoskonalili technikę powlekania luster metalem. Od początków XVI wieku do połowy XVII wieku produkcję luster zdominowali Wenecjanie, dzięki umiejętności wytwarzania bardziej przezroczystego szkła. Ludwik XIV postanowił powstrzymać dominację Wenecji na tym polu i skupił wokół siebie weneckich szklarzy, aby nauczyć się sztuki wytwarzania luster.

10 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła z warstwą ołowiu
W I wieku w Rzymie zaczęto wyrabiać małe (średnica ok. 7 cm), okrągłe lub prostokątne, lusterka z blachy ołowianej, cynkowej, czy srebrnej pokryte szkłem. Szkło miało chronić metalową powierzchnię odbijającą obraz i światło, przed zadrapaniami i zabrudzeniem. Takie niewielkie lusterka noszono przy sobie. Lustra te od spodu były powlekane cienką warstwą metalu, przytwierdzoną do szkła za pomocą roztworu żywicznego.

11 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła z warstwą ołowiu
Produkcja tych luster była stosowana też w XII wieku. W XII wieku metodę tą zastosowano do produkcji dekoracji sukien damskich, tzw. pajetek. Były to małej wielkości ok. 1 cm, szklane, szlifowane kawałki, od spodu podlewane ołowiem. Pajetki stosowano aby dodać kreacjom blasku. Lustra ołowiane są bardzo kruche, dlatego większość z nich nie przetrwała. Najwcześniejsze fragmenty średniowiecznych luster pochodzą z czasów Wikingów (głównie z miejsc pochówku). Wyglądem są one podobne do tych z czasów rzymskich: małe, cienkie, wieloboczne i lekko wypukłe z odbijającą warstwą ołowianą.

12 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła z warstwą ołowiu
Gdy w XIV wieku opanowano w Europie metodę wydmuchiwania szkła, rozpoczęto produkcję baniek pokrytych od środka mieszaniną ołowiu i cyny. Takie metalizowane bańki cięto następnie na małe fragmenty, które układano na wklęsłej powierzchni tak, by dawały w miarę równe odbicie.

13 Pierwsze zwierciadła szklane
Arabskie zwierciadła szklane pełniły podwójną rolę: służyły jako lusterka spełniały rolę reflektorów. Pierwszy reflektor w kształcie lustra wymienia w XII wieku podróżnik Beniamin z Tudeli pisząc o Aleksandrii: „stoi tu wysoka wieża, na której szczycie umieszczone jest duże lustro”

14 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła z warstwą srebra
NIEMCY Dokumenty potwierdzające istnienie szklanych luster z warstwą srebra: 1215 rok – informacja dotycząca sprzedaży z Niemiec do Włoch, 1312 rok – dokument płatniczy dla Księcia Burgundii zamku Hesolin. Lustro było wykonane ze szkła taflowego, srebrzonego. Składało się ono z dwóch części, zawierających wiele złożonych układów mechanicznych – krzywe zwierciadło. Wynalezienie takich luster przypisywane było szklarzom weneckim (XVI wiek). Dokument ten to dowód na to, że tą technologię wytwarzania stosowano już 200 lat wcześniej w Północnej części Alp. Szklane lustra produkowano również w Bawarii (w lasach niedaleko Nurnberg na terenach pomiędzy Rheine, Meuse i Lorraine)

15 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła z warstwą srebra
WŁOCHY Lusternicy działali tutaj od XIII wieku, ale ich pracą było jedynie oprawianie i sprzedawanie gotowych luster. 1317 rok - podpisanie kontraktu przez trzech szklarzy weneckich z mistrzem Niemieckim, który wiedział jak wytwarzać lustra szklane. 1492 rok – dwóch szklarzy z Lorraine dostaje pozwolenie na pracą w weneckiej hucie szkła, gdzie mogą uczyć wytwarzania pięknego lustrzanego szkła. Od początków XVI wieku do połowy XVII wieku produkcję luster zdominowali Wenecjanie, dzięki umiejętności wytwarzania bardziej przezroczystego szkła.

16 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła z warstwą srebra
FRANCJA (wynaleziono tutaj technikę odlewania tafli szklanych umożliwiającą produkcję luster o dużych rozmiarach) Początkowo produkcja była nieudana (nierównomierne odbicie wizerunku w lustrze). Lustra zaczęto stosować jako dekorację wnętrz w barokowych pałacach, apartamentach króla Ludwika XVI – dlatego król i jego pierwszy minister zaczęli wywierać wpływ na producentów luster, aby poprawili ich jakość. 1650 rok – wybudowanie Chateau de Maisons przez Monsarta (zachował się tam do dziś najstarszy pokój, w którym główną dekorację stanowią lustra). Lustra wkrótce stały się we Francji nieodłącznym elementem dekoracji. Jednak ze względu na słaby rozwój technologii trzeba je było importować z Wenecji. 1665 rok – pod królewskimi auspicjami powstaje przedsiębiorstwo szklarskie w Faubourg Saint – Antoine w Paryżu (załoga: 18 włoskich hutników, 200 robotników o innych kwalifikacjach).Przedsiębiorstwo zostało rozwiązane Ok roku dzięki wybudowaniu w różnych regionach Francji hut szkła produkowano już piękne białe szkło, które mogło być użyte do produkcji luster  konsekwencją był zakaz importu luster z zagranicy. 1684 rok - Lustra w Galerie des Glaces w Wersalu pochodzą z jednej z francuskich hut szkła wybudowanych w tamtym okresie. Sala ta była w owym czasie największym i najwspanialszym wnętrzem. Dzięki metodzie francuskiego wynalazcy o nazwisku Perrot można było osiągnąć płyty szklane o znacznie większych wymiarach, niż za pomocą wydmuchiwania.

17

18

19 Wynalazek Perrota - lane szkło
1688 rok – Perrot dostaje wyłączne prawo produkcji lanego szkła, które w 1696 zostało mu odebrane Metodę tą stosowano do otrzymywania płaskich szklanych płyt stosowanych do wyrobu zwierciadeł. Płyty te były znacznie większe niż otrzymywane metodą wydmuchiwania. Szkło lane było bardziej trwałe i dlatego lepiej nadawało się do procesów szlifowania i polerowania , przetwarzających płaskie szkło w szkło lustrzane. Huta w Saint – Gobain otrzymała wyłączne prawa odlewania luster o wymiarach 40 x 60 cali  grandes glaces (wielkie zwierciadła). Do 1763, petites glaces, zwierciadła o mniejszych wymiarach wolno było legalnie produkować tylko z dmuchanego szkła. Od chwili założenia huta Saint – Gobain była największym producentem luster w Europie, eksportowała je do wielu krajów.

20 Co to są amalgamaty? Amalgamaty - to ogólna nazwa stopów metali, w których jednym z podstawowych składników jest rtęć. Amalgamaty tworzy się poprzez rozpuszczenie innych metali w rtęci w warunkach otoczenia, stąd stopy te można również uważać za roztwory, przy czym mogą to być roztwory o ciekłym lub stałym stanie skupienia. Większość metali tworzy amalgamaty. Po ogrzaniu rtęć wyparowuje całkowicie z amalgamatów.

21 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła amalgamatowe (produkowane w Wenecji)
Produkcję zwierciadeł amalgamatowych rozpoczęto w XVI wieku. Wykorzystywano do niej szkło bardzo równe, doskonale przejrzyste, doskonale odbarwione i oczyszczone. Wenecja utrzymała tajemnicę produkcji luster rtęciowych przez całe stulecie czerpiąc ogromne korzyści z eksportu tych wyrobów. 1507 rok – powstaje pierwsze centrum produkcji zwierciadeł amalgamatowych w Murano w Wenecji, bracia Pudren i Domencico de Gallo dostali dwudziestoletni przywilej zezwalający na produkcję zgodnie z nową modą.

22 Zwierciadła szklane z warstwami metalicznymi – zwierciadła amalgamatowe (technologia produkcji XVII wiek) Proces produkcji przebiegał następująco: Wydmuchiwano cylinder szklany, następnie rozcinano go i po ogrzaniu prostowano na płaską płytę. Nierówności szkła szlifowano i polerowano za pomocą mokrego popiołu i lnianych tkanin. Tak przygotowane szkło płaskie zalewano rtęcią (na wysokość 3 – 5 mm  warstwa taka odpowiada ok. 50 kg rtęci na każdy m2) na płaskim stole wykonanym z marmuru. Na arkusz szkła pokryty rtęcią nakładano arkusz blachy cynowej (ok. 10 mm). Obciążano go za pomocą kamieni, co powodowało lepsze przyleganie warstw. Brzegi dookoła stołu zabezpieczano przed spływaniem rtęci. Rtęć rozpuszczała cynę i powodowała dokładne przyleganie roztworu do szkła. Proces tworzenia amalgamatu na powierzchni lustra trwał ok. 24 godzin. Kiedy nadmiar rtęci został wyciśnięty, usuwano obciążenie i lustro podnoszono ze stołu. Lustra ustawiano w pionie do dalszego schnięcia i twardnienia warstwy. Lustra weneckie były oprawiane w ramy bogato zdobione plastycznymi dekoracjami ze szkła i grawerowane. Ten rodzaj oprawy utrzymał się do XIX wieku.

23

24 Manufaktura w Urzeczu Księżna Anna Radziwiłłowa uruchomiła zwierciadlarnię w Urzeczu pod Słuckiem. Radziwiłłowa oparła się na cudzoziemskich mistrzach. 1737 rok – przybycie pierwszych niemieckich fachowców zwierciadlanych do dóbr radziwiłłowskich. Byli to m.in.: hutnik Johann George Kauffelt, Georg Natusz, jego synowie: Christian i Gottfrid, szlifierz Johann Vogel (Fogel), szlifierz faset Peter Bernard i inni. Wszyscy ci rzemieślnicy (w liczbie 11) pracowali dotychczas w drezdeńskiej manufakturze. Październik 1738 rok - otwarcie huty zwierciadlanej w Urzeczu. Miała wytwarzać wyłącznie tafle lustrzane. Początkowo wyrabiano płyty szklane tradycyjną techniką, polegającą na wydmuchaniu cylindra szklanego, który następnie rozcinano i po ogrzaniu prostowano, szlifowano i polerowano. Od 1756 r. stosowano nową, ulepszoną metodę wytwarzania płyt lustrzanych: wylewano masę szklaną na stoły żelazne (spiżowe), walcowano ją, a po wystudzeniu – szlifowano gotową taflę. W Urzeczu wytwarzano lustra zwane popularnie "kryształowymi" – jako całość razem z oprawą wykonane były ze szkła. Tafle szkła podlewano amalgamatem cynowo- rtęciowym. 1744 rok - z 15 sprowadzonych z Saksonii rzemieślników pozostało pięciu. Funkcje pozostałych przejęli przyuczeni przez nich uczniowie. 1862 rok – zamknięcie huty Radziwiłłów w Urzeczu.

25

26 Lustra fenickie Lustro fenickie (często mylnie nazywane lustrem weneckim) to odmiana lustra, która odbija część światła, a drugą część przepuszcza (pomijając światło pochłonięte i rozproszone). Jest to szyba pokryta cienką warstwą metalu. Zazwyczaj umieszczone jest pomiędzy dwoma pomieszczeniami - jedno z nich jest przyciemnione, a drugie jasno oświetlone. Osoby znajdujące się w jasno oświetlonym pomieszczeniu widzą własne odbicie. Oczywiście światło z pokoju ciemnego również przechodzi do pokoju jasnego, ale oko ludzkie widząc znacznie jaśniejsze odbicie z jasnego pokoju nie dostrzega tego światła. Natomiast w ciemnym pomieszczeniu światło przechodzące przez lustro ma znacznie większe natężenie w porównaniu do światła odbitego, więc osoby znajdujące się w nim mogą swobodnie obserwować jaśniejsze pomieszczenie jak przez szybę. Podobny efekt widać także w zwykłych szybach okiennych: w słoneczny dzień patrząc na nie z zewnątrz widać tylko odbicie, a trudno dostrzec wnętrze budynku; w nocy kiedy mieszkańcy zapalą światła, sytuacja się odwraca. Lustro fenickie jest szybą gdzie efekt jest wzmocniony, dzięki czemu odbicie wygląda tak jak w zwykłym lustrze. Dla wzmocnienia efektu lustra fenickiego używa się czasem szyb przyciemnianych. W takim wykonaniu warstwa odbijająca znajduje się po stronie pokoju jasnego. Światło biegnące z pokoju ciemnego jest dodatkowo tłumione przez tę szybę, więc jest jeszcze mniej widoczne z pokoju jasnego. Najbardziej znanym użyciem lustra fenickiego są okazania świadkom osób podejrzanych.

27

28 Współczesne lustra – lustrzenie szkła typu „float”
Współczesne lustra nazywane też kryształowymi produkuje się ze szkła float. Lustra kryształowe to nazwa potoczna, niezwiązana z materiałem, z którego wykonuje się tafle. Prawdziwe szkło kryształowe zawiera tlenek ołowiu, którego nie można używać do produkcji luster. Określenie „kryształowe” wzięło się prawdopodobnie stąd, że tafle czystego (srebrzonego) szkła mają jednolitą, specjalnie oszlifowaną powierzchnię, dzięki czemu są idealnie gładkie. Szkło do produkcji tego typu luster jest wysokiej jakości, posiadające idealnie gładką, płaską powierzchnię, a lustra z niego wykonane nie zniekształcają odbicia. Dobrej jakości lustro powinno być wykonane z maksymalnie bezbarwnego szkła (jak najmniej zielonego odcienia). Niedopuszczalne są żadne wady wewnętrzne (np. pęcherzyki powietrza, skazy), zaś odbicie obrazu ma być rzędu 92-96% (tyle światła dobre lustro musi odbić).

29 Współczesne lustra – lustrzenie szkła typu „float”
Sposób chemiczny srebrzenia szkła polega na osadzaniu na powierzchni szkła cząstek srebra tworzących się w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w roztworach, którymi pokrywa się szkła. Podczas tych reakcji zachodzi częściowo wymiana jonów sodu szkła na jony srebra. Występuje zatem częściowa adsorpcja srebra przez szkło, co przyczynia się do trwałości powiązania powłoki srebra ze szkłem.

30 Współczesne lustra – lustrzenie szkła typu „float”
Powierzchnia szkła musi być wciągana do reakcji i brać w niej udział. Jeżeli powierzchnia szkła jest jedynie nośnikiem i nie bierze udziału w reakcji wtedy metal nie wytrąci się na szkle. We wszystkich znanych metodach strąca się srebro metaliczne z amoniakalnego roztworu AgNO3 za pomocą środka redukującego.

31 Współczesne lustra – lustrzenie szkła typu „float”
Przy osadzaniu się srebra na szkle na początku dochodzi do wymiany jonów sodu ze szkła z jonami srebra z roztworu srebrzącego. Szkło bogate w sód o wiele łatwiej posrebrzyć niż szkła o małej zawartości sodu. Jeżeli jon sodu zostanie usunięty z warstwy granicznej szkła, wówczas zostaje zaburzona równowaga fizyczna. Praktycznie, oznacza to, że tam, gdzie jon sodu wyszedł z warstwy granicznej szkła następuje ługowanie i warstwa zawiera relatywnie wyższą koncentrację krzemionki. Zjawisko jest identyczne z początkiem procesu wietrzenia. Pierwszym zatem krokiem przy srebrzeniu byłoby wietrzenie granicznej powierzchni szkła, które zostaje zatrzymane w momencie wejścia jonu srebra. Na jon srebra, który wszedł w powierzchnię szkła po rozładowaniu przeprowadzone jest pewnego rodzaju działanie „ssące” spowodowane jonami sodu, które przedostały się głębiej. Układ strukturalny sieci materii szkła jest więc dość otwarty. Wyjaśnia to, dlaczego srebro jest stosunkowo mocno podtrzymywane oraz dlaczego łatwiej pokrywa się szkło o większej zawartości sodu.

32 Współczesne lustra – lustrzenie szkła typu „float”
Przygotowanie powierzchni szkła przed przystąpieniem do srebrzenia: Mycie szkła za pomocą związku SnCl2 – prowadzi ono do szybszego wietrzenia powierzchni. (Nie ważna jest ilość SnCl2, ale stężenie działającego związku – może on spowodować oderwanie tlenu z mostka O-Si-O i zaburzyć strukturę graniczną szkła). Polerowanie szkła przy pomocy tarcz filcowych z wykorzystaniem odpowiedniego środka polerującego (np. róż polerski)

33 Linia srebrzenia szkła

34

35 Techniczna specyfikacja lustra
Lustra obecnie składają się z tafli szkła float, refleksyjnej, srebrzonej powłoki oraz podwójnej warstwy ochronnej bez ołowiu (<0,2%) lub pojedynczej warstwy farby epoksydowej. Lustro jest wytwarzane zgodnie z normą PN - EN 1036 Odporność na temperaturę - lustro jest odporne na normalną temperaturę pokojową. Np. lustra firmy Elmar są odporne na temperaturę do 80° C.

36 Literatura: Sandra Davison, Sandra Davidson, Roy Newton; „Conservation and Restoration of Glass”; Butterworth-Heinemann; 2003; Krueger, I. „Glass-mirrors in medieval times”; Annales du 12e Congrès; Amsterdam A.I.H.V.; 1993; Polak Ada ; „Szkło i jego historia”; Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1981

37