↑↑↑引言:
玻璃,作為日常生活中最為常見的材料之一,不僅形態多樣,而且物美價廉。
但在玻璃成為一種可以大規模機械化生產的廉價物品之前,它曾貴若黃金,是古人難得一見的奢侈品。
據史料記載,大約在公元前3000年左右,美索不達米亞等地區就出現了一種以石英粉末高溫熔融而產生的的原始玻璃,而真正成熟的玻璃器則出現在公元前1500年前後的埃及和敘利亞地區。
在隋代李靜訓墓中出土的綠玻璃小瓶,甚至被列為國家第三批永久禁止出境展覽的絕世文物之一,十分珍貴。
在很多穿越小說中,常常能夠看到主角穿越到古代,憑藉著自己的記憶做出玻璃,構建商業帝國的場景。
那麼,這種情況是否具有可行性呢?
接下來,就跟著J先生一起來看看吧~
中國古代的玻璃
玻璃究竟是何時出現在我國的?
如果你穿越到清朝,就會看到各種樣式的玻璃製品。
在當時,玻璃製品很受皇室成員的喜愛,清代的玻璃制鼻煙壺尤為盛名。康熙年間還建立了「玻璃廠」(並非製作琉璃瓦的「琉璃廠」)來製作玻璃。
↑↑↑清代玻璃制鼻煙壺和花瓶
那如果再往前一點,穿越到宋朝呢?
很不巧,宋朝也是有玻璃的。
↑↑↑宋代玻璃葡萄,靜志寺佛塔地宮出土
宋朝時,玻璃器已經逐漸成為宋人生活中的常見器皿,使用琉璃淺稜碗為食器,玻璃杯為酒器。
《武林舊事》中從名稱上區分了進口玻璃和國產玻璃。
《武林舊事》中稱國產玻璃為「琉璃」,描述了當時用玻璃製作的琉璃燈:
「禁中嘗令做琉璃燈山,其高五丈,……連五色琉璃閣,皆毬文戲龍百花。
……有幽坊靜巷好事人家,多設五色琉璃泡燈,更自雅潔。」
又將阿拉伯帝國進口的玻璃叫做「大食玻璃」,記錄到:
「間列碾玉水晶金壺及大食玻璃官窯瓶」。
可見宋代時玻璃就已經叫做「玻璃」了。
↑↑↑宋代琉璃淨瓶
為什麼說宋代的玻璃叫做「玻璃」這麼拗口的話呢?
因為,如果你穿越到了唐朝,你所說的「玻璃」和世人所理解的「玻璃」並非同一事物。
↑↑↑淡黃色琉璃杯 唐 1987年出土玉法門寺地宮
雖然唐代有了玻璃製品,但名字並不叫做「玻璃」。「玻璃」一詞是外來詞的音譯,起初寫作「璧瑠」、「頗黎」、「玻瓈」。甚至還有「琉璃」一詞,它們各自指代什麼物品顯得很混亂。
好在何家村出土的唐代窖藏中有一隻銀罐,罐蓋上寫有「頗黎等十六」,以及「琉璃杯碗各一」,裡面則盛放了十六塊天然寶石,以及一件玻璃杯和一隻水晶碗。
↑↑↑何家村窖藏提梁銀罐
可以看出,當時「琉璃」一詞沒有嚴格區分玻璃製品和水晶製品,而「頗黎」則是指寶石。宋代以後,外來詞「頗黎」的寫法固定為「玻璃」,多用以指稱由阿拉伯帝國進口的玻璃製品。
唐代小件琉璃製品的燒制比較普遍。
唐朝末年,還盛行一種以琉璃為手鐲和頭飾的風氣,但晶瑩剔透的大件玻璃器皿在當時仍然是很珍貴的物件。
↑↑↑扶風法門寺地宮出土玻璃器
在魏晉南北朝直到隋代的墓葬中,也有漂亮極了的玻璃器出土:
↑↑↑北燕馮素弗墓的鴨形器
↑↑↑北周突起圓形裝飾的玻璃碗
↑↑↑ 東晉磨花玻璃杯
繼續上溯,我們會發現漢代已經有了玻璃杯。
↑↑↑合浦漢墓出土玻璃杯
其實,中國出土的玻璃器,其年代可追溯到春秋戰國時期。
湖北江陵望山1號楚墓出土的越王勾踐劍上,就嵌有兩塊藍色玻璃。
↑↑↑越王勾踐劍
除此以外,還有大量戰國時期的玻璃璧和琉璃珠出土。
古代玻璃製作工藝
放眼世界,人類對於玻璃的使用,追溯起來可達舊石器時代。彼時的智人尚沒有學會製作玻璃,只能將黑曜石擊打成片,用以製作箭簇和刀片。
沒錯,依照玻璃的定義,黑曜石也是玻璃的一種,它是天然玻璃。
↑↑↑黑曜石
所謂玻璃,其內部分子沒有形成規整的晶格,和熔融狀態時一樣無序排列,是自由散漫的「過冷的液體」。
黑曜石在火山噴發時形成,從熔融狀態迅速降溫冷卻,也是非晶態的結構,因此是天然形成的玻璃。
同為天然玻璃的還有玻隕石。
↑↑↑玻隕石
玻隕石成因大致為兩種:或是富含二氧化矽的隕石在穿過大氣層時激烈燃燒,高溫熔融,而後迅速冷卻;或是隕石降落在沙漠裡,撞擊產生的高溫使周圍沙粒經歷熔融降溫,成為玻璃。
埃及皇帝圖坦卡蒙的胸針上鑲嵌的玻璃雕刻聖甲蟲,就被認為是玻隕石。
↑↑↑圖坦卡蒙胸針
人造玻璃開始於公元前3000年左右的美索不達米亞平原。
對兩河流域的古人來說,玻璃原料最主要的就是二氧化矽,而石英的二氧化矽含量很高且分布廣泛,容易獲得。
↑↑↑玻璃高足杯 貝格拉姆第10室
問題在於,玻璃製作需要高溫——二氧化矽的熔融溫度在1700°以上,這是古人製作玻璃的一大技術障礙。(要知道,即便在文藝復興時期的歐洲,玻璃窯爐的溫度也不過能達到1500°C。
受限於溫度,最早期的玻璃製品並不純粹,二氧化矽在加熱時無法完全熔融,最終得到的只是玻璃和石英砂的混合體。
不過,向石英砂中添加鹼性助熔劑可以降低二氧化矽的熔融溫度。
↑↑↑魚形玻璃 貝格拉姆第10室
早期的助熔劑是草木灰或天然碳酸鈉,它們的加入可以使二氧化矽的熔融溫度降至1200°C,對玻璃製造起到了極大的幫助。
除了助熔劑,古人還在原料中加入石灰石作為穩定劑,意在增強玻璃的穩定性。
通過原料成分的改進,或許還有玻璃熔爐的改善(早期的玻璃熔爐缺少記錄),公元前2500-1000年,美索不達米亞地區就可以製作完全由玻璃質構成的器皿。
↑↑↑美索不達米亞地區公元前1500年前後製作的玻璃瓶
這是目前年代最早的出土玻璃器,這一玻璃瓶使用卷芯法製作。
所謂卷芯法,是將粘土、沙子和有機物加水混合,捏成想要的形狀,固定在金屬把手上,作為芯。
隨後裹上一層熔融的玻璃液,待玻璃稍冷卻後進行裝飾。在裝飾過程中,可以反覆對玻璃進行加熱使其保持流動性。最後將成型的玻璃器中的黏土掏出,完成製作流程。
↑↑↑卷芯法流程圖
卷芯法是最早的玻璃製作工藝之一,現存有許多卷芯法製備的玻璃器。
圖中有著棕櫚葉型瓶口裝飾的玻璃器即由卷芯法製成,其年代約為公元前1352-1213年。在埃及,這種造型的瓶子大多用來盛放眼影膏。
除了眼影膏瓶,精緻的古埃及人和古希臘人還用其他玻璃器盛放化妝品。
↑↑↑香水罐
↑↑↑香水罐
↑↑↑精油瓶
↑↑↑精油瓶
↑↑↑油膏罐
甚至還有貝殼形小碟子,可能被用作舀取油膏的小勺。不過這個小碟子並非卷芯法製成,考古人員認為這種玻璃器的製作過程中使用了模具壓制。
卷芯法除了可以製作容器,也可以製作裝飾物。
比如呆萌的頭像小吊墜,公元前7世紀在地中海東部地區流行起來。
在卷芯法得到廣泛應用的同時,使用模具澆鑄的方法也發展起來。
比如法老的玻璃頭像(考古學家推測為阿蒙霍普特二世的頭像)就是將熔融的玻璃液倒入模具中冷卻得到的。
↑↑↑失蠟法澆鑄法老頭像(約公元前1427-1400年)
↑↑↑澆鑄法山羊(約公元前600年)
那麼我們該怎麼用澆鑄法製作一隻可愛的玻璃小黃鴨呢?
當然,我們需要先得到一個小黃鴨形狀的模具。
除了精心將木頭或陶塊雕刻成想要的模具外,還有一個簡單的方法:——把小黃鴨狠狠地用力地摁在潮溼的砂土裡,再小心拿出,使砂土中出現一個小黃鴨凹印。
然後,將熔融的玻璃液倒入凹槽裡,待其冷卻後將玻璃上附著的砂土清洗乾淨。
再將小黃鴨外圈多出來的玻璃打磨掉,我們就可以擁有一個透明的小鴨子了。
除了卷芯法和使用模具進行澆鑄或壓鑄,古人還有其他方法來製作美輪美奐的玻璃器皿。
早在公元前14世紀,古埃及人就開始製作馬賽克玻璃盤來模擬花崗巖的紋樣。
將不同顏色的玻璃小塊熔合在一起,製作出色彩斑斕的玻璃器。古代玻璃通過添加金屬元素進行著色。不同價態的金屬離子會使玻璃呈現不同的顏色。
↑↑↑過渡金屬離子(TM)的價態和相應的顏色
古代的玻璃五顏六色都有,但是無色的玻璃,卻一直到15世紀才在威尼斯湊湊活活地被製作出來——早期的玻璃因為含有氧化亞鐵雜質而或多或少帶些綠色。
馬賽克製作方法在公元前3世紀成為地中海地區玻璃製作的主要工藝之一,生產了很多色彩斑瀾的玻璃器皿。
馬賽克玻璃的製作並不複雜,首先要製作一根套色玻璃棒。
再順著玻璃棒的橫切面切下很多小薄片,然後將這些小薄片拼在一起加熱,使它們在熔融狀態下互相粘合,成為一個馬賽克圓盤。
接下來將這一圓盤放置在模具上加熱,使具有流動性的玻璃在重力的作用下變形覆蓋在穹形模具上,成為碗狀器皿。
這一時期,馬賽克製作工藝在埃及也得到大量應用,製作了很多精緻細膩的馬賽克圖像。
不知道你是否還記得上文中使用卷芯法製作的香水瓶,是的,古人的愛美大業從沒有停止腳步。
結合馬賽克工藝,以卷芯法製作瓶身,使用加入金箔的玻璃條帶裝飾,地中海東岸地區在公元前1世紀開始製作裝飾有金色條帶的香水瓶,美麗如同蜿蜒的星河。
↑↑↑ 馬賽克香水瓶
當時間要進入公元元年時,玻璃製造迎來一次重大的技術發展。
玻璃吹制技術於公元前40年左右於敘利亞地區產生。
↑↑↑早期吹制玻璃器,製作於公元前1世紀-公元1世紀
顧名思義,玻璃吹制的基本原理就是用空心管蘸取玻璃液後吹入空氣、進行造型。
這一方法以其方便快捷的優越性,得到了迅速地推廣,成為玻璃製作最重要的工藝,也推動了玻璃器的廣泛應用。
玻璃吹制主要包括兩種方法:無模吹制和有模吹制。
無模吹制通過吹成玻璃泡後自由塑形,製成容器。
↑↑↑玻璃熔液吹成氣泡
↑↑↑將玻璃器從吹管轉移至玻璃棒上
↑↑↑加熱使玻璃軟化,對瓶口進行造型
有模吹制是先製作模具,再在模具裡吹漲玻璃泡,獲得想要的形狀。
↑↑↑模具和製成的玻璃器
在模具裡吹漲玻璃泡
↑↑↑添加把手,精細造型
在玻璃吹制的基礎上,各種各樣的玻璃製作工藝發展起來。
其中最重要的一項就是平板玻璃的製作。有兩種主要的製作平板玻璃的方法可以學習一下,萬一穿越回去,倒是一個可以發展的產業。
一種叫做「皇冠玻璃」,其製作方法始於14世紀的法國。
用吹管粘取玻璃液,吹入空氣。在玻璃泡底部固定另一個金屬棒,並將吹制接口處的吹管取下,得到一個開口的錐形玻璃泡。加熱使其具有流動性,並快速旋轉金屬棒,使空氣在離心力的作用下逃逸,改變玻璃形狀,最終成為平板。
皇冠玻璃製作過程示意
還有一種平板玻璃製作方法叫做Cylinder glass,直譯過來是「圓柱玻璃」,簡而言之就是把圓柱側面剖開,攤平成平面。
古代玻璃熔爐
說了這麼多玻璃製作的技術,還有一件不能忽略的設備我們沒有談及,就是玻璃熔爐。
熔爐要為石英砂等原料的熔融提供足夠的溫度。
考古學家根據考古遺址的遺留復原了公元前14世紀埃及地區的熔爐,還是很原始的形態。
↑↑↑公元前14世紀熔爐復原
目前關於玻璃熔爐最早的記載來自公元前7世紀的美索不達米亞地區。
當時的古亞述人在泥板上用楔形文字記錄了三種玻璃熔爐的建造方式,包括爐子上開口的數量、熔爐結構等細節。
↑↑↑尼尼微泥板(出土於亞述巴尼拔圖書館,現藏於大英博物館)
在此之後,關於玻璃熔爐的記錄極其少見,直到中世紀才開始重新豐富起來。
如今我們可以在各種畫作上了解到當時玻璃熔爐的形態。
在一本11世紀的百科全書De Universo中,有一幅描繪了玻璃熔爐和吹制工人的畫作。
可以看出熔爐有著圓筒狀爐身,上中下分有三層,下層燒燃料供熱,中層放置坩堝用以盛放熔融玻璃液,上層呈帳篷狀,用來放置製作完畢、需要冷卻退火的玻璃器。
玻璃器需要緩慢冷卻,避免在高溫階段經歷較大的溫差快速冷卻,這樣可以提高其使用性能,熔爐上層剛好可以滿足這一需求。
圖中工人正在坐著的三條腿小板凳也是一個有趣的細節,這似乎是玻璃製造業的一項傳統,數百年後的玻璃製作工人們仍然使用著三條腿小板凳。
比如在這幅16世紀的手稿中,工人們依然坐在三條腿小板凳上。
這時的玻璃熔爐在外觀上有所改進,但仍然分為三層,每層的功能沒有太多改變。
同樣作於16世紀的一幅作品更美觀地展示了當時的玻璃製作工坊。這是佛羅倫斯舊宮裡的一處壁畫。
在大圖上我們還可以看到,熔爐上方橫梁上堆放了大量的木材,那是要利用熔爐產生的熱將它們烘乾,繼而作為燃料。
在16世紀一本描繪了奧斯曼帝國慶典活動的圖集(Surname-i Hümayun)中,也有對當地玻璃製作匠人的刻畫。
圖中的玻璃熔爐同樣為三層結構,伊斯蘭世界的工匠們圍坐著進行玻璃吹制、退火和加工。
除了常見的三層結構,玻璃熔爐還發展出了其他樣式。
比如建立了冷卻通道,將退火的玻璃器逐漸降溫。
或者建立一個單獨的退火窯進行退火。
當然了,古代中國有玻璃製造產業,也有記錄玻璃製造的藝術品。
↑↑↑中國制玻璃屏風
這是製作於19世紀的一面屏風,經緯交織的兩層透明玻璃管中間夾著一張水粉畫,記錄了清代工人吹制玻璃器的場景。