La soffiatura del vetro è una tecnica di formatura del vetro che prevede il gonfiaggio di vetro fuso con l'aiuto di una canna. Chi soffia il vetro è chiamato "soffiatore di vetro".
Tecnologia Principi Nuova tecnica di formatura del vetro, creata a metà del I secolo a.C., la soffiatura è l'espansione di una porzione di vetro fuso nella quale viene introdotta una piccola quantità d'aria. Ciò si basa sulla struttura liquida del vetro in cui gli atomi sono tenuti insieme da forti legami chimici in una rete disordinata e casualeFrank, S 1982. Glass and Archaeology. Academic Press: London. Freestone, I. (1991). "Looking into Glass". In S. Bowman (ed.) Science and the Past. pp.37–56. University of Toronto Press: Toronto & Buffalo. Pollard, A.M. and C. Heron 2008. Archaeological Chemistry. The Royal Society of Chemistry , pertanto il vetro fuso è abbastanza viscoso da essere soffiato e si indurisce gradualmente man mano che perde calore.Cummings, K. 2002. A History of Glassforming. University of Pennsylvania Press
Per aumentare la rigidità del vetro fuso, che a sua volta facilita il processo di soffiaggio, si è dovuto apportare un leggero cambiamento nella composizione della pasta vitrea. Con riferimento ai loro studi sugli antichi vetri di Zippori, in Israele, Fischer e McCray hanno sostenuto che la concentrazione di natron (carbonato decaidrato di sodio), che agisce come un flussante, è leggermente inferiore nei vasi soffiati rispetto a quelli fabbricati per fusione. Una minore concentrazione di natron avrebbe permesso al vetro di essere più rigido ottenendo una migliore soffiatura.
Durante la soffiatura, gli strati più sottili di vetro si raffreddano più velocemente di quelli più spessi e diventano più viscosi. Ciò consente la produzione di vetro soffiato con spessore uniforme.
Una gamma completa di tecniche di soffiatura del vetro è stata sviluppata in pochi decenni dalla sua invenzione. I due principali metodi di soffiatura del vetro sono il soffiaggio libero e con stampo.
Soffiaggio libero
Questo metodo occupava una posizione preminente nella lavorazione del vetro sin dalla sua introduzione nella metà del I secolo a.C. fino alla fine del XIX secolo, ed è ancora ampiamente usato come tecnica di lavorazione, soprattutto per scopi artistici. Il processo di soffiaggio libero comporta il soffio di brevi sbuffi d'aria in una porzione di vetro fuso avvolta ad una estremità della canna di soffiaggio. Ciò ha l'effetto di formare una superficie elastica all'interno della porzione di vetro che corrisponde alla superficie esterna causata dalla rimozione del calore della fornace. L'addetto può quindi gonfiare rapidamente il vetro fuso e lavorarlo nella forma desiderata.
I ricercatori del Museo d'arte di Toledo hanno tentato di ricostruire l'antica tecnica di soffiaggio usando canne di argilla. Il risultato ha dimostrato che canne di argilla corte, di circa 60 cm., facilitano il soffiaggio perché sono semplici da maneggiare e da manipolare e possono essere utilizzate più volte. I lavoratori qualificati sono in grado di modellare qualsiasi forma ruotando la canna, facendola oscillare e controllando la temperatura del pezzo mentre viene soffiato. Possono produrre una grande varietà di oggetti, che vanno dalle tazze alle lastre di vetro delle finestre.
Un esempio eccezionale della tecnica del soffiaggio è il Vaso Portland, che è un cammeo fabbricato durante l'epoca romana. Gudenrath e Whitehouse hanno condotto un esperimento con l'obiettivo di ricreare il vaso Portland. Un'intera porzione di vetro blu, necessaria per il corpo del vaso, è stata raccolta all'estremità della canna e successivamente immersa in un recipiente contenente vetro bianco fuso. L'insufflazione si è verificata quando l'operatore ha fatto modificare il vetro fuso in una sfera che è stata poi allungata e modellata in un vaso con uno strato di vetro bianco sovrastante il corpo blu.
Soffiaggio in stampo
La soffiatura in uno stampo è un metodo alternativo che venne introdotto dopo l'invenzione della soffiatura libera, durante la prima metà del I secolo.Price, J. (1991). "Decorated Mould-Blown Glass Tablewares in the First century AD". In M. Newby & K. Painter (eds.) Roman Glass: Two Centuries of Art and Invention. pp. 56-75. The Society of Antiquaries of London: London Una porzione di vetro fuso viene posta all'estremità della canna e quindi gonfiata in uno stampo di legno o metallo intagliato. In questo modo, la forma e la trama della bolla di vetro sono determinate dal disegno all'interno dello stampo piuttosto che dall'abilità del soffiatore.
Esistono due tipi di stampi, vale a dire monopezzo e multipli, spesso utilizzati per produrre recipienti soffiati. Il primo consente di rimuovere l'oggetto di vetro finito con un solo movimento tirandolo verso l'alto ed è ampiamente utilizzato per produrre stoviglie e recipienti utilizzati per lo stoccaggio e il trasporto.Tatton-Brown, V. (1991). "The Roman Empire". In H. Tait (ed.) Five Thousand Years of Glass. pp. 62-97. British Museum Press: London Il secondo tipo è realizzato con segmenti di stampo, a più pannelli, permettendo così lo sviluppo di una modellazione, una trama e un disegno superficiale più sofisticati.
La coppa romana a foglia, ora esposta nel Museo Paul Getty, è stata soffiata in uno stampo in tre parti decorato con il fregio a rilievo di fogliame di quattro piante diverse in posizione verticale. Taylor e HillTaylor, M. & D. Hill 1998. Making Roman Glass Today. In The Colchester Archaeologist 11 hanno provato a riprodurre vasi soffiati con stampi in tre parti realizzati con materiali diversi. Il risultato ha determinato che gli stampi in metallo, in particolare in bronzo, si sono dimostrati più efficaci nella produzione di disegni in rilievo su vetro rispetto agli stampi in gesso o legno.
Lo sviluppo della tecnica di soffiaggio nello stampo ha permesso la produzione rapida di oggetti in vetro in grandi quantità, incoraggiando così la produzione in serie e la distribuzione diffusa di oggetti in vetro.Cuneaz, G. (2003). "Introduction". In R.B. Mentasti, R. Mollo, P. Framarin, M. Sciaccaluga & A. Geotti (eds.) Glass Through Time: history and technique of glassmaking from the ancient world to the present. pp. 11-30. Skira Editore: Milan
Soffiaggio moderno
La trasformazione di materiale grezzo in vetro avviene intorni ai 1320 °C: il vetro emette abbastanza calore per apparire quasi di un bianco caldo. Viene quindi lasciato "assottigliare" (permettendo alla bolla liquida di fuoriuscire dalla massa), e quindi la temperatura di lavoro viene ridotta a circa 1090 °C. A questo punto, il vetro sembra essere di un colore arancione brillante. Anche se la maggior parte del vetro soffiato viene lavorato tra 870 e 1040 °C, l'impasto di "ossido di calcio e idrossido di sodio" rimane plastico e lavorabile fino a 730 °C. La ricottura viene solitamente eseguita tra 371 e 482 °C.
Per la soffiatura del vetro servono tre forni. Il primo, che contiene un crogiolo di vetro fuso, viene semplicemente chiamato "fornace". Il secondo è chiamato "buco" e viene utilizzato per riscaldare un pezzo tra una fase e l'altra. La fornace finale si chiama "ricottura", e viene utilizzata per raffreddare lentamente il vetro, per un periodo che va da alcune ore a qualche giorno, a seconda delle dimensioni dei pezzi. Ciò impedisce al vetro di rompersi o frantumarsi a causa dello stress termico. Storicamente, tutte e tre le fornaci erano contenute in un'unica struttura, con una serie di camere progressivamente più fredde per ciascuno dei tre utilizzi.
La punta della canna di soffiaggio viene prima preriscaldata, quindi immersa nel vetro fuso nella fornace. Il vetro fuso viene "raccolto" sulla sua estremità nello stesso modo in cui il miele viscoso viene raccolto su un bastoncino. Questo vetro veniva quindi arrotolato su una lastra piana di marmo, ma oggi è più comunemente usata una lamiera d'acciaio piuttosto spessa. Questo processoMarvering. glassonline.com, forma un rivestimento più freddo all'esterno della bolla di vetro fuso e lo modella. Quindi l'aria viene soffiata nel tubo, creando una bolla. Successivamente, l'operatore può raccogliere più vetro sopra quella bolla per creare un pezzo più grande. Una volta che un pezzo è stato soffiato alla sua dimensione finale approssimativa, viene realizzata la base. Quindi, il vetro fuso viene attaccato a un'asta di acciaio inossidabile o di ferro per modellare e trasferire il pezzo cavo dalla canna per realizzare un'apertura e modellare la parte superiore.
La panca è una stazione di lavoro per soffiatori di vetro e ha un posto per il soffiatore, uno per gli strumenti portatili e due binari in cui scorre il tubo mentre il soffiatore lavora con il pezzo. I blocchi sono strumenti simili a mestoli immersi in acqua e sono usati per modellare e raffreddare un pezzo nelle prime fasi della lavorazione. Allo stesso modo, blocchi di giornali imbevuti d'acqua (all'incirca 15 cm2 di superficie e da 1,2 a 2,5 cm. di spessore), tenuti a mano nuda, vengono usati per modellare il pezzo. I "jack" sono strumenti a forma di pinzette di grandi dimensioni con due lame, che vengono utilizzati per dare la forma. Vi sono pezzi piatti di legno o grafite usati per creare superfici piatte come un fondo. Le pinzette vengono utilizzate per selezionare i dettagli o per tirare il vetro. Ne esistono due tipi importanti, diritte e diamantate. Quelle dritte sono essenzialmente forbici ingombranti, utilizzate per eseguire tagli lineari. Le diamantate hanno lame con una forma di diamante quando sono parzialmente aperte. Queste sono usate per tagliare masse di vetro.
Esistono molti sistemi per applicare motivi e colori al vetro soffiato, incluso il rotolamento del vetro fuso su polvere o pezzi più grandi di vetro colorato. Schemi complessi con grande dettaglio possono essere creati usando strisce di vetro colorato e "murrine" (aste tagliate in sezioni trasversali per rivelare motivi). Questi pezzi colorati possono essere disposti in uno schema su una superficie piana, e quindi "raccolti" facendo rotolare una bolla di vetro fuso su di essi. Una delle tecniche di lavorazione più esigenti e complicate è il "reticello", che prevede la creazione di due bolle, ognuna attorcigliata in una direzione diversa e poi combinandole per soffiare la forma finale.
Storia Origini Le prime prove di soffiatura del vetro provengono da una raccolta di rifiuti di una vetreria, tra cui frammenti di tubi di vetro, bacchette di vetro e piccole bottiglie soffiate, trovati in un mikveh, un bagno rituale nel quartiere ebraico dell'antica città di Gerusalemme, datati dal 37 al 4 a.C.Avigad, N (1983). Discovering Jerusalem. Nashville. Alcuni dei tubi di vetro recuperati sono chiusi a fuoco ad un'estremità e sono stati parzialmente gonfiati soffiando attraverso l'estremità aperta, mentre erano ancora caldi, per formare una piccola bottiglia; quindi sono considerati come una forma rudimentale di canna.
Pertanto, il tubo soffiato non rappresenta solo un primo tentativo di sperimentazione delle soffiatura del vetro, ma è anche un passo rivoluzionario che ha indotto un cambiamento nel concetto e una profonda comprensione del vetro.Israeli, Y. (1991). "The Invention of Blowing". In M. Newby & K. Painter (eds.) Roman Glass: Two Centuries of Art and Invention. pp. 46–55. The Society of Antiquaries of London: London Tali invenzioni eclissarono rapidamente tutti gli altri metodi tradizionali, come la fusione e la formatura del nucleo, nella lavorazione del vetro.
Impero romano