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| 17 世紀ドイツの引用グラス |
以下の文書は以下の日本語訳です。
Forest glass - Wikipedia
フォレスト・ガラス (Forest glass, 独語 Waldglas (ヴァルトグラス)) は 北西ヨーロッパ・中央ヨーロッパで製造された中世末期のガラスで、 AD 1000 年 - AD 1700 年に森の灰と砂を主な原料として使用し、 森林地帯のガラスハウス (glasshouse) と呼ばれる工場で製造された。 これは色々な緑がかった黄色の特徴があり、 初期の製品はデザインが粗雑で、品質が貧弱で、主に毎日使用する器に使用され、 ますます教会のステンドグラス窓に使用された。 この成分と製品は 地中海を中心とするローマ時代、あるいはローマ以前のガラス製造、 及び同時代の東のイスラム世界のガラス製造と鋭く対比する。
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| 17 世紀ドイツの引用グラス |
ローマの統治下では、北ヨーロッパの原料と製造方法はローマの伝統のものであり、 鉱物の ナトロン (Natron) を使用した。 ローマ帝国が AD 450 年に崩壊してから数世紀の間、 ローマのガラスのリサイクルが地元産業の主要な部分となり、 ガラス製造技術が凋落した。 カロリング帝国 (Carolingian Empire) がおよそ AD 800 年に北ヨーロッパで 拡張すると、ガラスの需要が増大したが、伝統的な原料の供給は、価格が高く、散在的であった。 凋落する ビザンチン帝国と洗練した イスラム帝国の品質を越えたい、この帝国の望みが、 新しい原料の実験と全く新しいガラス製造技術の開発に至った。 考古学的に、多数のガラスハウスが西ヨーロッパと中央ヨーロッパで見つかり、 とりわけドイツの山岳地帯で見つかった。 建設資材として後に再利用されたことによって、 大半が貧弱にしか保存されなかった。 しかし、ガラス製造と加工がしばしば同じ場所でされたことの証拠がある。、
原料からガラスを製造することと、ガラスの加工を区別することが重要であり、 加工は未加工のガラス、あるいはカレット (cullet, [訳注：再溶融に適した壊れたガラス、あるいは廃ガラス]) を溶かして完成品を作ることである。
ローマ時代の後にはワディ・エル・ナトゥルン (Wadi El Natrun) の政治的問題により、 ナトロン (Natron) の供給が阻害され、代替を開発しなければならなかった。 東のガラス製造業者はナトリウムが豊富な植物の灰に逆戻りし、しばらくの間、 既存のローマの貿易ルートを使用して、南ヨーロッパに供給した。 しかしながら、ローマのガラス製造技術を受け継いだベニスのガラス製造業者は 植物の灰の貿易を独占し、職人が市の外で仕事をすることを禁止した。 アルプスの北のこれ以外のヨーロッパは、ガラス製造の別の方法を見つけなければならなかった。 ガラスの以前の成分と安定化成分は、すべての地域で、 砂と石英として、そして色々な形の石灰として生じた。 北ヨーロッパ人は木材、シダ、そしてワラビをアルカリ・フラックスの源泉として実験した。 絶頂期には、ローマのガラス産業は、高品質で、薄く、無色透明で、成分が一定のガラスを製造していた。 より初期の現存するフォレスト・ガラスの器を特徴づけるのは： 幅広い成分、低品質、しばしば色が緑がかったり、茶色がかったりし、 分厚くて、組織の中に含有物と泡があった。 これが示唆することは木材の灰を使用することが、単に原料を変更することではなく、 全く新しい技術が、付随する開発問題と共に必要となったことである。
ローマとそれ以前のガラス (成分 Si/Na/Ca) は広い地区と何世紀にもわたって際立って一様性があるが、 中世のガラス (成分 Si/K/Ca) は色々な成分があることで特徴づけられる。 これはガラスの融点が成分の相対比率にいかに依存するかを調べることにより、 ある程度説明がつき、成分は簡単のため 3 種類に制限している。 このような 3 元システムの研究は痕跡要素の分析と共に、考古学者により、 ガラスの起源を決定するのに有益である。
中世以前に信じられたことは： 一括した原料を部分的に溶けるまで加熱し、 溶けていない部分を取り除き、 反応していない成分を洗い流し、次の原料に付け加えた。 Si/Na/Ca 成分が融点に強く影響するため、 その結果生じるガラスは極めて一様な成分となり、 使用する原料の処方箋に影響されなかった。 Si/K/Ca ガラスの融点はそれほど成分に強く影響されず、もっと 成分が変化したガラスとなり、 伝統的な部分的一括方法により、首尾一貫した成分を製造する Na システムの 自己制限特性が適用されなくなり、一貫性を制御する新しい方式を開発しなければ ならなかった。 成分の種類の多さと、ガラス製造の歴史的説明から示唆されたことは： 新しい方法では一括した原料を完全に溶かして、反応しない成分をカスとして取り除くことが必要であった。
およそ 1400 年頃から、ベニスのガラスの品質と競う試みから、発見されたことは： 酸化カルシウム (CaO) を、 貝殻、石灰岩、あるいは大理石の形で、 砂・ポタッシュ (potash = カリ) の混合物にフラックスとして追加すると、 付随する着色剤と共に、 必要とされるポタッシュの量が削減されて、 より透明なガラスとなった。
| エジプト BC 13 世紀 |
ローマ AD 1 世紀 |
ヨーロッパ AD 13 世紀 |
シリア 14 世紀 |
現代 | |
|---|---|---|---|---|---|
| シリカ, SiO2 | 65 | 68 | 53 | 70 | 73 |
| ソーダ, Na2O | 20 | 16 | 3 | 12 | 16 |
| ポタッシュ, K2O | 2 | 0.5 | 17 | 2 | 0.5 |
| 石灰, CaO | 4 | 8 | 12 | 10 | 5 |
| マグネシア, MgO | 4 | 0.5 | 7 | 3 | 3 |
| 一括原料 | 植物灰 石英 |
ナトロン 砂 |
木材灰 砂/石英 |
植物灰 砂/石英 |
合成成分 |
新しい技術で実験をして、フォレスト・ガラスの製造業者はローマの方法の透明さと 色の高い標準を達成することが困難であることに気が付いた。 これは主に新材料中の色制御要素が随分と沢山あるからである。 ヨーロッパの砂と土壌は一般に鉄とマンガンが豊富である。 鉄は通常の溶鉱炉の空気状態の下では、青 - 緑 の色合いを与えるが、黄の色合いも与え得る。 マンガン (manganese) はそれ自身は紫の色で、鉄の色と平衡して無色のガラスになる。 例えば、やせ衰えた石灰が豊富な土壌 (例えば、ジュラのクラインリュツェル (Kleinlutzel, Jura)) で育ったブナの木 から作ったガラスはマンガンが豊富で、無色に近く、 一方、粘土が豊富な地域 (例えば、ジュラのクール・シャルベ (Court-Chalvet, Jura)) はオリーブ・グリーンである。 従って、色々な色を製造でき、実験によって、ガラス製造業者は初期の ドロのような緑・黄・茶の色から進展して、透明な色、無色のガラスに 進むことが可能である。 地方条件により、地域によっては、より初期の段階で、より素晴らしいガラスを製造することが可能であった。 ボヘミアでは 16 世紀末に、マンガンの脱色力が、彫刻に適した透明ガラスを 製造することに使用された。 木材灰に残された炭素の量は溶鉱炉の温度調節でガラスの色に影響する。 ヨーク大聖堂 (York Minster) のガラスは着色剤なして、90% 自然な色であることが示されている。
他の澄んだ色は金属酸化物を意図的に加えて製造され、 しばしば地元の金属加工の副産物である； 酸化銅は緑あるいは青緑色 (turquiose)、コバルト (cobalt) は強い青 (strong blue) を与える。 赤はとりわけ作ることが困難で、微妙に制御した酸化・還元状態で 銅の粉末を使用する。 アンチモンを基礎にした、あるいはスズを基礎にした乳白剤 (opacifiers) が使用されたことに関しては証拠がなく、 鉛の使用が他の色を修正するのに使用されたことの証拠もない。
中世のヨーロッパのガラス製造の歴史的な記述は 2 つのみである。 1120 年に テオフィルス・プレスビータ (Theophilus Presbyter) はドイツで執筆し、詳細な処方箋と説明を与え、 1530 年に ゲオルギウス・アグリコラ (Georgius Agricola) は現在のガラス製造に関して書いた。 他の有益な情報は考古学的発見と実験的、理論的な再構成から得られている。
砂は恐らく、比較的清浄で、大きさが一様な場所で、 川床から収集した。 灰製造と溶鉱炉の燃料のための、 木材の伐採、輸送、乾燥、そして貯蔵は多くの人手を必要とし、 高レベルな組織が必要となる。
テオフィルス (Theophilus) はブナの木の使用を勧め、 分析によるとこれはカルシュウムの土壌で育つと CaO の高い比率を持つことが示されている。 どのような木を使用するにしても、 これが提供するポタッシュと CaO の量は、色と不透明度 (opacity) に影響する他の成分と同様に、 随分と変化し、これは 木の年齢と場所、土壌の化学、木が切り倒された時の気候と 1 年の時期、燃やされた時の木の乾燥度、 及びガラス製造業者がほとんど制御できない因子と共に変化する。 この変動はガラス製造業者が一貫した品質のガラスを製造しようとした時の問題を説明する。 大量の灰を用意して、互いに混ぜて、予測可能なガラス成分を与えるのに必要な一様性が与えられなければならない。 ブナの木からの灰の産出は 1% しかなく、灰 1 の割合に砂 2 を使用する テオフィルス (Theophilus) の処方箋を使用すれば、 63 kg のブナを使用して 1 kg のガラスが製造できることになる。 見積もられたことは、燃料を含め 150 - 200 kg の木材が 1 kg のガラスあたりに必要となることである。
次に、準備された灰と砂が、 比較的低温で (およそ 900°C (1650°F) で溶融されることなく、共に加熱される。 これはフリッティング (fritting) と呼ばれる。 テオフィルス (Theophitus) は "1 日と 1 晩の間" と明示している。 この工程は、温度が上昇すると色の変化でモニターでき、 体積が減少する。 これは最終の溶融で「るつぼ」にくべる前の段階であり、 溶鉱炉を開放しなければならない回数を最小にし、 溶鉱炉で吹き散って汚染を引き起こす軽い粉のような灰を固める。
最後の段階は、覆いのある溶鉱炉で溶融準備した原料を「るつぼ」で溶かして溶けたガラスにすることである。 溶鉱炉はできる限り高温で操業する必要がある、 というのは急速な溶融と、フラックスを必要としない方がガラスの品質を上げるからである。 ナトロン (Natron) からポタッシュへの変更により、 溶融温度はおよそ 200°C 増えて、 およそ 1350°C になり、溶鉱炉技術の基本的変化と高温セラミックスの開発が必要となった。 この高温では通常の粘土はガラスと化学的に反応するのである。
一旦溶かせば、ガラスは器、ないしは円柱の形に吹き出され、後者は切り開いて窓ガラス用の板ガラスになった。 最終段階は完成品の熱をなまして、縮小ストレスから被害を防いだ。
テオフィルス (Theophilus) と アグリコラ (Agricola) の記述以外で、 初期のフォレスト・ガラスのガラスハウスの唯一の記述はおよそ 1380 年頃のボヘミアのもの (ザ・マンデビル・ミニアチュア (The Mandeville Miniature)) である。 これが示す溶鉱炉では、 ガラス製造のすべての高温工程は 1 つの構造内で実施され、ここには幾つかのオーブン (かまど) が含まれ、 この色々な温度が必要なだけ常に監視して制御される。 原料は近くの穴で混ぜられて、なべ (pan) に入れて 1100°C までの最適条件で、 溶融前処理をするために、オーブンの 1 つに運ばれる。 前処理したものは、第 2 のオーブンで「るつぼ」に入れて、 1400°C までの高温で溶融される。 準備が整えば、ガラスは色々なものに吹き出される。 これらは、冷却してなますためのオーブンに設置される。 全構造は 1 つの木造の建物の中にあって、木材は溶鉱炉の上で保存・乾燥された可能性がある。 15 世紀末の類似な構造の遺跡がドイツのアイヒスフェルト (Eichsfeld) で発見されている。 考古学的に発見された 17 世紀の別のデザインは「バタフライ・ファーネス」 (butterfly furnace, 蝶々溶鉱炉) である。 これらの溶鉱炉は石で作られ、「るつぼ」 は輸入された高度に耐火性を持つ粘土で作られている。 これらはスタイルでは、東のイスラム溶鉱炉、 及び南ヨーロッパのものと違っている。 後者は「ビーハイブ・スタイル」 ('beehive' style、ハチの巣スタイル) で、 「焼きなまし室」 は主オーブンと同じ高さではなく、その上にある。
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バタフライ・デザインの
溶鉱炉 |
ビーハイブ・デザインの
溶鉱炉 |
溶鉱炉の燃焼サイクルの最適化は、 燃料消費、出力、人手のためで、 技術が改善すると、より大きなガラスハウスがほとんど連続的に操業した。 見積もられたことによると、 ガラスハウスは典型的には一週間に 67 トンの木材を使用し、 一年で 40 週間操業した。
このようにしてガラスを製造するのに必要な大量の木材から、 ガラスハウスは森林地帯にある必要があり、 木々の伐採と枝を落とすことによって、 注意して森林を管理して、森林資源を最大化し、 使用する木材の大きさを最適化する必要がある。 このようにしても、 森林地帯がなくなれば、 ガラスハウスは定期的に場所を変えなければならなかった。 ガラス産業は木材使用で、鉱山や家庭の需要など、他の産業と競合しなければならなかった。 16 世紀のイングランドでは、ガラス製造で、燃料に木材を使用することが禁止された。 グラスハウスはしばしば教会が所有する森林にあった。 フォレスト・ガラスの主な使用の 1 つは教会のステンドグラスであった。
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18 世紀のフォレスト・ガラスの
ガラスハウス |
パリ、 サン・ドニ大聖堂 |