窗玻璃的发明－玻璃世界

为了给黑暗的房屋带来光亮,人们想了许多办法,动了不少脑筋．英国人和德国人在窗上嵌油纸、涂蜡的白布甚至薄薄的云母片；俄国人则将牛膀胱的薄膜蒙在窗框上；而我们中国人呢? 使用的最多的当然是窗纸,还有削磨得很薄的牛角片．这些材料的透明度自然远远不及今天的窗玻璃,因此,无论当时的屋内陈设如何荣华富贵,住在里面总会感到昏暗不适。

直到14 世纪,有一个名叫戈克莱的法国技师才发明了一种窗玻璃．他选用了当时透明度最高的乳白色玻璃,磨得薄如蝉翼,呈半透明状态．这种最早的窗玻璃面积很小,每一块只有手掌大小．为了便于安装,戈克莱将这种窗玻璃做成圆片形的,还在中央处拉出一个凸起的柄呢!

如何安装这种窗玻璃呢? 首先必须在窗上装一张用锡制作的网,网上设计有一个个玻璃大小的圆孔,孔中间还必须有金属丝,以便把窗玻璃上的柄拴住。

尽管这种原始的窗玻璃存在着许多缺陷,但在当时来说,这可是最先进最新潮的玩意儿,只有极富有的贵族才安装得起呢!

1567年,英国有一位公爵,名叫诺土伯连,他家里就安装着这种带柄的窗玻璃．但是,在大风天气里,这种窗玻璃常常被风吹落打碎,造成严重的损失．为此,家里的管家给仆人们下了一道命令: 每当公爵离开家里以后,立刻全体动员,将每块窗玻璃都从窗上卸下来,放到库房中保管好；只有当公爵就要回来时,才能把它拿出来安装；平时如果谁私自安装窗玻璃,就将受到严厉的惩罚；谁如果偷懒漏卸一块玻璃,也决不宽容! 这些规矩今天看来十分可笑,但却是当时窗玻璃发明之初的真实写照。

在戈克莱之后,又有人发明了用各种颜色的小玻璃片拼成各种图案的彩色窗玻璃,上面有山脉、森林、花鸟、人兽,迎着阳光观看,还真有点特殊的魅力呢! 这种图案形的彩色窗玻璃不仅受到普通人家的欢迎,连教堂也少不了它,直到今天,西方的许多教堂还采用这种窗玻璃来增添宗教神秘的色彩呢!

不过,这种用小片拼起来的彩色玻璃对普通家庭还是不适用,人们需要的是大块的无色透明窗玻璃。

玻璃吹管,这是一个没有留下姓名的罗马人的发明．这种设计巧妙的吹管是铁制的,有手指一般粗细,一米左右的长度,一端像喇叭一样略微向外扩张,另一端则装着一个木制的咬嘴,以便保护嘴唇不致烫伤。

这一发明尽管十分简单,却非常实用．罗马人用它蘸上玻璃液,然后用力地吹,玻璃液就像小孩吹肥皂泡那样膨胀起来,再借助于钳子、棍子等工具,制造出形状各异的玻璃瓶、玻璃杯和其他玻璃制品。

这种玻璃吹管能不能用来制造窗玻璃呢? 没有人试过,因为窗玻璃是平的,而吹出来的玻璃泡却是圆球形的．怎么办? 聪明的吹玻璃技师想到,将吹出来的瓶子趁软的时候及时剖开、展平,不就可以得到片状的窗玻璃了吗?

当然,这件事想想容易,做起来却要难得多,因为要把玻璃液吹成厚薄均匀的长玻璃圆筒很不容易．玻璃技师们经过长期摸索,才逐渐形成了吹制玻璃圆筒的方法:

在火焰熊熊的玻璃熔炉前,架着一座高高的木板桥,桥上竖着一根根粗粗的木柱,柱上“绑着”一个个身强体壮的吹玻璃技师,他们手里握着一根长长的吹管,吹管下端那个暗红色发亮的圆球,便是粘稠的玻璃液球。

吹玻璃圆筒的技师们一个个用力吹着,两腮鼓得大大的；玻璃液球在他们的吹制下颤抖着,随时改变着形状；然后,他们一边使劲地吹,一边使劲地甩动着吹管……

吹玻璃技师们的脸色因用力而越来越红,与此同时,玻璃液球的颜色因温度下降而越来越暗,它的长度因用力抛甩而由圆变长,终于变成了一个长长的、发着亮光的圆筒。

这时,吹玻璃技师真是精疲力尽,要不是预先被“绑”在木柱上,说不定早就一头栽到木板桥下的深沟里去了。

这样吹制好的玻璃圆筒用刀剖开、展平,冷却以后便成了大块大块的窗玻璃了。

当时,吹玻璃的技师不仅要有高度的技巧,而且还要有强壮的体魄,否则很难胜任这种高强度的工作．不过,经过长期的艰苦劳作,吹玻璃技师的健康状况却越来越糟,他们的头颈变得又短又粗,胸部向外突出,两腮的肌肉松弛得下垂,耳朵因长期空气压迫而发炎、红肿、化脓,最终导致变聋,眼睛因长期受强光刺激而视力衰退,几乎成为瞎子,牙齿因用力咬住吹管而变松,手掌肿得像馒头,肩膀也因用力过度而疾病丛生……或许在40 岁左右就因残疾而无法胜任任何工作了。

这就是当时吹玻璃技师的悲惨命运,他们多么希望能有一台机器来代替这繁重的劳作啊! 这一愿望被一个叫刘伯尔斯的吹玻璃技师实现了。

1894年冬日的一个下午,切姆别尔斯玻璃工厂的老板切姆别尔斯正在屋内打瞌睡．突然,门被人猛地撞开了,冲进来的是厂里最能干的技师刘伯尔斯。

刘伯尔斯不顾老板因别人妨碍他休息正要发脾气,一把拉着他就往厂里的玻璃熔炉奔去。

到了溶炉边,刘伯尔斯用一根长柄勺舀起玻璃液就往地上的一个罐子里倒,然后把玻璃吹管插到玻璃液中吹了起来,一边吹,一边缓缓地将吹管往上提．随着吹管的提升,一个椭圆形的玻璃泡奇迹般地出现了。

刘伯尔斯仍在不停地吹,不停地往上提升吹管,玻璃泡变得越来越长．他站到了板凳上,又站到了桌子上．此时,玻璃泡的上端已经冷却凝固了,中间看上去有些软,下端却依然是暗红色的粘稠玻璃液．可以想象,如果此时有一架梯子的话,刘伯尔斯一定能将玻璃泡吹得和房子一样高。

两分钟以后,刘伯尔斯成功地吹成了一个两米多高的玻璃筒,将它剖开展平不就成了理想的窗玻璃了吗? 这真是一个奇迹!

看到这一切,老板什么都明白了,脸上挂满了笑容。

刘伯尔斯趁机提出,希望能造一台机器,自动地向玻璃液内吹气,同时又会逐渐升高,这样就能制造大批量的窗玻璃了．对此,刘伯尔斯充满了信心．老板想,如果真的成功了,这可是赚大钱的机会,于是就满口答应了。

刘伯尔斯相信,这台机器只需3 个月,最多4 个月就可造好．可是,熟料这一切仅仅是美好的幻想: 第一台机器虽然很快造了出来,但试验中的挫折也接二连三地来了。

首先,由于玻璃圆筒十分沉重,难以从熔炉中拔出,常常眼看着圆筒已提升到熔炉上空,只需再过片刻就可大功告成,却突然一阵裂响,玻璃碎片像雨点般落了下来；有时,即使将玻璃圆筒提拉了上来,并且截断、剖开成了平板状,却发现厚薄不均,厚的地方像块砖、薄的地方如层纸,这是怎么行呢?

刘伯尔斯费了好大的劲解决了这些难题,新的问题又来了: 圆筒变了模样,变成了梨状,上面粗下面细,越往下越细．原来,在提升过程中,里面的空气热胀冷缩导致了这种状况．要解决这个问题,必须不断增加吹入的空气数量,为此,刘伯尔斯又费尽了心思。

当这一问题解决了以后,他又遇到了更凶的拦路虎: 玻璃圆筒学会了“喘息”,一会儿胀大,一会儿缩小,使得圆筒壁上产生许多皱褶．为此,刘伯尔斯又是加压,又是减压,又是加速提升,又是减速提升……结果仍然不理想。

老板失望了,他要刘伯尔斯放弃试验,重新拿起吹管．但刘伯尔斯不愿让多年的心血功亏一篑,他说服老板让他继续试验。

有一次,发生了一点意外事故,输送压缩空气的管道裂了一条缝,里面的压缩空气直往外漏,此时正是提升玻璃圆筒的关键时刻,更换管道显然不可能了；刘伯尔斯当机立断,命令增加空气压力,补充漏掉的空气! 谁知这一招却治好了“喘息”,圆筒十分光滑,没有一点皱褶．原来,当圆筒内的空气和外界接通后,“喘息”就消失了,为此,刘伯尔斯设计了一个特别的活门,他终于成功了。

令人遗憾的是,刘伯尔斯在连续奋斗了12年以后,终于病倒了,病魔夺去了他的生命．工人们集体为他送葬,悼念这位将他们从“地狱”里解救出来的恩人。

与刘伯尔斯相比,比利时发明家伏尔柯就幸运多了。

伏尔柯出生在比利时名城布鲁塞尔的郊外,是一个手工作坊主的儿子．从儿童时代起,伏尔柯就亲眼目睹父亲和哥哥们含辛茹苦的工作情景,在他幼小的心灵中,感到了手工劳动的艰辛。

伏尔柯长大以后,不愿留在乡村过父兄那样的生活,他要到城市里去驾驶机器。

他来到了一家玻璃厂．那高大的玻璃熔炉以及刘伯尔斯发明的玻璃吹管机使伏尔柯激动不已．他对玻璃制造产生了浓厚的兴趣。

可是,几年以后,当伏尔柯真正有能力操纵玻璃吹管机的时候,他又感到了不满足．虽然,刘伯尔斯发明的这种机器当时是最先进的,但也存在着不足之处,那就是提拉出来的巨大的玻璃圆筒还不能直接应用．必须先切割剖开,再加热软化后压平,最后才能切割成一块块窗玻璃．在这加工过程中,稍有不慎,就会前功尽弃,变成一堆只能回炉的碎玻璃。

“有没有更好的制造平板玻璃的办法呢? ”这一问题始终萦绕在伏尔柯的心中。

有一天,他在用肥皂洗衣服时,偶然发现手和肥皂水之间有时会形成一层薄膜．“这种方法能不能用在玻璃制造上呢? ”这一小小的发现给伏尔柯很大的启发,他决心用熔化的玻璃液试一试。

小规模的试验十分成功．当伏尔柯将一块平板玻璃浸到玻璃液中,然后慢慢向上提升时,玻璃液果真像肥皂液那样“跟”了上来,而且也是平展展的．伏尔柯发现,向上提升的速度不能快,否则会越来越窄,最终变成一根玻璃棒。

积累了这些经验以后,伏尔柯设计了一种新的平板玻璃制造机．用这种机器制造平板玻璃,可以在牵引机的带动下,昼夜不停地制造带状玻璃．这种方法看上去很慢,实际上每小时能提升五六十米呢! 当玻璃升高时,温度不断下降,等到玻璃冷却以后,就可以切割成一块块宽大的玻璃板了。

以后,伏尔柯又进一步改进了他的机器,可以通过控制提升速度制造出厚度不同的平板玻璃。

很快,伏尔柯发明的机器在世界各地推广开来,至此,平板玻璃才真正成了大众产品,窗玻璃再也不是富有的象征了

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