1.ความเป็นมาของกระจกและแก้ว

ความเป็นมาของกระจกและแก้ว 

 

ประวัติความเป็นมาของกระจกและแก้ว

   มนุษย์ เริ่มรู้จักกรรมวิธีการทำกระจกและแก้วขึ้นมาเมื่อไรและอย่างไรนั้น ไม่เป็นที่ปรากฏแน่ชัด รู้เพียงว่าเมื่อสมัย 3,000-4,000 ปี ก่อนคริสต์ศักราช  ได้มีการใช้ประจกและแก้วเป็นเครื่องประดับแล้ว  และเป็นที่สันนิษฐานกันว่ามนุษย์คงค้นพบกระจกและแก้วโดยบังเอิญ  ภายหลังจากที่ก่อกองไฟบนทรายขาวและจากประสบการณ์นี้    จึงเริ่มรู้จักกรรมวิธีในการทำในช่องศตวรรษที่ 1-4  วิธีการผลิตกระจกและแก้วได้แพร่หลายจากประเทศอียิปต์  ผ่านประเทศกรีกเข้าไปในยุโรป  หลังจากนั้นได้มีการนำกระจกไปใช้ในการประดิษฐ์แว่นตา (ค.ศ. 1285) กล้องจุลทรรศน์ (ค.ศ. 1558)    กล้องโทรทัศน์ (ค.ศ. 1609) และใช้งานอื่นๆ อีกมากมายแล้ว ความต้องการผลิตจึงมีเพิ่มมากขึ้น ดังนั้น เทคนิคการผลิต จึงได้มีการพัฒนาให้ก้าวหน้าขึ้นเรื่อยๆ จึงถึงปัจจุบัน

การกัดกระจก เป็นงานศิลปอีกประเภทหนึ่ง ที่เกี่ยวกับการตกแต่งกระจกประดับอาคารบ้านเรือน หรือแม้กระทั่งเป็นงานประดับตกแต่งสถานที่ต่างๆ เป็นที่นิยมกันมากในยุคนี้ ปัจจุบันเทคนิควิธีการกัดกระจกได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว เนื่องมาจากการประดิษฐ์คิดค้นรูปแบบใหม่ๆ จากผู้คนที่สนใจงานกระจก ได้นำไปสู่การค้นคว้าเทคนิคด้านกระจกกันอย่างแพร่หลาย หนังสือกัดกระจกเล่มนี้ เป็นหนังสือที่แนะนำวิธีการอย่างง่ายๆ ในการกัดกระจก หากผู้ฝึกหัดได้ทำตามที่แนะนำไว้ ก็จะประสบผลสำเร็จได้โดยง่าย ลวดลายที่มีในเล่ม บางลวดลายอาจมีเส้นละเอียดมาก ก็ให้ตัดทอนเส้นได้ตามสะดวก

การตกแต่งกระจกและแก้วให้มีลวดลายต่าง ๆ สวยงามนั้นมีหลายวิธีการ คือ
1. การแกะสลักและเจียระไน
กรรมวิธีนี้คือการเจียระไนเป็นลวดลายลึกลงไปในเนื้อแก้ว โดยใช้เครื่องมือเจียระไน ถ้าเป็นกระจกแผ่นเรียบใช้เครื่องเจียรแบบสายอ่อนคล้ายเครื่องกรอฟัน ซึ่งมีหัวหินเจียรแบบต่าง ๆ แกะสลักลวดลายลงบนกระจกเป็นลวดลายตื้นลึกโค้งเว้าตามต้องการ การแกะสลักแบบนี้เหมือนกับการวาดภาพ ขึ้นอยู่กับฝีมือและความชำนาญของคนทำ แต่ถ้าเป็นภาชนะต่าง ๆ เช่น แก้ว ถ้วย ขวด แจกัน ฯลฯ จะใช้หินเจียรแบบจาน เจียระไนแก้วเป็นร่องลึกลงไปเป็นเส้นสายตัดสลับกัน เกิดเป็นลวดลายที่เป็นเหลี่ยมมุมเหมือนการเจียระไนเพชร ซึ่งเรียกภาชนะที่ทำด้วยวิธีนี้ว่า แก้วเจียระไน
2. การพิมพ์ซิลค์สกรีน
การพิมพ์ซิลค์สกรีนเป็นการพิมพ์อย่างหนึ่ง ที่สามารถพิมพ์ลงบนวัสดุได้เกือบทุกชนิดรวมทั้งแก้วด้วย กรรมวิธีนี้เหมาะสำหรับใช้ในการผลิตเป็นจำนวนมาก เช่น การพิมพ์แก้วน้ำ ขวดบรรจุภัณฑ์ต่าง ๆ สีที่ใช้ในการพิมพ์แก้วต้องเป็นสีพิมพ์แก้วโดยเฉพาะ ส่วนใหญ่การพิมพ์แก้วต้องพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ระบบซิลค์สกรีน ซึ่งสามารถพิมพ์ได้หลายสีและพิมพ์บนแก้วรูปทรงต่าง ๆ ได้เป็นจำนวนมาก เมื่อพิมพ์เสร็จแล้วจะต้องนำเข้าเตาอบสีอุณหภูมิสูง เพื่ออบสีให้ละลายติดเนื้อแก้ว สีพิมพ์ที่ผ่านการอบสีแล้วจะติดแน่นทนทานมาก
3. การใช้สีเขียนบนกระจก
กรรมวิธีนี้เหมือนกับการเพนท์รูปทั่วไปเพียงแต่ต้องใช้สีสำหรับเขียนบนแก้วโดยเฉพาะ ซึ่งมีหลายชนิด เช่น สี Stain Glass ซึ่งเป็นสีโปร่งใส และสีอะครีลิก ซึ่งเป็นสีทึบแสง
4. การใช้กรดกัด
กรดที่ใช้คือกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) หรือที่เรียกทั่วไปว่ากรดกัดแก้ว มีวิธีการทำดังนี้
1. นำแผ่นกระจกใสมาล้างทำความสะอาดแล้วเช็ดให้แห้ง
2. นำแผ่นสติกเกอร์พีวีซี ที่เตรียมร่างลวดลายเอาไว้แล้วติดลงบนกระจก
3. ใช้ใบมีดคัตเตอร์ตัดลวดลายบนสติกเกอร์ตามแบบแล้วจึงลอกสติกเกอร์ส่วนที่ต้องการกัดกรดออก
4. นำดินน้ำมันมาล้อมรอบแบบลวดลายที่จะกัดกรด
5. เทกรดกัดแก้วไฮโดรฟลูออริกผสมลงในน้ำอัตราส่วน กรด 1 ส่วน ต่อน้ำ 9 ส่วน โดยประมาณให้เข้ากัน
6. เทกรดที่ผสมแล้วลงในแบบที่เตรียมไว้ ใช้เวลากัดประมาณ 30 นาที
7. เทกรดออก แกะดินน้ำมันออกล้างด้วยน้ำเช็ดให้แห้ง
8. ถ้าต้องการลวดลายที่กัดลงไปเป็นฝ้า ให้ใช้พู่กันระบายกาวกัดกระจก Siricol ลงไปก่อนที่จะลอกสติกเกอร์ออก
9. เสร็จแล้วลอกสติกเกอร์ออกล้างน้ำทำความสะอาดเป็นอันเสร็จขั้นตอนการกัดกระจกด้วยกรด
5. การพ่นทราย
หลักการของกรรมวิธีการทำลวดลายบนกระจกด้วยวิธีพ่นทรายคือใช้เครื่องมือสำหรับพ่นทรายแรงดันสูง พ่นทรายลงบนผิวกระจกที่ต้องการให้เกิดลวดลาย ทรายที่พ่นออกมาจะไปกัดผิวของกระจกให้เกิดเป็นรอยฝ้าเหมือนการใช้กระดาษทรายขัด เกิดเป็นลวดลายตามต้องการ ซึ่งจะกล่าวถึงรายละเอียดและขั้นตอนการทำในเรื่องต่อไป

กรรมวิธีการทำลวดลายบนกระจกโดยวิธีพ่นทราย

กรรมวิธีการทำลวดลายบนกระจกโดยวิธีพ่นทราย

การพ่นทรายเป็นกรรมวิธีหนึ่งที่สามารถทำให้เกิดลวดลายบนกระจกได้โดยทรายที่ใช้คือ อะลูมินัมออกไซด์ (Aluminum Oxide) มี ลักษณะเป็นผงละเอียด แต่ละเม็ดจะมีความแข็งและความคมสูง เมื่อถูกพ่นลงบนผิวแก้วด้วยความเร็วสูงจะสามารถกัดกร่อนผิวแก้วให้เกิดเป็น รอยฝ้าลึกลงไปเนื้อแก้ว ทรายที่ใช้นอกจากจะใช้อะลูมินัมออกไซด์แล้ว ยังสามารถใช้ทรายจากธรรมชาติได้โดยการร่อนเอาเฉพาะทรายที่ละเอียดมาก และต้องใช้เครื่องพ่นทรายที่มีแรงพ่นสูงมากขึ้น เพราะทรายจากธรรมชาติจะมีความแข็งและความคมน้อยกว่าอะลูมินัมออกไซด์ เวลาพ่นจึงต้องใช้เวลานานมากกว่า

กรรมวิธีที่จะทำให้เกิดเป็นลวดลายตามที่เราต้องการนั้นจะใช้หลักการของการทำสเตนซิล ซึ่งเป็นกลวิธีการพิมพ์ลายฉลุ เป็นการทำแม่พิมพ์แบบง่าย ๆ ตั้งแต่สมัยโบราณ โดยการฉลุแผ่นกระดาษหรือแผ่นโลหะเป็นลวดลายหรือภาพ แล้วพ่นหรือทาสีลงไปผ่านช่องที่ฉลุไว้ ลงบนวัสดุที่ต้องการพิมพ์ ซึ่งหลักการนี้เรานำมาใช้ในการทำลวดลายบนกระจกโดยใช้สติกเกอร์พีวีซีแทนกระดาษหรือแผ่นโลหะ มาตัดฉลุให้ได้ลวดลายตามต้องการติดลงบนกระจก ลอกส่วนที่ต้องการเกิดลวดลายออกแล้วใช้เครื่องพ่นทรายแทนการพ่นสีลงไป ทำให้เกิดลวดลายเป็นรอยฝ้าขาวบนพื้นแก้วที่เรียบใสตามต้องการ

ลวดลายที่เกิดจากกรรมวิธีพ่นทรายสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ลักษณะ คือ

1. แบบโพซิทีฟ (Positive)

เป็นลวดลายที่ส่วนที่เป็นลายจะเป็นสีฝ้าขาวอยู่บนพื้นแก้วใส ทำได้โดยการแกะสติกเกอร์ส่วนที่เป็นลวดลายออก แล้วพ่นทรายลงในบริเวณที่เป็นลวดลายนั้น ก็จะได้ลวดลายที่เป็นแบบโพซิทีฟ (Positive)

2. แบบเนกาทีฟ (Negative)

เป็นลวดลายที่ส่วนที่เป็นลายจะเป็นแก้วใสอยู่บนพื้นที่เป็นฝ้าขาวโดยรอบ ทำได้โดยการแกะสติกเกอร์ส่วนที่เป็นพื้นรอบนอกออกเหลือไว้แต่ส่วนที่เป็นลวดลายและพ่นทรายลงบนบริเวณรอบ ๆ ส่วนที่เป็นลวดลาย ก็จะได้ลวดลายแบบเนกาทีฟ (Negative)

 

กรรมวิธีการผลิตกระจกและแก้ว

   กระจกและแก้วเป็นวัตถุโปร่งแสงหรือกึ่งโปร่งแสง ที่ได้จากการหลอมเหลวออกไซด์ของโลหะต่างๆ เช่น ซิลิกาออกไซด์  โซเดียมออกไซด์  แคลเซียมออกไซด์ และตะกั่วออกไซด์  จนได้เป็นของเหลวเนื้อเดียวกัน แล้วทำให้เย็นลงเป็นของแข็งรูปร่างต่างๆ ที่ต้องการนำไปใช้ประโยชน์ตามความเหมาะสม

วัตถุดิบสำคัญที่ใช้ในการผลิตกระจกและแก้ว

1. วัตถุดิบหลักตัวพื้น    ได้แก่

• ทราย (Silica Sand) 63%
• โซดาแอช (Soda Ash) 20%
• หินปูน (Limestone) 15%

2. วัตถุดิบและสารเคมีที่เป็นตัวเสริมในการทำแก้ว ได้แก่

• ตัวฟอกสีเพื่อให้เนื้อใส
• ตัวช่วยเร่งการหลอมละลาย
• ตัวไล่ฟองอากาศหรือแก๊สที่เกิดจากการสลายตัวของวัตถุดิบ
• ตัวให้ออกซิเจน
• สารลดความหนืด
• สารเพิ่มความทนอลูมินา
• สารที่ทำให้เกิดสี
  
  
  
  • โคบอลต์     ทำให้เกิดสีน้ำเงิน
  • ทองแดง    ทำให้เกิดสีทอง
  • ซีลีเนียม  ทำให้เกิดสีแดง
  • ถ่าน  ทำให้เกิดสีน้ำตาล
  • ฯลฯ

    ขั้นตอนต่อ ไปนำเอาวัตถุดิบดังกล่าวเข้าเครื่องบด   และผสมกันในอัตราส่วนที่เหมาะสม   แล้วนำเข้าเตาหลอมอุณหภูมิประมาณ 1,500-1,600 องศาเซลเซียส   จนส่วนต่างๆ หลอมละลายแล้วส่งไปยังเครื่องขึ้นรูป         เพื่อทำเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ ต่อไป

การใช้ประโยชน์จากกระจกและแก้ว

  มนุษย์รู้จักนำมาใช้ประโยชน์ตั้งแต่สมัยโบราณ  เพราะกระจกและแก้วมีความทนทานสูงต่อสารเคมี สามารถทำเป็นรูปร่างต่างๆ ได้แทบทุกชนิด  ซึ่งมนุษย์นำกระจกและแก้วมาใช้ประโยชน์ได้ดังนี้
1. ทำเครื่องประดับและของที่ระลึก

• ทำเป็นรูปร่างต่างๆ ได้มากมาย เช่น รูปปั้นสัตว์ต่างๆ
• ทำเป็นโคมระย้า พวงกุญแจ
• ทำเป็นของที่ระลึกต่างๆ ฯลฯ

2. ทำภาชนะต่างๆ
  เนื่องจากแก้วมี คุณสมบัติโปร่งใสและทนทานต่อสารเคมีต่างๆ ได้ดี จึงนิยม นำมาทำเป็นภาชนะ  เช่น แก้วน้ำ  จาน ชาม ถ้วย ขวดบรรจุ   เครื่องดื่ม ฯลฯ
3. ประกอบกับวัสดุอื่นๆ ทำเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ   เช่น
   ประกอบทำเครื่องใช้ไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า วิทยุ เครื่องเสียง นาฬิกา แว่นตา อุปกรณ์รถยนต์ อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ฯลฯ
4. ทำเป็นเส้นใย
    ทำไมโครโฟนเบอร์กลาส สำหรับฉนวนกันความร้อน ทั้งในบ้านและโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น