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ガラスはどうやってつくるの?

ガラスはどうやってつくるの?

こたえ:材料(ざいりょう)高温(こうおん)でどろどろに()かしてから()やして(かた)めます。

ガラスは、ケイシャやソーダ(ばい)石灰石(せっかいせき)を1500~1600℃の(かま)(なか)でどろどろにとかし、それを()きのばしてつくります(関連(かんれん)記事(きじ)ガラスは(なに)からできているの?」)。(みず)あめのようにどろどろになったガラスの“もと”をパイプの(さき)につけて、職人(しょくにん)(いき)をはきながらビンなどを(つく)っている光景(こうけい)()たことがありませんか? これは、紀元(きげん)(ぜん)1世紀(せいき)からある「()()きガラス」という方法(ほうほう)です※1)。こうした手作(てづく)りの方法(ほうほう)は、一度(いちど)にたくさんの(りょう)必要(ひつよう)なガラス(工業(こうぎょう)(よう)ガラス)をつくることはできません。そこで20世紀(せいき)になると、機械(きかい)使(つか)ってガラスを大量(たいりょう)につくる方法(ほうほう)がいくつも(かんが)えられました。

その1つが「フロート(ほう)」と()ばれるもので、(まど)やテレビ画面(がめん)などに使(つか)(いた)ガラスをつくる標準的(ひょうじゅんてき)方法(ほうほう)です※2)。この工法(こうほう)では、(すず)という金属(きんぞく)をとかした(おお)きな(そう)に、まだ(あか)(あつ)いガラスの“もと”をうかべます。ういたガラスは(たい)らに(ひろ)がりながら()えて(かた)まっていくので、それをローラー・コンベアーで()()して()ばすと、(あつ)さと(はば)均一(きんいつ)(いた)ガラスができるのです。

ほかには、網入(あみい)りガラスや型板(かたいた)ガラスをつくる「ロールアウト(ほう)」もあります。これは、とけたガラスの”もと”を2(ほん)のロールで上下(じょうげ)からはさみ、()()ばして(いた)ガラスにするものです。ロールではさむ(まえ)金網(かなあみ)をガラスと合体(がったい)させると、網入(あみい)りガラスになってロールから()てくるというしくみです。

びんをつくる場合(ばあい)は、まず、ガラスの“もと”を(ちい)さなかたまりにしてから金型(かながた)高温(こうおん)でもとけない金属(きんぞく)でできた(かた))に(なが)()み、ビンの原形(げんけい)をつくります※3)。その(あと)棒状(ぼうじょう)(かた)でつき()げて(くち)(ひろ)いビンに(かたち)づくったり、高圧(こうあつ)空気(くうき)でふくらませて(くち)(ほそ)いビンに仕上(しあ)げたりします。

このように、いくつもの材料(ざいりょう)()()わせて、目的(もくてき)()った工法(こうほう)使(つか)うことにより、さまざまな(おお)きさや(かたち)のガラスをつくれるのです。

ところで、なぜガラスは透明(とうめい)なのでしょうか。

ガラスの(おも)材料(ざいりょう)であるケイシャは、(ひかり)吸収(きゅうしゅう)せず透明度(とうめいど)(たか)鉱物(こうぶつ)です。けれども、ガラスが透明(とうめい)理由(りゆう)はそれだけではありません。

ガラスの材料(ざいりょう)は、()けたときに粒子(りゅうし)粒子(りゅうし)(さかい)()がなくなります。そして、()けた材料(ざいりょう)()やしていくと、分子(ぶんし)()(あつ)まっただけで規則的(きそくてき)(なら)ばない状態(じょうたい)のまま(かた)まります(この液体(えきたい)でも固体(こたい)でもない状態(じょうたい)を「ガラス状態(じょうたい)」と()びます)※4)。すると、(なか)(はい)ってきた(ひかり)散乱(さんらん)することなく(とお)りぬけられるので、ガラスは透明(とうめい)()えるというわけです。

参考(さんこう)資料(しりょう)

1)日本(にほん)硝子(がらす)製品(せいひん)工業(こうぎょう)(かい)、「ガラスのはじまり」

http://www.glassman.or.jp/know_01.html

2 )AGC、「(いた)ガラスの製造法(せいぞうほう)加工法(かこうほう)」『(いた)ガラス建材(けんざい)総合(そうごう)カタログ 技術(ぎじゅつ)資料(しりょう)(へん)

https://www.asahiglassplaza.net/catalogue/

3)東洋(とうよう)ガラス、「ガラスびんができるまで」

https://www.toyo-glass.co.jp/making_process/

4)(こう)エネルギー加速器(かそくき)研究(けんきゅう)機構(きこう)(KEK)、「【KEKエッセイ#6】チコちゃんは()ってる!? ガラスが透明(とうめい)理由(りゆう)

https://www.kek.jp/ja/newsroom/2019/04/12/1317/

監修者(かんしゅうしゃ)大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957(ねん)東京都(とうきょうと)()まれ。東京(とうきょう)工業(こうぎょう)大学(だいがく)大学院(だいがくいん)修士(しゅうし)課程(かてい)修了(しゅうりょう)高等(こうとう)学校(がっこう)物理(ぶつり)教諭(きょうゆ)千葉県(ちばけん)教育(きょういく)委員会(いいんかい)指導(しどう)主事(しゅじ)千葉(ちば)県立(けんりつ)長生(ちょうせい)高等(こうとう)学校(がっこう)校長(こうちょう)(など)()て、現在(げんざい)秀明大学(しゅうめいだいがく)学校(がっこう)教師(きょうし)学部(がくぶ)教授(きょうじゅ)として「理数(りすう)探究(たんきゅう)」や「総合的(そうごうてき)学習(がくしゅう)時間(じかん)」の指導(しどう)方法(ほうほう)について講義(こうぎ)演習(えんしゅう)担当(たんとう)している。科学(かがく)実験(じっけん)教室(きょうしつ)やテレビの実験(じっけん)番組等(ばんぐみなど)への出演(しゅつえん)多数(たすう)千葉市(ちばし)科学館(かがくかん)プロジェクト・アドバイザー、日本(にほん)物理(ぶつり)教育(きょういく)学会(がっかい)常務(じょうむ)理事(りじ)日本(にほん)科学(かがく)教育(きょういく)学会(がっかい)(およ)日本(にほん)理科(りか)教育(きょういく)学会(がっかい)会員(かいいん)月刊(げっかん)理科(りか)教育(きょういく)編集(へんしゅう)委員(いいん)(など)(つと)める。

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