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包裝用玻璃制品

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1.包裝玻璃的特點和種類

包裝玻璃是食品、醫(yī)藥、化學工業(yè)的主要包裝容器。玻璃包裝容器的主要優(yōu)點如下。?化學穩(wěn)定性好,具有無毒、無味、耐熱、耐磨等特性。?易于密封,氣密性好,儲存性能好。?透明,可以從外面觀察到盛裝物的情況。

?表面光潔,便于消毒滅菌,造型美觀,裝飾豐富多彩。

?有一定的機械強度,能夠承受瓶內壓力與運輸過程中的外力作用。

?原料分布廣,價格低廉,資源利用率高,易于回收復用和再利用等。

其缺點是質量大(質量與容量比大),脆性大,易碎。然而近年來采用薄壁輕量與物理化學鋼化的新技術,這些缺點已有顯著改善,因而玻璃包裝能夠在與塑料、鐵昕、鐵罐的激烈競爭下,產量逐年增加。

玻璃包裝品種繁多,從容量為1ml的小瓶到十幾升的大瓶,從圓形、方形到異形與帶柄瓶,從無色透明到琥珀色、綠色、藍色、黑色的遮光瓶及不透明的乳濁玻璃瓶等,不勝枚舉。

就制造工藝來說,玻璃包裝一般分為模制瓶(使用模型制瓶)和管制瓶(用玻璃管制瓶)兩大類。模制瓶又分為大口瓶(瓶口直徑在30mm以上)和小口瓶兩類。前者用于盛裝粉狀、塊狀和膏狀物品,后者用于盛裝液體。

按瓶口形式分為軟木塞瓶口、螺紋瓶口、冠蓋瓶口、滾壓瓶口、磨砂瓶口等。

按使用情況分為使用一次即廢棄的“一次瓶”和可多次周轉使用的“回收瓶”。

按盛裝物分類,可分為酒瓶、飲料瓶、油瓶、罐頭瓶、酸瓶、藥瓶、試劑瓶、輸液瓶、化妝品瓶等。

2.包裝玻璃的化學成分

絕大多數的包裝玻璃屬于鈉一鈣一硅玻璃系統(tǒng),它們的主要組成氧化物為Na2O、CaO、SiO2,SiO2為玻璃形成體氧化物,構成玻璃的網絡骨架;Na2O與CaO為網絡負體氧化物。Na2O促進硅砂的熔化,主要起助熔劑的作用;Ca0增進玻璃的化學穩(wěn)定性,降低硅酸鈉的結晶傾向,起穩(wěn)定劑的作用。

包裝玻璃的主要特征是由熔融態(tài)液體冷卻硬化而不析晶,因此在擬訂組成時,首先要考慮到使玻璃的析晶傾向最小。一般包裝玻璃的組成范圍是Na2O-CaO-SiO2三元系統(tǒng)相圖的鱗石英與析晶石的相界線附近。其次,包裝玻璃的組成應當能夠保證玻璃包裝制品符合使用要求具有良好的化學穩(wěn)定性,不致與盛裝物發(fā)生化學作用而影響其質量;具有一定的機械強度,以承受瓶內應力和運輸中的外力作用;具有一定的熱穩(wěn)定性能,以保證在滅菌與其他加熱或冷卻過程中不破裂。此外,包裝玻璃還應當易于熔制,不產生結石、條紋、氣泡等缺陷。特別是玻璃的黏度與溫度的性質必須與制瓶機的工藝要求相適應,而且最終的玻璃包裝物價格應當盡可能地便宜。

實際上包裝玻璃除含有Na20、Ca0、SiO2外,還常常含有A12O3、MgO和BaO等氧化物。這些氧化物使玻璃的組成點移向析晶石區(qū),使玻璃的液線溫度降低,防止結晶傾向;化學穩(wěn)定性與機械強度增高,并能調整玻璃料的長短性。對于化學穩(wěn)定性要求較高的包裝玻璃,如醫(yī)用瓶(鹽水瓶、血漿瓶)與化工用瓶(酸瓶、試劑瓶),采用硼硅酸相加玻璃系統(tǒng);對于需要遮擋紫外線的包裝玻璃,如啤酒瓶、香檳酒瓶等,還要加入相應的著色劑;對于盛裝冷霜的化妝品包裝瓶,則采用乳濁玻璃;高級香水瓶有時采用鋇鋅晶質玻璃包裝。

3.包裝玻璃原料的選擇

一般在選擇使用包裝玻璃原料時,應當考慮以下因素。

?基本原料規(guī)格符合要求,且質量穩(wěn)定。原料的化學成分、礦物組成、顆粒度都要符合規(guī)定的要求。首先是原料的化學成分必須符合包裝玻璃的質量要求。有害雜質,特別是Fe2O3的含量,一定要在規(guī)定的范圍之內。對于無色包裝玻璃來說,硅砂中Fe2O3的含量必須小于0.05%;淡青色瓶罐玻璃的Fe2O3,含量小于0.3%;而暗綠色瓶罐玻璃的Fe2O3含量可以在0.5%以上。其次是化學成分和顆粒度要比較穩(wěn)定。

?便于加工處理。盡量選用方便加工處理的原料,如硅砂和砂巖,以降低生產成本。硅砂質量合乎要求時就不選用砂巖,因為硅砂一般經過篩分和精選就可以應用,而砂巖要經過粉碎、過篩除鐵等過程,其生產設備和生產成本都較高。有的石灰石和白云石含SiO2多、硬度大,增加了加工處理費用,所以應盡量采用含SiO2少,且硬度較小的石灰石和白云石。

?價格低,供應保證程度高。要盡量選擇距離廠區(qū)較近、交通便利、開采成本低和含有大量礦藏的原料。根據玻璃的質量要求,選用最經濟的原料。不可將較好的原料應用于質量要求不高的玻璃包裝制品。?減少污染環(huán)境和對人體有害原料的使用。包裝玻璃中經常使用白砒為澄清劑,如能采用其他澄清劑,則盡量不用白砒,如必須使用時,要注意勞動保護并按有關法規(guī)妥善保管。由于螢石能排放氟化物氣體,對大氣污染嚴重,因此最好不用。

4.玻璃包裝的成形缺陷

?裂紋。裂紋是玻璃包裝瓶最普遍的缺點。它可能非常細,有些只有在反射光中才能發(fā)現。經常產生的部位是瓶口、瓶頸和肩部,瓶身和瓶底部也常有裂紋產生。

?厚薄不勻。這是指玻璃包裝瓶上的玻璃分布不均勻。主要是玻璃料滴溫度不均勻,溫度高的部分黏度小,容易吹薄;溫度低的部分阻力大,較厚。模型溫度不均勻,溫度高的一邊玻璃冷卻慢,容易吹薄,溫度低的一邊,因玻璃冷卻快而吹厚。

?變形。料滴溫度和作業(yè)溫度過高,由成形模脫出的包裝瓶尚未完全定形,往往會下塌變形。有時瓶的底部尚軟會印上輸送帶的紋痕而使瓶底不平。

?不飽滿。料滴溫度過低或模型過冷會使口部、肩部等處吹不飽滿,產生缺口、癟肩和花紋不清晰等缺陷。

?冷斑。玻璃表面上不平滑的斑塊稱為冷斑。這種缺陷的產生原因主要是模型溫度過冷,多在開始生產或停機再生產時發(fā)生。

?突出物。包裝玻璃瓶合縫線凸出或口部邊緣向外凸出。這是由于模型部件制造不夠正確或安裝不夠吻合而產生的。模型損壞、合縫面上有污物、頂芯提起太晚、未進入位位置前玻璃料已落人初形模中,就會使一部分玻璃從隙縫中壓出或吹出。

?皺紋。皺紋有各種形狀,有的是折痕,有的是成片的很細的皺紋。皺紋產生的原因主要是由于料滴過冷、料滴過長、料滴未落在初形模中間而粘連在模腔壁上而產生的。

?表面缺點。包裝瓶的表面發(fā)毛、不平,主要是由于模腔表面不光滑而造成的。模型的潤滑油不清潔或涂油的刷子過臟,也會使包裝瓶表面質量下降。

?氣泡。在成形過程中產生的氣泡往往是幾個大氣泡或集中在一起的若干小氣泡,這和玻璃本身的均勻分布的小氣泡是有區(qū)別的。

?剪刀印。由于剪切不良而殘留在包裝玻璃物上的痕跡。一個料滴常有兩個剪刀印,上面的剪刀印留在底部,影響外觀。下面的剪刀印留在包裝瓶口,常常是裂紋的發(fā)源地。

5.玻璃包裝的檢驗與質量控制

玻璃本身的檢驗和質量控制包括:玻璃成分的分析,測定玻璃的密度、黏度、軟化溫度、熱膨脹系數、化學穩(wěn)定性、結石、條紋、氣泡及顏色等。這些工作主要由化驗室進行。

對于制成的包裝瓶罐,應當測定其質量、容量、尺寸公差(瓶高、半徑、瓶頸孔、壁厚、底厚等)、殘余應力、耐熱急變、耐內壓力、耐稀酸侵蝕、沖擊強度及各種缺陷。這些工作一部分由化驗室進行,一部分在生產過程中進行檢驗。對于啤酒瓶、汽水瓶、農藥瓶的檢驗和質量控制,要按國家有關標準強制執(zhí)行。

本文網址:http://www.xuefengshequ.com/article/201319120295738.html

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