1.玻璃包裝材料的化學(xué)組成
玻璃的化學(xué)成分基本上是二氧化硅和各種金屬氧化物,二氧化硅在玻璃中形成硅氧四面體的結(jié)構(gòu)網(wǎng),即為玻璃的骨架,使玻璃具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和良好的透明性、穩(wěn)定性等。金屬氧化物包括氧化鈉、氧化鈣、氧化鋁、氧化硼、氧化鋇、氧化鉻和氧化鎳等。這些金屬氧化物與氧化硅按一定配比,經(jīng)過(guò)高溫熔融、冷卻形成固定物質(zhì)。
2.玻璃包裝材料的性能
(1)玻璃的物理機(jī)械性能。玻璃的密度隨成分不同而不同,一般為2.2-6.5g/cm3,常用的鋼玻璃密度為2.5g/cm3。玻璃的透明性好,阻隔性強(qiáng)是良好的密封容器材料。
玻璃的堅(jiān)固耐用性主要取決于它的機(jī)械性質(zhì)。玻璃的抗拉強(qiáng)度一般為6-8kgf/m㎡,熱望時(shí)抗拉強(qiáng)度則顯著提高,增加CaO含量亦可使抗拉強(qiáng)度提高,但NaO、K2O的含量則會(huì)降低其抗拉強(qiáng)度。玻璃表面若有微小裂痕其抗張強(qiáng)度會(huì)大大降低。玻璃的抗壓強(qiáng)度高,一般比抗拉強(qiáng)度高15-16倍。玻璃的彈性和韌性差,屬于脆性材料,超過(guò)其強(qiáng)度極限會(huì)立刻破裂。玻璃的硬度很好,約為莫氏6級(jí)。
(2)熱穩(wěn)定性。玻璃有一定的耐熱性,但不耐溫度急劇變化。作為容器玻璃,在成分中加入硅、硼、鉛、鎂、鋅等的氧化物,可提高其耐熱性以適應(yīng)玻璃容器的高溫殺菌和消毒處理。容器玻璃的熱穩(wěn)定受熱膨脹系數(shù)、抗張強(qiáng)度和彈性系數(shù)的影響最大,它與抗張強(qiáng)度成正比,與熱膨脹系數(shù)成反比。容器玻璃的厚度不均勻,或存在結(jié)石、氣泡、微小裂紋和不均勻的內(nèi)應(yīng)力,均會(huì)影響熱穩(wěn)定性。
(3)光學(xué)性能。玻璃的光學(xué)性能體現(xiàn)為透明性和折光性。干凈的玻璃有高度的透明性。當(dāng)使用不透明的玻璃或琥珀玻璃時(shí),光的破壞作用大大降低。由琥珀色玻璃吹制的瓶子(厚度2mm),能遮隔波長(zhǎng)大于4500A的光,綠色玻璃能遮隔波長(zhǎng)3500A左右的光。玻璃的厚度與種類(lèi)均影響其濾光性。玻璃還具有較大的折光性,利用這一性質(zhì),使工藝品玻璃容器具光彩奪目的裝潢效果。
(4)不滲透性。對(duì)于所有氣體、溶液或溶劑,玻璃是完全不滲透的。經(jīng)常把玻璃作為氣體的理想包裝材料。
(5)化學(xué)穩(wěn)定性。玻璃具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)。只有氫氟酸能腐蝕玻璃。因此,玻璃容器盛裝酸性或堿性食品以及針劑藥液,顯得格外重要。玻璃的種類(lèi)很多,不同玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性不一樣。影響玻璃性質(zhì)的因素還有其他一些,包括玻璃的化學(xué)組成、腐蝕的溫度和時(shí)間,以及玻璃是否與其他有害的元素接觸過(guò)高。中性玻璃一般比堿性玻璃更耐化學(xué)腐蝕后者會(huì)使水溶液呈堿性,因此,這種玻璃容器對(duì)其內(nèi)裝物的性質(zhì)有所影響。
3.玻璃包裝材料種類(lèi)
玻璃包裝材料有普通瓶罐玻璃(主要是鈉、鈣、硅酸鹽玻璃)和特種玻璃(如中性玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、鈉化玻璃等)之分。
4.玻璃包裝容器及用途
玻璃瓶罐種類(lèi)繁多,用途廣,分類(lèi)方法多樣:
按瓶身造型分為有肩瓶與無(wú)肩瓶、高裝瓶和矮裝瓶、圓形瓶、方形瓶和異形瓶等。
按瓶頸形狀分為有頸瓶與無(wú)頸瓶、長(zhǎng)頸瓶和短裝瓶、粗頸瓶與細(xì)頸瓶等。
按色澤不同分為無(wú)色透明瓶、小口瓶、軋口瓶、羅口瓶、廣口瓶和單口瓶。
按用途不同分為:食品用途(它包括汽水瓶、果汁瓶、奶粉瓶、罐頭瓶、果醬瓶、醬油瓶等),其容量約250-750ml,瓶型大多為圓形瓶:各類(lèi)酒瓶(如露酒瓶、啤酒瓶、汽酒瓶、白酒瓶等),其容量一般為10-640ml.,啤酒瓶和汽酒瓶要求能承受壓力5-15個(gè)大氣壓,瓶型以形瓶為主,也有方形瓶和各種異型瓶等:醫(yī)藥用瓶,按容量分為10-120mJ.棕色羅口小口瓶、100-1000ml.輸液瓶,根據(jù)藥物形態(tài)不同,又有水劑、粉劑瓶、內(nèi)服與外用瓶,以及肩瓶與小型瓶、管狀瓶等,安瓿也是一種醫(yī)藥用瓶,盛裝針劑,容量為1-20ml。大型的可達(dá)300-1000ml;化學(xué)試劑用瓶,按容量可分為500-1200ml棕色或透明羅口大口瓶,50-1200ml廣口細(xì)口瓶;化妝品用瓶,如花露水、香水、雪花膏、珍珠霜瓶:文具用瓶,如墨水瓶、糨糊瓶、膠水瓶等。
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