一、概述
（一）玻璃陶瓷包裝容器分類
1．玻璃包裝容器分類
玻璃包裝容器的種類繁多，按照不同的分類方法有如下幾種。
(1)按制造方法分。①模制瓶。借助于模具成型的玻璃瓶罐。②管制瓶。由預先拉制成的玻璃管經(jīng)二次加工成型的玻璃瓶。
(2)按色澤分。有無色透明瓶、綠色瓶、藍色瓶、琥珀色瓶和不透明的混濁玻璃瓶。
(3)按造型分。有圓形瓶和異形瓶。
(4)按瓶口大小分。有窄口瓶（小口瓶）和廣口瓶（以瓶口直徑30mm為分界）。
(5)按瓶口形式分。有磨塞瓶、普通塞瓶、螺旋蓋瓶、凸耳瓶、冠形蓋瓶、滾壓蓋瓶。
(6)按用途分。有食品包裝瓶、飲料瓶、酒瓶、輸液瓶、試劑瓶、化妝品瓶等。
(7)按容積分。有小型瓶和大型瓶（以容量5L為分界）。
2．陶瓷包裝容器分類
陶瓷制品根據(jù)用途可分為工藝陶瓷、藝術(shù)陶瓷和日用陶瓷。包裝用陶瓷屬于日用陶瓷。
陶瓷包裝容器結(jié)構(gòu)形成可分為如下幾種。
(1)缸。敞口，上大下小，內(nèi)外施釉，屬大型容器。
(2)壇。造型上，上下兩頭小中間大，在外表面可制作結(jié)構(gòu)性附件，便于搬運，是一種可封口且容積較大的容器。
(3)罐。是一種上下兩頭小中間大，可封口，容積較小的容器。
(4)瓶。是一種長徑比較大，口小體大的容器。主要用于酒類的包裝。
（二）玻璃陶瓷包裝容器制造工藝過程概述
1．玻璃包裝容器的制造工藝過程
玻璃包裝容器的制造工藝過程為：各種原材料經(jīng)適當處理后，貯于料倉；按配料單規(guī)定稱量原材料；原配料混合均勻，將混合后的配料加入熔窯內(nèi)，經(jīng)高溫加熱熔融、澄清成玻璃液；玻璃液經(jīng)供料系統(tǒng)送入成型機成型；成型后為消除容器制品的殘余應力及提高強度，要經(jīng)退火處理和后加工處理等工序，最后經(jīng)檢驗即得成品。
玻璃包裝容器成型的主要方法有吹制法和拉制法，分別用于制造不同的玻璃包裝容器。
2．陶瓷包裝容器的制造工藝過程
陶瓷包裝容器的制造工藝過程為：根據(jù)陶瓷的種類和用途制備坯料；采用不同的成型方法制得生坯；生坯經(jīng)干燥、修整后可施釉裝飾，最后經(jīng)高溫燒結(jié)，形成陶瓷包裝容器。陶瓷包裝容器的成型方法有可塑成型法、注漿成型法和壓制法3種。
可塑成型法，主要用于制造盤、杯等類陶瓷包裝容器。注漿成型法，主要用于制造外廓復雜或呈細頸瓶型陶瓷包裝容器。
壓制法，很少用于陶瓷包裝容器的成型制造，主要用于建筑工業(yè)用陶瓷的成型制造。
玻璃與陶瓷包裝容器所用原料相同，都是硅酸鹽材料，但制造工藝相差很大：玻璃包裝容器是原料先成材后成型；陶瓷包裝容器是原料先成型后成材。
二、玻璃容器結(jié)構(gòu)設計
（一）玻璃容器的設計原則
與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)，與所裝產(chǎn)品種類協(xié)調(diào)，是兩條重要的原則。
玻璃容器一般采用壓制法、壓吹法和吹制法3種生產(chǎn)方法。其生產(chǎn)方式按自動化程度又分為手工生產(chǎn)、半自動化生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)3種。進行玻璃包裝容器的結(jié)構(gòu)設計時，不僅要考慮為完成容器功能所提出的要求，而且要使它的生產(chǎn)過程最簡單，使其重量輕和耗料最少。同時要避免產(chǎn)生由于設計時未考慮生產(chǎn)方法和生產(chǎn)方式的特點而造成的商品缺陷。
玻璃容器結(jié)構(gòu)設計的另一主要原則是配合所裝產(chǎn)品的種類，所以設計時必須考慮產(chǎn)品的搬運、裝填方法，放置于貨架的要求，以及如何從容器中取用產(chǎn)品的要求等因素。
（二）玻璃容器的結(jié)構(gòu)特點
從結(jié)構(gòu)看，有細口瓶、大口瓶、罐頭瓶和普通瓶之分。
1．細口瓶
瓶適用于貯存和輸送一定量的液體。設計以前，首先必須了解瓶內(nèi)內(nèi)裝物的性質(zhì)（以便正確地選定瓶型），玻璃料的顏色及化學成分。還必須考慮能否適合生產(chǎn)條件。例如小口長頸瓶難以用自動制瓶機進行生產(chǎn)；而短頸溜肩瓶難以進行灌裝作業(yè)；高瓶（相對瓶身直徑而言）的穩(wěn)定性差。
由此可見，為便于自動化制瓶，特別是半自動化制瓶，應把瓶子設計成介于長頸瓶與溜肩瓶之間的瓶型。
2．大口瓶
大口瓶是介于細口瓶和廣口瓶（如罐頭瓶）之間的一種瓶型，其瓶口內(nèi)徑大于20mm。它可以用壓吹法生產(chǎn)，生產(chǎn)率高，適合半自動化和自動化生產(chǎn)。
3．罐頭玻璃瓶
罐頭玻璃瓶用于貯藏食品等內(nèi)裝物。密封后必須加熱到85-100℃進行滅菌，冷卻以后在瓶內(nèi)形成真空。因此它的結(jié)構(gòu)應能承受熱作用和壓力。
4．普通包裝玻璃瓶
普通包裝玻璃瓶通常用于裝各種各樣的內(nèi)裝物，因而玻璃瓶本身的形狀及封口也是多種多樣的，如：①裝奶用大口瓶；②裝啤酒用小容量(0.5L)。
（三）玻璃容器封口類型及瓶口設計
l．冠形封口
冠形封口常用于啤酒、清涼飲料以及啟封后不再需要塞封的各種瓶子。
2．螺旋封口
對于經(jīng)常開啟而又不使用開啟工具的瓶子，常采用螺旋封口。3．軟塞封口塞封就是把塑料塞或軟木塞壓入到瓶頸內(nèi)。
4．真空封口
真空封口是借助于瓶內(nèi)物質(zhì)加熱冷卻后產(chǎn)生的真空度，通過瓶口內(nèi)外壓力差而實現(xiàn)封口的。瓶蓋材料常用馬口鐵，不能用多孔材料。它們的密封面都在瓶口上端。
（四）玻璃容器結(jié)構(gòu)設計要點
1．形狀設計
玻璃容器壁厚要均勻，如果結(jié)構(gòu)上需不同的壁厚，應設計成平緩的圓弧過渡，容器的最大尺寸必須根據(jù)所選用的玻璃性質(zhì)來確定；容器的棱角應呈圓弧形，因為外部的尖棱容易被碰掉；增加容器強度的方法不是增加厚度，而是采用表面起棱。
2．壁厚設計
凡是重量和尺寸已定的玻璃容器，與之相應的最適宜的壁厚也是一定的。這一厚度決定于送人模內(nèi)的料溫、模溫、料的成分、容器重量以及玻璃料等。
3．斜度設計
在用壓制法成型時，也應考慮好脫模斜度，而斜度的大小取決于壓制制品壁的深度或高度以及玻璃料的收縮率。
4．瓶底圓角設計
瓶身底部的圓角取決于模身與模底的結(jié)合方式。若成型模身模底的結(jié)合系垂直于矯軸線，即圓角和瓶身的過渡處是水平的。
5．螺紋設計
玻璃包裝容器大多用外螺紋。
（五）玻璃瓶結(jié)構(gòu)強度
1．內(nèi)壓強度
內(nèi)壓強度是瓶強度最普通的表示方法。它與瓶型有關(guān)，一般而言，瓶型越復雜耐內(nèi)壓強度就越低。
2．熱沖擊強度
沖擊強度是瓶耐驟冷驟熱性的指標。由于玻璃瓶受冷作用發(fā)生熱脹冷縮，使瓶壁產(chǎn)生復雜的張應力，當此應力超過玻璃強度時，瓶子即破裂。
3．機械沖擊強度
玻璃瓶破裂的直接原因大多是機械沖擊，但是由于很難得出標準沖擊強度的正確結(jié)論，至今仍沒有以定量表示沖擊強度的標準。
4．垂直載荷強度
垂直載荷強度是指瓶子開蓋或堆碼時承受垂直載荷的作用。普通瓶的垂直載荷的垂直載荷強度是很高的，范圍也比較大。
5．瓶型結(jié)構(gòu)強度分析
一般情況下，瓶型越高、越復雜則應力集中越大，強度越小，瓶型越接近于球型，應力集中越小，強度越大。
（六）玻璃容器設計計算
1．瓶容設計計算
確定玻璃容器的實際容積，首先要知道該容積用于盛裝什么物質(zhì)，使用哪一種封口方法，對可能被加熱的容器，還要確定灌裝后連瓶帶物的最高溫度。此外還必須知道內(nèi)裝物的公稱容量。所謂公稱容量系指在20℃使用溫度下所測得的瓶內(nèi)內(nèi)裝物的容積量。
2．瓶重設計計算
確定瓶重要考慮成品壁厚和玻璃料密度。在多數(shù)情況下，物品重量決定于生產(chǎn)工藝或所用的制瓶機。實際上瓶重往往只是根據(jù)經(jīng)驗估算的。
3．瓶公差的設計計算
瓶尺寸公差應能補償模具可能發(fā)生的一切誤差和制品的變形。最重要的是變化幅度窄的瓶口尺寸公差，其次是瓶高與瓶直徑尺寸公差。
4．瓶型設計計算
瓶型設計計算之前應先設計好外形輪廓，然后將畫好的瓶正視圖分為口部、瓶頸肩部、瓶身和瓶底4個部分。
當有關(guān)制品全部所需數(shù)據(jù)定出后，即可著手繪制瓶制作圖，要盡量按實物大小繪制。局部位置可專門繪制放大圖。若瓶上有文字或其他符號，也要一同繪制。
三、陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)設計
進行陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)設計必須兼顧包裝功能、包裝成本、美學價值和陶瓷成型加工工藝問題。其中包裝的功能作用是首要的，它決定了陶瓷包裝容器造型結(jié)構(gòu)的基本形式，成型加工工藝及材料是陶瓷包裝容器造型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)條件。良好的陶瓷包裝容器造型結(jié)構(gòu)是綜合考慮這些因素的結(jié)果。
（一）陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)
陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)組成有以下幾個部分：
(1)瓶口。瓶口是被包裝物裝填倒出和封閉之處。
(2)瓶頸。瓶頸是瓶口和瓶肩的連接部位，起到輔助密封作用。
(3)瓶肩。瓶肩是瓶口、瓶頸部以下，且向陶瓷包裝容器的容腔腹部過渡的部分。
(4)瓶腹。瓶腹是裝填被包裝物的部位，是陶瓷包裝容器的主要部分。
(5)瓶足。是陶瓷包裝容器的腹部到底部的過渡部分。
(6)瓶底。是陶瓷包裝容器的支承部分。
(7)瓶耳、耳環(huán)等。是陶瓷包裝容器的裝飾性附件和功能性構(gòu)件。
（二）陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)與造型設計
進行陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)與造型設計時，首先要了解被包裝物的性質(zhì)、形態(tài)、保護保存方法以及使用要求等來確定包裝方法。然后在此基礎上設計陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)、大小以及口部的結(jié)構(gòu)和密封方法等。
同時，必須考慮原材料和成型工藝方法的影響，應根據(jù)包裝功能和被包裝物的要求選擇陶瓷包裝容器制造原料，并根據(jù)原料的性能和特點設計造型結(jié)構(gòu)，從成型工藝方法的角度應防止設計的造型結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體或局部的變形和開裂。陶瓷包裝容器的結(jié)構(gòu)設計與造型設計是相互聯(lián)系的，在造型設計中必須考慮結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)設計中離不開造型，兩者應同時進行。
1．陶瓷包裝容器的局部結(jié)構(gòu)與造型
(1)口部的結(jié)構(gòu)與造型?？诓课挥谌萜魇锥耍潜话b產(chǎn)品裝填倒出和封口之處，在設計上應予重視。對口部的造型結(jié)構(gòu)除考慮封口等要求外，重點注意口部的結(jié)構(gòu)強度問題。
(2)肩部的結(jié)構(gòu)與造型。肩部對于陶瓷包裝容器來說僅僅是一個過渡部位，是連接口、頸部和腹部的部位，其結(jié)構(gòu)和造型受到這些部位的影響和制約。在實際的結(jié)構(gòu)造型中往往將肩部和口、頸部綜合起來進行造型與結(jié)構(gòu)設計。
(3)腹部的結(jié)構(gòu)與造型。腹部是陶瓷包裝容器的主要部分。在結(jié)構(gòu)與造型中應重點關(guān)注成型的結(jié)構(gòu)工藝性問題，由肩部向腹部的過渡要有一定的斜度，不可太平坦，防止坯體成型后上部泥料因自重作用而產(chǎn)生下塌變形。對于下腹部同樣要考慮容器上部泥料的下塌問題，可采用有力度的線型。
(4)足部的結(jié)構(gòu)與造型。足部是整個陶瓷包裝容器的底端，對整體結(jié)構(gòu)造型影響巨大，故在設計結(jié)構(gòu)與造型時必須從整體效果出發(fā)來確定。其總體設計原則是保持陶瓷包裝容器整體的穩(wěn)定性，而又不顯呆板。
2．陶瓷包裝容器結(jié)構(gòu)設計要點
(1)陶瓷包裝容器首先應體現(xiàn)其包裝功能。在設計上不可當作工藝品來對待。陶瓷容器本身與被包裝產(chǎn)品的價值要相適應，對價值低的被包裝產(chǎn)品應選用價格較低的陶器，而價值高的被包裝產(chǎn)品則應選用高檔瓷器。
(2)選擇恰當?shù)拿芊夥饪谛问胶推靠诮Y(jié)構(gòu)。對酒類陶瓷包裝容器可用軟木塞密封，再以樹脂涂于密封口密封；也可以采用螺紋瓶口，用軟木塞和在塑料蓋內(nèi)加密封襯墊旋緊封口密封。
(3)陶瓷包裝容器壁厚。可參照現(xiàn)有實物測量或與生產(chǎn)廠商商定。設計中一般不進行強度、剛度計算。
(4)按被包裝產(chǎn)品的公稱質(zhì)量或容量計算陶瓷包裝容器的實際容量。即被包裝產(chǎn)品容量、瓶塞或瓶蓋占據(jù)的容量和預留容量三者的總和。具體計算方法與玻璃容器的全容量計算方法相似。
(5)確定陶瓷包裝容器的公差。具體內(nèi)容有尺寸精度、表面形狀精度、相互位置精度等。對普通陶瓷包裝容器，國家標準規(guī)定為：口徑在60mm以上的尺寸公差為1.0%～1.5%，口徑小于60mm的尺寸公差為±2%；對高檔細瓷包裝容器口徑尺寸公差為-1.0%-1.5%。陶瓷包裝容器的高度無公差規(guī)定，為自由公差。
（三）陶瓷包裝容器的裝飾藝術(shù)設計
陶瓷包裝容器還應注意其外觀與表面的裝飾藝術(shù)設計，其方法有兩大類。
1．表面裝飾
在成型后的坯體上進行表面裝飾的方法很多，具有代表性的幾種如下：
(1)施釉。單面施釉可以使陶瓷包裝容器表面具有一定的硬度、粗糙度和防水性。施釉的方法有掛釉法、澆釉法和噴釉法。
(2)彩繪。分釉下彩繪和釉上彩繪兩種。釉下彩繪是在生坯體或素燒坯上彩繪，然后施加一層透明釉再進行釉燒的方法；主要有釉下彩、青花、釉里紅、噴彩、貼花等。釉上彩繪是在釉燒坯體上用低溫顏料彩繪，然后在低于釉燒的溫度下(600-900℃)彩燒而成，主要有貼花、噴彩、新彩、粉彩、釉中彩等。
(3)藝術(shù)釉。藝術(shù)釉大都是對坯料兩次施釉而得，比一般的透明釉、白釉更具裝飾功能。藝術(shù)釉種類繁多，有顏色釉、結(jié)晶釉、紋片釉、顆粒釉、無光釉、變色釉等。
①顏色釉。分高溫顏色釉和低溫溫顏色釉（以燒制溫度區(qū)分），若通體為一種顏色者稱作單色釉，多色相間者為花釉。顏色釉對坯體原料的白度要求不高，主要以釉色取勝。
②結(jié)晶釉。結(jié)晶釉可以是白釉，也可以是色釉。它是在燒成時，由于析晶，在釉層中出現(xiàn)富于變化的各種晶體，形成一種自然之美，是人工雕琢所無法比擬的。
③紋片釉。也叫開片釉。紋片釉系釉料的熱膨脹系數(shù)比胎坯的熱膨脹系數(shù)大，在彩燒過程中釉料膜面產(chǎn)生裂紋，在裂紋縫隙處露出底釉的色彩而得到一些十分自然的花紋圖案。它是一種傳統(tǒng)的釉面裝飾方法之一。有大開片和小開片之分，大開片也稱冰裂紋，小開片有百圾碎、魚子紋、蟹子紋等?，F(xiàn)階段可以完全做到人為主觀地控制開片程度和開片形狀。
④顆粒釉。有冰花雪粒之狀，是經(jīng)兩次施釉而得。先施的底釉中含有高熔點顆粒，后施的面釉是易熔釉，燒成時熔釉將難熔顆粒包裹而成。
⑤無光釉。系為使釉面反光柔和，不刺眼，加以高熔點材料配制而成。由于可在平滑凸凹的表面上顯出絲狀光澤，可以得到特殊的藝術(shù)效果。降低釉燒溫度或用稀氫氟酸液輕度腐蝕釉面或在無光釉中加入帶色氧化物等均可獲得無光釉。
(4)貴金屬裝飾。貴金屬裝飾是將常用于裝飾的貴金屬金、鉑、鈀等以黃金水、白金水、無光金、磨光金等裝飾材料直接用于裝飾陶瓷包裝容器制品表面后，經(jīng)燒制而成。最常用的表面裝飾方法有描金和腐蝕金。貴金屬裝飾的陶瓷包裝容器制品具有高貴典雅、富麗堂皇、無于倫比的裝飾效果。
2．造型裝飾
陶瓷包裝容器的造型裝飾，是在成型模具上制作出花紋來，從而使坯體外表面形成相應的花紋的一種裝飾方法。
(1)口邊裝飾。將陶瓷包裝容器的口部與肩部的線型加以變化，以使陶瓷包裝容器更加生動、豐富、協(xié)調(diào)多彩，如將口邊制成蓮花瓣狀、菱花狀或石榴狀等。
(2)腹部與足部刻紋。在陶瓷包裝容器的腹部以下刻紋或刻花，以加強裝飾效果提高包裝的身價?？碳y和刻花有陰刻和陽刻，紋路形狀有條紋、斜紋、轉(zhuǎn)紋等，花紋有蓮花、荷花等。
(3)筋紋裝飾。在陶瓷包裝容器表面大范圍地成型出粗大的凹凸筋條，給人以堅實、粗放之感。
(4)浮雕裝飾。在陶瓷包裝容器表面以高低起伏的體、面、線來表現(xiàn)形象，具有很強的藝術(shù)魅力，屬立體藝術(shù)表現(xiàn)手法。
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