我國玻璃包裝行業(yè)對玻璃瓶罐的概念及分類(lèi)-滄州?？邓幱冒b

       能用蓋子或塞子密封，可定量盛裝各種物料的空心玻璃瓶制品。廣泛用作飲料、酒類(lèi)、化學(xué)制品、藥品、文教用品和化妝品等的包裝容器。玻璃瓶罐透明，易潔凈，化學(xué)穩定性好，不污染內容物，氣密性高，貯存性能優(yōu)良，造型裝飾豐富多采，可以多次回收使用，原料來(lái)源豐富。但玻璃瓶罐容易破碎，重容比大。這些缺點(diǎn)正隨工藝技術(shù)的發(fā)展而逐漸得到改善。
　　玻璃制品的生產(chǎn)以玻璃瓶罐的產(chǎn)量最高。1980年世界玻璃制品產(chǎn)量為68Mt，其中玻璃瓶罐產(chǎn)量為40.8Mt。
　　公元前2000～前500年,人類(lèi)就可制造空心玻璃器皿。公元前200年開(kāi)始使用吹管后,產(chǎn)油和釀酒業(yè)隨之使用中空玻璃作容器。羅馬帝國時(shí)期，玻璃容器的需求量增加，絕大部分產(chǎn)品是圓底的，須用鐵架或木架支撐。后來(lái)由于吹制玻璃用模具的發(fā)展，才制造出無(wú)支架的平底瓶。5～15世紀,壓制、拉制和吹制技術(shù)得到很大發(fā)展,為玻璃制造機械化奠定了基礎。1867年,德國西門(mén)子兄弟把蓄熱室連續熔化池窯應用于玻璃工業(yè)，使玻璃瓶罐的大規模生產(chǎn)成為可能。1880～1890年發(fā)明了壓－吹法制造廣口瓶和吹－吹法制造小口瓶的成型技術(shù)(見(jiàn)玻璃制造)。1900年出現了第一臺用電動(dòng)機傳動(dòng)的制瓶機。1904～1905年美國M.J.歐文斯創(chuàng )制全自動(dòng)真空吸料式制瓶機。1910年起，料滴供料機開(kāi)始發(fā)展。1914年半自動(dòng)吹－吹工藝發(fā)展成熟。1925年，美國哈德福－恩佩爾公司研制成功行列式制瓶機，采用吹－吹法生產(chǎn)，后來(lái)又發(fā)展為也可以用壓－吹法生產(chǎn)。這種行列式制瓶機至今仍是使用的主要機型，并逐漸向多機組、多滴料方向發(fā)展。
　　中國在唐宋時(shí)已采用吹管吹制中空玻璃容器。近代玻璃工業(yè)形成于1904～1908年。1931年建立的上海晶華玻璃廠(chǎng)，是中國第一家采用橫火焰和馬蹄形火焰蓄熱室池窯和自動(dòng)制瓶機連續制造玻璃瓶罐的工廠(chǎng)。50年代后，興建了一批規模較大的現代化制瓶工廠(chǎng)。80年代，玻璃瓶罐的生產(chǎn)中，最大的改進(jìn)是玻璃瓶的輕量化，從而可以節約原料、燃料，提高生產(chǎn)速度，降低運輸費用。
　　分類(lèi)玻璃瓶罐種類(lèi)繁多，有多種分類(lèi)方法。①按外形分，有一般瓶罐、帶柄瓶罐和管形瓶罐等，盛裝容量1ml～25l。②按底部形狀分，有圓形、橢圓形、正方形、長(cháng)方形、扁平形等瓶罐，以圓形的居多。③按瓶口尺寸分，有廣口、小口、噴灑口等瓶罐。瓶口內徑大于30mm、無(wú)肩或少肩的稱(chēng)為廣口瓶，常用于盛裝半流體和粉狀或塊狀固體物品；內徑小于30mm的稱(chēng)為小口瓶，常用于盛裝各種流體物品。④按瓶口與瓶蓋配合的形式分，有連續螺紋瓶口、軟木塞瓶口、傾注用瓶口、冠形蓋瓶口、滾壓蓋瓶口、塑料蓋件瓶口、噴灑用瓶口、壓上－擰開(kāi)瓶口、側封－撬開(kāi)瓶口、玻璃塞磨砂瓶口、帶柄瓶口及管形瓶口等瓶罐。瓶口的尺寸和公差均標準化。⑤按瓶罐使用要求分，有一次用瓶罐和回收瓶罐。一次用瓶罐使用一次即廢棄；回收瓶罐可多次回收，周轉使用。⑥按成型方法分，有模制瓶和管制瓶。模制瓶由玻璃液直接在模具中成型制得；管制瓶是先將玻璃液拉成玻璃管，然后再加工成型。⑦按瓶罐顏色分，有無(wú)色、有色和乳濁色瓶罐。玻璃瓶罐大多數是清澈無(wú)色的，可使內容物保持正常的形象。其次是綠色的和棕色的。綠色的通常盛裝飲料；棕色的用于盛裝藥品或啤酒。它們可以吸收紫外線(xiàn)，有利于保護內容物。美國規定這種有色玻璃瓶罐的平均壁厚應使波長(cháng)290～450nm的光波的透過(guò)率低于10％。少數化妝品、雪花膏和藥膏等物品，則用乳濁色玻璃瓶罐盛裝。
　　原料和化學(xué)成分瓶罐玻璃配合料一般由7～12種原料組成。主要有石英砂、純堿、石灰石、白云石、長(cháng)石、硼砂、鉛和鋇的化合物等。此外，還有澄清劑、著(zhù)色劑、脫色劑、乳濁劑等輔助材料（見(jiàn)玻璃制造）。粗顆粒石英難于熔融完全；顆粒過(guò)細在熔制過(guò)程中又容易產(chǎn)生浮渣和粉塵，影響熔化，易堵塞熔窯蓄熱室。適宜粒度為0.25～0.5mm。為利用廢舊玻璃，一般還加入碎玻璃,其用量通常為20～60％，最高可達90％。
　　玻璃瓶罐玻璃的化學(xué)成分，按其使用要求、成型方法、成型速度、工藝特點(diǎn)和原料品種等而有差異。絕大多數瓶罐采用鈉鈣硅酸鹽玻璃。鈉鈣硅酸鹽玻璃的主要成分為SiO2、Na2O和CaO。引入適量Al2O3和MgO，可以降低玻璃的析晶傾向，增強玻璃的化學(xué)穩定性和機械強度，改善玻璃的成型性能。世界上大多數國家的鈉鈣瓶罐玻璃的化學(xué)成分為:SiO270～74％,CaO與MgO10～14％，Na2O與K2O13～16％，Al2O31.5～2.5％。制造無(wú)色玻璃瓶罐時(shí),石英砂中Fe2O3的含量很低（一般為0.03％左右）。在普通鈉鈣玻璃中，添加Cr2O3和Fe2O3，玻璃呈翠綠色，添加硫-碳或MnO2和Fe2O3，玻璃呈棕色。盛裝藥品的瓶罐，要求具有較高的化學(xué)穩定性，用硼硅酸鹽玻璃制造。高級化妝品瓶，常用含鉛、鋇或鋅的晶質(zhì)玻璃制造，有的為乳濁玻璃，一般用氟化物作乳濁劑。
　　質(zhì)量要求玻璃瓶罐應具備一定的性能和達到一定的質(zhì)量標準。
　?、俨Ａз|(zhì)量：純凈均勻，無(wú)砂石、條紋、氣泡等缺陷。無(wú)色玻璃的透明度高；顏色玻璃的顏色均勻和穩定，能吸收一定波長(cháng)的光能。
　?、谖锢砘瘜W(xué)性能：具有一定的化學(xué)穩定性，不與盛裝物發(fā)生作用。具有一定的抗震性和機械強度，能經(jīng)受洗滌、殺菌等加熱、冷卻過(guò)程和承受灌裝、儲運，遇到一般性?xún)韧獠繎?、震?dòng)、沖擊，可保持無(wú)損。
　?、鄢尚唾|(zhì)量：保持一定的容量、重量和形狀，壁厚均勻，口部圓滑、平整以保證灌裝便利和密封良好。無(wú)歪扭變形、表面不光滑、不平整以及裂紋等缺陷。
　　制造工藝玻璃瓶罐制造主要包括配合料制備、熔制、成型、退火、表面處理和加工、檢驗和包裝等工序。
　?、倥浜狭现苽洌喊ㄔ系馁A存、稱(chēng)量、混合及配合料的輸送。要求配合料混合均勻，化學(xué)成分穩定。
　?、谌壑疲浩抗薏ＡУ娜壑贫嘣谶B續作業(yè)式火焰池窯（見(jiàn)玻璃熔窯）中進(jìn)行。橫火焰池窯的日產(chǎn)量一般超過(guò)200t,大型的達400～500t。馬蹄形火焰池窯的日產(chǎn)量多在200t以下。玻璃熔制溫度最高達1580～1600℃。熔制的能耗約占生產(chǎn)中總能耗的70％?？赏ㄟ^(guò)池窯全面保溫、增大蓄熱室格子磚容量、改善料堆分布、提高燃燒效率和控制玻璃液對流等措施，有效地節約能源。在熔化池中鼓泡能改善玻璃液對流，強化澄清均化過(guò)程，增加出料量。在火焰窯中用電熱助熔，可在不增大熔窯的情況下增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量。
　?、鄢尚停褐饕捎媚Ｖ品?，應用吹－吹法成型小口瓶，壓－吹法成型廣口瓶（見(jiàn)玻璃制造）。較少采用管制法?，F代玻璃瓶罐的生產(chǎn)廣泛采用自動(dòng)制瓶機高速成型。這種制瓶機對料滴的重量、形狀和均勻性都有一定的要求，因此要嚴格控制供料槽中的溫度。自動(dòng)制瓶機類(lèi)型較多，其中以行列式制瓶機最為常用。這種制瓶機料滴服從制瓶機,而不是制瓶機服從料滴,因而沒(méi)有旋轉部分,作業(yè)安全,且任一分部都可以單獨停車(chē)進(jìn)行維修而不影響其他分部作業(yè)（圖1）。行列式制瓶機制造瓶罐的范圍廣，靈活性大，已發(fā)展為12組、雙滴料或三滴料成型以及進(jìn)行微機控制。
　?、芡嘶穑翰Ａ抗薜耐嘶鹗菫榱耸共Ａ埩舻挠谰脩ο麥p至允許值。退火通常在網(wǎng)帶式連續退火爐中進(jìn)行，最高退火溫度約為550～600℃。網(wǎng)帶式退火爐（圖2）采用強制氣流循環(huán)加熱,使爐膛橫斷面溫度分布一致并形成氣幕,限制縱向氣流運動(dòng),保證了爐內各帶溫度均勻穩定。
　?、荼砻嫣幚砗图庸ぃ阂话阃ㄟ^(guò)在退火爐的熱端和冷端涂層的方法對玻璃瓶罐進(jìn)行表面處理。熱端涂層是將成型后處于熾熱狀態(tài)(500～600℃)的瓶罐置于氣化的四氯化錫、四氯化鈦或四氯化錫丁酯的環(huán)境中，使這些金屬化合物在熱的瓶罐表面上經(jīng)過(guò)分解氧化成氧化物薄膜，以填平玻璃表面微裂紋,同時(shí)防止表面微裂紋的產(chǎn)生,提高玻璃瓶罐的機械強度。冷端涂層是用單硬脂酸鹽、油酸、聚乙烯乳劑、硅酮或硅烷等，在退火爐出口處對溫度約100～150℃的瓶罐表面進(jìn)行噴涂，形成一層潤滑膜，以提高瓶罐表面的抗磨損、潤滑性和抗沖擊強度。生產(chǎn)中，冷端涂層與熱端涂層常結合使用。對于1l以上的大容量瓶罐，有的在其表面加泡沫聚苯乙烯或聚乙烯膜護套。護套有熱收縮性，套上加熱后緊束瓶身，堅韌有彈性，防震抗摩擦，瓶罐破碎時(shí)無(wú)碎片飛迸，可避免造成人身傷害。
　　配用玻璃塞的試劑瓶、樣品瓶、香水瓶等用砂漿或金剛砂加水作磨料進(jìn)行磨口和磨塞。高級化妝品、香水瓶常進(jìn)行研磨拋光加工，消除模具斑痕，增加光澤。高檔酒瓶或藝術(shù)裝飾的瓶罐用氫氟酸進(jìn)行腐蝕，造成表面光漫射，手感細膩。為在玻璃表面印商標和裝飾，可采用噴彩、網(wǎng)印、貼花加工方法，將玻璃釉料施于瓶罐表面,在600℃下烘烤，釉料與玻璃熔結，形成永久性的花紋。若用有機顏料彩飾，只需經(jīng)200～300℃熔烘。
　?、迿z驗:查出有缺陷的制品,保證制品質(zhì)量。玻璃瓶罐的缺陷分玻璃本身缺陷和瓶罐成型缺陷兩大類(lèi)。前者包括氣泡、結石、條紋和顏色不正等；后者為裂紋、厚薄不勻、變形、冷斑、皺紋等。此外，還需檢查瓶罐重量、容量、瓶口和瓶身尺寸公差、耐內應力、耐熱震和應力消除程度。啤酒瓶、飲料食品瓶等由于生產(chǎn)速度高，批量大，靠目視檢查已經(jīng)不能適應，現已有自動(dòng)檢查設備，如預選器（檢查瓶罐的外形及尺寸公差）、瓶口檢查器、裂紋檢查器、壁厚檢查裝置、擠壓試驗器、耐壓試驗器等。
　?、甙b：有瓦楞紙板箱包裝、塑料箱包裝和托盤(pán)集裝式包裝。均已實(shí)現自動(dòng)化。瓦楞紙板箱包裝從空瓶包裝開(kāi)始直到灌裝、銷(xiāo)售，都利用同一紙箱。塑料箱包裝使用的塑料箱可回收重復利用。托盤(pán)集裝式包裝是將檢驗合格的瓶子排列成矩形瓶陣,移至托盤(pán)上逐層堆放,到規定的層數即進(jìn)行包扎。一般還罩上塑料薄膜套，加熱使其收縮，緊裹成結實(shí)的整體，再捆扎，這種又稱(chēng)熱塑包裝。

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