第4章 玻璃和陶瓷包裝材料

第四章玻璃和陶瓷包裝材料內(nèi)容提要：本章對(duì)玻璃包裝材料的特性和種類、幾種常用玻璃的組成及性能、玻璃包裝容器技術(shù)、玻璃包裝容器的種類、陶瓷包裝材料的性能和種類進(jìn)行了闡述。介紹了玻璃和陶瓷在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用及其新型玻璃（金屬玻璃）的特點(diǎn)?；疽螅赫莆諑追N常用玻璃和陶瓷的組成及性能、玻璃及陶瓷包裝材料的特性和種類、了解玻璃的起源及發(fā)展、無色透明且能遮隔紫外線的玻璃容器的制作、玻璃和陶瓷包裝容器的種類、玻璃和陶瓷在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用及其新型玻璃（金屬玻璃）的特點(diǎn)。第四章玻璃和陶瓷包裝材料（目錄）第一節(jié)概述第二節(jié)新型玻璃包裝容器及其加工技術(shù)第三節(jié)陶瓷第一節(jié)概述一、玻璃材料的特性1．玻璃包裝材料優(yōu)點(diǎn)（1）化學(xué)惰性。（2）阻隔性高。（3）透明度高，且可制成有色玻璃。（4）剛性大，耐內(nèi)部壓力強(qiáng)。（5）耐熱性好。（6）制造原料易得充分，成本低廉。（7）可重復(fù)使用，環(huán)保性能好。2．玻璃包裝材料缺點(diǎn)如（1）脆性玻璃的耐沖擊強(qiáng)度不大，尤其當(dāng)表面受到損傷或制造時(shí)組成不均勻時(shí)更嚴(yán)重，而這可能造成嚴(yán)重后果。（2）重量大每個(gè)瓶子用了過量的玻璃以確保各點(diǎn)有足夠的強(qiáng)度。這樣就提高了成本且使運(yùn)輸費(fèi)用增大。二、玻璃材料的種類玻璃包裝材料根據(jù)形成體氧化物的種類，把玻璃分成硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃和鋁酸鹽玻璃等。常用的包裝玻璃為鈉鈣玻璃，其次是硼（B）硅酸鹽玻璃。表4-1幾種常用玻璃的組成及性能表4-2幾種玻璃瓶的化學(xué)組成三、玻璃包裝容器1.按容器制造方法分為根據(jù)模具成型的模制瓶和通過拉制成型再二次加工成型的管制瓶。2.按色澤分為無色透明瓶、有色瓶和不透明的混濁玻璃瓶；3.按瓶口形式分為磨口瓶、普通塞瓶、螺旋蓋瓶、凸耳瓶、冠形蓋瓶、滾壓蓋瓶；4.按容積分有小型瓶和大型瓶；按使用次數(shù)還可分為一次用瓶和復(fù)用瓶。5.按瓶壁厚度可分為厚壁瓶和輕量瓶。6.按瓶口尺寸分類：大口瓶（瓶口內(nèi)徑大于30mm）和小口瓶（瓶口內(nèi)徑小于30mm）。玻璃包裝容器的結(jié)構(gòu)1－瓶口2－瓶頸3－瓶肩4－瓶身5－瓶根6－瓶底圖4-1玻璃瓶結(jié)構(gòu)四、新型金屬玻璃玻璃的非晶結(jié)構(gòu)使其具有很多缺陷，包括內(nèi)部電子顯微鏡才能見到的超顯微尺度的缺陷直至視覺可見的表面缺陷。金屬化就是克服玻璃缺陷的方法之一。它是通過改變玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)來達(dá)到目的。它具有微晶體和玻璃均勻分布特性，故又稱玻璃陶瓷或結(jié)晶化玻璃。金屬玻璃采用在極高冷卻速度（>10℃/分～6℃/分）的條件下冷卻玻璃熔料而制造。熱穩(wěn)定性好（包括耐熱沖擊性好）、使用溫度高等。既能符合現(xiàn)代包裝的要求，又將為未來玻璃包裝發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。第二節(jié)新型玻璃包裝容器及其加工技術(shù)一、無色透明且能遮隔紫外線的玻璃容器

在能引起內(nèi)容物變質(zhì)劣化的光線中，最為有害的是波長為280nm～400nm的紫外線。吸收紫外線的無色透明玻璃（UVA）加工方法。通過在玻璃中添加能吸收紫外線的金屬氧化物，同時(shí)利用顏色互補(bǔ)效應(yīng)，再添加某些金屬或其氧化物使帶有顏色的玻璃褪色。目前已商品化的UVA玻璃一般是添加氧化釩(V)、氧化鈰(Ce)兩種金屬氫化物。圖4-2UVA玻璃與普通玻璃紫外線透射率對(duì)比曲線圖（玻璃厚度3.5mm）二、預(yù)貼標(biāo)簽1．定義玻璃容器廠商預(yù)先就將有關(guān)標(biāo)簽加貼或預(yù)印在容器上，這稱之為“預(yù)貼標(biāo)簽”。2．分類在玻璃容器上預(yù)貼的標(biāo)簽一般有彈性標(biāo)簽、黏貼標(biāo)簽和直接印刷標(biāo)簽等；而黏貼標(biāo)簽又分壓貼黏性標(biāo)簽和熱敏黏性標(biāo)簽等。（1）壓貼黏性標(biāo)簽特點(diǎn)（2）熱敏黏性標(biāo)簽特點(diǎn)三、涂覆薄膜1．定義在玻璃容器表面涂覆一層聚合物薄膜稱為涂覆玻璃容器。這種薄膜可制成各種顏色和外表形狀，使玻璃的顏色種類最大限度地減少。2．優(yōu)點(diǎn)（1）聚合涂覆薄膜的厚度一般為5m～20m，不影響玻璃容器廢棄后的回收利用。（2）可防止容器之間因碰撞摩擦等引起玻璃瓶表面的損傷；（3）可遮蓋玻璃容器原有的細(xì)微傷痕，使容器的耐壓強(qiáng)度提高40%以上。四、生態(tài)玻璃瓶以廢玻璃為主要原料的玻璃容器稱為“生態(tài)玻璃瓶”。當(dāng)然嚴(yán)格意義上的“生態(tài)玻璃”要求廢玻璃的比例占90%以上。

第三節(jié)陶瓷一、陶瓷的性能陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性均好，能耐各種化學(xué)藥品的侵蝕，熱穩(wěn)定性比玻璃好，在250℃～300℃時(shí)也不開裂，耐溫性能優(yōu)良。二、包裝陶瓷的種類（1）粗陶瓷（3）瓷器（2）精陶瓷（4）炻器(shiqi)復(fù)習(xí)思考題四簡述玻璃包裝材料的特性及種類。