《玻璃包装材》ppt课件

1、第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料 玻璃的定义及分类 定义 广义包括：无机玻璃和有机玻璃两大类。 这里玻璃指无机玻璃。 定义：介于晶态和液态之间的一种特殊形状，由熔融体过冷而得，其内能和构形熵高于相应的晶态，其构造为短程有序和长程无序。 组成及分类 元素玻璃 玻璃 卤化物玻璃 氧化物玻璃：工业消费的商品玻璃的主要种类。 硫属玻璃等 玻璃的命名 由两种以上玻璃构成体氧化物组成的玻璃，以其含量多少来命名。举例：在SiO2 , B2O3 , Al2O3 作玻璃构成体构成的玻璃中，假设氧化物含量SiO2 B2O3 Al2O3 叫做铝硼硅酸盐。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第一节 玻璃的构造

2、 一、晶体与玻璃晶体与玻璃的比容-温度曲线比容温度玻璃态晶态熔融态液态过冷熔体TgTm第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料2、Na2O-CaO-SiO2系玻璃构造第一节 玻璃的构造 第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料3、普通玻璃构造 普通玻璃组成含有Na2O12%16%，CaO 6%12%， SiO266%75%，还有少量Al2O3 , MgO等氧化物，属钠钙系玻璃。第一节 玻璃的构造 第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第二节 玻璃的物理性能决议于 构成玻璃的原子质量 也与原子的堆积及配位数有关。 玻璃构造严密，密度增大。反之，那么降低。各类玻璃密度相差甚大。 密度最小的石英玻璃为2

3、.21g/cm3 含有大量氧化铅的重燧石玻璃密度达6.5g/cm3 普通玻璃密度在2.5g/cm3左右一密度第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料二硬度硬度是固体资料抵抗另一种固体深化其内部而不产生剩余形变的才干。玻璃的硬度主要决议于原子半径、电荷大小及堆积密度。第二节 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料三机械强度玻璃是一种脆性资料， 其机械强度普通用耐压、抗张、 抗冲击强度等表示。 分实际强度和实践强度。第二节 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料粘度：是表征流体内摩擦力或者表示妨碍液体流动性质的物理量。AFvy流体的粘度f=.A.(dv/dy) 式中：f内

4、摩擦力 A液层面积 dv/dy垂直于流体挪动 方向上的速度梯度。比例系数叫做内摩擦系数或粘度。=(f/A)/(dv/dy)=/(dv/dy)式中： 粘性液体流动时的剪切应力 粘度，单位泊P),或用Pa .s表示。 10P=1Pa .s四玻璃的粘度第二节 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料 在玻璃加工工艺中，经常把粘度在10105 Pa .s102106P范围内随温度变化的快慢叫做玻璃的料性。长性玻璃料性长的粘度随温度变化慢；短性玻璃料性短的粘度随温度变化快。留意四玻璃的粘度第二节 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料定义：物体把热能传送给温度较低方向的才干，称

5、为导热性。玻璃是热的不良导体。高温时主要是辐射传热；低温时那么以热传导为主。玻璃的导热性与组成有关。 引入SiO2 , B2O3 , Al2O3 等氧化物时，导热性添加。 引入一价和二价金属氧化物时，导热性降低。玻璃的导热性第二节 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料六玻璃的光学性质 玻璃有优良的光学性能，其光学性质包括折射、反射和透射。取决于玻璃的组成，与制造工艺与光的波长有关。对于玻璃容器，透明的玻璃包装可以促进产品的销售。可见光与紫外光的穿透可加速玻璃容器中有些产品的蜕变。第二节 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料 玻璃的化学稳定性是指玻璃抗耐气体、水、

6、酸、碱或其他化学试剂、药物溶液等侵蚀的才干。 普通玻璃具有极好的化学惰性，但成分中的Na2O及其他金属离子能溶于水，而导致玻璃的侵蚀及与其接触的溶液的pH值发生变化。玻璃水潮湿空气酸碱七玻璃的化学稳定性第二节 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料5、玻璃化学稳定性测试 粉末法用水、酸或碱溶液对一定颗粒度和一定质量的 玻璃粉末进展侵蚀，然后再选择适当方法测定 其浸蚀量。粉末法是对玻璃新的断面的浸蚀，能较客观反映玻璃本身的化学稳定性。 外表法对一定外表积的玻璃试样或容器，用水、酸或 碱溶液进展浸蚀的测定方法。具有与实践运用条件接近的优点。玻璃外表形状会随时遭到周围气氛的影响。第二节

7、 玻璃的物理性能第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工一.玻璃的熔制和成型 一、玻璃的熔制 1、玻璃熔炉 又叫玻璃熔窑。有两种类型：池窑和坩埚窑。 熔制温度为15001600。 由耐火资料制成，规格用面积表示，炉壁寿命3年。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工一.玻璃的熔制和成型 2、玻璃熔制过程 硅酸盐构成阶段 反响在较大程度上是在固态下进展的，这一阶段终了时，配合料变成了由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。 在800-900完成。 玻璃构成阶段继续加热，硅酸盐与剩余二氧化硅相互熔解，烧结物变成了透明体，化学组成和性质不稳定。 温度

8、在1200-1250之间。 廓清阶段 温度提高，粘度逐渐下降，玻璃液中的可见气泡渐渐跑出，进入炉气，即所谓廓清过程。 温度1400-1500。 粘度维持在100P左右。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工 均化阶段 玻璃的化学组成和折射率趋向一致的阶段叫均化。 温度稍低于廓清阶段。 冷却阶段 玻璃的质量到达了要求，冷却玻璃液使温度下降200300。 冷却后温度约为1200。 粘度添加到可向供料机供料所需数值1000P)。 熔制过程是延续作业，5个阶段在熔炉的不同部位进展。一.玻璃的熔制和成型2、玻璃熔制过程第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成

9、型与加工 二)、玻璃容器的成型 1、玻璃粘度随温度的变化及特征温度 粘度随温度下降而增大的特性是玻璃制品成型和定型的根底。 在玻璃消费中常把不同阶段的特征粘度值及对应的特征温度作为工艺参数和监测工艺过程的操作点加以控制。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工熔点：又叫熔融温度，玻璃熔点是一个温度范围。成型操作点：在操作点到软化点的温度范围内，粘度变化猛烈，玻璃在此范围成型。对瓶罐玻璃，成型开场料滴和终了的粘度分别为103P和107P，对应温度分别为1200和760左右。软化点：是玻璃不能形变的最高温度。退化点：原子有足够的分散速度，可以在短时间内消除玻璃剩余应力。应

10、变点：玻璃开场变为脆性固体。在应变点附近由于粘度添加，引入的应力将成为剩余应力留在硬化玻璃中。二)、玻璃容器的成型第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工二)、玻璃容器的成型第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工三、成型缺陷玻璃容器成型后，能够存在许多缺陷，一些来自玻璃原料，一些来自模具、成型操作。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工 三、玻璃容器的退火及外表处置 玻璃在成型后冷却过程中产生的剩余热应力使瓶罐的机械强度和热稳定性大大降低，甚至自行破裂，玻璃容器及制品的退火就是消除玻璃中剩余热应力的热处置过程。

11、玻璃瓶罐中的应力 永久应力 当玻璃冷却到室温，温度梯度消逝后依然存在的应力称为永久应力或剩余应力。 产生的根本条件：冷却的速度快，开场冷却的温度在玻璃应变点之上。 除非经退火处置，否那么永久应力将不断存在于玻璃制品中。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工 暂时应力 玻璃中随温差的存在而存在，随温差的消逝而消逝的热应力称为暂时应力。 产生的根本条件：冷却速度快，而开场冷却时的温度低于玻璃应变点。 普通来说，暂时应力不会对玻璃制品呵斥损害，假设温度急剧变化产生的暂时应力超越玻璃的机械强度时，也能使玻璃破裂。 玻璃瓶罐的退火 是指消除或减小玻璃中的剩余应力至允许值的热处

12、置过程。 任何玻璃制品在加工过程中都存在着剩余热应力或永久应力。三、玻璃容器的退火及外表处置第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工 退火温度选择 退火温度范围：在转变温度Tg以下的适当温度范围内，玻璃的构造基团仍能位移，因此可以消除玻璃中的热应力。 普通普通玻璃上限选为粘度为1011P的600 左右，下限选为粘度为1013P的540 左右。 上限退火温度下，经3分钟能消除应力的95%，下限退火温度下，经3分钟能消除应力的5%。 退火工艺 包括加热、保温、缓慢降温及快速降温4个阶段。 退炽热处置工艺有一次退火和二次退火之分。 玻璃瓶罐成型后立刻进入退火炉的热处置称为一

13、次退火。玻璃制品在冷却后再进展退火的叫二次退火。 退炽热处置在退火炉中进展的。三、玻璃容器的退火及外表处置第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工 玻璃外表处置技术 只引见与退火有关的外表处置技术 主要包括消除外表裂纹的酸处置、火抛光、涂层、玻璃外表硫霜化反响、双层涂敷工艺。 酸处置：用氢氟酸或与硫酸配制成混合酸处置玻璃外表，以腐蚀掉外表微小裂纹或使裂纹尖端半径增大，以提高玻璃强度。 火抛光：加热玻璃至软化温度左右，借外表张力使裂纹愈合，俗称火抛光或同相处置。 涂敷有机化合物：在玻璃外表涂敷有机硅或其他有机化合物，构成坚实的有机硅薄膜，使外表裂纹愈合的方法，俗称异相愈

14、合。三、玻璃容器的退火及外表处置第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料第三节 玻璃容器的成型与加工 硫霜化反响：玻璃制品在退火过程中部分碱性氧化物能与炉气中的酸性气体发生反响，洗去粉霜后在玻璃外表上富集了二氧化硅，提高的玻璃稳定性。 双层涂敷工艺：是一项先进技术。通常也在退火炉中进展，涂敷有机化合物之前，先涂敷一层金属氧化物，如氧化锡、氧化钛等。在退火炉的热端参与金属涂敷层，在冷端参与有机硅等有机化合物。大大提高了抗冲击性能和化学稳定性。玻璃外表处置技术三、玻璃容器的退火及外表处置第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料4. 强化玻璃与轻定量玻璃 强化玻璃又叫钢化玻璃。 玻璃的强化技术是根据玻璃

15、的抗压强度比抗拉强度高的原理而设计的，采用热处置或离子交换方法，将能抵抗拉应力的压应力层预先置入玻璃外表，使玻璃在遭到拉应力时，首先抵消外表层的压应力。 玻璃的强化技术与双层涂敷工艺相结合，开发研制了高强度轻量玻璃容器，成为当今玻璃包装资料的一个主要开展方向。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料4. 强化玻璃与轻定量玻璃 玻璃强化技术 玻璃外表的热处置 经过热处置然后急冷制造钢化玻璃的技术是较早采用的强化玻璃的方法，也叫风冷强化法。 根本作法是用冷空气或油浴急剧冷却处于高温但尚未软化的玻璃。20 10 0 10 20压应力张应力120 80 40 0 40 80 120外表内部外表钢化玻璃的

16、外表与内部剩余应力截面图第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料4. 强化玻璃与轻定量玻璃 化学强化处置 在玻璃外表进展离子交换使玻璃强化的方法统称为化学钢化。 原理是把玻璃组成中的Na+置换为半径较大的K+，由于这种置换作用，将其抵抗拉应力的压应力层预先置入玻璃外表，实现了玻璃强化的目的。 将普通玻璃置于欲置换离子的熔岩中，在高温下进展离子交换处置是一种使玻璃化学钢化的方法。第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料 轻量玻璃容器 重容比 玻璃瓶罐的分量与其容积之比。常用W(g)/C(ml)表示。 是评价同样容积的瓶子分量大小的参数。 玻璃瓶重与壁厚有关。 分量瓶是指平均壁厚为3.5mm玻璃瓶。 轻量瓶壁厚平均为22.5mm。4. 强化玻璃与轻定量玻璃第十章第十章 玻璃包装资料玻璃包装资料 轻量瓶的级 可以阅历公式来表示轻量瓶的级别或轻量级的程度 L=0.44WV-0.77 式中：L为轻量化级；W为瓶重；V为瓶容积(ml)。轻量瓶的轻量化级L级别L级别1.4重重量量级级0.71轻轻量量级级11.4标标准准重重量量级级 0 0. .7 7超超轻轻量量级级4. 强化玻璃与轻定量玻璃第十章第十