Varianter av flaskeglass
Det finnes mange typer flaskeglass, og det er mange klassifiseringsmetoder.
(1) I henhold til formen er det runde, ovale, firkantede, rektangulære, flate og spesialformede flasker (andre former), blant hvilke runde er de vanligste.
(2) I henhold til størrelsen på flaskemunningen er det flasker med bred munn, liten munn og spraymunn. Flasker med en indre diameter på mindre enn 30 mm kalles småmunnflasker, som ofte brukes til å holde på ulike væsker. Flasker med en indre diameter på mer enn 30 mm og ingen eller få skuldre kalles flasker med bred munn, som ofte brukes til å holde halvflytende, pulveriserte eller blokkholdige faste stoffer.
(3) I henhold til støpemetoden er det støpte flasker og rørflasker. Støpte flasker lages direkte av glassvæske i en form; tubeflasker lages ved først å trekke glassvæske inn i et glassrør og deretter bearbeide det til form (penicillinflasker med liten kapasitet, tablettflasker osv.).
(4) I henhold til fargen på flasker er det fargeløse, fargede og opaliserende flasker. De fleste glassflasker er klare og fargeløse, noe som kan holde innholdet i et normalt bilde. Grønne flasker brukes vanligvis til å holde drikkevarer; brune flasker brukes til å holde medisiner eller øl. De kan absorbere ultrafiolette stråler, noe som er gunstig for bevaring av innholdet. USA fastsetter at den gjennomsnittlige veggtykkelsen til fargede glassflasker og -krukker skal gjøre transmittansen av lysbølger med en bølgelengde på 290~450nm mindre enn 10%. Noen få kosmetikk, forsvinningskremer og salver lagres i opaliserende glassflasker og krukker. I tillegg er det fargede glassflasker som rav, lys cyan, blå, rød og svart.
(5) I henhold til formålet er det ølflasker, hvitvinsflasker, drikkeflasker, kosmetikkflasker, krydderflasker, tablettflasker, hermetiske flasker, infusjonsflasker og pedagogiske flasker.
(6) I henhold til brukskravene til flasker og krukker, finnes det engangsflasker og krukker og resirkuleringsflasker og krukker. Engangsflasker og -krukker brukes en gang og kastes deretter; resirkulerte flasker og krukker kan resirkuleres flere ganger og brukes i rotasjon.
Klassifiseringen ovenfor er ikke veldig streng. Noen ganger kan samme flaske ofte klassifiseres i flere typer, og i henhold til utviklingen av funksjonene og bruksområdene til glassflasker og krukker vil variasjonen øke dag for dag.
Ytelse av flaskeglass
Ulike glassprodukter har ulike krav til glassytelse på grunn av deres ulike bruksområde og funksjoner. Det finnes mange typer flaskeglass og et bredt spekter av bruksområder. For flaskeglassprodukter inkluderer de viktigste ytelseskravene mekaniske egenskaper, kjemiske egenskaper, termiske egenskaper, optiske egenskaper, overflateegenskaper og andre krav.
Mekaniske egenskaper til flaskeglass
(1) Flaskeglass skal ha en viss mekanisk styrke Flaskeglass vil bli utsatt for ulike påkjenninger på grunn av ulike bruksforhold. Generelt kan det deles inn i intern trykkstyrke, varmestøtmotstand, mekanisk slagstyrke, flasketippstyrke, vertikal belastningsstyrke, etc. Men fra perspektivet om å få glassflasker til å gå i stykker, er den direkte årsaken nesten alltid mekanisk påvirkning. spesielt når glassflasker gjentatte ganger blir riper og støt under transport og fylling. Derfor bør glassflasker være i stand til å motstå generelle indre og ytre påkjenninger, vibrasjoner og støt som oppstår under fylling, lagring og transport. Styrken på flaskeglass varierer litt avhengig av om det er en gassfylt flaske eller en ikke-gassfylt flaske, en engangsflaske eller en resirkulert flaske, men det må være trygt å bruke og ikke sprekke. Ikke bare bør trykkmotstanden kontrolleres før du forlater fabrikken, men styrkereduksjonsproblemet med resirkulerte flasker under resirkulering bør også vurderes. Ifølge utenlandske data, etter 5 bruk, reduseres styrken med 40% (kun 60% av den opprinnelige styrken); etter 10 bruk er styrken redusert med 50 %. Derfor, når du designer flaskeformen, er det nødvendig å vurdere at glassstyrken har en tilstrekkelig sikkerhetsfaktor for å unngå at flasken "eksploderer" og skader mennesker.
(2) Faktorer som påvirker den mekaniske styrken til flaskeglass Den ujevnt fordelte restspenningen i flaskeglasset reduserer styrken kraftig. Den indre spenningen i glassprodukter refererer hovedsakelig til termisk spenning, og dens eksistens vil føre til redusert mekanisk styrke og dårlig termisk stabilitet av glassprodukter.
Makro- og mikrodefekter i glass, som steiner, bobler, striper osv., forårsaker ofte indre belastninger på grunn av inkonsistent sammensetning med hovedglasssammensetningen og forskjellige ekspansjonskoeffisienter, og forårsaker dermed sprekker, som alvorlig påvirker styrken til glassprodukter.
I tillegg har riper og slitasje på glassoverflaten stor innflytelse på produktets styrke. Jo større og skarpere arrene er, jo mer betydelig reduksjon i styrke. Sprekker dannet på overflaten av flaskeglass er hovedsakelig forårsaket av riper på glassoverflaten, spesielt overflateriper mellom glass og glass. For flaskeglass som må tåle høyt trykk, slik som ølflasker og brusflasker, vil reduksjonen i styrke føre til at produktet sprekker under bearbeiding og bruk, så kollisjon, slitasje og slitasje bør være strengt forbudt under transport og fylling.
Tykkelsen på flaskeveggen er direkte relatert til den mekaniske styrken til flasken og dens evne til å motstå internt trykk. Hvis tykkelsesforholdet på flaskeveggen er for stort og tykkelsen på flaskeveggen er ujevn, vil flaskeveggen ha svake lenker, og dermed påvirke slagmotstanden og den indre trykkmotstandsytelsen. Den nasjonale standarden GB4544-1996 "Beer Bottle" fastsetter strengt at tykkelsesforholdet til flaskeveggen er<2:1. The optimal annealing temperature, insulation time and cooling time are different for different bottle wall thicknesses. Therefore, in order to avoid deformation or incomplete annealing of the product and ensure the quality of the bottle, the thickness ratio of the bottle wall should be strictly controlled.
Termiske egenskaper til flaskeglass
Under desinfeksjons- og steriliseringsprosessen må flaskeglass tåle drastiske temperaturendringer. Når strekkspenningen overstiger glassets styrke, vil det knekke. Derfor må den termiske stabiliteten til flaskeglass oppfylle kravene, ha en viss grad av termisk støtmotstand, og kunne tåle oppvarmings- og kjøleprosesser som vask og sterilisering.
Hovedfaktorene som påvirker den termiske stabiliteten til flaskeglass er som følger.
Den lineære ekspansjonskoeffisienten a til glass endres sterkt med endringen i sammensetningen, så den lineære ekspansjonskoeffisienten har en avgjørende betydning for den termiske stabiliteten til glass. Jo mindre den termiske ekspansjonskoeffisienten er til glass, desto bedre er dens termiske stabilitet, og jo høyere temperatur tåler prøven, og omvendt. Derfor kan enhver komponent som kan redusere den termiske ekspansjonskoeffisienten til glass forbedre den termiske stabiliteten til glass, slik som SiO2, B2O3, Al2 03, ZrO2, ZnO, Mg0 osv. Alkalimetalloksid R20 kan øke den termiske ekspansjonskoeffisienten til glass, så glass som inneholder en stor mengde alkalimetalloksider har dårlig termisk stabilitet.
Den termiske stabiliteten til glass er også relatert til tykkelsen på produktet. Jo tykkere veggen til et glassprodukt er, jo mindre er den plutselige temperaturforskjellen det tåler. Når det utsettes for termisk sjokk, genereres trykkspenning på overflaten av glasset, mens når det avkjøles raskt, dannes det strekkspenninger på overflaten av glasset. Trykkstyrken til glass er 10 ganger større enn strekkstyrken. Derfor, når man måler den termiske stabiliteten til glass, utføres eksperimentet vanligvis under betingelse av rask avkjøling.
Bråkjøling kan øke den termiske stabiliteten til glass med 1,5 til 2 ganger. Dette er fordi etter bråkjøling har overflaten av glasset jevnt fordelt trykkspenning, noe som kan oppveie strekkspenningen som genereres på overflaten av produktet når det avkjøles raskt.
Kjemiske egenskaper til flaskeglass
Under bruk er glassprodukter utsatt for korrosjon av vann, syre, alkali, salt, gass og ulike kjemiske reagenser og flytende medisiner. Glassets evne til å motstå disse korrosjonene kalles glassets kjemiske stabilitet. Ulike glassflasker og bokser brukes vanligvis i folks daglige liv. For flasker og bokser som inneholder vin, drikkevarer og mat bør de ha en viss kjemisk stabilitet, spesielt for saltvannsflasker og ampulleflasker som brukes i medisin. Kravene til kjemisk stabilitet er høyere, ellers vil komponentene i glasset oppløses i den flytende medisinen, og til og med peeling vil oppstå, noe som forårsaker viss skade på menneskekroppen.
Med formuleringen av grønne produktevalueringsstandarder og forbedringen av testteknologi, har påvisningen av skadelige stoffer i flaskeglass blitt strengere og strengere, spesielt EU bruker ofte grønne barrierer for å begrense eksporten av kinesiske produkter, noe som påvirker oppføringen av produkter inn på det internasjonale markedet. For dette formål har General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine og State Administration of Standardization lagt til de tillatte grenseverdiene for arsen og antimon basert på de tillatte grenseverdiene for bly og kadmium i IS{{0} }:2000 "Hule glassprodukter i kontakt med mat--tillatte grenseverdier for bly- og kadmiumoppløsning" i henhold til Kinas situasjon (tabell 2-1).
Faktorene som påvirker den kjemiske stabiliteten til glass er som følger.
① The water resistance and acid resistance of silicate glass are mainly determined by the content of silicon oxide and alkali metal oxide. The higher the silicon dioxide content, the greater the degree of interconnection between silicon oxide tetrahedrons, and the higher the chemical stability of the glass. As the content of alkali metal oxide increases, the chemical stability of the glass decreases. And as the radius of the alkali metal ion increases and the bond strength weakens, its chemical stability generally decreases, that is, water resistance Li+>Na+>K+.
② Når to alkalimetalloksider eksisterer i glasset samtidig, når den kjemiske stabiliteten til glasset en ekstrem verdi på grunn av den "blandede alkalieffekten", og denne effekten er mer tydelig i blyglass.
③ Når jordalkalimetaller eller andre toverdige metalloksider erstatter silisium og oksygen i silikatglass, vil også den kjemiske stabiliteten til glasset reduseres. Effekten av å redusere stabiliteten er imidlertid svakere enn for alkalimetalloksider. Blant toverdige oksider har BaO og PbO den sterkeste effekten på å redusere kjemisk stabilitet, etterfulgt av MgO og CaO.
④ I grunnglasset med en kjemisk sammensetning av 100SiO2+(33.3-x)Na2O+xRO(R2O3 eller RO2), etter å ha erstattet deler av Na2O med oksider som CaO, MgO, AlO3, TiO2, ZrOz og BaO i rekkefølge, rekkefølgen av vannmotstand og syremotstand er som følger.
Water resistance: ZrO2>AlO3>TiOz>ZnO>MgO>CaO>BaO.
Acid resistance: ZrO2>Al2O3>ZnO>CaO>TiOz>MgO>BaO.
Blant glasssammensetninger har ZrO₂ den beste vann- og syrebestandigheten, samt den beste alkaliresistensen, men er vanskelig å smelte. BaO er ikke bra i begge tilfeller.
Blant treverdige oksider vil aluminiumoksid og boroksid også ha et "boranomali"-fenomen når det gjelder glassets kjemiske stabilitet.
I natrium-kalksilikatglass xNa2O·yCaO·zSiO2, hvis oksidinnholdet møter forholdet (2-1), kan man få et ganske stabilt glass.
Oppsummert kan ethvert oksid som kan styrke glassstrukturnettverket og gjøre strukturen komplett og tett, forbedre den kjemiske stabiliteten til glasset; ellers vil det redusere den kjemiske stabiliteten til glasset.
Optiske egenskaper til flaskeglass
Flaskeglass kan effektivt kutte ultrafiolette stråler og forhindre forringelse av innholdet. For eksempel vil øl produsere en lukt etter å ha blitt utsatt for lys med bølgelengde under 550nm (blått lys eller grønt lys), som er den såkalte sollyslukten. Kvaliteten på matvarer som vin og saus vil også bli påvirket etter å ha blitt utsatt for ultrafiolette stråler under 250nm. Tyske forskere foreslo at den fotokjemiske effekten av synlig lys gradvis svekkes fra grønt lys til lange bølger og ender ved omtrent 520nm. Med andre ord er 520nm den kritiske bølgelengden. Lys kortere enn denne bølgelengden vil ha en fotokjemisk effekt på innholdet i flasken, og føre til at øl blir skadet. Derfor kreves flaskeglass for å absorbere lys under 520nm, og brune flasker har best effekt.
Når melk utsettes for lys, produserer den "lett lukt" og "lukt" på grunn av generering av peroksider og påfølgende reaksjoner. Vitamin C og askorbinsyre reduseres også. Vitamin A, vitamin B2 og vitamin D har også lignende situasjoner. Hvis en komponent som absorberer ultrafiolette stråler, men som har liten effekt på fargen, tilsettes glasssammensetningen, kan lysets innvirkning på melkekvaliteten unngås.
For flasker og bokser som inneholder medisiner, kreves det 2 mm tykt glass for å absorbere 98 % av bølgelengden på 410 nm og overføre 72 % ved 700 nm, noe som kan forhindre fotokjemiske reaksjoner og observere innholdet i flasken.
Bortsett fra kvartsglass, kan de fleste vanlige soda-lime-silika-glass filtrere de fleste ultrafiolette stråler. Soda-lime-silica glass kan ikke overføre ultrafiolett lys (200~360nm), men kan overføre synlig lys (360~1000nm), noe som betyr at vanlig soda-lime-silica glass kan absorbere de fleste ultrafiolette stråler.
For å møte forbrukernes krav til gjennomsiktighet av glassflasker og bokser, er det best å få flaskeglasset til å absorbere ultrafiolette stråler uten å gjøre det mørkt i fargen. Tilsetning av CeO2 til sammensetningen kan oppfylle dette kravet. Cerium kan eksistere i to former, Ce3+ eller Ce4+, og begge ionene produserer sterk ultrafiolett absorpsjon. Japanske patenter rapporterer at en glasssammensetning inneholder 0.01%~1.0% vanadiumoksid og 0.05%~0.5% ceriumoksid. Når den utsettes for ultrafiolett lys, oppstår følgende reaksjon:
Ce3++V3+-Ce4++V2+
Etter hvert som eksponeringstiden øker, øker den ultrafiolette strålingsdosen, V2+-forholdet øker, og glassfargen blir dypere. Sake er for eksempel lett å forringes når den utsettes for ultrafiolett lys, og bruk av fargede glassflasker påvirker gjennomsiktigheten, og gjør det vanskelig å observere innholdet. Når CeO2 og V203 tilsettes, er glasset fargeløst og gjennomsiktig når lagringstiden er kort og ultrafiolett strålingsdosen er liten, men når lagringstiden er lang og ultrafiolett strålingsdosen er for høy, endrer glasset farge. Dybden på fargeendringen kan brukes til å bedømme lengden på lagringstiden.