玻璃包裝材料和容器ppt課件

1、第五章 玻璃包裝資料和容器n玻璃包裝資料的特點n玻璃的化學(xué)組成及主要性能n玻璃瓶罐的制造n玻璃容器的包裝強(qiáng)度及影響要素一、玻璃包裝資料的特點 玻璃發(fā)明與3000年前的埃及，是一種歷史悠久的包裝用材，玻璃容器的耗費量約占包裝資料總量的10%左右。作為包裝資料，其最顯著的特點表現(xiàn)為： 化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良，衛(wèi)生平安；對氣體、水、油等具有高阻隔性；光亮透明，能充分顯示內(nèi)裝食品的形和色；價錢廉價，易成型加工，易回收。 密度大，易破碎，印刷困難二、玻璃的化學(xué)組成及主要性能1、玻璃的化學(xué)組成 玻璃是由石英砂SiO2、純堿Na2CO3、石灰石CaCO3、長石鉀長石、鈉長石、鈣長石以及碎玻璃等為主要原料經(jīng)高溫爐約1

2、600熔融、凝固而成的固體物質(zhì)。 根據(jù)所用原料及化學(xué)成分不同，玻璃可分為：鈉鈣玻璃、鉛玻璃、硼硅酸鹽玻璃等。鈉鈣玻璃中Na2O、 CaO含量較高。因其最容易加工成型、本錢低廉，而成為瓶罐玻璃容器最常用的資料。2、玻璃的主要性能 玻璃是一種非晶態(tài)剛體物質(zhì)。它沒有明顯的軟化點。當(dāng)溫度升高時，玻璃就逐漸從接近固體的形狀變成接近液體形狀，表現(xiàn)出流動性。冷卻時相反。這種隨溫度變化的過程反映了其易于加工成型的特點。 性能表現(xiàn)如下： 化學(xué)性能：對絕大部分內(nèi)容物，玻璃是一種惰性資料。對包裝有嚴(yán)厲要求的食品和藥品可改用硼硅酸鹽玻璃。 物理力學(xué)性能：玻璃的抗壓強(qiáng)度高，但抗張強(qiáng)度低，表現(xiàn)出脆性高，抗沖擊強(qiáng)度很低的特

3、點。它的實際強(qiáng)度比金屬還大，可達(dá)10KPa。但由于其外表的細(xì)微傷痕、裂紋、刮傷等缺陷，其實踐強(qiáng)度僅為實際強(qiáng)度的1%。玻璃的強(qiáng)度主要取決于玻璃的外表情況細(xì)微傷痕、裂紋、刮傷。 光學(xué)性能：光亮、透明。內(nèi)容物可一目了然。為防止有害光線對內(nèi)容物的損害。通常采用著色的方法來處理琥珀色、紅色、綠色等。 耐熱性：玻璃具有很高的耐熱性，能經(jīng)受殺菌、消毒等高溫處置。但普通玻璃對溫度驟變產(chǎn)生的熱沖擊順應(yīng)才干差。 阻隔性：玻璃對氣體、液體及溶劑具有完全的阻隔性能。三、玻璃容器的包裝強(qiáng)度1、玻璃容器的破裂分析、玻璃容器的破裂分析 內(nèi)壓破裂內(nèi)壓破裂 破裂形狀以裂紋起破裂形狀以裂紋起點為中心，裂紋曲線向外呈點為中心，裂紋

4、曲線向外呈放射狀，裂紋端部為分叉形。放射狀，裂紋端部為分叉形。 外部沖擊破裂外部沖擊破裂 裂紋稍粗，破裂紋稍粗，破裂塊小。裂塊小。 熱沖擊破裂熱沖擊破裂 破裂多發(fā)生在瓶破裂多發(fā)生在瓶底部或瓶壁厚薄差別較大的底部或瓶壁厚薄差別較大的地方，裂紋粗、量少。地方，裂紋粗、量少。2 玻璃容器的包裝強(qiáng)度玻璃容器的包裝強(qiáng)度 玻璃容器的包裝強(qiáng)度目的主要包括內(nèi)壓強(qiáng)度、熱沖玻璃容器的包裝強(qiáng)度目的主要包括內(nèi)壓強(qiáng)度、熱沖擊強(qiáng)度、機(jī)械沖擊強(qiáng)度、垂直荷重強(qiáng)度及水錘強(qiáng)度。擊強(qiáng)度、機(jī)械沖擊強(qiáng)度、垂直荷重強(qiáng)度及水錘強(qiáng)度。 玻璃容器的包裝強(qiáng)度是其包裝運用中最重要的性能，玻璃容器的包裝強(qiáng)度是其包裝運用中最重要的性能，該性能除與玻璃

5、的質(zhì)量化學(xué)組成、外表及內(nèi)部缺陷該性能除與玻璃的質(zhì)量化學(xué)組成、外表及內(nèi)部缺陷有關(guān)外，容器的外形對強(qiáng)度起決議性作用。有關(guān)外，容器的外形對強(qiáng)度起決議性作用。內(nèi)壓強(qiáng)度內(nèi)壓強(qiáng)度 指容器接受最大內(nèi)部壓力的才干。它表達(dá)容器的綜指容器接受最大內(nèi)部壓力的才干。它表達(dá)容器的綜合強(qiáng)度。合強(qiáng)度。 P=* 2t / D P-內(nèi)壓強(qiáng)度內(nèi)壓強(qiáng)度 t -瓶壁厚度瓶壁厚度 D-瓶身直徑瓶身直徑 -玻璃強(qiáng)度玻璃強(qiáng)度 闡明瓶壁越厚，外形越接近圓形，且直徑越小，內(nèi)闡明瓶壁越厚，外形越接近圓形，且直徑越小，內(nèi)壓強(qiáng)度越大。壓強(qiáng)度越大。 啤酒、汽水瓶普通要求內(nèi)壓強(qiáng)度大于啤酒、汽水瓶普通要求內(nèi)壓強(qiáng)度大于1.2MPa，普，普通玻璃瓶大于通玻璃

6、瓶大于0.7MPa。 熱沖擊強(qiáng)度 指玻璃容器耐受冷熱溫度劇變不破碎的才干。玻璃瓶受急冷或急熱時，由于內(nèi)外熱脹冷縮的不均勻性，使瓶罐產(chǎn)生復(fù)雜的溫變應(yīng)力，當(dāng)熱應(yīng)力大于容器的抗張強(qiáng)度時，瓶壁破裂。罐頭瓶耐受急冷溫差普通要39。 瓶壁厚度越小，溫差越小，熱應(yīng)力越小，容器的熱沖擊強(qiáng)度越高。但瓶壁厚度小會導(dǎo)致其他強(qiáng)度下降。機(jī)械沖擊強(qiáng)度 指容器接受外部機(jī)械沖擊的才干。容器在遭到各種沖擊后翻倒、落下，在沖擊點產(chǎn)生部分應(yīng)力，呵斥容器破裂。 壁厚越大，機(jī)械沖擊強(qiáng)度就越大。瓶口部分的機(jī)械沖擊強(qiáng)度較小，應(yīng)盡量防止該部分遭到?jīng)_擊。 垂直荷重強(qiáng)度 玻璃瓶在罐裝、壓蓋、開蓋和堆垛時都遭到垂直負(fù)荷。玻璃容器接受垂直負(fù)荷的才干

7、即垂直荷重強(qiáng)度。它并非單純反映玻璃的抗壓強(qiáng)度，而是與瓶型有親密關(guān)系的綜合目的。容器肩部的曲率半徑越大，垂直荷重強(qiáng)度就越大。水錘強(qiáng)度 指玻璃容器底部接受短時內(nèi)部水沖擊的才干。包裝食品在運輸過程中遭到振動、沖擊時，容器內(nèi)能夠出現(xiàn)上端空氣受壓，底部部分地域構(gòu)成真空的景象，由此導(dǎo)致瞬間產(chǎn)生的宏大沖擊力沖擊底部，水錘強(qiáng)度缺乏會發(fā)生破損。四、影響玻璃容器強(qiáng)度的主要要素1、玻璃容器的橫截面 主要影響其內(nèi)壓強(qiáng)度。外形越復(fù)雜、強(qiáng)度越低；越接近圓形、強(qiáng)度越高。2、玻璃容器的肩部設(shè)計曲率半徑越大各項目的越加強(qiáng)。 3、玻璃容器的底部設(shè)計 該外形對各項強(qiáng)度目的影響較復(fù)雜，以第二種，瓶身向瓶底圓弧過渡的綜合強(qiáng)度較好。 4、瓶的外表及底面設(shè)計 在瓶外表圍繞容器有認(rèn)識地設(shè)計出的凸條狀或點狀防沖擊箍。防沖擊箍普通分布在最容易遭到?jīng)_擊的肩部和底部。它的作用主要是可以抵擋摩擦與沖擊，可使玻璃瓶的強(qiáng)度提高50%。 玻璃容器底面常設(shè)計成內(nèi)凹面，并且圍繞底面最外圈設(shè)計出點條狀凸出花紋。主要作用是添加容器的穩(wěn)定性；減少接觸面，減小溫差帶來的熱應(yīng)力；減少磨