化妆品玻璃瓶罐工艺技术-课件.ppt

1、专业角度Professional Focus玻璃瓶罐工艺技术化妆品瓶玻璃主要成分 日常生活中应用的玻璃大多是以SiO2为主要成分的硅酸盐玻璃，属Na2O-CaO-SiO2系统。普通玻璃组成含有Na2O（12%16%），CaO（6%12%），SiO2（66%75%），还有少量Al2O3,MgO等氧化物，属钠钙系玻璃。又称Na,Ca,Si 玻璃（苏打玻璃，石灰玻璃）、瓶罐玻璃，器皿玻璃。主料 （1）硅砂或石英粉 作用：引入SiO2，构成玻璃的网络骨架结 构。（2）纯碱（Na2CO3）作用：引入Na2O，还可以助熔。（3）石灰石（CaCO3）作用：引入CaO，还可以防止碱结晶，可提高玻璃的化学稳定性

2、。化妆品瓶玻璃原料 辅料（1）澄清剂 在高温时分解放出气体的物质，可促进玻璃中气泡的排除。一般为硫酸盐，如：CaSO4,Na2SO4。用量1%以下。（2）助熔剂 硝酸盐，硫酸盐。用量1%以下。化妆品瓶玻璃原料 特殊用料（1）无色玻璃 加入脱色剂。化学脱色剂（氧化剂）用澄清剂即可。物理脱色剂 两色互补而失色。TiO2，FeO使玻璃呈绿色。Mn+3着紫色，Se+2(硒)着浅玫瑰色，它们可与玻璃中浅绿色互补，CoO呈蓝色，可与绿色互补，增加玻璃的透明度。化妆品瓶玻璃原料玻璃的结构晶体与玻璃晶体结构中的原子、离子或分子的空间排列是规则有序的，不论从几个原子间距的微观尺度，还是从长距离的宏观尺度来观察，

3、晶体可以由构成它的最小结构单元(晶胞)重复周期性排列得到。玻璃的结构与晶体不同，虽然从几个原子间距的微观尺度来看，原子的排列也有规则，但从较长的距离观察时，原子排列没有可重复的周期性。人们通常把玻璃的这种结构特点叫做短程有序，长程无序。晶体与玻璃的不同结构特点决定了它们有许多不同的性质。晶体比容随温度的变化在熔点处突然下降即出现了不连续性。在熔点以上，晶体以液态形式存在，在熔点以下为晶态。玻璃没有确定的熔点，比容随温度连续变化到转变温度Tg，然后，曲线出现弯折，但变化仍然是连续的。在玻璃转变温度之上，玻璃以过冷熔体的状态存在，在转变温度以下为玻璃态。晶体与玻璃比容随温度变化的不同规律是由它们不

4、同的结构特点决定的。1.石英晶体与石英玻璃的结构2.晶体与玻璃的比热曲线3.普通玻璃的结构玻璃的主要性质玻璃的物理性质一、密度玻璃的密度主要涣定于构成玻璃的原子质量，也与原子的堆积及配伦数有关。玻璃的密度是一个对组成变化较敏感鲍性质，只要在组成上有微小变化，便能在密度上反映出来。因而密度是表征玻璃的一个重要物理量。二、硬度硬度是固体材料抵抗另一种固体深入其内部而不产生残余形变的能力。玻璃的硬度主要决定于愿子半径、电荷大小及堆积密度。在硅酸盐玻璃中，石英玻璃硬度最大。三、机械强度玻璃是一种脆性材料，它的机械强度一般用耐压、抗折、抗张、抗冲击强度等表示。玻璃的机械强度分为理论强度和实际强度。所谓理

5、论强度是指玻璃在不存在任何缺陷的理想情况下，能承受的最大负荷。四、玻璃的黏度黏度是表征流体内摩擦力或者表示阻碍液体流动性质的物理量！五、玻璃的热性质1、线性热膨胀系数2、玻璃的导热性与热冲击强度六、玻璃的光学性质玻璃的黏度粘度：是表征流体内摩擦力或者表示阻碍液体流动性质的物理量。f=.A.(dv/dy)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。AFvy流体的粘度 在玻璃加工工艺中，经常把粘度在10105 Pa.s（102106P）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

6、随温度变化慢；短性玻璃（料性短）的粘度随温度变化快。注意玻璃粘度曲线玻璃机械强度与结构的关系玻璃具有较高的化学稳定性。玻璃的化学稳定性是指玻璃抗耐气体、水、酸、碱或其他化学试剂、药物溶液等侵蚀的能力。一般玻璃具有极好的化学惰性，玻璃对碱抗力较差。高温受热，玻璃对碱抗力较差。高温受热，水也可以侵蚀玻璃，加压可使腐蚀加剧。如硅酸盐类玻璃长期受水水也可以侵蚀玻璃，加压可使腐蚀加剧。如硅酸盐类玻璃长期受水汽作用，能水解生成碱和硅酸汽作用，能水解生成碱和硅酸,俗称风化或碱花。俗称风化或碱花。Na2O2SiO2+(n+1)H2O2NaOH+2SiO2nH2O玻璃水潮湿空气酸碱玻璃的化学稳定性玻璃包装容器的

7、制造 习惯上，把玻璃包装容器称为玻璃瓶，按制造方法的不同将其分为模制瓶和管制瓶。普通玻璃瓶都属于模制瓶，广泛用于食品、日用化工产品、药品、化工产品的包装；管制瓶有安瓿和管制药瓶，专门用于医药品的包装。Furnace窑炉Sections 机组数Daily Tonnage日产能（吨）Energy能源（天然气）560Natural gas行业机状况8单1条6单3条6双1条玻璃事业部玻璃瓶罐的制造 玻璃瓶罐的生产工艺流程为：玻璃液的制备瓶罐成型退火表面处理检验、包装。使用使用热源热源火焰窑火焰窑燃烧燃料燃烧燃料电热窑电热窑电能电能火焰火焰电热窑电热窑燃料燃料-电能电能熔制熔制连续性连续性连续式连续式不

8、同部位同时进行，温度不同部位同时进行，温度制度稳定制度稳定间歇式间歇式同一部位不同时间依次进同一部位不同时间依次进行，温度制度周期性变动行，温度制度周期性变动余热回余热回收设备收设备蓄热式蓄热式预热温度预热温度9001200。有。有换向，温度有波动换向，温度有波动换热式换热式预热温度预热温度700900，火焰，火焰不换向，温度稳定不换向，温度稳定窑炉知识科普窑内火焰流窑内火焰流动方向动方向横火焰横火焰作横向流动作横向流动,与玻璃液流动方向与玻璃液流动方向垂直，有垂直，有2 2对以上小炉对以上小炉马蹄焰马蹄焰呈马蹄形流动呈马蹄形流动纵焰窑纵焰窑纵向流动，与玻璃液流动方向纵向流动，与玻璃液流动方向

9、平行平行熔化池和工熔化池和工作池之间火作池之间火焰空间分隔焰空间分隔形式形式不分隔不分隔完全连通完全连通半分隔半分隔部分分隔。花格墙、矮碹、吊部分分隔。花格墙、矮碹、吊墙等墙等.全分隔全分隔完全分隔完全分隔窑炉知识科普窑的规模窑的规模窑产量窑产量大型大型150t;中型中型:50100t;小型小型50t熔化面积熔化面积 大型大型60m2，中型，中型3159m2，小型小型30m2产品产品日用窑日用窑瓶罐、器皿、保温瓶、仪器、瓶罐、器皿、保温瓶、仪器、医用、电真空等玻璃医用、电真空等玻璃平板窑平板窑浮法窑、引上窑、平拉窑、压浮法窑、引上窑、平拉窑、压延窑延窑窖炉知识科普坩埚窑坩埚窑23窑炉知识科普蓄

10、热式马蹄焰玻璃池窑剖视图蓄热式马蹄焰玻璃池窑剖视图24窑炉知识科普加料口蓄热室平面图出料口工作部预热空气油喷嘴火焰熔化部蓄热室25蓄热式马蹄焰玻璃池窑平剖面图蓄热式马蹄焰玻璃池窑平剖面图窑炉知识科普熔化池工作池小炉供料道火焰空间油喷嘴预热空气烟气蓄热室格子砖流液洞花格墙蓄热式池窑立剖面图蓄热式马蹄焰玻璃池窑纵立剖面图蓄热式马蹄焰玻璃池窑纵立剖面图窑炉知识科普横火焰玻璃池窑内火焰照片横火焰玻璃池窑内火焰照片窑炉知识科普横火焰浮法玻璃池窑平剖面示意横火焰浮法玻璃池窑平剖面示意窑炉知识科普横火焰浮法玻璃池窑横立平剖面示意横火焰浮法玻璃池窑横立平剖面示意窑炉知识科普横火焰浮法玻璃池窑横立纵立剖面示意横

11、火焰浮法玻璃池窑横立纵立剖面示意窖炉知识科普玻璃液的制备玻璃液的制备1配料 玻璃瓶的性能在很大程度上取决于玻璃的化学组成。钠钙玻璃 一般瓶罐玻璃硼硅酸盐玻璃 当对玻璃的化学稳定性要求比较高时，如盐水瓶、化工上用的试剂瓶、酸瓶等。2玻璃的熔制（l）玻璃熔炉（2）玻璃的熔制过程硅酸盐形成阶段。玻璃形成阶段 澄清阶段 均化阶段 冷却阶段（1）硅酸盐形成阶段：8009000C（2）玻璃形成阶段：120012500C（3）澄清阶段：140015000C，粘度约100P。（4）均化阶段（5）冷却阶段：温度约为12000C，粘度约103P。玻璃熔制过程 玻璃的熔制玻璃瓶罐的成型玻璃瓶罐的成型 将圆柱形料滴制

12、成玻璃瓶罐的过程叫做成型。玻璃容器的成型经历了人工吹制成型、半机械化成型，达到了目前的机械化成型。机械化成型有供料和制瓶两个环节。1供料 供料就是将熔炉中熔制好的玻璃液连续不断、定时定量地供给成型机。滴料供料是目前机械化制瓶采用的方法。2制瓶 制瓶工业大多数采用行列式制瓶机。行列式制瓶机所生产的产品数量占全部玻璃瓶罐的80以上。1供料2制瓶（l）吹一吹法 吹一吹法是行列式制瓶机生产小口瓶的方法：（a）装料：由料碗落下的料滴，装入初型模中；（b）瓶口成型：补气形成瓶口和瓶颈；（c）吹成型坯：吹入压缩空气得到中空的型坯；（d）型坯翻送：移开闷头，打开初型模，用翻转机构把型坯翻转180转移到成型模中

13、；（e）吹气成型：型坯加热向成型模内吹压缩空气（正吹气），使玻璃紧贴成型模壁产生的硬化层。最后，打开成型模，用钳瓶机把已成型的瓶子从成型模中取出放在停置板上。（2）压一吹法（a）装料；（b）压成型坯；（c）型坯翻送。接下来在成型模一侧进行的操作与吹一吹法相同。压一吹法即可用于制造大口瓶也可制造小口瓶。（l）吹一吹法（2）压一吹法三、退火退火 在玻璃容器成型过程中，型坯受到的温度变化极不均匀，如玻璃与模具接触，受到急冷；出模后，为了防止制品变形，其冷却速度也较快。温度变化的不均匀，导致瓶体各处收缩不均匀，使玻璃表面和内部产生了应力。由于瓶体各处厚度不一致，各部位冷却情况不同，也会产生较多的应力。

14、创造一个温度适宜的外界环境，使玻璃容器在其中通过高温调整，各处化学组成均匀一致，把熔制过程中因温度不均、厚度不均和质地不均等原因而产生的应力降到最低限度。这个对成型后玻璃容器的热处理过程就是退火。1玻璃的退火温度 玻璃没有固定的熔点，当玻璃从熔融态冷却到脆性固态时，要经过一个转变温度区。在转变温度以下的一段温度范围内，玻璃的结构基团仍然能够进行位移，玻璃内部可产生微观粘滞性流动，使玻璃组织均匀化，消除玻璃中的残余应力，这个温度范围称为退火温度范围。2玻璃容器的退火工艺玻璃容器的退火是在退火炉中进行的。玻璃容器在退火炉中经历加热、保温、慢冷却及快冷却四个阶段。(1)加热阶段，玻璃容器进入退火炉中

15、以一定的速度被加热到退火温度。(2)达到退火温度后进行均热保温。在保温阶段，玻璃容器在退火温度下保持一段时间，使容器各部位温度均匀一致，尽可能消除内部剩余应力。(3)保温后进入慢冷阶段，此阶段要严格控制降温速率，以免产生新的应力。(4)温度下降到应变温度以后，进入快冷阶段。此时玻璃中只有暂时应力，不再产生永久性应力。退火工艺检验1玻璃瓶的缺陷（1）外观缺陷种类 裂纹；剥落、伤疵；变形；模子线；错位；表面粗糙；瓶壁厚薄不均匀；气泡；波纹。（2）规格和性能上的缺陷 质量不合格 容量不合格 规格尺寸不合格 应力不合格2玻璃瓶的检验项目（l）外观检验；（2）尺寸检验；（3）物理检验；（4）化学稳定性检验；（5）强度检验 检验项目检验要求重金属含量铅、镉、汞及六价铬总含量之和200mg/KG，不含砷内应力3级抗热震性42内表面耐水性HC3抗冲击力06J理化性能规定