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可重复使用玻璃瓶 机电工程学院 包装111 吴雷 201110304103 摘要： 玻璃瓶在生活中随处可见，作于酒类包装的主要产品，不同于其它包装产品的一次性使用，且低廉的成本较好的性能稳定，造就了它的可重复使用性。 关键词：重复使用 玻璃瓶一、前言我国自古就有玻璃瓶，过去学界认为玻璃器在古代十分稀少，故应该只有少数统治阶级才可能拥有及使用。但近来研究则认为古代玻璃器生产和制造都不难，惟不易保存故后世所见稀少。玻璃瓶是我国传统的饮料包装容器，玻璃也是一种很有历史的包装材料。在很多种包装材料涌入市场的情况下，玻璃容器在饮料包装中仍占有着重要位置，这和它具有其它包装材料无法替代的包装特性分不开。 图1-1 图1-21、玻璃瓶回收玻璃瓶每年的回收量都在增加，但是这个回收的数量是巨大的，不可估量的。据玻璃包装协会称：回收一个玻璃瓶所节省的能量，大约可以让一个100瓦的灯泡点亮4个小时，可以让一台电脑运行30分钟，可以看20分钟的电视节目，因此回收玻璃是一件意义重大的事情。玻璃瓶回收节省能源，减少堆填区的垃圾容量，可以为其他产品提供更多的原料，当然也包括玻璃瓶。根据美国的化学产品理事会的国家消费塑料瓶报告，2009年大约有25亿磅的塑料瓶被回收，回收率仅达到28%。回收玻璃瓶 既简单又有益处，符合可持续发展战略，可以节省能源，保护自然资源。那么让我们看看回收玻璃瓶的好处有哪些？首先可以提高效率。人们回收来的玻璃瓶主要用于制成新的玻璃瓶容器。一个玻璃瓶容器是由70%回收来的玻璃瓶组成。据行业评估，大约有80%回收来的玻璃瓶最终制成新的玻璃瓶容器。其次可以保护环境。被扔进垃圾桶里的玻璃瓶需要100万年才可以分解。相反，仅仅需要30天时间就能让你回收的玻璃瓶出现在新的玻璃瓶容器货架上。再次，回收玻璃瓶可以节省能源。制作新的玻璃瓶需要在极高的温度下加热沙子和其他原材料，消耗大量的能源，会造成很多的工业污染。最后，可以保护自然资源。每回收一吨的玻璃瓶可以节约一吨的原材料去加工成新的玻璃瓶，包括1300磅的沙子，410磅的纯碱和380磅的石灰石。玻璃瓶回收是非常有益的也很简单。因为玻璃瓶是由自然资源如沙子，石灰石等的混合物制成，不容易和其他物质发生化学反应。所以，回收玻璃瓶很安全。此外，作为制作新玻璃瓶的主要成分，回收的玻璃瓶有很多商业用途-制作装饰瓷砖，景观材料，重建侵蚀的海滩等。回收玻璃瓶业非常简单，将废弃的玻璃瓶放到附近的回收点就可以了。2、玻璃瓶的主要特点 玻璃瓶无毒、无味；透明、美观、阻隔性好、不透气、原料丰富普遍，价格低，且可多次周转使用。并且具有耐热、耐压、耐清洗的优点，既可高温杀菌，也可低温贮藏。正是由于其具有诸多优点，因此成为啤酒、果茶、酸枣汁等许多饮料首选的包装材料。全球71%的啤酒灌装在玻璃啤酒瓶中，而中国也是世界上玻璃啤酒瓶使用比例最高的国家，占全球玻璃啤酒瓶的55%，每年已超过500亿个，玻璃啤酒瓶作为啤酒包装的主流包装，历经了啤酒包装的百年沧桑巨变，仍以它稳定的物质结构，无污染，价格低等优点受到了啤酒行业的青睐，“当企业想要包装拥有漂亮的外观，同时能给人冰凉的触感时，玻璃瓶就是首选的包装。总体来说，玻璃瓶仍然是啤酒企业惯用的包装。”为啤酒包装做出了巨大的贡献，大多数人都喜爱用它。3、玻璃瓶的主要缺点 玻璃瓶是我国传统的饮料包装容器，玻璃也是一种很有历史的包装材料。在很多种包装材料涌入市场的情况下，玻璃容器在饮料包装中仍占有着重要位置，这和它具有其它包装材料无法替代的包装特性分不开。玻璃瓶作为包装材料主要用于食品、油、酒类、饮料、调味品、化妆品以及液态化工产品等，用途非常广泛。玻璃瓶也有它的缺点，如重量大、运输存储成本较高、不耐冲击等。玻璃瓶的主要原材料是天然矿石、石英石、烧碱、石灰石等。玻璃瓶具有高度的透明性及抗腐蚀性，与大多数化学品接触都不会发生材料性质的变化。玻璃瓶制造工艺简便，造型自由多变，硬度大，耐热、洁净、易清理，并具有可反复使用等特点。首先要设计确定并制造模具，玻璃瓶原料以石英砂为主要原料，加上其他辅料在高温下溶化成液态，然后精油瓶注入模具，冷却、切口、回火，就形成玻璃瓶。琉璃瓶一般有刚性标志，标志也由模具形状制成。玻璃瓶的成型按照制作方法可以分为人工吹制、机械吹制和挤压成型三种。主要缺点有以下两点。 1.质巨与质脆玻璃瓶学份容积的容器质虽较金属罐和迎料容器大;质脆易导致破损。目前碳酸饮料瓶装线速度超过200瓶/分、介这样的速度F，瓶子破损巴成严重问题，从而导致玻璃瓶实际包装费用和管理费川较其他存BS向i为此，近年来针对玻璃瓶的缺点，开发了诸如轻量化的成型、涂料以及强化技术，使制瓶技术有了进止发展。 2.透光性引起内容物劣化特别是瓶装果蔬汁饮料，由于长时间直接或间接受到光线影响，极易引起褪色或风卯的变化。光通过玻璃瓶时部分被吸收，部分透过的光便使内装物中的维午素、色素、精汕和其他成分发生劣化。光中紫外线(390nM以下波反)的危害较大，应根据包装饮料成分的不同而定.不能概而论。对于光敏感性饮料，特别是某些果蔬汁饮料，容易色素氧化褪色、维生素减少等。应选用不能透过紫外线，可视光线透过率低的有色玻璃瓶。虽然内容物可视度有所降低。但性能有所提高，保持内装物的质量。2、 玻璃瓶制作工艺 1.配料，按照设计好的料方单，将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。 2 熔制，将配好的原料经过高温加热，形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型：一种是坩埚窑，玻璃料盛在坩埚内，在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚，大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的，现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑，玻璃料在窑池内熔制，明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在13001600C。大多数用火焰加热，也有少量用电流加热的，称为电熔窑。现在，池窑都是连续生产的，小的池窑可以是几个米，大的可以大到400多米。 3 成形，是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行，这是一个冷却过程，玻璃首先由粘性液态转变为可塑态，再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。 A 人工成形。（1）吹制，用一根镍铬合金吹管，挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球（划眼镜片用）等。（2）拉制，在吹成小泡后，另一工人用顶盘粘住，二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。（3）压制，挑一团玻璃，用剪刀剪下使它掉入凹模中，再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。（4）自由成形，挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。 B 机械成形。因为人工成形劳动强度大，温度高，条件差，所以，除自由成形外，大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外，还有（1）压延法，用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。（2）浇铸法，生产光学玻璃。（3）离心浇铸法，用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中，由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上，旋转继续进行直到玻璃硬化为止。（4）烧结法，用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂，在有盖的金属模具中加热，玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。此外，平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属（锡）表面上形成平板玻璃的方法，其主要优点是玻璃质量高（平整、光洁），拉引速度快，产量大。 4 退火，玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化，这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直接冷却，很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂（俗称玻璃的冷爆）。为了消除冷爆现象，玻璃制品在成形后必须进行退火。退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。 此外，某些玻璃制品为了增加其强度，可进行刚化处理。包括：物理刚化（淬火），用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等；和化学刚化（离子交换），用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。刚化的原理是在玻璃表面层产生压应力，以增加其强度。三、易拉罐和玻璃瓶的优缺点对比 世界范围内日益膨胀的包装消费，在饮料工业中表现得最为明显。消费者们正以日益上涨的速度饮用啤酒、汽水、瓶装水和其他装在一次性容器中的饮品。为了盛装饮品每年制造和扔掉了至少2万亿个瓶子、罐头盒、纸箱和塑料杯。美国是罐装饮料的头号消费者，美国以罐头的形式扔掉的铝几乎比其他个发达国家为各种目的所消耗的铝还要多。在日本，制造饮料罐是增长最快的使用铝的行业。可见包装饮料和罐装食品消耗了大量的能源和资源。我们平常用的包装饮料容器，如可重复使用的玻璃瓶和一次性金属易罐，由于人们往往只看到它们被消费然后被遗弃一瞬间，于是很容易产生这样的看法，即玻璃瓶一定比易拉罐有利于环境。殊不知这样的判断可能是非常武断的，因为消费和被抛弃仅仅是这些包装容器整个寿命周期中短暂的一瞬。在它们各自的原料被挖掘加工成容器，以及在食品厂用来包装食品， 再将包装好的食品运输分销至消费者，甚至在消费者家中如何储藏等所有环节上，它们都对环境造成影响。 易拉罐和玻璃瓶，它们各自的优缺点如下表1-1。 易 拉 罐玻璃瓶优点1. 不易破碎2. 质量比玻璃瓶轻得多（355ml罐重仅14g）3. 一次性包装，原材料有效回收4. 能很好地码垛5. 不透光、无光照口味6. 封罐后进行巴氏杀菌7. 外观精美，档次较高1. 密封性能好，无异味，无浸出物产生2. 包装食品后可进行二次灭菌3. 有较长的货架寿命4. 可回收，多次重复使用缺点1. 成本较高，对销售有一定制约2. 运送空包装体积大、运费贵3. 由于内壁层使用涂料，消费者对其安全性仍有顾虑，且酸性较大的饮料不易使用，否则易被腐蚀而造成渗漏和变质。1. 笨重，增加包装运输费用2. 易破损3. 隔光性能差，受光线影响大，食品易变色和氧化4. 在瓶身上很难印出理想的标色及商标，一般要另印商标标色粘贴5. 包装饮料后要另加盖6. 废弃后悔产生大量的固体垃圾四、玻璃瓶的发展前景 使用玻璃瓶至少有两个好处：一、节约了资源，减少了污染，保护了环境。一次性使用的塑料瓶和易拉罐等，产生了不少白色污染和金属污染，对环境产生了一定的影响；玻璃瓶则不同，只要不破就能不断回收再利用，它是最环保的盛奶用具。二、降低了产品的成本，让利给了消费者。塑料鲜奶瓶约占产品生产成本的20左右，而玻璃瓶回收再利用的成本极低。以玻璃瓶替代塑料瓶，是最经济的办法。当然也得注意使用周期避免炸瓶现象。从国际市场来看，瓶罐玻璃制品作为食品、饮料、医药、日化、文教、科研等行业和部门的配套用包装瓶，范围大，用量广，是不可缺少的包装容器。然而，我国与国际人均包装瓶消费量存在很大差距，即使到2010年实现总产量达到1320万吨，仍与国际消费水平存在一定距离。因此，瓶罐玻璃制品有很大的发展前景，随之而来的便是日用玻璃瓶机械行业的发展。五、总结 现在市场上主要有塑料瓶、易拉罐、玻璃瓶等。然而只有玻璃瓶是可以重复使用的，由于玻璃瓶罐具有透明度、化学稳定性好、价格便宜、外观美观、易于生产制造、能够多次回收使用等优点，所以尽管遇到其它包装材料的竞争，玻璃瓶罐仍具有其他包装材料不能代替的特点。并且玻璃瓶罐是一种有益人类健康的包装容器会逐渐成为广大消费者的共识，也会成为玻璃瓶罐发展的新的机遇。 参考文献【1】Cost benefits from standardization of the packaging glass bottles Computers & Industrial Engineering, Volume 62, Issue 3, April 2012, Pages 693-702【2】Lingual ischemia following tongue entrapment in a glass bottleThe Journal of Emergency Medicine, Volume 15, Issue 5, SeptemberOctober 1997, Pages 637-63【3】Evaporation of solvent in one-bottle adhesives Journal of Dentistry, Volume 28, Issue 6, August 2000, Pages 437-440【4】Thermal Shock Resistance of Mi