玻璃包装材料和容器实用教案

1、二、玻璃的化学(huxu)组成及主要性能1、玻璃的化学组成 玻璃是由石英砂（SiO2）、纯碱（Na2CO3）、石灰石（CaCO3）、长石（钾长石、钠长石、钙长石）以及碎玻璃等为主要原料经高温炉（约1600）熔融、凝固而成的固体物质。 根据所用原料及化学成分不同，玻璃可分为(fn wi)：钠钙玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃等。钠钙玻璃中Na2O、 CaO含量较高。因其最容易加工成型、成本低廉，而成为瓶罐玻璃容器最常用的材料。第1页/共14页第一页，共15页。2、玻璃的主要性能 玻璃是一种非晶态刚体物质。它没有明显的软化点。当温度升高时，玻璃就逐渐从接近固体的状态变成接近液体状态，表现(bioxin)

2、出流动性。冷却时相反。这种随温度变化的过程反映了其易于加工成型的特点。 性能表现(bioxin)如下： 化学性能：对绝大部分内容物，玻璃是一种惰性材料。对包装有严格要求的食品和药品可改用硼硅酸盐玻璃。第2页/共14页第二页，共15页。 物理力学性能：玻璃的抗压强度高，但抗张强度低，表现出脆性高，抗冲击强度很低的特点。它的理论强度比金属还大，可达10KPa。但由于其表面的细微伤痕、裂纹、刮伤等缺陷，其实际强度仅为理论强度的1%。玻璃的强度主要取决于玻璃的表面状况（细微伤痕、裂纹、刮伤）。 光学性能：光亮、透明。内容物可一目了然。为防止有害光线对内容物的损害。通常采用着色的办法来解决（琥珀色、红色

3、、绿色(l s)等）。 耐热性：玻璃具有很高的耐热性，能经受杀菌、消毒等高温处理。但普通玻璃对温度骤变产生的热冲击适应能力差。 阻隔性：玻璃对气体、液体及溶剂具有完全的阻隔性能。第3页/共14页第三页，共15页。三、玻璃(b l)容器的包装强度1、玻璃容器(rngq)的破裂分析 内压破裂 破裂形态以裂纹起点为中心，裂纹曲线向外呈放射状，裂纹端部为分叉形。 外部冲击破裂 裂纹稍粗，破裂块小。 热冲击破裂 破裂多发生在瓶底部或瓶壁厚薄差异较大的地方，裂纹粗、量少。第4页/共14页第四页，共15页。2 玻璃容器的包装强度 玻璃容器的包装强度指标主要包括内压强度、热冲击强度、机械冲击强度、垂直荷重(h

4、zhng)强度及水锤强度。 玻璃容器的包装强度是其包装应用中最重要的性能，该性能除与玻璃的质量（化学组成、表面及内部缺陷）有关外，容器的形状对强度起决定性作用。内压强度 指容器承受最大内部压力的能力。它体现容器的综合强度。 P=* 2t / D P-内压强度 t -瓶壁厚度 D-瓶身直径 -玻璃强度 表明瓶壁越厚，形状越接近圆形，且直径越小，内压强度越大。 啤酒、汽水瓶一般要求内压强度大于1.2MPa，普通玻璃瓶大于0.7MPa。 第5页/共14页第五页，共15页。热冲击强度 指玻璃容器耐受冷热温度剧变( j bin)不破碎的能力。玻璃瓶受急冷或急热时，由于内外热胀冷缩的不均匀性，使瓶罐产生复

5、杂的温变应力，当热应力大于容器的抗张强度时，瓶壁破裂。罐头瓶耐受急冷温差一般要39。 瓶壁厚度越小，温差越小，热应力越小，容器的热冲击强度越高。但瓶壁厚度小会导致其他强度下降。机械冲击强度 指容器承受外部机械冲击的能力。容器在受到各种冲击后（翻倒、落下），在冲击点产生局部应力，造成容器破裂。 壁厚越大，机械冲击强度就越大。瓶口部分的机械冲击强度较小，应尽量避免该部分受到冲击。第6页/共14页第六页，共15页。 垂直荷重强度 玻璃瓶在罐装、压盖、开盖和堆垛时都受到垂直负荷(fh)。玻璃容器承受垂直负荷(fh)的能力即垂直荷重强度。它并非单纯反映玻璃的抗压强度，而是与瓶型有密切关系的综合指标。容器

6、肩部的曲率半径越大，垂直荷重强度就越大。水锤强度 指玻璃容器底部承受短时内部水冲击的能力。包装食品在运输过程中受到振动、冲击时，容器内可能出现上端空气受压，底部局部地区形成真空的现象(xinxing)，由此导致瞬间产生的巨大冲击力冲击底部，水锤强度不足会发生破损。第7页/共14页第七页，共15页。四、影响玻璃(b l)容器强度的主要因素1、玻璃(b l)容器的横截面 主要影响其内压强度。形状越复杂、强度越低；越接近圆形、强度越高。第8页/共14页第八页，共15页。2、玻璃容器(rngq)的肩部设计曲率半径越大各项指标越增强。第9页/共14页第九页，共15页。 3、玻璃容器的底部设计 该形状对各

7、项强度指标(zhbio)影响较复杂，以第二种，瓶身向瓶底圆弧过渡的综合强度较好。第10页/共14页第十页，共15页。 4、瓶的表面及底面设计 在瓶表面围绕容器有意识地设计出的凸条状或点状防冲击箍。防冲击箍一般分布在最容易受到冲击的肩部和底部。它的作用主要是可以抵挡摩擦与冲击，可使玻璃瓶的强度提高50%。 玻璃容器底面常设计成内凹面，并且围绕底面最外圈设计出点条状凸出花纹。主要作用是增加容器的稳定性；减少( jinsho)接触面，减小温差带来的热应力；减少( jinsho)磨损，有利于间接提高内压强度和水锤强度。第11页/共14页第十一页，共15页。 玻璃瓶的形状变化无穷，对强度影响很大。从整体的瓶型来看：瓶型接近球形，各部分之间缓和过渡，高度不大，稳定，线条(xintio)简单，无尖棱尖角，有利于提高强度。 第12页/共14页第十二页，共15页。本章(bn zhn)重点 玻璃(b l)容器主要的包装强度指标及影响因素第13页/共14页第十三页，共15页。谢谢您的观看(gunkn)！第14页/共14页第十四页，共15页。NoImage内容(nirng)总结二、玻璃的化学(huxu)组成及主要性能。因其最容易加工成型、成本低廉，而成为瓶罐玻璃容器最常用的材料。这种随温度变化的过程反映了其易于加工成型的特点。啤酒、汽水瓶一般要求内压强度大于1