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玻璃包装成型工艺培训课程

SiO2是最主要的玻璃形成体氧化物。含SiO2的原料在自然界中分布极为广泛,适用于玻璃工业生产的有硅砂、砂岩、石英岩等。
硅砂又称石英砂,为颗粒状,质地纯净的硅砂为白色,因含有铁的氧化物和有机质,故一般呈淡黄色、浅灰色或红褐色。
硅砂的化学成分主要是SiO2,随着硅砂形成的条件及伴生矿物的不同,硅砂的化学组成中可含有少量的A12O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3等。
注:Fe2O3和Cr2O3是有害成分,它能使玻璃着色而影响透明度。所以在制造无色玻璃时,要严格控制这些着色氧化物杂质的含量。
主要原料:

引入A12O3的原料有长石、粘土等天然矿物,也有氧化铝、氢氧化铝等化工原料。还可以采用某些含A12O3的矿渣或尾矿。
长石是向玻璃中引入A12O3的主要原料之一,常见的长石有呈粉红色的钾长石(),呈白色的钠长石()和钙长石()。自然界中,它们常以不同比例的混合物形成矿物,所以长石的化学组成波动较大。
瓷土又称高岭土或粘土,是A12O3的原料之一。。因含有机杂质而呈黑色或灰色,一般含Fe2O3较多,需净化。
引入B2O3的原料为硼酸、硼砂。

主要包括Na2O、K2O、Li2O。它们是主要的网络外体氧化物。
纯碱(Na2CO3)是Na2O的主要来源。芒硝(Na2SO4)和硝酸钠也是Na2O的来源之一。芒硝和硝酸钠同时还具有澄清剂的作用。
硝酸钾和碳酸钾是引入K2O的主要原料。氧化锂主要是由碳酸锂和天然锂矿引入的。

主要包括CaO、MgO、BaO、ZnO、PbO等。
CaO是二价的网络外体氧化物,是玻璃中的稳定剂,即增加玻璃的化学稳定性和机械强度。在高温时,CaO能降低玻璃的粘度,促进玻璃的熔化和澄清。但当温度降低时,粘度增加得很快,使成型操作的料性变短。在一般玻璃中,CaO的含量不超过12%,药用玻璃中则更低一些。CaO可通过方解石、石灰石、白垩及沉淀碳酸钙原料引入。
MgO在钠钙玻璃中是网络外体氧化物。%的MgO代替部分CaO,可以改善玻璃的料性,减慢玻璃的硬化速度。MgO还有降低析晶的倾向,增加高温时玻璃的粘度。引入氧化镁的原料有白云石,菱镁矿和沉淀碳酸镁。
BaO是由硫酸钡和碳酸钡引入的;ZnO的原料为锌氧粉和菱锌矿;PbO的原料是铅丹和密陀僧。

二氧化锆ZrO2是中间体氧化物,ZrO2能提高玻璃的粘度、硬度、折射率、化学稳定性,特别是能提高玻璃的耐碱性能,降低玻璃的热膨胀系数。含有ZrO2的玻璃比较难熔。
引入ZrO2的原料主要是锆石英,是含有ZrO2的硅酸盐,。
辅助原料:

在玻璃原料中加入某种在高温时本身能汽化或分解放出气体,以促进排除玻璃中气泡的物质,称为澄清剂。
常用的澄清剂有白砒、三氧化二锑、硫酸盐、氟化物、氯化钠、铵盐等。

能使玻璃着色的物质统称着色剂,它们是一些过渡或稀土金属的氧化物。

玻璃的脱色主要是指减弱铁化合物对玻璃着色的影响,从而使无色玻璃具有良好的透明度。
按其作用原理,可分为化学脱色剂和物理脱色剂两种。
化学脱色是借助于脱色剂的氧化作用,使着色能力强的FeO变为着色能力弱的Fe2O3:
4FeO(绿色)+02=2Fe2O3(黄绿色)
氧化脱色剂还能消除使玻璃被有机物沾染的黄色。
常用氧化剂有硝酸钠、硝酸钾、硝酸钡、白砒、氧化锑等。
物理脱色是往玻璃中加入一定数量能产生互补色的着色剂。使玻璃的黄绿色和蓝绿色得到互补。在生产中常将物理脱色和化学脱色两种方法结合使用。
物理脱色剂有二氧化锰、硒、氧化钴等。

乳化剂是使玻璃呈不透明乳白色的物质,又称乳浊剂。
最常用的乳化剂是冰晶石()、 氟硅酸钠(Na2SiF6),萤石(CaF2)。氟化物作乳化剂时要与含A12O3的原料同时加入

碎玻璃常用作玻璃原料的助熔剂。
碎玻璃料的液化温度略低于基本原料,可降低了批料的熔化温度,加速熔制过程,减少了燃料。
碎玻璃的用量,一般占配合料的25%~30%为佳。
注意 碎玻璃能够改变玻璃的性质和颜色,所以使用碎玻璃时要除去杂质。
玻璃的熔制与成型
玻璃的熔制与成型是一个连续过程,玻璃原料在熔炉中熔融成玻璃液,玻璃液再经过制瓶机或拉管机制成有固定几何形状的制品。
在成型时,玻璃除作机械运动外,还同周围介质进行连续的热传递,由于冷却和硬化,玻璃由粘性液态转变为可塑态,然后再变成脆性固态

玻璃熔炉又叫玻璃熔窑。玻璃熔窑通常有两种类型:一种为池窑,另一种为坩埚窑。玻璃熔制的温度为1500~16OO℃。
玻璃熔制过程