第三篇玻璃包装材料与制品第一二章.pdf

课程引导 一、玻璃的使用历史 玻璃是已知的最古老的材料之一。 (1) 大 4500年以前 ，在美索不达米亚已经发明了玻璃制造技术。 主要是制作玻璃珠等装饰品。 (2) 公元前1500年 ，埃及入首先用 “砂芯”法,制造出玻璃容器 ，这 是历史上发现最早的玻璃包装材料。 (3) 我国西周时代 （公元前8世纪） ，已有了玻璃饰物，其化学组成 中 的氧化铅和氧化钡，与在埃及发现的古代玻璃迥然不同。后 来 ，由国外传入了玻璃吹制技术，有了现代的玻璃制造业。 二、玻璃的作用 在人类的生活、生产、文化和科学技术各方面 ，玻璃材料曾经并继 续起着重要作用。由于玻璃包装材料的优异特性，它是食品工业、化学 工业、 卫生等行业的常用包装材料。平板玻璃也是重要的建筑材料。 玻璃材料与容器的生产在国民经济中占有非常重要的地位。 玻璃包装工业的进一步发展 ，在很大程度上决定于与塑料瓶的竞争。 生产塑料所需的原料价格随石油的价格而波动 ，而玻璃原料却是非常丰 富的，而且价格稳定。但由于玻璃生产需要消耗大量的能量 ，从而玻璃 也同样受到 价格的影响。尽管如此 ，由于玻璃容器具有其他包装材 料无可比拟的优点 ，它仍然是 及未来的重要包装材料。 §1.1 概论 §1.1.1 玻璃的定义 “玻璃”一词有两种含义 ：一是作为一种材料和制品 ；二是指物质 的一种物理化学状态。 (1) 广义的玻璃包括无机物和有机物两大类 ，传统的玻璃是无机玻璃。 ASTM （ 材料试验学会）把玻璃定义为 ：玻璃是熔融体冷却为固体 时，不结晶的无机产物。 (2) 我国 《硅酸盐辞典》对玻璃下的定义是 ：介于晶态和液态之间的 一种特殊状态，由熔融体过冷而得，其内能和构形熵高于相应的晶态 ， 其结构为短程有序和长程无序 ，性脆透明。 6 §1.1 概论 玻璃包装材料的优点 ： （1）化学惰性。 （2）阻隔性高。 （3） 高 ，且可制成有色玻璃。 （4）刚性大，耐内部压力强。 （5）耐热性好。 （6）制造原料易得充分 ，成本低廉。 （7）可重复使用，环保性能好。 7 §1.1 概论 玻璃包装容器的缺点 ： 1 脆性 玻璃的耐冲击强度不大 ，尤其当表面受到损伤或制造 时组成不均匀时更严重，而这可能造成严重 。 2 重量大 每个瓶子用了过量的玻璃以确保各点有足够的强度。 这样就提高了成本且使 费用增大。 （3）加工能耗大 ； （4）印刷等二次加工性差。 这些缺点在很大程度上影响着玻璃包装容器的使用和发展 ，特别是 受到质轻的塑料及其复合包装材料的冲击。 8 §1.1 概论 §1.1.2 玻璃的原料 一、玻璃的原料 主要原料 ：对玻璃的结构和物理、化学性质起主要作用 ；玻璃是由 硅砂 (石英砂 ：SiO )、纯碱(Na CO )、石灰石(CaCO )、长石(钾长石、 2 2 3 3 钠长石、钙长石等)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。 辅助原料 ：为了改善某一方面的性能或加速玻璃的熔制过程而加入 的物料，它们用量较少，但种类多 ，对璃的制造和使用性能来讲也是不 可缺少的。 9 §1.1 概论 二、组成及分类 1.按其向玻璃中引入的氧化物的性质 ： 酸性氧化物、碱金属氧化物、碱土金属、二价氧化物、多价氧化物 2.按这些氧化物在玻璃结构中的作用 ： ◆ 玻璃形成体氧化物原料 ◆ 玻璃 氧化物原料 ◆ 玻璃