玻璃瓶表面处理技术提高稳定性
玻璃瓶罐的表面涂层

亲水性 一般
增水性 强
聚氧乙烯硬脂酸盐
强
一般
乳化脂肪酸
一般
一般
聚乙烯醇脂肪酸盐
一般
一般
纯脂肪酸混合物
一般
强
脂肪醇聚酯
强
一般
29
发泡性 一般 强 弱 强 弱
不确定
Hale Waihona Puke 三、玻璃表面冷端涂层3.2 、冷端涂层工艺
冷端涂层通常分为:静电粉末喷涂法和喷射法。 3.2.1、静电粉末喷涂法
静电粉末喷涂法与工业上广泛使用喷涂设备相类似。 将预热的玻璃瓶罐用输送机(输送带)通过一系列 喷枪的面前,涂层材料如树脂粉末用压缩空气送入 喷涂枪内,经喷枪口喷出的粉末带有静电荷,立即 吸附在玻璃瓶罐表面,沉积为一均匀的薄层,然后 加热使树脂熔化,再加以冷却,即成为冷端涂层。 一般玻璃瓶罐静电粉末喷涂机,每分钟可喷涂250 只玻璃瓶,喷涂室只有229mm长。
二、玻璃表面热端涂层
四氯化锡加入有机溶剂(如低分子醇)配成四氯化锡溶 液装在气化室内,由鼓风机(或空压机)送来的空气进 入装满硅胶或沸石的干燥器,干燥后的干空气再送入气 化室,干空气对四氯化锡溶液进行鼓泡,以气化四氯化 锡溶液,得到四氯化锡蒸汽加压后用喷嘴对玻璃瓶罐喷 涂,SnCl4蒸汽温度应保持在37.80—49℃之间,喷涂后 的瓶罐用输瓶机进入退火室。
2
冷端喷涂的作用是降低玻璃瓶子表面的摩擦系数,而 热端喷涂则改进润滑层在玻璃表面的附着力,因此, 提高了润滑的能力。
在约400 — 600℃的玻璃表面采用氧化锡涂层,使其 表面对于外部破坏力具有弹性。氧化锡薄膜粘附在玻 璃表面上,有一定程度渗入到玻璃结构中。但是,到 多数情况下,氧化锡层在玻璃表面可作为“基本层”, 使有机物涂层更牢固的粘附在玻璃表面上。它本身并 不会增加玻璃表面的强度 ,但有助于减少玻璃原有强 度的降低。
提高浮法玻璃化学稳定性的研究与进展

维普资讯
全 国性建材科技期刊—— 《 玻璃 》 2 0 年 08
成 -S— H,这种侵蚀完全与离子交换相同 。 = iO -
第 2期
总第1 7 9 期
的风化 ( 发霉 ) 机理 ,前人 已经做 了大量 的研究 。 平板 玻璃 在成形 过程 中 ,碱 金属 和碱 土金属离 子富集 在 平板玻 璃上 表面 ,这些 金属离 子是 玻璃 的 网络外 体 ,化学性 质 活泼 。平板 玻璃 表面遇 水后 , 平板玻璃 中的碱 金属离子 N a就会 和水 中 的H 进行 离
度 及机械 强度 ,影 响光学性 能 ,外 观恶化 ,严 重 的
M 减 少 ,取而代 之 ,氢离 子增 多 ,并在 表面形 成 了 低 折射 率层 。这 就是 蓝色 侵蚀 。 白色侵蚀 是生 成前
面 的蓝 色 侵蚀 时 溶解 析 出的物 质 当作 为溶 媒( 的 剂) 水 干 燥后 从 表 面析 出SO 、N O等 ,这 就是 白色 i aC 侵 蚀 。蓝 色侵蚀 和 白色侵蚀 表 里为一 体 。蓝 色侵蚀 是 水与 玻璃 表面发 生反 应 ,玻璃 的 阳离子溶 出后 剩
气 、酸性溶 液 、碱 性溶 液和盐 类溶 液 。不 同侵蚀介 质的影 响是各 不相 同的。 11 不 同介 质对玻璃化 学稳定性 的影 响 .
111 水 对玻 璃 的 腐 蚀 ..
换 。所形 成 的N O 会进 一步腐蚀 玻璃 。一 般玻璃都 aH 含有这 种非桥氧键 ,所 以比石英玻璃容易腐蚀。
类 、气 体及其 它化学 试剂 溶液 的侵 蚀 ,其化 学稳 定
性 还不 能满足 实 际要求 ,如玻 璃在 储运 及实 际应 用
中 ,表 面接触 到大气 中的水分 等物 质而 受到 侵蚀并 出现彩虹 、白斑 或雾 状物 等风 化现 象 ,俗 称发 霉 。 玻璃 风化 ,会影 响许 多使 用性 能 :降低 玻璃 的透 明
玻璃制造中的表面光学性能提升技术

玻璃制造中的表面光学性能提升技术1. 背景玻璃作为一种传统的材料,已经在多个领域中发挥了重要的作用特别是在光学领域,玻璃的表面光学性能对玻璃的应用效果起到了决定性的作用因此,如何提升玻璃的表面光学性能一直是玻璃制造领域的一个重要研究方向2. 表面预处理技术在玻璃制造过程中,表面预处理技术是提升玻璃表面光学性能的第一步表面预处理包括清洗、干燥、抛光等多个步骤目的是去除表面的杂质和缺陷,使玻璃表面光滑、洁净清洗是为了去除表面附着的油污、尘埃等杂质;干燥是为了去除表面吸附的水分;抛光是为了使表面更加光滑,减少表面缺陷3. 镀膜技术镀膜技术是在玻璃表面涂覆一层或多层光学薄膜,以改变玻璃的光学性能镀膜技术可以分为两种:热镀膜和物理气相沉积(PVD)热镀膜是通过加热玻璃表面,使金属或金属氧化物在表面熔融,形成薄膜物理气相沉积是通过真空镀膜设备,在玻璃表面沉积一层或多层薄膜镀膜技术可以改变玻璃的透光率、反射率、折射率等光学性能,满足不同应用场景的需求4. 表面改性技术表面改性技术是通过物理或化学方法改变玻璃表面的微观结构,从而提升表面的光学性能表面改性技术包括离子交换、溶胶-凝胶法、等离子体处理等离子交换是通过在玻璃表面进行离子交换,引入新的离子,改变玻璃表面的成分和结构;溶胶-凝胶法是通过溶胶-凝胶过程在玻璃表面形成一层纳米薄膜;等离子体处理是通过等离子体对玻璃表面进行处理,改变表面的微观结构5. 结语玻璃制造中的表面光学性能提升技术是一个广泛的研究领域,包括表面预处理技术、镀膜技术和表面改性技术等多个方面这些技术可以有效地提升玻璃的表面光学性能,满足不同领域对玻璃性能的需求随着科技的不断进步,相信会有更多新的技术和方法被开发出来,进一步提升玻璃的表面光学性能6. 光学涂层的设计与优化在玻璃制造中,光学涂层的设计与优化是提升表面光学性能的关键步骤光学涂层可以有效地控制玻璃的光学性能,如透光率、反射率、吸收率等光学涂层的设计需要考虑涂层的材料、厚度、结构等因素材料的选择取决于所需的光学性能;涂层的厚度需要根据光的折射率和涂层材料的消光系数进行优化;涂层的结构可以通过设计多层涂层体系来实现光学涂层的优化可以通过模拟和实验两种方法进行模拟方法可以通过光学软件进行,如光学设计软件Zemax、TracePro等这些软件可以模拟涂层的光学性能,优化涂层的设计实验方法可以通过制备不同设计的光学涂层,测试其光学性能,从而找到最优的设计7. 表面粗糙度的控制玻璃表面的粗糙度对光学性能有很大的影响表面粗糙度会影响光的散射、反射和透射在涂层和镀膜技术中,可以通过控制涂层或膜的厚度、粗糙度来优化光学性能在表面改性技术中,可以通过改变表面的微观结构来控制表面粗糙度控制表面粗糙度可以通过多种方法实现,如化学腐蚀、机械抛光、离子交换等化学腐蚀可以通过选择合适的腐蚀剂和腐蚀条件来控制表面的粗糙度;机械抛光可以通过不同的抛光剂和抛光方式来控制表面的粗糙度;离子交换可以通过控制交换时间和交换液的浓度来控制表面的粗糙度8. 光学性能的测试与分析在玻璃制造过程中,光学性能的测试与分析是必不可少的步骤光学性能的测试可以通过多种方法进行,如光谱分析、光泽度测量、透过率测量等光谱分析可以测试玻璃的透光率、反射率、吸收率等光学性能;光泽度测量可以测试表面的光滑程度;透过率测量可以测试玻璃的透明度光学性能的分析可以通过统计学方法、图像处理方法等来实现统计学方法可以通过对测试数据进行统计分析,得到光学性能的分布情况图像处理方法可以通过对光学图像进行处理,得到光学性能的分布情况9. 结论在玻璃制造中,提升表面光学性能是一个重要的研究方向通过表面预处理技术、镀膜技术、表面改性技术等多种方法,可以有效地提升玻璃的表面光学性能光学涂层的设计与优化、表面粗糙度的控制、光学性能的测试与分析是提升玻璃表面光学性能的关键步骤随着科技的不断进步,相信会有更多新的技术和方法被开发出来,进一步提升玻璃的表面光学性能10. 表面等离子体处理技术表面等离子体处理技术是一种用于改善玻璃表面光学性能的先进技术该技术利用高能等离子体对玻璃表面进行改性,从而改变其微观结构和化学性质通过表面等离子体处理,可以提高玻璃表面的亲水性、疏水性、透光率等光学性能这种技术在触摸屏、太阳能电池、光学镜头等领域具有广泛的应用前景表面等离子体处理技术可以通过等离子体源和处理装置实现等离子体源可以产生高能等离子体,处理装置用于将等离子体均匀地作用于玻璃表面在处理过程中,玻璃表面会受到等离子体的轰击,引发化学反应,从而改变其表面性能11. 激光加工技术激光加工技术在玻璃制造中的应用日益广泛,尤其在提升玻璃表面光学性能方面激光加工技术可以精确控制激光的功率、脉冲宽度和频率,对玻璃表面进行微加工,实现所需的表面形貌和光学性能激光加工技术包括激光刻蚀、激光打标、激光抛光等激光刻蚀可以用于制作玻璃表面的微结构,如光栅、透镜阵列等,以控制光的传播和散射激光打标可以用于在玻璃表面标记图案、文字等,具有永久性、清晰度高、加工速度快等特点激光抛光可以用于改善玻璃表面的光滑程度,提高其透光率和反射率12. 光学性能的持续监控在玻璃制造过程中,光学性能的持续监控对于确保产品质量至关重要光学性能的监控可以通过在线检测设备实现,如光学性能测试仪、在线粗糙度测量仪等这些设备可以实时监测玻璃表面的光学性能,如透光率、反射率、粗糙度等光学性能的持续监控可以帮助生产者及时发现产品质量问题,采取相应的措施进行调整此外,通过分析监控数据,可以优化生产工艺,提高玻璃产品的光学性能13. 绿色制造与可持续发展在玻璃制造过程中,提升表面光学性能的技术发展应当与绿色制造和可持续发展理念相结合这意味着在提升光学性能的同时,要降低对环境的影响,减少能源消耗和废弃物排放绿色制造与可持续发展可以通过多种途径实现,如优化生产工艺、采用环保型材料、提高设备自动化程度等此外,还可以通过回收利用废弃玻璃,减少资源浪费,实现循环经济14. 结论玻璃制造中的表面光学性能提升技术是一个多学科、多领域交叉的研究方向通过表面预处理技术、镀膜技术、表面改性技术、光学涂层的设计与优化、表面粗糙度的控制、光学性能的测试与分析、表面等离子体处理技术、激光加工技术、光学性能的持续监控、绿色制造与可持续发展等多种方法,可以有效地提升玻璃的表面光学性能随着科技的不断进步和市场需求的变化,玻璃制造行业将不断探索新的技术和方法,以提高玻璃产品的表面光学性能在未来,玻璃表面的光学性能提升技术将在更多领域得到应用,为人类社会的发展作出更大的贡献。
玻璃的表面处理工艺

玻璃的表面处理工艺玻璃是一种常见而重要的建筑材料,它的透明性和硬度使其被广泛应用于建筑、家具、电子设备等领域。
然而,由于玻璃的表面易受到污染和划伤,因此需要进行表面处理,以提高其耐用性和美观度。
本文将介绍几种常见的玻璃表面处理工艺。
最常见的一种玻璃表面处理工艺是清洁和抛光。
清洁玻璃表面可以去除污垢和灰尘,使其恢复光洁度。
抛光则是利用机械或化学方法去除表面的微小划痕,使玻璃表面更加光滑,减少光线的散射。
玻璃的表面处理还包括涂覆和镀膜。
涂覆是将涂料涂在玻璃表面,形成一层保护膜,增加其耐久性和抗刮擦性。
这种处理方法常用于玻璃门窗、玻璃家具等领域。
镀膜则是将金属或其他材料镀在玻璃表面,形成一层反射或吸收特定波长的膜。
这种处理方法常用于太阳能电池板、车窗等领域,可以提高玻璃的隔热性能和光学性能。
还有一种常见的玻璃表面处理工艺是纳米涂层。
纳米涂层是利用纳米技术将纳米颗粒均匀分布在玻璃表面,形成一层超薄的保护层。
这种保护层可以增加玻璃的耐刮擦性、防污性和防紫外线性能,同时保持玻璃的透明度。
纳米涂层的应用领域非常广泛,包括建筑玻璃、汽车玻璃、手机屏幕等。
还有一种玻璃表面处理工艺是酸蚀。
酸蚀是利用酸性溶液对玻璃表面进行腐蚀,形成一种磨砂效果。
这种处理方法常用于玻璃制品的装饰,可以增加其艺术感和隐私性。
总的来说,玻璃的表面处理工艺包括清洁和抛光、涂覆和镀膜、纳米涂层以及酸蚀等方法。
这些处理方法可以提高玻璃的耐久性、美观度和性能,满足不同领域对玻璃的需求。
在未来,随着科技的进步,玻璃的表面处理工艺将会越来越多样化和高效化,为人们的生活带来更多便利和美好。
玻璃优化经验总结

玻璃优化经验总结1. 引言玻璃优化是指在制造和使用玻璃产品过程中,通过采用合理的措施和技术,使玻璃的性能和品质得到提升的过程。
本文将总结玻璃优化的经验,包括玻璃的制造优化和使用优化,以期为相关从业人员提供参考和借鉴。
2. 玻璃的制造优化2.1 原料的选择制造优质玻璃的第一步是选择优质的原料。
合适的原料可以保证玻璃的化学成分合理,杂质含量低,从而提高玻璃的物理性能和化学稳定性。
在选择玻璃原料时,需要考虑玻璃的用途和要求,选择合适的成分和纯度。
2.2 温度控制温度是影响玻璃制造过程的重要因素,合理的温度控制可以提高玻璃的品质。
在玻璃熔融过程中,温度的控制应符合玻璃的成分和熔点特性,避免过高或过低的温度对玻璃品质产生不良影响。
2.3 熔融工艺的优化熔融工艺是制造优质玻璃的关键环节,其中包括熔炉的选择、加热与冷却速度的控制、熔融时间的控制等。
通过优化熔融工艺,可以提高玻璃的均匀性、密度和抗热震性能。
2.4 泡孔和气泡控制泡孔和气泡是玻璃制造过程中常见的瑕疵,严重影响玻璃的质量。
通过合理的成分设计和控制熔融过程中的气体排放,可以有效减少泡孔和气泡的生成,提高玻璃的质量。
2.5 表面处理技术玻璃表面的处理可以提高玻璃的光洁度、透明度和耐腐蚀性。
常用的玻璃表面处理技术包括机械抛光、酸洗、涂层等。
选择合适的表面处理技术,可以提高玻璃的外观质量和耐久性。
3. 玻璃的使用优化3.1 结构设计优化在玻璃制品的结构设计中,需要考虑到玻璃的强度和稳定性。
优化结构设计可以减少应力集中和破裂的风险,提高玻璃制品的使用寿命和安全性。
3.2 加工工艺的优化玻璃制品的加工过程中,合理的工艺和技术可以避免由于加工过程导致的玻璃破损和品质问题。
加工工艺的优化包括切割、打磨、钻孔等过程,通过精确的加工和合理的工艺流程,可以提高玻璃制品的加工质量和适用性。
3.3 温度和湿度控制在使用玻璃制品时,需要注意环境温度和湿度对玻璃性能的影响。
过高或过低的温度和湿度可能会导致玻璃破裂或腐蚀。
(完整word版)《玻璃工艺学》第6章玻璃的化学稳定性

118第6章 玻璃的化学稳定性玻璃制品在使用过程中要受到水、酸、碱、盐、气体及各种化学试剂和药液的侵蚀, 玻璃对这些侵蚀的抵抗能力称为玻璃的化学稳定性。
玻璃具有较高的化学稳定性,常用于制造包装容器,盛装食品、药液和各种化学制品。
在实验室以及化学工业的生产过程中,也广泛采用玻璃设备,如玻璃仪器、玻璃管道、耐酸泵、化学反应锅等。
但是,玻璃的化学稳定性在使用中有时还不能满足要求。
例如,普通的窗玻璃在长期承受大气和雨水的侵蚀下,玻璃表面失去光泽,使玻璃变为晦暗,并在表面上出现油脂状薄膜、斑点等受侵蚀的痕迹;光学仪器的各类透镜在使用过程中,因受周围介质的作用,使光学零件蒙上“雾”状膜、聚滴薄膜或白斑等,影响透光性和成象质量,严重时将造成报废;化学仪器因玻璃受侵蚀而影响分析、化验结果;对于安瓿瓶、盐水瓶,在蒸压灭菌及各种气候条件下长期与药液接触,玻璃就会溶解于药液中,甚至出现脱片现象。
因此,对任何玻璃制品,都必须具有符合规定的化学稳定性指标。
玻璃的化学稳定性对玻璃的加工、如磨光、镀银、蚀刻以及玻璃制品的存放都有重要的意义。
玻璃的化学稳定性决定于玻璃的抗蚀能力以及侵蚀介质(水、酸、碱及大气等)的种类和特性。
此外侵蚀时的温度、压力等也有很大的影响。
6。
1玻璃的侵蚀机理玻璃对于不同介质具有不同的抗蚀能力,因此应该对玻璃的耐水性、耐酸性、耐碱性以及耐气体侵蚀性等分别进行研究。
6。
1。
1水对玻璃的侵蚀水对不同成分的玻璃侵蚀情况不同。
硅酸盐玻璃在水中的溶解过程比较复杂,水对玻璃的侵蚀开始于水中的H +离子和玻璃中的Na +离子进行离子交换,其反应为:Si O Na ++H +OH-NaOH交换Si +OH这一交换又引起下列反应:OH Si+32H 2O水化Si OHOHOHHOSi(OH)4+NaOH中和[Si(OH)3O]-Na ++H 2O反应式(6—3)的产物为硅酸钠,其电离度低于NaOH 的电离度.因此这一反应使溶液中Na +离子浓度降低,促使反应(6-2)进行。
针对高温环境下材料表面稳定性改进的探索与实践

针对高温环境下材料表面稳定性改进的探索与实践高温环境下材料表面稳定性改进的探索与实践一、引言随着现代工业的发展,高温环境下材料表面的稳定性变得越来越重要。
高温环境下,材料表面容易受到氧化、腐蚀、热疲劳等各种因素的影响,从而导致性能下降甚至完全失效。
因此,进行高温环境下材料表面稳定性改进的探索与实践就显得尤为重要。
二、高温环境下材料表面稳定性改进的需求1. 提高材料的耐氧化性能高温氧化是最常见的材料表面稳定性问题之一。
在高温环境中,材料会与氧气发生反应,并形成氧化物层,导致材料性能的下降。
因此,提高材料的耐氧化性能是改进材料表面稳定性的一项重要任务。
2. 抑制材料的腐蚀高温环境往往伴随着高湿度、高氧气浓度等因素的存在,这些因素会加剧材料的腐蚀。
而腐蚀会进一步破坏材料的表面稳定性,从而影响材料的使用寿命。
因此,抑制材料的腐蚀也是改进材料表面稳定性的重要任务。
3. 提高材料的热稳定性高温环境下,材料会受到热膨胀、热蠕变等因素的影响,从而导致材料失去稳定性。
因此,提高材料的热稳定性也是改进材料表面稳定性的关键。
三、高温环境下材料表面稳定性改进的探索与实践1. 表面改性技术表面改性技术是改进材料表面稳定性的重要手段之一。
利用化学反应、物理沉积、金相相变等方法,可以在材料表面形成覆盖层,从而提高材料的耐氧化性、抗腐蚀性等性能。
例如,采用化学气相沉积技术在材料表面形成氧化铝覆盖层,可以有效提高材料的耐氧化性。
此外,还可以利用离子注入、溅射沉积等方法在材料表面形成氮化物、碳化物覆盖层,以提高材料的耐腐蚀性。
2. 添加稳定剂添加稳定剂是改进材料表面稳定性的另一种常用方法。
稳定剂能够阻止材料表面的氧化、腐蚀等过程,并保持材料的性能稳定。
例如,对于铝合金材料,添加稳定剂可以延缓其在高温下的氧化速度,从而提高材料的耐氧化性;对于钢材料,添加稳定剂可以抑制其在高温环境中的腐蚀速度,从而提高材料的抗腐蚀性。
3. 材料结构调控材料结构调控是一种改进材料表面稳定性的重要途径。
玻璃表面化学稳定性-刘启明(精)

提高浮法玻璃化学稳定性的研究与进展程金树(武汉理工大学硅酸盐工程中心,430070)玻璃虽然具有较高的化学稳定性,应用比较广泛,但是,由于玻璃在使用过程中经常受到水、酸、碱、盐类、气体及其它化学试剂溶液的侵蚀,其化学稳定性还不能满足实际要求,如玻璃在储运及实际应用中,表面接触到大气中的水分等物质而受到侵蚀并出现彩虹、白斑或雾状物等风化现象,俗称发霉。
玻璃风化,会影响许多使用性能:降低玻璃的透明度及机械强度,影响光学性能,外观恶化。
严重的发霉甚至在包装箱中会出现沾片、整箱玻璃报废等问题,同时也不能再用于镀膜、制镜等深加工工序。
平板玻璃风化(发霉)是一个普遍性的问题,许多玻璃企业由于玻璃发霉问题影响到其玻璃市场份额,进而影响到企业的发展。
1、影响玻璃的化学稳定性的因素玻璃的化学稳定性主要决定于玻璃的组成,并与玻璃的热历史有一定关系。
不同成分玻璃抵抗侵蚀介质的能力是各不相同的。
玻璃在使用和储存中经常遇到的侵蚀介质主要有以下四种:水和潮湿大气、酸性溶液、碱性溶液和盐类溶液。
不同侵蚀介质的影响是各不相同的。
1水对玻璃的腐蚀。
水离解成氢离子和羟基离子,各个离子反应导致玻璃的-O-Si-O-网络断裂,由于网络的断裂,引起玻璃表面结构破裂、溶解。
钠离子与氢离子进行交换,使网络中的钠离子等溶解析出,网络外的氢离子进入其中,氢离子制造水合层或氧化硅胶层。
侵蚀通常分为蓝色侵蚀和白色侵蚀。
开始表面网络结构断裂,因Si(OH4、Na2SiO3为相对分子质量较小的水溶性分子,该分子被溶解,所以玻璃减少。
另外,网络外离子M+因与氢离子进行交换,M+减少,取而代之,氢离子增多,并在表面形成了低折射率层。
这就是蓝色侵蚀。
侵蚀通常分为蓝色侵蚀和白色侵蚀两种。
白色侵蚀是生成前面的蓝色侵蚀时溶解析出的物质当作为溶媒(剂的水干燥后从表面析出SiO2、Na2CO3等,这就是白色侵蚀。
蓝色侵蚀和白色侵蚀表里为一体。
蓝色侵蚀是水与玻璃表面发生反应,玻璃的阳离子溶出后剩余的物质形成的表面层;而溶出的阳离子析出到玻璃表面,凝聚后的物质形成白色侵蚀。
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玻璃瓶表面处理技术提高稳定性
玻璃瓶的表面状态、组成和结构与其内部的组成、结构有很大差别。
玻璃瓶的表面性质对其主体性质有重大影响。
玻璃的化学稳定性,实际上取决于其表面的化学稳定性,玻璃的机械强度、抗冲击性能也在相当大程度上决定于玻璃表面的形态与结构。
因此,玻璃的表面处理是制造高强度轻量化玻璃容器的重要技术手段之一。
玻璃瓶表面处理的目的,是改变容器表面的化学稳定性和消除玻璃表面的损伤,从而达到增强的目的。
主要方法有制瓶时添加涂层、物理强化、化学强化、表面酸处理、塑料涂层等方法。
玻璃瓶涂层
热涂。
热涂在制瓶成型后及退火处理前进行。
成型后的玻璃瓶在缓缓冷却至500~600℃时,将金属涂敷剂(如氧化锡、氧化钛、氯化锡等)喷涂在容器表面,形成一定厚度的保护膜,增强表面强度约30%,又可使瓶经得起长期的水冲、水洗。
冷涂。
冷涂是在玻璃瓶退火之后,将单硬脂酸盐、聚乙烯、油酸、硅烷、硅酮或其他聚合物乳液喷成雾状,附着在具有一定温度的玻璃瓶表面上(瓶温依喷涂材料而定,约为21~80°C),形成具有耐磨性和润滑性的保护层。
起霜。
起霜是在玻璃瓶冷却过程中喷涂四氯化碳,或在退火炉中通人二氧化硫,二者均可在瓶的表面与碱性氧化物反应,使玻璃表面的钠离子析出而形成芒硝微粒(即浊白粉状的Na2S04),用水冲除后,由于碱性降低而使表面的化学稳定性增强。
表面有机硅涂层处理。
玻璃表面使用有机硅蒸发涂层或用有机硅浸渍都可形成有机聚硅氧烷憎水膜和聚合(Si02)。
硅氧膜,通过公用的硅氧键而与玻璃表面连接起来。
经热处理后有机基团会挥发而剩下硅氧膜可填充于裂纹中,所具憎水性可避免活性介质在裂纹中的扩散而使表面裂纹愈合(俗称异相愈合),不仅玻璃强度和化学稳定性有较大提高,还使玻璃具有特殊的光学性能和抗冲击性能。
常用的有机硅溶液有甲基氟硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氟硅烷和苯基三氯硅烷等。
容器表面的聚合物薄膜厚度为0.005mm,在容器标准重量下其压应力增大了10~12Pa。
在内部压力相同的情况下,几不可回收标准玻璃瓶的重量可以由420g减少到大约300g。
玻璃瓶重量减少了25%~30%。
同时由于所镀的膜非常薄,这种玻璃容器的回炉不会造成任何环境问题,因此,在线聚合物镀膜容器可以纳入标准的循环再生过程。
物理强化(钢化)
物理强化(钢化)也叫风冷强化,目的是为了提高玻璃瓶罐的机械强度和热稳定性。
物理强化处理方法如下:瓶罐由制瓶机脱模后,立即送人马弗式钢化炉内均匀加热到接近玻璃的软化温度(但不能达到软化温度),然后转入钢化室,用多孔喷嘴的风栅向瓶罐的内外壁上喷射冷空气,快速冷却瓶罐,或用液体作冷却介质进行突然冷却瓶罐,造成制品表面因突然收缩而形成的压应力层,制品内部的冷却因滞后于表面为张应力层,当这2种应力分布合理时,玻璃耐内压强度可以成倍提高。
喷射瓶身的空气压力一般为15~21kPa,喷射瓶底的空气压力一般为6~7kPa。
化学强化(钢化)
对玻璃表面进行离子交换处理又称化学强化,常用方法有熔盐法和喷涂法。
熔盐法。
以溶质中半径大的离子交换玻璃中半径小的离子或以溶质中半径小的离子置换玻璃中半
径大的离子,使玻璃表面产生压应力,可使耐内压强度提高,经处理后制品的硬度高。
耐磨损,制品的强度不会因长时间使用而降低。
喷涂法。
喷涂法化学钢化具有增强效果好、生产及使用安全、生产效率高和生产成本低等优点,从综合评价的角度上分析,不失为目前一种比较理想的增强工艺。
为了提高喷涂法化学钢化的增强效果和与工艺特性适应,经研究应选择比较理想的基础玻璃化学组成,基础玻璃化学组成不一样,喷涂液、喷涂液添加剂配方也应作相应的调整;
喷涂法化学钢化的每一个工艺环节,都将对其最终的增强效果产生举足轻重的影响,因此,必须把握好2个阶段的工艺参数:第一阶段,固相试剂层的形成必须控制好喷雾温度、溶液浓度、喷雾时间、喷雾液滴大小,固相试剂层的厚度、密度等参数;第二阶段,热处理(离子的扩散和交换)必须控制好温度。
该法可使玻璃容器强度达到原始值的2倍左右,增强制品在运输和机械灌装过程中的损耗则降为原值的13左右,经喷涂法化学钢化的玻璃制品具有很好的光泽度和商品外观。
表面酸处理
表面酸处理可以消除玻璃表面较大数量的微裂纹或使微裂纹的宽度与深度变小,减少应力集中。
处理方法通常是将玻璃制品置于低浓度的氢氟酸中浸蚀一定时间。
为使浸蚀效果更好,也可在氢氟酸中加入适量的硫酸或磷酸。
当浸蚀深度在100μm时,可使制品机械冲击强度提高50%~100%,再结合物理钢化,可使玻璃强度的提高更为显著。
聚酯涂层
用浸液、流延和静电等方法在瓶的外表面涂上0.2~0.3mm厚的树脂(环氧树脂、聚氨酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯等)或合成橡胶涂层,涂层可为一层或多层,涂后加热硬化。
这种方法简单、价廉,但涂层寿命较短。
德国杜塞尔多夫市玻璃工厂开发出1kg装超薄聚酯涂层玻璃瓶,仅稍重于聚合物的瓶子,但玻璃瓶一点也不会影响内装饮料的味道。