詳情描述
酒瓶是用來裝酒的容器。
歷史上,酒瓶多以“醬油瓶式”、玻璃材質(zhì)、信息量少、不重裝飾的簡單樣式呈現(xiàn)于世人面前。而在更早期,中國玻璃制作技術(shù)落后,玻璃材質(zhì)的酒瓶基本上是靠進(jìn)口,為“舶來品”,所以早期的玻璃酒瓶都俗稱“洋棒子”。就是一般俗語也仍然把一瓶酒,說成是一洋棒子酒。
改革開放以來,曾經(jīng)讓人不屑一顧的酒瓶,異軍突起,被另眼相看。酒瓶越來越多姿多彩,出現(xiàn)了百花爭艷的繁榮景象,有玻璃酒瓶、塑料酒瓶、陶瓷酒瓶等,并以陶瓷酒瓶為很受歡迎。并作為一種文化景觀,登上了大雅之堂,成為酒文化的重要組成部分。如果說過去民間的傳統(tǒng)酒瓶更注重日用性和實用性,那么現(xiàn)代酒瓶更增添了藝術(shù)性、思想性和科學(xué)性?,F(xiàn)代酒瓶內(nèi)涵豐富,已經(jīng)超出了僅為盛酒容器的概念,赫然變?yōu)橐环N特有的包裝藝術(shù)品類和雅俗文化的載體。
對于酒瓶的要求是不能在長期的存放中不能引入其他異味,不能引入其他不利于健康的成分,盡量減少酒液的損失,少量的有排氣要求的酒 。
酒精是一種溶劑,對于鉛、鋁等金屬的反應(yīng)能力較強,所以應(yīng)盡量避免引入這些物質(zhì),使用無鉛玻璃和無鉛陶瓷。
材料
原料和化學(xué)成分
瓶罐玻璃配合料一般由7~12種原料組成。主要有石英砂、純堿、石灰石、白云石、長石、硼砂、鉛和鋇的化合物等。此外,還有澄清劑、著色劑、脫色劑、乳濁劑等輔助材料(見玻璃制造)。粗顆粒石英難于熔融完全;顆粒過細(xì)在熔制過程中又容易產(chǎn)生浮渣和粉塵,影響熔化,易堵塞熔窯蓄熱室。適宜粒度為0.25~0.5mm。為利用廢舊玻璃,一般還加入碎玻璃,其用量通常為20~60%,可達(dá)90%。
玻璃瓶罐玻璃的化學(xué)成分,按其使用要求、成型方法、成型速度、工藝特點和原料品種等而有差異。絕大多數(shù)瓶罐采用鈉鈣硅酸鹽玻璃。鈉鈣硅酸鹽玻璃的主要成分為SiO2、Na2O和CaO。引入適量Al2O3和MgO,可以降低玻璃的析晶傾向,增強玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強度,改善玻璃的成型性能。世界上大多數(shù)國家的鈉鈣瓶罐玻璃的化學(xué)成分為:SiO270~74%,CaO與MgO10~14%,Na2O 與 K2O13~16%,Al2O31.5~2.5%。制造無色玻璃瓶罐時,石英砂中Fe2O3的含量很低(一般為0.03%左右)。在普通鈉鈣玻璃中,添加Cr2O3和Fe2O3,玻璃呈翠綠色,添加硫-碳或MnO2和Fe2O3,玻璃呈棕色。
玻璃包裝容器的主要特點是:無毒、無味;透明、美觀、阻隔性好、不透氣、原料豐富普遍,價格低,且可多次周轉(zhuǎn)使用。并且具有耐熱、耐壓、耐清洗的優(yōu)點,既可高溫殺菌,也可低溫貯藏。正是由于其具有諸多優(yōu)點,因此成為啤酒、果茶、酸棗汁等許多飲料的包裝材料。
全球71%的啤酒灌裝在玻璃啤酒瓶中,而中國也是世界上玻璃啤酒瓶使用比例高的國家,占全球玻璃啤酒瓶的55%,每年已超過500億個,玻璃啤酒瓶作為啤酒包裝的主流包裝,歷經(jīng)了啤酒包裝的百年滄桑巨變,仍以它穩(wěn)定的物質(zhì)結(jié)構(gòu),無污染,價格低等優(yōu)點受到了啤酒行業(yè)的青睞,當(dāng)企業(yè)想要包裝擁有漂亮的外觀,同時能給人冰涼的觸感??傮w來說,玻璃瓶仍然是啤酒企業(yè)慣用的包裝。”為啤酒包裝做出了巨大的貢獻(xiàn),大多數(shù)人都喜愛用它。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
質(zhì)量要求玻璃瓶罐應(yīng)具備一定的性能和達(dá)到一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
①玻璃質(zhì)量:純凈均勻,無砂石、條紋、氣泡等缺陷。無色玻璃的透明度高;顏色玻璃的顏色均勻和穩(wěn)定,能吸收一定波長的光能。
②物理化學(xué)性能:具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,不與盛裝物發(fā)生作用。具有一定的抗震性和機(jī)械強度,能經(jīng)受洗滌、殺菌等加熱、冷卻過程和承受灌裝、儲運,遇到一般性內(nèi)外部應(yīng)力、震動、沖擊,可保持無損。
③成型質(zhì)量:保持一定的容量、重量和形狀,壁厚均勻,口部圓滑、平整以保證灌裝便利和密封良好。無歪扭變形、表面不光滑、不平整以及裂紋等缺陷。
制造工藝玻璃瓶罐制造主要包括配合料制備、熔制、成型、退火、表面處理和加工、檢驗和包裝等工序。
①配合料制備:包括原料的貯存、稱量、混合及配合料的輸送。要求配合料混合均勻,化學(xué)成分穩(wěn)定。
②熔制:瓶罐玻璃的熔制多在連續(xù)作業(yè)式火焰池窯(見玻璃熔窯)中進(jìn)行。橫火焰池窯的日產(chǎn)量一般超過200t,大型的達(dá)400~500t。馬蹄形火焰池窯的日產(chǎn)量多在200t以下。玻璃熔制溫度高達(dá)1580~1600℃。熔制的能耗約占生產(chǎn)中總能耗的70%。可通過池窯全面保溫、增大蓄熱室格子磚容量、改善料堆分布、提高燃燒效率和控制玻璃液對流等措施,有效地節(jié)約能源。在熔化池中鼓泡能改善玻璃液對流,強化澄清均化過程,增加出料量。在火焰窯中用電熱助熔,可在不增大熔窯的情況下增加產(chǎn)量,提高質(zhì)量。
③成型:主要采用模制法,應(yīng)用吹-吹法成型小口瓶,壓-吹法成型廣口瓶(見玻璃制造)。較少采用管制法。現(xiàn)代玻璃瓶罐的生產(chǎn)廣泛采用自動制瓶機(jī)高速成型。這種制瓶機(jī)對料滴的重量、形狀和均勻性都有一定的要求,因此要嚴(yán)格控制供料槽中的溫度。自動制瓶機(jī)類型較多,其中以行列式制瓶機(jī)常用。這種制瓶機(jī)料滴服從制瓶機(jī),而不是制瓶機(jī)服從料滴,因而沒有旋轉(zhuǎn)部分,作業(yè)可靠,且任一分部都可以單獨停車進(jìn)行維修而不影響其他分部作業(yè)(圖1)。行列式制瓶機(jī)制造瓶罐的范圍廣,靈活性大,已發(fā)展為12組、雙滴料或三滴料成型以及進(jìn)行微機(jī)控制。
④退火:玻璃瓶罐的退火是為了使玻璃殘留的永久應(yīng)力消減至允許值。退火通常在網(wǎng)帶式連續(xù)退火爐中進(jìn)行,退火溫度約為550~600℃。網(wǎng)帶式退火爐(圖2)采用強制氣流循環(huán)加熱,使?fàn)t膛橫斷面溫度分布一致并形成氣幕,限制縱向氣流運動,保證了爐內(nèi)各帶溫度均勻穩(wěn)定。
⑤表面處理和加工:一般通過在退火爐的熱端和冷端涂層的方法對玻璃瓶罐進(jìn)行表面處理。熱端涂層是將成型后處于熾熱狀態(tài)(500~600℃)的瓶罐置于氣化的四氯化錫、四氯化鈦或四氯化錫丁酯的環(huán)境中,使這些金屬化合物在熱的瓶罐表面上經(jīng)過分解氧化成氧化物薄膜,以填平玻璃表面微裂紋,同時防止表面微裂紋的產(chǎn)生,提高玻璃瓶罐的機(jī)械強度。冷端涂層是用單硬脂酸鹽、油酸、聚乙烯乳劑、硅酮或硅烷等,在退火爐出口處對溫度約100~150℃的瓶罐表面進(jìn)行噴涂,形成一層潤滑膜,以提高瓶罐表面的抗磨損、潤滑性和抗沖擊強度。生產(chǎn)中,冷端涂層與熱端涂層常結(jié)合使用。對于1l以上的大容量瓶罐,有的在其表面加泡沫聚苯乙烯或聚乙烯膜護(hù)套。護(hù)套有熱收縮性,套上加熱后緊束瓶身,堅韌有彈性,防震抗摩擦,瓶罐破碎時無碎片飛迸,可避免造成人身傷害。
配用玻璃塞的試劑瓶、樣品瓶、香水瓶等用砂漿或金剛砂加水作磨料進(jìn)行磨口和磨塞?;瘖y品、香水瓶常進(jìn)行研磨拋光加工,消除模具斑痕,增加光澤。酒瓶或藝術(shù)裝飾的瓶罐用氫氟酸進(jìn)行腐蝕,造成表面光漫射,手感細(xì)膩。為在玻璃表面印商標(biāo)和裝飾,可采用噴彩、網(wǎng)印、貼花加工方法,將玻璃釉料施于瓶罐表面,在600℃下烘烤,釉料與玻璃熔結(jié),形成永久性的花紋。若用有機(jī)顏料彩飾,只需經(jīng)200~300℃熔烘。
⑥檢驗:查出有缺陷的制品,保證制品質(zhì)量。玻璃瓶罐的缺陷分玻璃本身缺陷和瓶罐成型缺陷兩大類。前者包括氣泡、結(jié)石、條紋和顏色不正等;后者為裂紋、厚薄不勻、變形、冷斑、皺紋等。此外,還需檢查瓶罐重量、容量、瓶口和瓶身尺寸公差、耐內(nèi)應(yīng)力、耐熱震和應(yīng)力消除程度。啤酒瓶、飲料食品瓶等由于生產(chǎn)速度高,批量大,靠目視檢查已經(jīng)不能適應(yīng),現(xiàn)已有自動檢查設(shè)備,如預(yù)選器(檢查瓶罐的外形及尺寸公差)、瓶口檢查器、裂紋檢查器、壁厚檢查裝置、擠壓試驗器、耐壓試驗器等。
⑦包裝:有瓦楞紙板箱包裝、塑料箱包裝和托盤集裝式包裝。均已實現(xiàn)自動化。瓦楞紙板箱包裝從空瓶包裝開始直到灌裝、銷售,都利用同一紙箱。塑料箱包裝使用的塑料箱可回收重復(fù)利用。托盤集裝式包裝是將檢驗合格的瓶子排列成矩形瓶陣,移至托盤上逐層堆放,到規(guī)定的層數(shù)即進(jìn)行包扎。一般還罩上塑料薄膜套,加熱使其收縮,緊裹成結(jié)實的整體,再捆扎,這種又稱熱塑包裝。
工藝流程
玻璃瓶生產(chǎn)工藝主要包括:①原料預(yù)加工。將塊狀原料(石英砂、純堿、石灰石、長石等)粉碎,使潮濕原料干燥,將含鐵原料進(jìn)行除鐵處理,以保證玻璃質(zhì)量。②配合料制備。③熔制。玻璃配合料在池窯或池爐內(nèi)進(jìn)行高溫(1550~1600度)加熱,使之形成均勻、無氣泡,并符合成型要求的液態(tài)玻璃。④成型。將液體玻璃放入模具做成所要求形狀的玻璃制品,如平板、各種器皿等。⑤熱處理。通過退火、淬火等工藝,消除或產(chǎn)生玻璃內(nèi)部的應(yīng)力、分相或晶化,以及改變玻璃的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
領(lǐng)域優(yōu)點
玻璃包裝容器在飲料包裝領(lǐng)域的優(yōu)點
玻璃包裝材料和容器具有多方面的優(yōu)點:
1、玻璃材料具有良好的阻隔性能,可以很好的阻止氧氣等氣體對內(nèi)裝物的侵襲,同時可以阻止內(nèi)裝物的可揮發(fā)性成分向大氣中揮發(fā);
2、玻璃瓶可以反復(fù)多次使用,可以降低包裝成本;
3、玻璃能夠較容易的進(jìn)行顏色和透明度的改變;
4、玻璃瓶可靠衛(wèi)生、有良好的耐腐蝕能力和耐酸蝕能力,適合進(jìn)行酸性物質(zhì)(如果蔬汁飲料等)的包裝;
5、此外,由于玻璃瓶適合自動灌裝生產(chǎn)線的生產(chǎn),國內(nèi)的玻璃瓶自動灌裝技術(shù)和設(shè)備發(fā)展也較成熟,采用玻璃瓶包裝果蔬汁飲料在國內(nèi)有一定的生產(chǎn)優(yōu)勢。