Samenstelling en grondstoffen van flessenglas

Er zijn veel manieren om de samenstelling van flessenglas te classificeren. Volgens het verschillende oxidegehalte van flessenglas kan het worden onderverdeeld in soda-kalkglascomponenten, glascomponenten met een hoog calciumgehalte, glascomponenten met een hoog aluminiumgehalte, maar deze classificatie is niet rigoureus. Bijvoorbeeld, het gehalte aan Ca0 is een component met een hoog calciumgehalte en het gehalte aan Al2O3 is een component met een hoog aluminiumgehalte. Het is moeilijk om een ​​duidelijke grens te stellen. Hier is het alleen voor het gemak van onderzoek en uitleg.
Volgens de verschillende toepassingen van flessenglas, kunnen de componenten van flessenglas ook worden onderverdeeld in bierflesglascomponenten, drankflesglascomponenten, blikflesglascomponenten, medische flesglascomponenten en reagens- en chemische grondstofflesglascomponenten. Volgens de vereisten van glasprestaties voor verschillende toepassingen, moeten de glascomponenten op een gerichte manier worden ontworpen om kosten te verlagen.
De meest gebruikelijke methode in China is om de glascomponenttypen te verdelen op basis van kleur. Het is gebruikelijk om het te verdelen in hoogwit materiaal (Fe2O3< 0.06%), bright material (ordinary white material), semi-white material (light blue material Fe2O3<0.5%), color material, and milky white material. Common high-white materials are generally used for high-end wine bottles and cosmetic bottles; semi-white materials are used for canned bottles, which contain a certain amount of Fe2 O3, mainly used to absorb ultraviolet rays, containing Fe2 O3 <0.5%, and the ultraviolet limit is below 320nm. Beer bottles are green or amber, and the absorption limit is about 450nm.

De samenstelling van soda-kalkflessenglas is gebaseerd op het SiO2-CaO-Na2O ternaire systeem met Al2O3 en MgO toegevoegd. Het verschil met vlak glas is dat het Al2O3-gehalte in flessenglas relatief hoog is, het CaO-gehalte ook relatief hoog is en het MgO-gehalte relatief laag is. Ongeacht het type gietapparatuur, of het nu gaat om bierflessen, drankflessen of blikflessen, dit type samenstelling kan worden gebruikt en hoeft er alleen wat fijnafstemming te worden gedaan op basis van de werkelijke situatie. De samenstelling (massafractie) varieert van: SiO270% tot 73%, Al2O3 2% tot 5%, Ca07,5% tot 9,5%, MgO1,5% tot 3%, R2O13,5% tot 14,5%. Dit type samenstelling wordt gekenmerkt door een matig aluminiumgehalte. Silicazand met Al2O3 kan worden gebruikt, of alkalimetaaloxiden kunnen worden geïntroduceerd met behulp van veldspaat om kosten te besparen. De hoeveelheid Ca0+MgO is relatief hoog en de hardingssnelheid is relatief snel om zich aan te passen aan hogere machinesnelheden. Een deel van MgO wordt gebruikt om CaO te vervangen om te voorkomen dat glas kristalliseert in het stromingsgat, het materiaalkanaal en de feeder. Matige Al2O3 kan de mechanische sterkte en chemische stabiliteit van glas verbeteren.

De verhouding van MgO en CaO in soda-kalkglas heeft een grote invloed op de smeltsnelheid en kristallisatieprestaties van het glas. Onderzoek heeft uitgewezen dat wanneer de MgO/CaO-verhouding 0.49~0.50 is, wat zich bevindt op het lage eutectische punt van het MgO-CaO binaire systeemfasediagram, de glassmeltsnelheid het snelst is, de bovengrenstemperatuur van de glaskristallisatie het laagst is en de kristallisatieneiging klein is.

Hoge calciumsamenstelling is de traditionele samenstelling van flessenglas. In de jaren 70 verbeterde Japan de samenstelling van het natriumcalciumsysteem naar een hoge calciumsamenstelling om te voldoen aan de behoeften van hogesnelheidsvormen. Momenteel is de samenstelling van glas met een hoge calciumsamenstelling het belangrijkste componentsysteem van flessenglas en de samenstelling (massafractie) varieert van: SiO270%^~73%, CaO9,5%~11,6%, R2013,5%~15%.
De belangrijkste kenmerken van glas met een hoog calciumgehalte zijn als volgt.
1. Verminder de verscheidenheid aan grondstoffen en vereenvoudig het verwerkings- en batchproces van grondstoffen.
2. Voeg meer CaO toe en gebruik korrelige kalksteen met een deeltjesgrootte van ongeveer 1,5 mm als grondstof, die reageert met kwartszand bij een lagere temperatuur, wat bevorderlijk is voor het smelten; bij hoge temperaturen kan Ca0 de viscositeit verlagen, wat bevorderlijk is voor klaring.
Door de snelheid van het harden van glas te verhogen, wordt de machinesnelheid vergroot en worden verschillende defecten in het gietproces verminderd.
Er wordt geen MgO gebruikt om te voorkomen dat het glas eraf valt.
Glas met een hoog calciumgehalte is gemakkelijk te kristalliseren en de belangrijkste kristalfase is wollastoniet. Als de temperatuur van het materiaalkanaal en de feeder fluctueert, is het gemakkelijk om de kristallisatietemperatuur te benaderen en te kristalliseren. In ernstige gevallen zal de materiaalkom geblokkeerd raken, dus de temperatuur moet strikt worden gecontroleerd.

Hoog-aluminium is ook een traditioneel bestanddeel van flessenglas. Het is moeilijk om een ​​duidelijk samenstellingsbereik te formuleren voor hoog-aluminiumglas. Over het algemeen wordt aangenomen dat het gehalte aan Al2O3 meer dan 6% is, en sommige mensen geloven dat het gehalte aan Al2O3 meer dan 9% zou moeten zijn. Vergeleken met sodakalk en hoog-kalkglas, kan het redelijker zijn om 6% Al2O3 te gebruiken om hoog-aluminiumglas te onderscheiden. Als het fijner verdeeld moet worden, wordt hoog-aluminiumglas ook verdeeld in hoog-aluminium hoog-calcium laag-natrium type en hoog-aluminium sodakalk type.
Het kenmerk van hoog-aluminium glas is dat het aluminiumhoudende en alkalihoudende rotsen, tailings en slakken kan gebruiken, zoals nefelien, fonoliet, perliet, graniet tailings, tantaal-niobium tailings, etc., met name lithium en fluor, waardoor het glas gemakkelijk smelt en helder wordt. Over het algemeen zullen hoog-aluminium grondstoffen meer onzuiverheden zoals Fe2O3 en TiO2 in de glascompositie brengen, dus het kan alleen worden gebruikt voor semi-witte en groene materialen.
De grootste impact van componenten met een hoog aluminiumgehalte op de eigenschappen van glas is het verhogen van de viscositeit van het glas, en bij dezelfde viscositeit wordt de overeenkomstige temperatuur verhoogd. De temperatuurverandering van de glasviscositeit wanneer 1% Al2O3 SiO2 vervangt, wordt weergegeven in tabel 2-3. Sommige binnenlandse ondernemingen passen de methode toe om het gehalte aan CaO en Mg0 in glas met een hoog aluminiumgehalte te verhogen om de viscositeit bij hoge temperaturen en de smelttemperatuur van glasvloeistof te verlagen. Tegelijkertijd is het gunstig om het glas te verhelderen, de output te verhogen en ook om de machinesnelheid te verhogen.

De smelttemperatuur, de vormingstemperatuur, de verzachtingstemperatuur en de gloeitemperatuur van hoog-aluminiumglas zijn allemaal toegenomen, de hardingssnelheid is toegenomen, het glasoppervlak is vatbaar voor golfribben en strepen, de uniformiteit van de fleswand is moeilijk te regelen en de uniformiteit van het ringsnijden is verslechterd. Daarom is het het beste om oppervlakteactieve stoffen toe te voegen aan het hoog-aluminiumglas om de oppervlaktespanning van het glas te verminderen, zodat de strepen in het hoog-aluminiumglas gemakkelijk kunnen diffunderen en homogeniseren, om zo glasvloeistof met een betere kwaliteit te verkrijgen. Hoog-aluminiumglas is gemakkelijk te kristalliseren, met name hoog-aluminiumglas met een hoog CaO-gehalte en een laag R2O-gehalte. Sommige fabrieken hebben kristallisatie in het stroomgat ervaren en het stroomgat geblokkeerd en de productie gestopt. Bij gebruik van een hoog-aluminiumformule is het materiaalkanaal ook gemakkelijk te kristalliseren. Daarom moet het materiaalkanaal betere isolatiemaatregelen en perfecte verwarmingsmiddelen hebben. Bovendien is de chemische stabiliteit van glas met een hoog aluminiumgehalte, zoals waterbestendigheid en alkalibestendigheid, licht verminderd en is de druksterkte licht verbeterd.
Glas met een hoog aluminiumgehalte heeft een hoge sterkte en een sterke watererosiebestendigheid. De glasvloeistof met een formule met een hoog aluminiumgehalte is echter niet bevorderlijk voor klaring en homogenisatie vanwege de hoge viscositeit, vooral wanneer de klaring verkeerd wordt gebruikt, zullen er nadelige gevolgen zijn. Vanwege enkele problemen in de productiecontrole en kwaliteit van glas met een hoog aluminiumgehalte, zijn sommige binnenlandse fabrieken die oorspronkelijk componenten met een hoog aluminiumgehalte gebruikten om alkali te vervangen, overgestapt op sodakalk- of glascomponenten met een hoog calciumgehalte, aangezien het marktaanbod van soda-as voldoende wordt. Individuele fabrieken hebben echter de productieomstandigheden van glas met een hoog aluminiumgehalte al onder de knie en gebruiken nog steeds componenten met een hoog aluminiumgehalte.