Los productos de vidrio hueco pueden sellarse con tapas o tapones y pueden contener diversos materiales cuantitativamente. Se utilizan ampliamente como envases para bebidas, alcohol, productos químicos, medicamentos, artículos de papelería y cosméticos. Las botellas y los tarros de vidrio son transparentes, fáciles de limpiar, tienen buena estabilidad química, no contaminan el contenido, son muy herméticos, tienen un excelente rendimiento de almacenamiento, ricas formas y decoraciones, pueden reciclarse muchas veces y tienen ricas fuentes de materias primas. Sin embargo, las botellas y tarros de vidrio se rompen con facilidad y tienen una gran relación peso-volumen. Estas deficiencias se están mejorando gradualmente con el desarrollo de la tecnología de proceso.
La mayor producción de productos de vidrio corresponde a la fabricación de botellas y tarros de vidrio. En 1980, la producción mundial de productos de vidrio fue de 68Mt, de las cuales la producción de botellas y tarros de vidrio fue de 40,8Mt.
Desde el año 2000 a.C. hasta el 500 a.C., los humanos podían fabricar objetos de vidrio huecos. Después de que se empezara a utilizar el soplete en el año 200 a.C., las industrias de producción de aceite y de elaboración de cerveza utilizaron vidrio aislante como recipiente. Durante el Imperio Romano, la demanda de recipientes de vidrio aumentó, y la mayoría de los productos eran de fondo redondo y debían apoyarse en marcos de hierro o madera. Más tarde, gracias al desarrollo de moldes para soplar vidrio, se fabricaron botellas de fondo plano sin soportes. Del siglo V al XV, la tecnología de prensado, estirado y soplado se desarrolló enormemente, lo que sentó las bases para la mecanización de la fabricación de vidrio. En 1867, los hermanos alemanes Siemens aplicaron a la industria del vidrio el horno de fusión continua con regenerador, que hizo posible la producción en serie de botellas y tarros de vidrio. Entre 1880 y 1890, se inventó la tecnología de moldeo por el método de soplado-prensado para fabricar botellas de boca ancha y por el método de soplado-soplado para fabricar botellas de boca pequeña (véase fabricación de vidrio). En 1900 aparece la primera máquina de fabricación de botellas accionada por un motor eléctrico. Entre 1904 y 1905, M.J. Owens, de Estados Unidos, creó una máquina de fabricación de botellas por succión al vacío totalmente automática. A partir de 1910, se desarrollaron los alimentadores de gota. En 1914, madura el proceso semiautomático de soplado. En 1925, la empresa estadounidense Hardford-Emper Company desarrolló con éxito una máquina de fabricación de botellas determinantes, que se producía por el método de soplado, y más tarde se desarrolló para producirse también por el método de soplado a presión. Esta máquina de fabricación de botellas determinantes sigue siendo el modelo principal utilizado hoy en día, y se está desarrollando gradualmente en la dirección de material multi-unidad y multi-gota.
En las dinastías Tang y Song, China utilizaba sopletes para soplar recipientes huecos de vidrio. La industria moderna del vidrio se formó entre 1904 y 1908. La Fábrica de Vidrio Jinghua de Shanghai, fundada en 1931, es la primera fábrica de China que fabrica de forma continua botellas y latas de vidrio utilizando hornos regeneradores de llama horizontal y de herradura y máquinas automáticas de fabricación de botellas. Después de la década de 1950, se construyeron varias fábricas modernas de fabricación de botellas a gran escala. En la década de 1980, la mayor mejora en la producción de botellas y tarros de vidrio fue la ligereza de las botellas de vidrio, que podía ahorrar materias primas, combustible, aumentar la velocidad de producción y reducir los costes de transporte.
Hay muchos tipos de botellas y tarros de vidrio, y existen muchos métodos de clasificación.
① Según la forma, hay botellas generales, botellas con asa, y tubos, etc., con una capacidad de 1ml a 25l.
② Según la forma del fondo, hay botellas y latas redondas, ovaladas, cuadradas, rectangulares, planas y otras, la mayoría de las cuales son redondas.
③ Según el tamaño de la boca de la botella, hay botellas y botes de boca ancha, de boca pequeña y de boca pulverizada. Las botellas con un diámetro interior superior a 30 mm y sin hombros o con menos hombros se denominan botellas de boca ancha, que suelen utilizarse para contener objetos semilíquidos y sólidos en polvo o en bloque; las que tienen un diámetro interior inferior a 30 mm se denominan botellas de boca pequeña, que suelen utilizarse para contener diversos objetos fluidos.
④ Según la forma de la boca de la botella y el tapón de la botella, hay boca de botella de rosca continua, boca de botella de corcho, boca de botella de vertido, boca de botella de tapón corona, boca de botella de tapón rodante, boca de botella de tapón de plástico, boca de botella de pulverización , Presione hacia arriba - desenrosque la boca de la botella, cierre lateral - haga palanca para abrir la boca de la botella, boca de botella esmerilada de tapón de vidrio, boca de botella de asa y boca de botella de tubo y otras botellas y latas. Las dimensiones y tolerancias de la boca de la botella están estandarizadas.
⑤ Según los requisitos de uso de las botellas y latas, existen botellas y latas de un solo uso y botellas y latas recicladas. Las botellas y latas de un solo uso se desechan después de haber sido utilizadas una vez; las botellas y latas recicladas pueden reciclarse varias veces y utilizarse para la renovación.
⑥ Según el método de moldeado, existen botellas moldeadas y botellas de tubo. La botella moldeada se fabrica moldeando directamente el líquido de vidrio en el molde; la botella de tubo se extrae primero del líquido de vidrio a un tubo de vidrio, y después se procesa y se forma.
⑦ Según el color del frasco, los hay incoloros, coloreados y opalescentes. Los frascos de vidrio son en su mayoría transparentes e incoloros, lo que permite que el contenido mantenga un aspecto normal. Les siguen los verdes y los marrones. Los verdes suelen contener bebidas; los marrones se utilizan para medicinas o cerveza. Absorben la luz ultravioleta y ayudan a proteger el contenido. Estados Unidos estipula que el grosor medio de la pared de esta botella de vidrio coloreado debe hacer que la transmitancia de las ondas luminosas con una longitud de onda de 290 a 450 nm sea inferior a 10%. Un pequeño número de cosméticos, cremas evanescentes y pomadas se envasan en frascos de vidrio opalescente.
Materias primas y composición química Los lotes de vidrio para botellas y tarros se componen generalmente de 7 a 12 tipos de materias primas. Hay principalmente arena de cuarzo, ceniza de sosa, piedra caliza, dolomita, feldespato, bórax, plomo y compuestos de bario. Además, hay materiales auxiliares como agentes clarificantes, colorantes, decolorantes y opacificantes (véase fabricación de vidrio). El cuarzo de grano grueso es difícil de fundir por completo; si las partículas son demasiado finas, se generan fácilmente escorias y polvo durante el proceso de fusión, lo que afecta a la fusión y bloquea fácilmente el regenerador del horno. El tamaño de partícula adecuado es de 0,25-0,5 mm. Para utilizar vidrio de desecho, generalmente se añade vidrio roto, y la dosificación suele ser de 20-60%, y el máximo puede llegar a 90%.
Requisitos de calidad Las botellas y tarros de vidrio deben tener determinadas prestaciones y cumplir ciertas normas de calidad.
①Calidad del vidrio: puro y uniforme, sin defectos como arena, vetas, burbujas, etc. La transparencia del vidrio incoloro es alta; el color del vidrio coloreado es uniforme y estable, y puede absorber energía luminosa de una determinada longitud de onda.
②Propiedades físicas y químicas: Tiene cierta estabilidad química y no interactúa con el contenido. Tiene cierta resistencia a los golpes y resistencia mecánica, puede soportar procesos de calentamiento y enfriamiento, como el lavado y la esterilización, así como soportar el llenado, el almacenamiento y el transporte, y puede permanecer intacto cuando se enfrenta a tensiones generales internas y externas, vibraciones e impactos.
③Calidad de moldeado: mantienen una cierta capacidad, peso y forma, con un grosor de pared uniforme y una boca lisa y plana para garantizar un llenado cómodo y un buen sellado. No hay defectos como distorsión, superficie irregular, desniveles y grietas.
Proceso de fabricación La fabricación de botellas y latas de vidrio incluye principalmente la preparación del material por lotes, la fusión, el conformado, el recocido, el tratamiento y procesamiento de superficies, la inspección y el envasado y otros procesos.
①Preparación del material: incluye el almacenamiento de materias primas, el pesaje, la mezcla y la entrega de lotes. Se requiere que los ingredientes se mezclen uniformemente y que la composición química sea estable.
② Fusión: La fusión de vidrio para botellas y tarros se lleva a cabo principalmente en un horno de piscina de llama de operación continua (ver horno de fusión de vidrio). La producción diaria del horno de llama horizontal es generalmente más de 200t, y el grande es de 400-500t. La producción diaria del horno de piscina de llama en forma de herradura es en su mayoría inferior a 200t. La temperatura máxima de fusión del vidrio es de 1580-1600 °C. El consumo energético de la fusión representa unas 70% del consumo energético total de la producción. Se puede ahorrar energía de forma eficaz con medidas como el aislamiento térmico general del horno de fusión, el aumento de la capacidad de los ladrillos de control del regenerador, la mejora de la distribución de la pila, la mejora de la eficacia de la combustión y el control de la convección del líquido de vidrio. El burbujeo en el tanque de fusión puede mejorar la convección del líquido de vidrio, fortalecer el proceso de clarificación y homogeneización, y aumentar la producción. El uso de calefacción eléctrica en el horno de llama puede aumentar la producción y mejorar la calidad sin ampliar el horno.
Moldeado: Se utiliza principalmente el método de moldeo, y la botella de boca pequeña se forma por el método de soplado, y la botella de boca ancha se forma por el método de soplado a presión (véase fabricación de vidrio). Las leyes de control se utilizan con menos frecuencia. La producción de botellas y tarros de vidrio modernos adopta ampliamente el moldeo de alta velocidad de las máquinas automáticas de fabricación de botellas. Este tipo de máquina de fabricación de botellas tiene ciertos requisitos sobre el peso, la forma y la uniformidad de la gota, por lo que la temperatura en el tanque de alimentación debe ser estrictamente controlada. Hay muchos tipos de máquinas automáticas de fabricación de botellas, entre las cuales la máquina de fabricación de botellas determinante es la más utilizada. Este tipo de máquina de fabricación de botellas gob obedece a la máquina de fabricación de botellas, no la máquina de fabricación de botellas obedece al gob, por lo que no hay ninguna parte giratoria, el funcionamiento es seguro, y cualquier rama se puede detener sólo para el mantenimiento sin afectar al funcionamiento de otras ramas (Figura 1.) ). La máquina de fabricación de botellas determinante tiene una amplia gama de botellas y latas, y tiene una gran flexibilidad. Se ha desarrollado en 12 grupos, moldeo de doble gota o de tres gotas y control por microordenador.
④ Recocido: El recocido de botellas y tarros de vidrio consiste en reducir la tensión permanente que queda en el vidrio hasta el valor admisible. El recocido se realiza normalmente en un horno de recocido continuo de cinta de malla, y la temperatura máxima de recocido es de unos 550-600 °C. El horno de recocido de cinta de malla (Fig. 2) adopta un calentamiento por circulación forzada de aire, de modo que la distribución de la temperatura de la sección transversal del horno es uniforme y se forma una cortina de aire, que restringe el movimiento longitudinal del flujo de aire y garantiza que la temperatura de cada cinta en el horno sea uniforme y estable.
⑤Tratamiento y procesamiento de la superficie: Por lo general, el tratamiento de la superficie de las botellas y tarros de vidrio se lleva a cabo mediante el recubrimiento de los extremos caliente y frío del horno de recocido. El recubrimiento del extremo caliente consiste en colocar la botella y la lata en un estado caliente (500-600 ° C) después de formarse en el entorno de tetracloruro de estaño vaporizado, tetracloruro de titanio o tetracloruro de butilestaño, de modo que estos compuestos metálicos se La superficie de la botella y la lata caliente se descompone y se oxida en una película de óxido para rellenar las microfisuras en la superficie del vidrio, al tiempo que evita la generación de microfisuras superficiales y mejora la resistencia mecánica de la botella y la lata de vidrio. El recubrimiento final en frío consiste en utilizar monoestearato, ácido oleico, emulsión de polietileno, silicona o silano, etc. para rociar la superficie de la botella con una temperatura de unos 100-150 °C a la salida del horno de recocido para formar una película lubricante. Para mejorar la resistencia al desgaste, la lubricidad y la resistencia al impacto de la superficie de la botella. En la producción, el revestimiento del extremo en frío y el revestimiento del extremo en caliente se utilizan a menudo de forma combinada. En el caso de las botellas de gran capacidad, superior a 1 l, algunas añaden a su superficie vainas de espuma de poliestireno o película de polietileno. La funda es termorretráctil. Una vez calentada, une firmemente el cuerpo de la botella. Es resistente y elástica, a prueba de golpes y antifricción. Cuando se rompe la botella, no salen fragmentos, lo que puede evitar lesiones personales.
Para frascos de reactivos, frascos de muestras, frascos de perfume, etc. con tapones de vidrio, utilice mortero o esmeril y agua como abrasivos para esmerilar bocas y tapones. Los frascos de cosméticos y perfumes de alta calidad suelen esmerilarse y pulirse para eliminar las marcas de moho y aumentar el brillo. Las botellas de vino de alta calidad o las botellas y latas decoradas con motivos artísticos se corroen con ácido fluorhídrico, lo que produce una difusión de la luz en la superficie y una sensación delicada al tacto. Para imprimir marcas comerciales y decoraciones en la superficie de vidrio, se pueden utilizar los métodos de pulverización de color, serigrafía y procesamiento de calcomanías para aplicar esmalte de vidrio a la superficie de la botella y el tarro, hornear a 600 ° C, y el esmalte y el vidrio se funden para formar un patrón permanente. . Si se decora con pigmentos orgánicos, basta con fundirlos y hornearlos a 200-300 °C.
⑥Inspección: Detectar productos defectuosos y garantizar la calidad del producto. Los defectos de las botellas de vidrio pueden dividirse en dos categorías: defectos del vidrio y defectos de formación de la botella. Los primeros incluyen burbujas, piedras, rayas e irregularidades de color; los segundos, grietas, grosor desigual, deformación, puntos fríos y arrugas. Además, hay que comprobar el peso de la lata, su capacidad, el acabado y las tolerancias dimensionales del cuerpo, la resistencia a las tensiones internas, el choque térmico y el alivio de tensiones. Debido a la alta velocidad de producción y los grandes lotes de botellas de cerveza, bebidas y alimentos, etc., ya no pueden adaptarse mediante inspección visual. Ahora existen equipos de inspección automáticos, como preselectores (que comprueban la forma y la tolerancia dimensional de las botellas y latas), inspectores de boca de botella, inspectores de grietas, dispositivo de inspección del grosor de las paredes, probador de extrusión, probador de presión, etc.
Embalaje: Hay embalajes de cajas de cartón ondulado, embalajes de cajas de plástico y embalajes de contenedores de palés. Todos están automatizados. El envasado en cajas de cartón ondulado utiliza la misma caja de cartón desde el envasado de botellas vacías hasta el llenado y la venta. http://www.zyzhan.com/news/detail/17012.htmlThe cajas de plástico utilizadas en el envasado en cajas de plástico pueden reciclarse y reutilizarse. El envasado en contenedor palé consiste en disponer las botellas cualificadas en un conjunto rectangular de botellas, trasladarlas al palé y apilarlas capa por capa, y envolverlas cuando alcanzan el número de capas especificado. Generalmente, también se cubre con una funda de película de plástico, se calienta para encogerla, se envuelve firmemente formando un todo sólido y luego se agrupa, lo que también se denomina envasado termoplástico.
