Les produits en verre creux peuvent être scellés par des couvercles ou des bouchons et peuvent contenir quantitativement divers matériaux. Ils sont largement utilisés comme emballages pour les boissons, l'alcool, les produits chimiques, les médicaments, les articles de papeterie et les cosmétiques. Les bouteilles et bocaux en verre sont transparents, faciles à nettoyer, présentent une bonne stabilité chimique, ne contaminent pas le contenu, ont une grande étanchéité à l'air, d'excellentes performances de stockage, des formes et des décorations variées, peuvent être recyclés de nombreuses fois et disposent de riches sources de matières premières. Toutefois, les bouteilles et les bocaux en verre se cassent facilement et ont un rapport poids/volume élevé. Ces inconvénients sont progressivement améliorés grâce au développement de la technologie des procédés.
La production de produits en verre est la plus importante dans la production de bouteilles et de bocaux en verre. En 1980, la production mondiale de produits en verre était de 68 millions de tonnes, dont 40,8 millions de tonnes de bouteilles et de pots en verre.
De 2000 à 500 ans avant J.-C., l'homme pouvait fabriquer des objets en verre creux. Après le début de l'utilisation de la sarbacane en 200 avant J.-C., l'industrie pétrolière et l'industrie brassicole ont utilisé du verre isolant comme récipient. Sous l'Empire romain, la demande de récipients en verre a augmenté et la plupart des produits étaient à fond rond et devaient être soutenus par des cadres en fer ou en bois. Plus tard, grâce au développement des moules pour le soufflage du verre, des bouteilles à fond plat sans support ont été produites. Du Ve au XVe siècle, la technologie du pressage, de l'étirage et du soufflage s'est considérablement développée, jetant les bases de la mécanisation de la fabrication du verre. En 1867, les frères allemands Siemens ont appliqué à l'industrie du verre le four à fusion continue à régénérateur, qui a rendu possible la production en masse de bouteilles et de pots en verre. De 1880 à 1890, la technologie de moulage par pressage-soufflage pour la fabrication de bouteilles à large ouverture et par soufflage pour la fabrication de bouteilles à petite ouverture (voir fabrication du verre) a été inventée. La première machine à fabriquer des bouteilles entraînée par un moteur électrique est apparue en 1900. De 1904 à 1905, l'Américain M.J. Owens crée une machine à fabriquer des bouteilles par aspiration sous vide, entièrement automatique. Depuis 1910, des alimentateurs de paraisons ont été mis au point. En 1914, le procédé de soufflage semi-automatique est arrivé à maturité. En 1925, la société américaine Hardford-Emper Company a développé avec succès une machine à fabriquer des bouteilles déterminées, qui était produite par la méthode de soufflage, et qui a ensuite été développée pour être également produite par la méthode de soufflage sous pression. Cette machine à fabriquer des bouteilles déterminées est toujours le principal modèle utilisé aujourd'hui, et elle évolue progressivement vers des matériaux à plusieurs unités et à plusieurs gouttes.
Sous les dynasties Tang et Song, la Chine utilisait des pipes pour souffler des récipients en verre creux. L'industrie moderne du verre a vu le jour entre 1904 et 1908. Shanghai Jinghua Glass Factory, fondée en 1931, est la première usine en Chine à fabriquer en continu des bouteilles et des boîtes en verre à l'aide de fours régénérateurs à flamme horizontale et à flamme en fer à cheval et de machines automatiques de fabrication de bouteilles. Après les années 1950, un certain nombre d'usines modernes de fabrication de bouteilles à grande échelle ont été construites. Dans les années 1980, la plus grande amélioration dans la production de bouteilles et de pots en verre a été la légèreté des bouteilles en verre, qui a permis d'économiser des matières premières et du carburant, d'augmenter la vitesse de production et de réduire les coûts de transport.
Il existe de nombreux types de bouteilles et de bocaux en verre et de nombreuses méthodes de classification.
① Selon la forme, il existe des flacons généraux, des flacons à poignée, des tubes, etc., d'une capacité de 1ml à 25l.
② Selon la forme du fond, il existe des bouteilles et des boîtes rondes, ovales, carrées, rectangulaires, plates et autres, dont la plupart sont rondes.
③ Selon la taille du goulot de la bouteille, il existe des bouteilles et des boîtes de conserve à large goulot, à petit goulot et à goulot de pulvérisation. Les bouteilles dont le diamètre intérieur est supérieur à 30 mm et qui n'ont pas ou peu d'épaules sont appelées bouteilles à large ouverture, qui sont souvent utilisées pour contenir des objets semi-fluides et des objets solides en poudre ou en bloc ; celles dont le diamètre intérieur est inférieur à 30 mm sont appelées bouteilles à petite ouverture, qui sont souvent utilisées pour contenir divers objets fluides.
④ Selon la forme du goulot et du bouchon, il existe un goulot à filetage continu, un goulot en liège, un goulot de coulée, un goulot en couronne, un goulot à enroulement, un goulot en plastique, un goulot en spray, un goulot à pression - dévisser le goulot, un goulot à joint latéral - ouvrir le goulot, un goulot en verre dépoli, un goulot à poignée, un goulot en tube et d'autres bouteilles et canettes. Les dimensions et les tolérances du goulot sont normalisées.
⑤ Selon les exigences d'utilisation des bouteilles et des canettes, il existe des bouteilles et des canettes à usage unique et des bouteilles et des canettes recyclées. Les bouteilles et canettes à usage unique sont jetées après avoir été utilisées une seule fois ; les bouteilles et canettes recyclées peuvent être recyclées plusieurs fois et utilisées pour le renouvellement.
⑥ Selon la méthode de moulage, on distingue les bouteilles moulées et les bouteilles tubulaires. La bouteille moulée est fabriquée en moulant directement le liquide de verre dans le moule ; la bouteille tubulaire est d'abord tirée du liquide de verre dans un tube de verre, puis traitée et formée.
⑦ Selon la couleur de la bouteille, on distingue les bouteilles incolores, colorées et opalescentes. Les bocaux en verre sont le plus souvent transparents et incolores, ce qui permet au contenu de conserver un aspect normal. Viennent ensuite les pots verts et bruns. Les pots verts contiennent généralement des boissons ; les pots bruns sont utilisés pour les médicaments ou la bière. Ils absorbent la lumière UV et contribuent à protéger le contenu. Les États-Unis stipulent que l'épaisseur moyenne de la paroi de cette bouteille en verre coloré doit rendre la transmittance des ondes lumineuses d'une longueur d'onde de 290 à 450 nm inférieure à 10%. Un petit nombre de produits cosmétiques, de crèmes et d'onguents de camouflage sont conditionnés dans des flacons en verre opalescent.
Matières premières et composition chimique Les lots de verre pour bouteilles et pots sont généralement composés de 7 à 12 types de matières premières. Il s'agit principalement de sable de quartz, de carbonate de soude, de calcaire, de dolomie, de feldspath, de borax, de composés de plomb et de baryum. À cela s'ajoutent des matières auxiliaires telles que des agents clarifiants, des agents colorants, des agents décolorants et des agents opacifiants (voir fabrication du verre). Le quartz à gros grains est difficile à fondre complètement ; si les particules sont trop fines, des écumes et des poussières sont facilement générées pendant le processus de fusion, ce qui affecte la fusion et bloque facilement le régénérateur du four. La taille de particule appropriée est de 0,25 à 0,5 mm. Afin d'utiliser du verre usagé, on ajoute généralement du verre cassé, et le dosage est habituellement de 20 à 60%, et le maximum peut atteindre 90%.
Exigences de qualité Les bouteilles et pots en verre doivent avoir certaines performances et répondre à certaines normes de qualité.
①Qualité du verre : pur et uniforme, sans défauts tels que sable, stries, bulles, etc. La transparence du verre incolore est élevée ; la couleur du verre coloré est uniforme et stable, et il peut absorber l'énergie lumineuse d'une certaine longueur d'onde.
②Propriétés physiques et chimiques : Il présente une certaine stabilité chimique et n'interagit pas avec le contenu. Il présente une certaine résistance aux chocs et une certaine résistance mécanique, peut supporter des processus de chauffage et de refroidissement tels que le lavage et la stérilisation, ainsi que le remplissage, le stockage et le transport, et peut rester intact lorsqu'il est soumis à des contraintes internes et externes générales, à des vibrations et à des chocs.
③Qualité du moulage : maintenir une certaine capacité, un certain poids et une certaine forme, avec une épaisseur de paroi uniforme et une embouchure lisse et plate pour assurer un remplissage aisé et une bonne étanchéité. Il n'y a pas de défauts tels que déformation, surface inégale, irrégularité et fissures.
Processus de fabrication La fabrication de bouteilles et de canettes en verre comprend principalement la préparation des matériaux par lots, la fusion, le formage, le recuit, le traitement de surface, l'inspection et l'emballage, ainsi que d'autres processus.
①Préparation des matériaux : y compris le stockage des matières premières, le pesage, le mélange et la livraison des lots. Les ingrédients doivent être mélangés uniformément et la composition chimique doit être stable.
② Fusion : La fusion du verre des bouteilles et des pots est généralement effectuée dans un four à flamme en continu (voir four de fusion du verre). La production journalière du four à flamme horizontal est généralement supérieure à 200 tonnes, et celle du grand four est de 400 à 500 tonnes. La production journalière du four à flamme en forme de fer à cheval est généralement inférieure à 200 tonnes. La température maximale de fusion du verre est de 1580-1600 °C. La consommation d'énergie pour la fusion représente environ 70% de la consommation totale d'énergie pour la production. Il est possible d'économiser efficacement de l'énergie en prenant des mesures telles que l'isolation thermique globale du four de fusion, l'augmentation de la capacité des briques de contrôle du régénérateur, l'amélioration de la distribution des stocks, l'amélioration de l'efficacité de la combustion et le contrôle de la convection du liquide de verre. La formation de bulles dans la cuve de fusion peut améliorer la convection du liquide vitreux, renforcer le processus de clarification et d'homogénéisation et augmenter le rendement. L'utilisation du chauffage électrique dans le four à flamme peut augmenter le rendement et améliorer la qualité sans agrandir le four.
③Moulage : La méthode de moulage est principalement utilisée, et la bouteille à petit goulot est formée par la méthode de soufflage, et la bouteille à goulot large est formée par la méthode de soufflage sous pression (voir la fabrication du verre). Les lois de contrôle sont moins utilisées. La production de bouteilles et de pots en verre modernes adopte largement le moulage à grande vitesse des machines automatiques de fabrication de bouteilles. Ce type de machine de fabrication de bouteilles a certaines exigences en matière de poids, de forme et d'uniformité de la paraison, de sorte que la température dans le réservoir d'alimentation doit être strictement contrôlée. Il existe de nombreux types de machines automatiques de fabrication de bouteilles, dont la machine de fabrication de bouteilles déterminées est la plus couramment utilisée. Ce type de machine de fabrication de bouteilles obéit à la machine de fabrication de bouteilles, et non la machine de fabrication de bouteilles à la paraison, de sorte qu'il n'y a pas de pièce rotative, que le fonctionnement est sûr et qu'une branche peut être arrêtée uniquement pour la maintenance sans affecter le fonctionnement des autres branches (figure 1). ). La machine à fabriquer des bouteilles déterminantes dispose d'une large gamme de bouteilles et de canettes et d'une grande flexibilité. Elle a été développée en 12 groupes, avec un moulage à deux ou trois gouttes et une commande par micro-ordinateur.
④ Recuit : Le recuit des bouteilles et des pots en verre consiste à réduire la tension permanente qui subsiste dans le verre jusqu'à la valeur admissible. Le recuit est généralement effectué dans un four de recuit continu à bande maillée, et la température maximale de recuit est d'environ 550-600 °C. Le four de recuit à bande maillée (figure 2) adopte un chauffage par circulation d'air forcée, de sorte que la distribution de la température de la section transversale du four est uniforme et qu'un rideau d'air est formé, ce qui limite le mouvement longitudinal de l'air et garantit que la température de chaque bande dans le four est uniforme et stable.
⑤Traitement de surface et transformation : Généralement, le traitement de surface des bouteilles et des pots en verre s'effectue par revêtement des extrémités chaudes et froides du four de recuit. Le revêtement de l'extrémité chaude consiste à placer la bouteille et la boîte à l'état chaud (500-600 °C) après le formage dans l'environnement de tétrachlorure d'étain, de tétrachlorure de titane ou de tétrachlorure de butyle vaporisés, de sorte que ces composés métalliques soient décomposés et oxydés en un film d'oxyde pour remplir les microfissures sur la surface du verre, tout en empêchant la génération de microfissures superficielles et en améliorant la résistance mécanique de la bouteille et de la boîte en verre. Le revêtement à froid consiste à utiliser du monostéarate, de l'acide oléique, une émulsion de polyéthylène, du silicone ou du silane, etc. pour pulvériser la surface de la bouteille à une température d'environ 100-150 °C à la sortie du four de recuit afin de former un film lubrifiant. Améliorer la résistance à l'usure, la lubrification et la résistance aux chocs de la surface de la bouteille. Dans la production, le revêtement à froid et le revêtement à chaud sont souvent utilisés en combinaison. Pour les bouteilles de grande capacité supérieure à 1 litre, certains ajoutent des gaines en mousse de polystyrène ou en film de polyéthylène sur leur surface. La gaine est thermorétractable. Après avoir été chauffée, elle lie étroitement le corps de la bouteille. Elle est résistante et élastique, antichoc et antifriction. Lorsque la bouteille est cassée, aucun fragment ne s'échappe, ce qui permet d'éviter les blessures.
Pour les flacons de réactifs, les flacons d'échantillons, les flacons de parfum, etc. munis de bouchons en verre, utilisez du mortier ou de l'émeri et de l'eau comme abrasifs pour meuler les embouchures et les bouchons. Les flacons de cosmétiques et de parfums haut de gamme sont souvent meulés et polis pour éliminer les traces de moisissure et augmenter l'éclat. Les bouteilles de vin de qualité supérieure ou les bouteilles et canettes décorées sont corrodées à l'acide fluorhydrique, ce qui entraîne une diffusion de la lumière en surface et une sensation délicate de la main. Pour imprimer des marques et des décorations sur la surface du verre, il est possible d'utiliser des méthodes de pulvérisation de couleurs, de sérigraphie et de traitement des décalcomanies pour appliquer de la glaçure sur la surface de la bouteille et du bocal, de la cuire à 600 °C et de fusionner la glaçure et le verre pour former un motif permanent. . S'il est décoré avec des pigments organiques, il suffit de le faire fondre et de le cuire à 200-300 °C.
⑥Inspection : Détecter les produits défectueux et assurer la qualité des produits. Les défauts des bouteilles en verre peuvent être divisés en deux catégories : les défauts du verre et les défauts de formation de la bouteille. La première catégorie comprend les bulles, les pierres, les stries et les irrégularités de couleur ; la seconde comprend les fissures, les épaisseurs inégales, les déformations, les points froids et les rides. En outre, il convient de vérifier le poids de la boîte, sa capacité, les tolérances dimensionnelles de la finition et du corps, la résistance aux contraintes internes, aux chocs thermiques et à l'allègement des contraintes. En raison de la vitesse de production élevée et des lots importants de bouteilles de bière, de boissons et d'aliments, etc., il n'est plus possible de les adapter par une inspection visuelle. Il existe désormais des équipements d'inspection automatique, tels que des présélecteurs (qui vérifient la forme et la tolérance dimensionnelle des bouteilles et des canettes), des inspecteurs de goulot de bouteille, des inspecteurs de fissures, des dispositifs d'inspection de l'épaisseur des parois, des testeurs d'extrusion, des testeurs de pression, etc.
⑦Emballage : Il existe des emballages en carton ondulé, des emballages en plastique et des emballages pour palettes. Tous ces processus sont automatisés. L'emballage en carton ondulé utilise le même carton depuis l'emballage des bouteilles vides jusqu'au remplissage et à la vente. http://www.zyzhan.com/news/detail/17012.htmlThe Les boîtes en plastique utilisées pour l'emballage en boîte plastique peuvent être recyclées et réutilisées. L'emballage des conteneurs sur palette consiste à disposer les bouteilles qualifiées en un ensemble rectangulaire, à les déplacer sur la palette et à les empiler couche par couche, puis à les emballer lorsqu'elles atteignent le nombre de couches spécifié. Généralement, il est également recouvert d'un film plastique, chauffé pour le rétrécir, étroitement emballé en un tout solide, puis regroupé, ce qui est également appelé emballage thermoplastique.
