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提高啤酒瓶抗沖擊強度 工藝改進之研究

提高啤酒瓶抗沖擊強度 工藝改進之研究

  • 分類:行業動態
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2020-10-27
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【概要描述】隨著我國啤酒產量的逐年增加,對啤酒瓶的需求量也逐年增大,因此啤酒瓶的質量就成為一個突出的問題。在眾多影響啤酒瓶質量的指標中,抗沖擊項目是啤酒瓶產品的一項重要的安全指標。玻璃瓶的最大弱點就是脆性,啤酒瓶在生產包裝、啤酒灌裝、運輸和使用等流通過程中,瓶子之間的相互碰撞或瓶子與其它硬物碰撞是經常發生的。這類碰撞,會使啤酒瓶的機械強度明顯下降,由于目前的消費習慣和啤酒瓶的回用管理的問題,使得啤酒瓶的強度直線下降,一些質量差、回用次數多的啤酒瓶抗沖擊指標的降低使其很難抵擋正常的碰撞,這也就給爆瓶埋下了隱患。

提高啤酒瓶抗沖擊強度 工藝改進之研究

【概要描述】隨著我國啤酒產量的逐年增加,對啤酒瓶的需求量也逐年增大,因此啤酒瓶的質量就成為一個突出的問題。在眾多影響啤酒瓶質量的指標中,抗沖擊項目是啤酒瓶產品的一項重要的安全指標。玻璃瓶的最大弱點就是脆性,啤酒瓶在生產包裝、啤酒灌裝、運輸和使用等流通過程中,瓶子之間的相互碰撞或瓶子與其它硬物碰撞是經常發生的。這類碰撞,會使啤酒瓶的機械強度明顯下降,由于目前的消費習慣和啤酒瓶的回用管理的問題,使得啤酒瓶的強度直線下降,一些質量差、回用次數多的啤酒瓶抗沖擊指標的降低使其很難抵擋正常的碰撞,這也就給爆瓶埋下了隱患。

  • 分類:行業動態
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2020-10-27
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詳情

  隨著我國啤酒產量的逐年增加,對啤酒瓶的需求量也逐年增大,因此啤酒瓶的質量就成為一個突出的問題。在眾多影響啤酒瓶質量的指標中,抗沖擊項目是啤酒瓶產品的一項重要的安全指標。玻璃瓶的最大弱點就是脆性,啤酒瓶在生產包裝、啤酒灌裝、運輸和使用等流通過程中,瓶子之間的相互碰撞或瓶子與其它硬物碰撞是經常發生的。這類碰撞,會使啤酒瓶的機械強度明顯下降,由于目前的消費習慣和啤酒瓶的回用管理的問題,使得啤酒瓶的強度直線下降,一些質量差、回用次數多的啤酒瓶抗沖擊指標的降低使其很難抵擋正常的碰撞,這也就給爆瓶埋下了隱患。因此啤酒瓶的生產應符合國標GB4544-2020中抗沖擊強度的要求,現行標準規定:對于V≤530ml的一次性瓶及可回收舊瓶≥0.2J、可回收新瓶≥0.4J;V>530ml的一次性瓶及可回收舊瓶≥0.3J、可回收新瓶≥0.6J。實際測試方法見國標GB/T 6552-2015玻璃容器抗機械沖擊試驗方法。

  一、影響啤酒瓶抗沖擊強度

  啤酒瓶的機械強度除了與瓶子形狀、瓶壁厚度和厚薄分布有關外,還與玻璃的均勻度、微觀和宏觀缺陷以及表面狀態有密切的關系。玻璃的理論強度是指其結構鍵的強度,玻璃成分不同,其結構鍵的強度也不同。眾所周知,≡Si-O-S≡鍵具有很高的強度,而≡Si-O-R(堿金屬)的強度便很低。從理論上說,要得到高強度的玻璃必須加入大量高電荷、小體積陽離子的玻璃網絡形成體,但這會帶來玻璃熔化和成型的巨大困難或增大成本,實際上是辦不到的。啤酒瓶的理論強度可由結構鍵計算出來,其強度很高,較鋼堅固的多,實際上,它的理論強度是實際強度的千百倍。實際強度之所以這樣低,其原因是晶格缺陷、條紋、裂紋等引起的,另一個原因是它的非均質性。由于這些因素的影響,啤酒瓶的實際抗沖擊值是比較低的。

  二、瓶子形狀、壁厚對抗沖擊的影響

  瓶子的形狀對機械強度影響很大,形狀越復雜,強度越低。這是由于形狀復雜的瓶子應力集中。目前,我國大多數玻璃廠都采用瓶肩比較緩和,有兩處彎曲點起緩沖作用,應力分布是均勻的;瓶跟上方有突出環,有較好的抗沖擊性。然而,從歷次的抽檢結果來看,抗沖擊強度不盡人意,這主要是我國玻璃行業的實際工藝水平、生產條件和技術水平都存在著不同程度的問題,以及上面分析的各種微觀和宏觀的表面缺陷對機械強度的影響,使得啤酒瓶實際抗沖擊值低。

  三、改善抗沖擊強度需考慮的幾個因素

  在正常生產過程中,如果玻璃瓶的產品外觀、理化性能指標均比較好,成品合格率也比較高,唯一美中不足的是抗沖擊指標欠穩定,這樣的情況大多數都是由于玻璃勻化不足所導致的。需要考慮如下幾個因素:

  1、微調玻璃成分,降低玻璃的高溫粘度,使玻璃液易于澄清和均化。(所提供的數據僅供參考)

  (1)在不明顯增加成本的基礎上,投用部分石英砂代替部分普通硅砂,將玻璃成分中含量盡量降至1.8-2.0%.

  (2)有意增加玻璃成分中CaO的含量,使CaO+MgO的合量接近12.3-12.5%,可采取直接增加,其它成分自然降的方式,在調整過程中,如有不良反應即刻停止。

  2、檢查礦石原料的顆粒度,對顆粒度要求(wt%):石英砂+20目≤0.1、-150目≤7;石灰石(白云石)+10目≤0.5、-150目≤7;螢石+40目=0、-200目≤5,這是從原料自身找原因,防止過粗或過細,目的是確保配合料能混合均勻以加快玻璃的熔化及澄清均化;同時礦石原料的儲存限量要保證,做到分批化驗,標示清楚,本著“先進先出”的原則使用。

  3、加強碎玻璃的質量管理,盡量降低異質玻璃的含量,控制其入爐;同時要嚴控碎玻璃的破碎環節,做到加工后碎玻璃成20-25mm入倉,促使容易澄清均化。

  4、加強石英砂水分的控制,由于石英砂含水量較大且不穩定,因此要按規定及時檢測其含水量,檢測后根據石英砂的干基量,對石英砂的濕基量進行認真及時調整不得有誤。

  5、原料稱量系統的控制,稱量是配料過程中最重要的環節,各種原料的稱量是否準確,直接影響著玻璃的成分和產品質量。配料秤每周用標準砝碼滿負荷校驗一次,要求誤差≤±0.1%,如果標準砝碼不夠,可以采用“實物校秤法”校驗,并及時校正。

  6、原料配制系統的控制

  (1)原料的下料次序:原料稱量后經排放進入混料機的次序應該是:石英砂→純堿→石灰石,同時要求三種原料盡量同步進入混料機(元宵原理),這是提高配合料均勻度的關鍵。

  (2)配合料的均勻度、水分:混料機的混料時間分為干混時間和濕混時間,這兩個時間決定著配合料的均勻度;加水時間決定著配合料的水分。力爭混合料均勻度達到98%以上,混合料的水分控制在4-5%(混料機放料口)。

  7、爐底溫度是一項重要的指標,正常生產時就要嚴格控制其變化,爐底溫度穩定是生產穩定的基礎,也是我們調整一切工藝參數的依據。

  8、玻璃液面的控制:自動控制加料時,要求玻璃液面穩定在標準高度±1.0mm范圍內;采用手動操作時,允許玻璃液面穩定在標準高度±1.5mm范圍內波動。當出現特殊情況造成玻璃液面下降追趕液面時,要求按0.5mm/小時的速度執行(如降低較多時,根據情況而定)。同時料堆要求不超過爐長的2/3并均勻分布,泡界線穩定在窯坎上方附近。

  9、窯爐出料能力的控制:正常生產時窯爐出料量的變化穩定在<2%之內,換產品時要通過調整機數的辦法,使出料量的增加、降低保持平穩。如果所換的產品重量相差很大時,需要事先做一些準備工作和應對預案。制瓶生產停機也好、換產也好都要事先進行溝通,想停就停想開就開,是絕不允許的!機速增減也要有計劃,不能想增就增想減就減,不能隨意。必須保持窯爐出料量的基本穩定,這一點是非常重要的。

  10.窯壓的控制:系統正常自動控制時,要求將測壓點附近的窯壓變化控制在±3Pa范圍內(換向時除外)。采用手動操作時,允許測壓點附近的窯壓變化控制在±5Pa范圍內波動。防止窯壓波動太大。

  四、結語

  以上幾項調整和注意事項,是筆者多年來在研究提高啤酒瓶抗沖擊強度進行工藝改進時,在實踐中得出的幾點體會,基本都是圍繞著玻璃液澄清均化在原工藝基礎上的改進,概括起來就是在總體上要保持“均勻、穩定”。其目的之一,也是為了提高啤酒瓶的抗沖擊強度。在實際生產中望酌情判斷、擇適采納。算是“拋磚引玉”吧。

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