1.玻璃包装材料的化学组成

玻璃是由无机熔融体冷却而成的非结晶态固体。它的化学成分基本上是二氧化硅（SiO2）和各种金属氧化物。SiO2在玻璃中形成硅氧四面体网状结构，成为玻璃的骨架，使玻璃具有一定的机械强度、耐热性和良好的透明性、稳定性等。金属氧化物包括氧化钠、氧化钙、氧化铝、氧化硼、氧化钡、氧化铬和氧化镍等。这些金属氧化物与二氧化硅主要由硅砂、长石、方解石、白云石、纯碱和芒硝等原料提供。

2.玻璃包装材料的性能

（1）玻璃的物理机械性能。

玻璃的透明性好，阻性隔强，是良好的密封容器材料，加入Cr2O2能制成绿色玻璃，加入NiO能制成棕色玻璃。

玻璃的抗张（拉）强度一般为6～8kgf/mm2，增加CaO含量可使其抗拉强度提高，但增加Na2O、K2O的含量则会降低其抗拉强度。玻璃表面若有微小裂痕，其抗张强度会大大降低。玻璃的抗压强度一般比抗拉强度高15～16倍。

玻璃的弹性和韧性很差，属脆性材料，超过其强度极限会立刻破裂。

（2）热稳定性。

玻璃有一定的耐热性，但不耐温度急剧变化。作为容器玻璃，在成分中加入硅、硼、铅、镁、锌等元素的氧化物，可提高其耐热性，以适应玻璃容器的高温杀菌和消毒处理。

容器玻璃的厚度不均匀，或存在结石、气泡、微小裂纹和不均匀的内应力，均会影响热稳定性。

（3）光学性能。

玻璃的光学性能体现为透明性和折光性。当使用不透明的玻璃或琥珀玻璃时，光的破坏作用则大大降低。玻璃的厚度与种类均影响其滤光性。

玻璃还具有较大的折光性，利用这一性质，使工艺品玻璃容器具有光彩夺目的装潢效果。

（4）阻隔性。

对于所有气体、溶液或溶剂，玻璃几乎是完全不渗透的。因而经常把玻璃作为气体的理想包装材料。

（5）化学稳定性。

玻璃具有良好的化学稳定性和很强的耐化学腐蚀性。只有氢氟酸能腐蚀玻璃，因此，玻璃容器能够盛装酸性或碱性食品及针剂药液。

3.玻璃包装材料的种类

玻璃包装材料有普通瓶罐玻璃（主要是钠、钙硅酸盐玻璃）和特种玻璃（如中性玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、钠化玻璃等）之分。

4.玻璃包装容器及用途

玻璃瓶罐种类繁多，用途广，分类方法也有多种。

（1）按瓶身造型可分为有肩瓶与无肩瓶、高装瓶和矮装瓶、圆形瓶、方形瓶和异形瓶等。

（2）按瓶颈形状可分为有颈瓶与无颈瓶、长颈瓶和短颈瓶、粗颈瓶与细颈瓶等。

（3）按色泽不同可分为无色透明瓶、半透明乳白瓶、绿色瓶、茶色瓶及不透明的色瓶等。

（4）按瓶口直径分，有小口瓶、广口瓶两类。一般瓶口直径与瓶身内径之比小于1/2的称为小口瓶，大于1/2的称为广（大、粗径）口瓶。

（5）按用途不同可分为以下六种。

①食品用瓶：有汽水瓶、奶粉瓶、罐头瓶、酱油瓶等；

②酒瓶：如啤酒瓶、汽酒瓶、白酒瓶等，其中啤酒瓶和汽酒瓶要求能承受5～15个大气压，瓶型以圆形瓶为主；

③医药用瓶：根据药物形态不同，又有水剂、粉剂瓶、内服与外用瓶，以及肩瓶与小型瓶、管状瓶等，安瓿也是一种医药用瓶；

④化学试剂用瓶：有棕色或透明螺口大口瓶、广口细口瓶等；

⑤化妆品用瓶：如花露水、香水、雪花膏、珍珠霜瓶；

⑥文具用瓶：如墨水瓶、糨糊瓶、胶水瓶等。

（6）按制造方法不同可分为以下几种。

①模制瓶：直接用模具成型（压制、吹制），上述大部分玻璃容器均是模制瓶；

②管制瓶：先制造成玻璃管，再用吹制的方法制成瓶子。图3-82 的安瓿瓶即为一种管制瓶。图3-76～图3-83列举了一些常见的玻璃瓶型。

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图3-76　广口瓶

图3-77　有肩瓶

图3-78　异形瓶

图3-79　短颈瓶

图3-80　长颈瓶

图3-81　细口瓶

图3-82　安瓿瓶

图3-83　香水瓶

5.玻璃瓶罐的生产工艺简介

（1）原料及原料制备。

按玻璃的性质要求确定原料配方，然后按配方称重。将称重的原料与相同化学成分的碎玻璃一同混合备用。

（2）熔制。

通常采用连续作业的池炉进行熔制，温度为1500℃左右。

（3）成型。

经高温熔制好的玻璃液冷却至成型温度，就可以采用各种方法成型。即将其制成具有固定形状的制品。

如前所述，常用的方法有模制法（吹制法、压制法）和管制法两类。

（4）退火。

玻璃制品成型后各部位的不均匀冷却，会造成一定的内应力，这种内应力使制品有发生爆裂的危险。退火，即将成型后的制品重新加热至退火温度，使内应力释放，然后再均匀冷却。退火温度常为550℃左右。

（5）后期加工和增强处理。

玻璃的后期加工对于制品的质量和性能都十分重要。主要包括以下几种。

①烧口：用于酒类瓶、汽水瓶等。烧口即进行瓶口火抛光。目的是提高瓶口光洁度，消除微裂纹，提高承压能力，易于密封。光洁的瓶口对于使用者来说也比较安全。

②钢化：将制品加热至接近玻璃的软化温度，然后均匀快速冷却，使其表层产生适当的均匀压应力，以提高机械强度和热稳定性。

③磨口和磨塞：某些盛装化学药品的瓶子使用磨砂密封时需将瓶口内和瓶塞外进行磨修。

④抛光：对制品表面进行精细研磨或用氢氟酸处理，使其表面平滑光亮，增加美感。

⑤喷砂或酸蚀：用高速细砂流或酸对制品表面进行加工，以形成毛面或制成花样、标签等。

⑥烤花：将釉彩印花或花纸贴在制品表面，放入烤花炉中以适当温度烘烤，使花纹附着在制品表面。

6.强化玻璃与轻量玻璃容器

强化玻璃又叫钢化玻璃。玻璃的强化技术是根据玻璃的抗压强度比抗拉强度高的原理设计的。采用物理的（热处理）或化学的（离子交换）方法，将能抵抗拉应力的压应力层预先置入玻璃表面，使玻璃在受到拉应力时，首先抵消表面层的压应力，从而提高玻璃的抗拉强度。

玻璃的强化技术与双层涂敷工艺相结合，可研发出高强度轻量玻璃容器，这已成为当今玻璃包装材料的主要发展方向之一。