玻璃包裝容器技術發展前景

自1990年代以來,由於塑膠、紙等材料容器的廣泛使用,特別是PET容器的使用量迅速增加,傳統的玻璃容器遇到了嚴峻的挑戰。為了在與其他材質容器的激烈生存競爭中保持自己的地位,作為玻璃容器的製造商,我們有必要充分利用玻璃容器的優勢,不斷開發能夠吸引消費者的新技術,讓它起作用。以下介紹一下該問題的技術進展。透明、無色、透明的玻璃容器,可阻擋紫外線。玻璃容器與其他罐或紙容器不同的最顯著特徵是透明度,可以清楚地看到內容物。但也因為如此,外界光線也容易透過容器而導致內容物變質。例如,啤酒或其他飲料的內容物長時間暴露在陽光下,會產生異味和褪色現象。在由光引起的變質內容中,危害最大的是波長280-400奈米的紫外線。在玻璃容器的使用中,內容物清楚地將其真實色彩展現在消費者面前,是展現其商品特性的重要手段。因此,玻璃容器的用戶,非常希望能有無色透明、且能阻擋紫外線的新產品。為了解決這個問題,最近開發了一種名為UVAFlint的無色透明玻璃,它可以吸收紫外線(UVA的意思是吸收紫外線,紫外線)。它是一方面在玻璃中添加能吸收紫外線的金屬氧化物,利用顏色的互補作用,然後再添加一些金屬或其氧化物,使有色玻璃褪色。目前,商用UVA玻璃一般會添加氧化釩(v 2O 5 )、氧化鈰(Ce o 2 )兩種金屬氧化物。由於只需要少量的氧化釩即可達到理想的效果,因此熔煉過程只需要特殊的添加劑加料罐,特別適合小規模生產。在330 nm波長下隨機取樣3.5 mm厚度的UVA玻璃和一般玻璃的透光率。結果顯示,一般玻璃的透過率為60.6%,UVA玻璃的透過率為2.5%。另外,以14.4j/m2的紫外線照射封裝在普通玻璃和UVA玻璃容器中的藍色顏料樣品來進行褪色測試。結果表明,普通玻璃的顏色殘留率僅為20%,UVA玻璃幾乎沒有發現褪色現象。對比測試證實UVA玻璃具有有效防褪色的功能。對普通玻璃瓶和UVA玻璃瓶裝瓶的葡萄酒進行陽光照射試驗也表明,前者的變色和口感劣化程度遠高於後者。二、玻璃容器預標籤的發展,標籤是商品的臉面,是不同商品的標誌,大多數消費者透過它來判斷商品的價值。因此,標籤當然必須既美觀又引人注目。但長期以來,玻璃容器製造商常常被標籤列印、貼標或現場標籤管理等複雜工作所困擾。為了解決這個問題,我們提供方便,現在一些玻璃容器製造商會在容器上貼上或預印標籤,稱為「預貼標籤」。」。在玻璃容器中預貼的標籤一般有彈性標籤、黏性標籤和直接印刷標籤,以及黏性標籤和壓貼標籤和熱敏不乾膠標籤等。預標籤能承受罐裝過程中的清洗、填充和滅菌過程不被損壞,並方便容器的回收,有些玻璃容器破碎後可防止碎片飛揚,具有緩衝性能。不乾膠標籤的特徵是感覺不到標籤膜的存在,只有要顯示的標籤內容才能像直接印刷一樣出現在容器表面。但其成本較高,雖然不乾膠標籤的使用量略有增加趨勢,但尚未形成較大的市場。不干膠標籤價格高的主要原因是不乾膠標籤所使用的紙板基材成本高且無法回收。為此,山村硝子株式會社正著手研發不帶基材的壓力標籤。另一種比較流行的是熱敏黏性標籤,它一旦加熱就具有良好的黏性。經過對熱敏標籤的膠粘劑、容器的表面處理、預熱方法的改進,標籤的耐洗滌性得到了很大的提高,並且成本也大大降低,已在300瓶中使用每分鐘填充線。熱敏預貼標籤和壓貼標籤可以清楚看到其內容差異較大,而且還具有成本低、能承受摩擦而不損壞、貼後能經受冷凍處理等特點。熱敏不干膠標籤採用厚度38m的PET樹脂製成,其中塗有高溫活性黏合劑。標籤經11℃水中浸泡3天、73℃巴氏殺菌30分鐘、100℃煮沸30分鐘後未發現異常變化。標籤表面可印刷多種顏色,也可反面印刷,避免運送過程中碰撞而損壞印刷面。這種預標籤的使用預計將大大擴大玻璃瓶的市場需求。

3.玻璃容器鍍膜的開發。為了滿足市場的需要,越來越多的玻璃容器客戶對容器的顏色、形狀、標籤等提出了多樣化、多功能、小批量的要求,如容器的顏色,這兩種要求都可以展現外觀差異的同時,也能防止紫外線對內容物的損害。啤酒瓶可以是棕褐色、綠色甚至黑色,以阻擋紫外線並實現與眾不同的外觀。然而,在製作玻璃容器的過程中,一是顏色較為複雜,二是大量混色廢玻璃不易回收。因此,玻璃製造商一直希望減少玻璃顏色的種類。為了實現這一目標,生產了一種在玻璃容器表面塗覆有聚合物薄膜的玻璃容器。該膜可製成多種顏色和外觀形狀,如磨砂玻璃形狀,使玻璃能盡量減少顏色的品種。如果塗層是能吸收紫外線的聚合薄膜,則可以將玻璃容器製成無色透明,發揮可以清楚看到內容物的優點。聚合物塗膜厚度為5-20M,不影響玻璃容器的回收。由於玻璃容器的顏色是由貼膜的顏色決定的,即使各種碎玻璃混合在一起,也不妨礙回收利用,因此可以大大提高回收率,非常有利於保護環境。鍍膜玻璃容器還具有以下優點:可以防止容器間碰撞、摩擦造成的玻璃瓶表面損傷,可以覆蓋原有玻璃容器的一些輕微損傷,可以增加容器的抗壓強度超過40%。透過在填充生產線模擬碰撞損傷試驗,證明可以安全地用於每小時填充1000瓶的生產線。特別是由於表面薄膜的緩衝作用,使玻璃容器在運輸或填充運動過程中的抗衝擊能力大大提高。由此可見,鍍膜技術的推廣應用,加上瓶體設計的輕量化,將是未來擴大玻璃容器市場需求的重要手段。例如,日本山村玻璃公司於1998年開發生產了磨砂玻璃鍍膜玻璃容器的外觀,進行了耐鹼(70℃下在3%鹼溶液中浸泡1小時以上)、耐候性(連續曝曬)的實驗。了戶外60小時)、損傷剝離(在填充線上模擬運行10分鐘)和紫外線透過率的測試。結果表明,塗料具有良好的性能。4.生態玻璃瓶的開發。研究表明,原料中廢玻璃的比例每增加10%,可降低熔化能耗2.5%和3.5%。CO 2 排放量的5%。眾所周知,隨著全球資源短缺和溫室效應日益嚴重,以節約資源、減少消耗、減少污染為主要內容的環保意識內容受到普遍重視和關注。因此,人們將既節約能源又減少污染的以廢舊玻璃為主要原料的玻璃容器稱為「生態玻璃瓶」。」。當然,嚴格意義上的“生態玻璃”,要求廢玻璃比例佔90%以上。為了以廢玻璃為主要原料生產高品質的玻璃容器,需要解決的關鍵問題是如何去除廢玻璃中混入的異物(如廢金屬、廢瓷片等),以及如何消除玻璃杯中的氣泡。目前,利用廢玻璃粉低溫熔化技術實現異物辨識和消除的研究和低壓消泡技術已進入實用階段。回收的廢玻璃無疑是混色的,為了在熔化後獲得滿意的顏色,可以採取在熔化過程中添加金屬氧化物、材料的方法,如添加氧化鈷可以使玻璃呈現淺綠色等。生態玻璃的生產得到了各國政府的支持與鼓勵。尤其是日本在生態玻璃的生產方面採取了更積極的態度。1992年,因其以100%廢玻璃為原料生產和實施“ECO-GLASS”而被世界包裝機構(WPO)授予獎項。但目前,「生態玻璃」的比例仍然較低,即使在日本也僅佔玻璃容器總量的5%。玻璃容器是一種歷史悠久的傳統包裝材料,300多年來與人們的生活密切相關。使用安全,易於回收,不會污染內容物或玻璃。然而,正如本文開頭所提到的,目前正面臨著高分子包裝材料等嚴峻挑戰,因此如何加強玻璃生產,進行新技術開發,充分發揮玻璃容器的優勢,玻璃容器行業面臨著嚴峻的挑戰。問題。希望上述技術趨勢,能夠提供業界、部門一些有益的參考。

 

 


發佈時間:2020年11月-25日
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