《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第三篇 包裝材料及容器

第五章　玻璃、陶瓷包裝材料

玻璃與陶瓷屬于硅酸鹽類材料。玻璃與陶瓷包裝是指以普通或特種玻璃與陶瓷制成的包裝容器，如玻璃瓶、玻璃罐、陶瓷瓶與缸、壇、壺等容器。

第一節　玻璃包裝材料

一、玻璃包裝材料的化學組成

玻璃的化學成分基本上是二氧化硅（SiO2）和各種金屬氧化物，SiO2在玻璃中形成硅氧四面體的結構網，即為玻璃的骨架，使玻璃具有一定的機械強度、耐熱性和良好的透明性、穩定性等。金屬氧化物包括氧化鈉、氧化鈣、氧化鋁、氧化硼、氧化鋇、氧化鉻和氧化鎳等。這些金屬氧化物與氧化硅按一定配比，經過高溫熔融、冷卻形成固定物質。

二、玻璃包裝材料的性能

（一）玻璃的物理機械性能

玻璃的密度隨成分不同而不同，一般為2．2～6．5g／cm3，常用的鋼玻璃密度為2．5g／cm3。玻璃的透明性好，阻性隔強，是良好的密封容器材料，加入Cr2O2能制成綠色玻璃，加入NiO能制成棕色玻璃。

玻璃的堅固耐用性主要取決于它的機械性質。玻璃的抗拉強度一般為6～8kgf／mm2，熱塑時抗拉強度則顯著提高，增加CaO含量亦可使抗拉強度提高，但NaO、K2O的含量則會降低其抗拉強度。玻璃表面若有微小裂痕，其抗張強度會大大降低。玻璃的抗壓強度高，一般比抗拉強度高15～16倍。玻璃的彈性和韌性差，屬于脆性材料，超過其強度極限會立刻破理裂。玻璃的硬度很好，約為莫氏6級。

（二）熱穩定性

玻璃有一定的耐熱性，但不耐溫度急劇變化。作為容器玻璃，在成分中加入硅、硼、鉛、鎂、鋅等的氧化物，可提高其耐熱性，以適應玻璃容器的高溫殺菌和消毒處理。容器玻璃的熱穩定受熱膨脹系數、抗拉強度和彈性系數的影響最大，它與抗張強度成正比，與熱膨脹系數成反比。容器玻璃的厚度不均勻，或存在結石、氣泡、微小裂紋和不均勻的內應力，均會影響熱穩定性。

（三）光學性能

玻璃的光學性能體現為透明性和折光性。干凈的玻璃有高度的透明性。當使用不透明的玻璃或琥珀玻璃時，光的破壞作用大大降低。由琥珀色玻璃吹制的瓶子（厚度2mm），能遮隔波長大于4500A的光，綠色玻璃能遮隔波長3500A左右的光。玻璃的厚度與種類均影響其濾光性。玻璃還具有較大的折光性，利用這一性質，使工藝品玻璃容器具光彩奪目的裝潢效果。

（四）不滲透性

對于所有氣體、溶液或溶劑，玻璃是完全不滲透的。經常把玻璃作為氣體的理想包裝材料。

（五）化學穩定性

玻璃具有良好的化學穩定性，耐化學腐蝕性強。只有氫氟酸能腐蝕玻璃。因此，玻璃容器盛裝酸性或堿性食品以及針劑藥液，顯得格外重要。玻璃的種類很多，不同玻璃的化學穩定性不一樣。影響玻璃性質的因素還有其他一些，包括玻璃的化學組成、腐蝕的溫度和時間，以及玻璃是否與其他有害的元素接觸過高。中性玻璃一般比堿性玻璃更耐化學腐蝕，后者會使水溶液呈堿性，因此，這種玻璃容器對其內裝物的性質有所影響。

三、玻璃包裝材料種類

玻璃包裝材料有普通瓶罐玻璃（主要是鈉、鈣、硅酸鹽玻璃）和特種玻璃（如中性玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、鈉化玻璃等）之分。

四、玻璃包裝容器及用途

玻璃瓶罐種類繁多，用途廣，分類方法多樣：

按瓶身造型分為有肩瓶與無肩瓶、高裝瓶和矮裝瓶、圓形瓶、方形瓶和異形瓶等。

按瓶頸形狀分為有頸瓶與無頸瓶、長頸瓶和短裝瓶、粗頸瓶與細頸瓶等。

按色澤不同分為無色透明瓶、小口瓶、軋口瓶、羅口瓶、廣口瓶和單口瓶。

按用途不同分為：食品用途（它包括汽水瓶、果汁瓶、奶粉瓶、罐頭瓶、果醬等、醬油瓶等），其容量約250～750ml，瓶型大多為圓形瓶；各類酒瓶（如露酒瓶、啤酒瓶、汽酒瓶、白酒瓶等），其容量一般為10～640ml，啤酒瓶和汽酒瓶要求能承受壓力5～15個大氣壓，瓶型以形瓶為主，也有方形瓶和各種異型瓶等；醫藥用瓶，按容量分為10～120ml棕色羅口小口瓶、100～1000ml輸液瓶，根據藥物形態不同，又有水劑、粉劑瓶、內服與外用瓶，以及肩瓶與小型瓶、管狀瓶等，安瓿也是一種醫藥用瓶，盛裝針劑，容量為1～20ml，大型的可達300～1000ml；化學試劑用瓶，按容量可分為500～1200ml棕色或透明羅口大口瓶，250～1200ml廣口細口瓶；化妝品用瓶，如花露水、香水、雪花膏、珍珠霜瓶；文具用瓶；如墨水瓶、漿糊瓶、膠水瓶等。

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