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玻璃容器生产的流水作业 1. 玻璃工厂的运转过程 本讲座主要用于生产小型玻璃容器，但许多讨论和建议也适用于不同形状和大小的玻璃容器。 玻璃容器生产使用的是流水作业原则,从原料到最终产品包装入库或发运到客户。本讲座按此顺序一步一步地展开,每一阶段着重论述几个主要问题。玻璃工厂的运转可分为四个循环过程,它们影响着生产的顺利进行。每一个循环过程都可看成是一个完整的循环过程(见图1)。 本讲座的目的在于向读者提供所有可能获得的技术知识以保证读者能以最高的机速和效率、最低的成本生产质量最高、最稳定的玻璃容器。 在生产小瓶时,有7个主要因素要特别加以控制,达到所规定的标准。 (1)控制熔炉工作池温度; (2)供料道温度控制; (3)料形、料重和料温控制; (4)精确落料; (5)模具操作温度; (6)热端容器输送; (7)检验程序。 必须说明,这些因素也适用于所有玻璃容器生产,但这些因素对小瓶生产的质量具有极其重大的影响。 1.1 产品稳定性控制 管理起着十分重要的作用,它与质量、生产率和利润诸方面密切相关,这在图2中作了说明。 管理的首要任务是协助操作稳定性的开发。这里有四个因素应予以考虑: (1)组成控制; (2)标准的供料机和成形机操作; (3)品种调换的控制; (4)良好的日常管理。 稳定性取得成功后,才有可能测定和记录其稳定的数据,并重复之。这导致了成品率的提高,反过来又促进了质量标准的提高。接着是客户对产品质量满意和市场销售额的提高最终的主要结果是利润的增加。一个公司应该增长其利润率,否则只好关闭。 我们认为,如果这一生产原则能予以细心计划和实施,就可确保获得最终的利润率。这首先从管理部门开始做起,然后把目标分配给各个部门,使他们发挥自己的积极性并取得实效。 2. 容器玻璃的组成 文献上有上千个玻璃组成。每一组成的百分比变化会产生出具有不同物理性能的各种玻璃。没有一个组成是可以直接引用的,这取决于所用的原料的种类及其价格。把生产玻璃包装品所用的主要原料的价格保持在最低程度是很重要的。 以下是在欧美使用的一典型容器玻璃组成(%)。 如要改善玻璃光泽和提高折射率,可用B2O3或BaO,通常从经济角度来决定使用与否。 2.1 色密度和厚度 对任何原料来说,主要要求是纯度和组成的均匀性。原料的杂质含量稳定比原料消除杂质更重要。例如各种粒度的石英砂都可使用,但不能混用。如果配合料中石英砂由大小不同的颗粒组成,那么在混合和熔制时都会遇到麻烦。大颗粒砂子也许根本熔化不了,在产品中以结石的形式出现。 玻璃容器制造的基本原料是石英砂(二氧化硅SiO2)、纯碱(碳酸钠Na2CO3)和石灰石(碳酸钙CaCO3)或白云石(碳酸钙CaCO3和碳酸镁MgCO3)。 在生产白料无色玻璃时,石英砂的含铁量要非常低并达到标准粒度。这在国家标准和国际标准中都作了规定,并在“石英砂规格”的表中作了说明。 通常是加工制造出的材料,因此,符合下列规格是不成问题的。 粒度(美国筛子规格) 第三种也是最后一种主要原料是石灰石。对于无色玻璃,石灰石中的铁含量也是至关重要的。这种原材的一般规格是: 许多石灰石含白云石,约含有30%CaO和21%MgO,很适用于容器玻璃组成。粒度(美国筛子规格) 美国筛子规格公制尺寸 其它原料通常都是用量很少,它们是: 几乎所有的原料都含有氧化铁。氧化铁使玻璃呈绿色。生产无色玻璃必须脱色。脱色的方法有两种,即机械方法和化学方法。 机械方法包括用磁铁分离器或用化学清洗法将原料中的铁除去,以及工厂良好的防止铁污染的日常管理措施。 化学脱色法包括破坏碳素物和使铁氧化成三氧化二铁。 硝酸钠用作氧化剂来处理碳素物,并与氧化砷一起把铁氧化成三氧化二铁。这产生了一种淡黄绿色调,加着色剂补色呈无色。实际上最终玻璃的透过率降低了,尽管透光率对无色玻璃来说不是一个重要因素。补色用硒和氧化钴。 如果原料在交货时没有质量保证,那么在接收一批原料之前必须检验其化学组成的粒度。石英砂主要考虑的是铁含量和粒度。 即使每批货都提供质量证书,我们仍建议在一定的时间间隔也抽样检查。 玻璃工厂服务有限公司(Glassworks Services Limited)供应铈。原出处来自加利福尼亚Molycorp有限公司。Molycorp是世界上最大的镧(稀土)生产商,矿山在Pass山。他们提供西方国家一半的需求量。 精选铈矿中氧化铈至少含60%,典型含量为65%。除此之外,还有8%其它镧系元素,主要为铌和镨。 精选铈的一个重要用途是供脱色和澄清用。铈被玻璃制造商,特别是生产最高档产品(香水瓶)、餐具和晶质玻璃的制造商所采用。铈比较安全,可用来替代三氧化二砷和三氧化二锑。铈以其脱色能力而出名,在澄清中也有很好的效能。 至于脱色,铈是一种比砷、锑氧化物更有效的氧化剂,所以在使铁氧化,减轻其