第五章玻璃包装材讲义料和容器
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④耐热性：玻璃具有很高的耐热性，能经受杀菌、 消毒等高温处理。但普通玻璃对温度骤变产生的热冲 击适应能力差。
⑤阻隔性：玻璃对气体、液体及溶剂具有完全的 阻隔性能。
三、玻璃容器的包装强度
1、玻璃容器的破裂分析
① 内压破裂 破裂形态以裂纹起 点为中心，裂纹曲线向外呈 放射状，裂纹端部为分叉形 。
② 外部冲击破裂 裂纹稍粗，破 裂块小。
Thanks！
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第五章玻璃包装材料和容器
一、玻璃包装材料的特点
玻璃发明与3000年前的埃及，是一种历史 悠久的包装用材，玻璃容器的消耗量约占包装 材料总量的10%左右。作为包装材料，其最显 著的特点表现为：
化学稳定性优良，卫生安全；对气体、水、 油等具有高阻隔性；光亮透明，能充分显示内 装食品的形和色；价格便宜，易成型加工，易 回收。
2、玻璃的主要性能 玻璃是一种非晶态刚体物质。
它没有明显的软化点。当温度升 高时，玻璃就逐渐从接近固体的 状态变成接近液体状态，表现出 流动性。冷却时相反。这种随温 度变化的过程反映了其易于加工 成型的特点。
性能表现如下： ①化学性能：对绝大部分内 容物，玻璃是一种惰性材料。对 包装有严格要求的食品和药品可 改用硼硅酸盐玻璃。
⑤水锤强度 指玻璃容器底部承受短时内部水冲击的能力。包装
食品在运输过程中受到振动、冲击时，容器内可能出现 上端空气受压，底部局部地区形成真空的现象，由此导 致瞬间产生的巨大冲击力冲击底部，水锤强度不足会发 生破损。
四、影响玻璃容器强度的主要因素
1、玻璃容器的横截面 主要影响其内压强度。形状越复 杂、强度越低；越接近圆形、强度越高。
密度大，易破碎，印刷困难
二、玻璃的化学组成及主要性能
1、玻璃的化学组成 玻璃是由石英砂（SiO2）、纯碱（Na2CO3）、石
灰以石及（碎玻Ca璃CO等3）为、主长要石原（料钾经长高石温、炉钠（长约石16、00钙℃长）石熔） 融、凝固而成的固体物质。
根据所用原料及化学成分不同，玻璃可分为：钠 钙玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃等。钠钙玻璃中 Na2O、 CaO含量较高。因其最容易加工成型、成 本低廉，而成为瓶罐玻璃容器最常用的材料。
玻璃容器底面常设计成内凹面，并且围绕底面最外 圈设计出点条状凸出花纹。主要作用是增加容器的稳 定性；减少接触面，减小温差带来的热应力；减少磨 损，有利于间接提高内压强度和水锤强度。
玻璃瓶的形状变化无穷，对强度影响很大。从整
体的瓶型来看：瓶型接近球形，各部分之间缓和过渡， 高度不大，稳定，线条简单，无尖棱尖角，有利于提 高强度。
指容器承受外部机械冲击的能力。容器在 受到各种冲击后（翻倒、落下），在冲击点 产生局部应力，造成容器破裂。
壁厚越大，机械冲击强度就越大。瓶口部 分的机械冲击强度较小，应尽量避免该部分 受到冲击。
④垂直荷重强度
玻璃瓶在罐装、压盖、开盖 和堆垛时都受到垂直负荷。玻 璃容器承受垂直负荷的能力即 垂直荷重强度。它并非单纯反 映玻璃的抗压强度，而是与瓶 型有密切关系的综合指标。容 器肩部的曲率半径越大，垂直 荷重强度就越大。
指玻璃容器耐受冷热温度剧变不破碎的 能力。玻璃瓶受急冷或急热时，由于内外热 胀冷缩的不均匀性，使瓶罐产生复杂的温变 应力，当热应力大于容器的抗张强度时，瓶源自文库壁破裂。罐头瓶耐受急冷温差一般要≥39℃。
瓶壁厚度越小，温差越小，热应力越小， 容器的热冲击强度越高。但瓶壁厚度小会导 致其他强度下降。
③机械冲击强度
①内压强度
指容器承受最大内部压力的能力。它体现容器的综 合强度。
P=σ* 2t / D
P---内压强度
t ---瓶壁厚度
D---瓶身直径 σ---玻璃强度
表明瓶壁越厚，形状越接近圆形，且直径越小，内 压强度越大。
啤酒、汽水瓶一般要求内压强度大于1.2MPa，普通 玻璃瓶大于0.7MPa。
②热冲击强度
②物理力学性能：玻璃的抗压强度高，但抗张强度 低，表现出脆性高，抗冲击强度很低的特点。它的理 论强度比金属还大，可达10KPa。但由于其表面的细 微伤痕、裂纹、刮伤等缺陷，其实际强度仅为理论强 度的1%。玻璃的强度主要取决于玻璃的表面状况 （细微伤痕、裂纹、刮伤）。
③光学性能：光亮、透明。内容物可一目了然。 为防止有害光线对内容物的损害。通常采用着色的办 法来解决（琥珀色、红色、绿色等）。
③ 热冲击破裂 破裂多发生在瓶 底部或瓶壁厚薄差异较大的 地方，裂纹粗、量少。
2 玻璃容器的包装强度 玻璃容器的包装强度指标主要包括内压强度、热冲
击强度、机械冲击强度、垂直荷重强度及水锤强度。 玻璃容器的包装强度是其包装应用中最重要的性能，
该性能除与玻璃的质量（化学组成、表面及内部缺陷） 有关外，容器的形状对强度起决定性作用。
2、玻璃容器的肩部设计 曲率半径越大各项指标越增强。
3、玻璃容器的底部设计
该形状对各项强度指标影响较复杂，以第二种，瓶 身向瓶底圆弧过渡的综合强度较好。
4、瓶的表面及底面设计
在瓶表面围绕容器有意识地设计出的凸条状或点状 防冲击箍。防冲击箍一般分布在最容易受到冲击的肩 部和底部。它的作用主要是可以抵挡摩擦与冲击，可 使玻璃瓶的强度提高50%。
⑤阻隔性：玻璃对气体、液体及溶剂具有完全的 阻隔性能。
三、玻璃容器的包装强度
1、玻璃容器的破裂分析
① 内压破裂 破裂形态以裂纹起 点为中心，裂纹曲线向外呈 放射状，裂纹端部为分叉形 。
② 外部冲击破裂 裂纹稍粗，破 裂块小。
Thanks！
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第五章玻璃包装材料和容器
一、玻璃包装材料的特点
玻璃发明与3000年前的埃及，是一种历史 悠久的包装用材，玻璃容器的消耗量约占包装 材料总量的10%左右。作为包装材料，其最显 著的特点表现为：
化学稳定性优良，卫生安全；对气体、水、 油等具有高阻隔性；光亮透明，能充分显示内 装食品的形和色；价格便宜，易成型加工，易 回收。
2、玻璃的主要性能 玻璃是一种非晶态刚体物质。
它没有明显的软化点。当温度升 高时，玻璃就逐渐从接近固体的 状态变成接近液体状态，表现出 流动性。冷却时相反。这种随温 度变化的过程反映了其易于加工 成型的特点。
性能表现如下： ①化学性能：对绝大部分内 容物，玻璃是一种惰性材料。对 包装有严格要求的食品和药品可 改用硼硅酸盐玻璃。
⑤水锤强度 指玻璃容器底部承受短时内部水冲击的能力。包装
食品在运输过程中受到振动、冲击时，容器内可能出现 上端空气受压，底部局部地区形成真空的现象，由此导 致瞬间产生的巨大冲击力冲击底部，水锤强度不足会发 生破损。
四、影响玻璃容器强度的主要因素
1、玻璃容器的横截面 主要影响其内压强度。形状越复 杂、强度越低；越接近圆形、强度越高。
密度大，易破碎，印刷困难
二、玻璃的化学组成及主要性能
1、玻璃的化学组成 玻璃是由石英砂（SiO2）、纯碱（Na2CO3）、石
灰以石及（碎玻Ca璃CO等3）为、主长要石原（料钾经长高石温、炉钠（长约石16、00钙℃长）石熔） 融、凝固而成的固体物质。
根据所用原料及化学成分不同，玻璃可分为：钠 钙玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃等。钠钙玻璃中 Na2O、 CaO含量较高。因其最容易加工成型、成 本低廉，而成为瓶罐玻璃容器最常用的材料。
玻璃容器底面常设计成内凹面，并且围绕底面最外 圈设计出点条状凸出花纹。主要作用是增加容器的稳 定性；减少接触面，减小温差带来的热应力；减少磨 损，有利于间接提高内压强度和水锤强度。
玻璃瓶的形状变化无穷，对强度影响很大。从整
体的瓶型来看：瓶型接近球形，各部分之间缓和过渡， 高度不大，稳定，线条简单，无尖棱尖角，有利于提 高强度。
指容器承受外部机械冲击的能力。容器在 受到各种冲击后（翻倒、落下），在冲击点 产生局部应力，造成容器破裂。
壁厚越大，机械冲击强度就越大。瓶口部 分的机械冲击强度较小，应尽量避免该部分 受到冲击。
④垂直荷重强度
玻璃瓶在罐装、压盖、开盖 和堆垛时都受到垂直负荷。玻 璃容器承受垂直负荷的能力即 垂直荷重强度。它并非单纯反 映玻璃的抗压强度，而是与瓶 型有密切关系的综合指标。容 器肩部的曲率半径越大，垂直 荷重强度就越大。
指玻璃容器耐受冷热温度剧变不破碎的 能力。玻璃瓶受急冷或急热时，由于内外热 胀冷缩的不均匀性，使瓶罐产生复杂的温变 应力，当热应力大于容器的抗张强度时，瓶源自文库壁破裂。罐头瓶耐受急冷温差一般要≥39℃。
瓶壁厚度越小，温差越小，热应力越小， 容器的热冲击强度越高。但瓶壁厚度小会导 致其他强度下降。
③机械冲击强度
①内压强度
指容器承受最大内部压力的能力。它体现容器的综 合强度。
P=σ* 2t / D
P---内压强度
t ---瓶壁厚度
D---瓶身直径 σ---玻璃强度
表明瓶壁越厚，形状越接近圆形，且直径越小，内 压强度越大。
啤酒、汽水瓶一般要求内压强度大于1.2MPa，普通 玻璃瓶大于0.7MPa。
②热冲击强度
②物理力学性能：玻璃的抗压强度高，但抗张强度 低，表现出脆性高，抗冲击强度很低的特点。它的理 论强度比金属还大，可达10KPa。但由于其表面的细 微伤痕、裂纹、刮伤等缺陷，其实际强度仅为理论强 度的1%。玻璃的强度主要取决于玻璃的表面状况 （细微伤痕、裂纹、刮伤）。
③光学性能：光亮、透明。内容物可一目了然。 为防止有害光线对内容物的损害。通常采用着色的办 法来解决（琥珀色、红色、绿色等）。
③ 热冲击破裂 破裂多发生在瓶 底部或瓶壁厚薄差异较大的 地方，裂纹粗、量少。
2 玻璃容器的包装强度 玻璃容器的包装强度指标主要包括内压强度、热冲
击强度、机械冲击强度、垂直荷重强度及水锤强度。 玻璃容器的包装强度是其包装应用中最重要的性能，
该性能除与玻璃的质量（化学组成、表面及内部缺陷） 有关外，容器的形状对强度起决定性作用。
2、玻璃容器的肩部设计 曲率半径越大各项指标越增强。
3、玻璃容器的底部设计
该形状对各项强度指标影响较复杂，以第二种，瓶 身向瓶底圆弧过渡的综合强度较好。
4、瓶的表面及底面设计
在瓶表面围绕容器有意识地设计出的凸条状或点状 防冲击箍。防冲击箍一般分布在最容易受到冲击的肩 部和底部。它的作用主要是可以抵挡摩擦与冲击，可 使玻璃瓶的强度提高50%。