一种高耐内压力汽酒瓶及其生产工艺的制作方法

本发明涉及一种装酒玻璃容器领域，尤其涉及一种高耐内压力汽酒瓶及其生产工艺。

背景技术：

近几年来，玻璃瓶包装为了和纸质包装与塑料瓶包装更好的竞争，玻璃瓶包装企业一直致力于打造高品质，低成本、更美观的玻璃瓶。目前玻璃瓶包装企业从节能、提高生产效率等方面做出了巨大的努力。提高劳动生产率以节约生产成本。提高玻璃瓶制造的劳动生产率的关键是如何提高玻璃瓶的成型速度。目前发达国家普遍采取的办法就是选用多组、多滴料的成型机。与高速成型机匹配的大型窑炉，必须有大量稳定供给优质玻璃液的能力，料滴的温度和粘度要符合最佳成型条件的要求。保证熔制质量的窑炉热工参数要采用数字控制系统，实现全过程的最优控制。加大碎玻璃用量，国外的碎玻璃加入量达到60％～70％，通过碎玻璃循环利用，实现“生态”玻璃生产的目标，真正做到低成本。轻量化玻璃瓶已逐渐成为玻璃包装制品的发展主流。通过原料成分的优化配比、熔制过程的工艺参数精确控制、小口压吹技术等先进技术工艺的应用，是实现轻量化的保证。为了适应玻璃包装工业面临其他新型包装制品挑战造成的严峻竞争形势，适应玻璃包装容器趋向于轻量化的发展趋势，扩大市场占有率，实现企业升级，逐步打造品牌，发明人决定以清洁生产为总体目标，与多家大专院校、科研院所进行产学研合作，加强轻量化玻璃瓶生产工艺的技术创新和改造，重点实施建设轻量化玻璃瓶在线检测控制系统项目，进一步提高产品的技术含量和档次，降低产品的生产能耗，以此适应国内外高档玻璃包装容器产品市场需求变化，尤其是欧盟对玻璃制品的有关环保设计标准要求。在实施轻量化玻璃瓶生产线技术改造的基础上，充分利用企业技术、市场基础和优势，积极开发适应市场需求的玻璃包装容器产品的工艺设计、开发、生产。其中“275ml高耐内压力汽酒瓶”就是通过应用轻量化玻璃瓶生产工艺的技术和设备，采用了以硫酸钠为澄清剂，硼砂为助熔剂的无氟环保型配方；采用玻璃瓶生产在线控制系统以提高生产工艺水平和产品质量；同时，开发新型模具，提高玻璃瓶壁厚均匀度，确保同一瓶壁厚厚薄差≤1.3:1，从而达到产品轻量化以及提高产品抗热冲击和耐内压力性能指标--不低于2.0mpa。

技术实现要素：

本发明实现了上述目的，提供了一种轻量化、高强度且环保的高耐内压力汽酒瓶及其生产工艺，其具体技术方案如下：

一种高耐内压力汽酒瓶及其生产工艺，所述汽酒瓶包括瓶体，所述瓶体内外表面均喷涂有符合材料层，所述复合材料层由起结合玻璃以及有机体作用的二氧化锡层以及覆盖其上的聚乙烯层构成，其生产工艺如下：

①将一百千克的配料包括以下材料：石英砂70.53kg、纯碱13.10kg、长石3.13kg、硼砂5.04kg、硫酸钠2.67kg、铝化合物3.55kg、钡化合物1.33kg、染色剂着色剂共0.65kg；其中，硫酸钠为澄清剂，硼砂为助熔剂，石英砂可由废玻璃碎片替代；通过计算机称量控制系统控制的称量喂料设备系统进入混合机；水通过水温控制系统控制进入加水计量器，根据比例加入混合机；将废玻璃块破碎做成熟料计量后与混合机产出的物料混合成配合料；

②混合料通过投料设备投入热工自动控制系统控制的熔窑；熔窑产生的玻璃熔液通过流液洞进入工作池，所述工作池由燃气温度自动控制系统控制；其温度控制在1460°～1467°之间；

③工作池产生的物料通过由电加热温度自动控制系统控制的供料通道上的供机组、行列机组进入制瓶机、拨瓶机、输送延长机组，此时通过热端蒸涂机对瓶体进行内外表面全部蒸涂二氧化锡层；所述制瓶机模具内涂油克林姆油；

④完成热端喷涂的物料经过弧线递送机、横向输送机、自动推瓶机组进入具有电加热温度自动控制系统的退火窑，此时，冷端喷涂机喷涂聚乙烯层；

⑤完成喷涂后的瓶子依次经过排瓶机组、玻璃瓶输瓶机组、动态检测系统、玻璃瓶码垛机组包装、入库。

作为优选，所述动态检测系统主要对瓶高、瓶身外径、瓶体缺陷如气泡、杂质及结石等指标以及歪瓶进行检测并处理，在设定检测对象高度的基础上，确定检测精度0.5mm，检测速度每分钟260个；系统可以在视野范围内自动查找玻璃瓶的位置并进行校正；一旦检测到的数据超出预设公差允许的范围，则输出控制信号启动剔除装置。

本发明即环保强度又高同时重量轻，完全满足欧盟等最严苛的标准，能够与纸类等容器进行有力的竞争，提升了玻璃企业的生存能力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明动态检测系统示意图。

具体实施方式

实施例1

下面结合图1、图2对本发明实施例1作进一步详细描述：

一种高耐内压力汽酒瓶及其生产工艺，所述汽酒瓶包括瓶体1，所述瓶体1内外表面均喷涂有符合材料层2，所述复合材料层由起结合玻璃以及有机体作用的二氧化锡层以及覆盖其上的聚乙烯层构成，其生产工艺如下：

①将一百千克的配料包括以下材料：石英砂70.53kg、纯碱13.10kg、长石3.13kg、硼砂5.04kg、硫酸钠2.67kg、铝化合物3.55kg、钡化合物1.33kg、染色剂着色剂共0.65kg；其中，硫酸钠为澄清剂，硼砂为助熔剂，石英砂可由废玻璃碎片替代；通过计算机称量控制系统控制的称量喂料设备系统进入混合机；水通过水温控制系统控制进入加水计量器，根据比例加入混合机；将废玻璃块破碎做成熟料计量后与混合机产出的物料混合成配合料；

②混合料通过投料设备投入热工自动控制系统控制的熔窑；熔窑产生的玻璃熔液通过流液洞进入工作池，所述工作池由燃气温度自动控制系统控制；其温度控制在1460°～1467°之间；

③工作池产生的物料通过由电加热温度自动控制系统控制的供料通道上的供机组、行列机组进入制瓶机、拨瓶机、输送延长机组，此时通过热端蒸涂机对瓶体进行内外表面全部蒸涂二氧化锡层；所述制瓶机模具内涂油克林姆油；

④完成热端喷涂的物料经过弧线递送机、横向输送机、自动推瓶机组进入具有电加热温度自动控制系统的退火窑，此时，冷端喷涂机喷涂聚乙烯层；

⑤完成喷涂后的瓶子依次经过排瓶机组、玻璃瓶输瓶机组、动态检测系统、玻璃瓶码垛机组包装、入库。

所述动态检测系统主要对瓶高、瓶身外径、瓶体缺陷如气泡、杂质及结石等指标以及歪瓶进行检测并处理，在设定检测对象高度的基础上，确定检测精度0.5mm，检测速度每分钟260个；系统可以在视野范围内自动查找玻璃瓶的位置并进行校正；一旦检测到的数据超出预设公差允许的范围，则输出控制信号启动剔除装置。

本发明通过试验，确定和控制制瓶、供料及加热等工序合理的参以获得均匀壁厚、实现轻量化食品瓶。重点对熔炉的不同部位(玻璃形成、澄清、均化、冷却等阶段)分段控制准确的熔制温度，对窑炉保温、炉底鼓泡、电助熔、窑坎、热工等参数使用微机控制，使熔化质量明显提高；从3个特征温度值来控制成型操作：软化温度、退火温度和应变点。

玻璃(瓶)的原料大体由7～12种组成，主体料有4～7种.如石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸、铝化合物、钡化合物等；配合料是使玻璃获得某些必要性质和加速熔制过程的原料，重要有澄清剂、助熔剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、氧化剂、还原剂等，虽然用量较少，但作用却十分重要。

通过反复试验、调整和完善，研制出适合轻量化玻璃瓶生产线生产275ml高耐内压力汽酒瓶(275ml预调酒瓶)的产品配方。具体是采用以硫酸钠为澄清剂，硼砂为助熔剂的无氟环保型配方，整个配料系统采用先进的计算机控制电子秤量设备及控制装置，使得产品的环保性能指标达到国内外市场有关标准要求。

在保证一定强度等条件下，降低玻璃瓶的重容比(重容比从普通玻璃瓶的0.7～1.0之间降低至0.59～0.70之间)是实现轻量化的关键。轻量瓶重容比小，瓶壁相对薄(壁厚平均为2～2.5mm)，重量轻。降低玻璃包装容器重容比主要是靠减小壁厚。通过从设计到生产全过程的各个环节进行技术创新和改造(具体从玻璃成份改性、合理的结构设计、合理的工艺流程、有效的生产工艺指标控制、有效的表面处理等强化处理措施)，达到壁厚小、强度高的目的。

同时，设计开发新型模具，提高玻璃瓶壁厚均匀度，确保同一瓶壁厚厚薄差≤1.3:1，从而实现产品的轻量化以及提高抗热冲击、耐内压力等性能指标。与普通玻璃酒瓶相比，同规格瓶子的重量同比减轻15％，产品成本降低，明显提高经济效益。

开发输送机网带，转弯机，推瓶机喷涂技术，实现玻璃瓶制造中无冷金属接触，防止玻璃瓶有冷触裂。

采用克林姆油，在模具内腔表面形成保护层，减少玻璃瓶表面微观裂纹。

改进冷热端喷涂技术，通过该技术使玻璃容器内外表面形成了一种复合保护层，内层为无机结合层，外表为有机层，消除玻璃瓶表面微裂纹，增加玻璃瓶强度。

开发在线动态检测系统，主要对瓶高、瓶身外径、瓶体缺陷(气泡、杂质及结石)等指标以及歪瓶进行检测并处理。在设定检测对象高度的基础上，确定检测精度0.5mm，检测速度每分钟260个；系统可以在视野范围内自动查找玻璃瓶的位置并进行校正；一旦检测到的数据超出预设公差允许的范围，则输出控制信号启动剔除装置。

本发明主要性能指标与常规同类产品相比，耐内压力从≥1.2mpa提高到≥2.0mpa，满足高耐内压力汽酒容器使用要求；同一瓶壁厚薄差从≤2:1提高到≤1.3:1，瓶子重量减轻15％，产品成本降低，明显提高经济效益。经检测和比对，275ml高耐内压力汽酒瓶(275ml预调酒瓶)的要性能指标均达到或优于国内同类产品的指标。

与国内同类产品主要技术(性能)指标对比一览表

本发明的开发通过改进原料配方、设计模具以及重点进行玻璃瓶生产在线控制系统检测和控制，以规模化生产轻量化的环保型食品玻璃容器。

自动检测、控制是在没有人直接参与的情况下，利用外加设备或装置，是机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行，以降低劳动环境的复杂性和危险性，并大大提高运行效率，实现易操作、高可控性、可靠性的稳定生产。本项目玻璃瓶生产在线控制系统的主要指标、精度达到国外同类生产线先进水平，价格却大大低于国外同类设备。

本发明玻璃瓶在线检测控制系统属于动态检测和控制。因此，本项目选取前级输入式系统作为企业生产线的检测控制系统。通过对配料系统秤量设备动态精度控制(动态精度应达到1/500)、熔化温度控制(熔化温度波动不超过10℃，液面波动不超过0.5mm)、成型控制、退火工艺参数控制等，大大提高了玻璃瓶生产线自动化程度。本系统检测部分通过对生产工艺指标进行有效的控制以达到壁厚小、强度高的目的。该系统兼容性强，工艺参数可在0～360度范围调整，能保存在线生产产品的最佳数据，为下次生产提供保障。

275ml高耐内压力汽酒瓶是在充分利用企业轻量化玻璃瓶生产技术、市场方面的基础上研制生产的。产品使用的原辅材料均为常规食品玻璃容器用原材料，生产过程无“三废”污染。产品完全达到欧盟对玻璃制品的有关环保设计标准要求。产品将逐步拓展国外市场，具有广阔的市场前景。通过本发明的实施，能有效提升我国环保型轻量化玻璃容器产品档次，尤其是玻璃瓶在线检测控制系统适合国内众多的中小型玻璃制品企业推广和应用，对节能减排、提高产品质量项目具有积极的示范效应。