CN107382060A - 瓶子的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃加工技术领域，具体涉及一种瓶子的制作方法，包括以下步骤：①备料；②熔融；③成型：先将压缩空气加热后通入初型模中，然后通入液体玻璃至初型模中，再向初型模中吹入经过加热后的压缩空气，制得初型瓶；将初型瓶转移至成型模中，吹入压缩空气，制得成型瓶；④后处理：退火、喷涂、包装，得玻璃瓶成品。本技术方案能能有效防止断腰，提高玻璃瓶的生产质量。

Description

瓶子的制作方法

技术领域

本发明涉及玻璃加工技术领域，具体涉及一种瓶子的制作方法。

背景技术

玻璃材质的包装容器具有无毒、无味、透明、美观、阻隔性好、不透气、价格低、耐热、耐压、耐清洗等诸多优点；既可高温杀菌，也可低温贮藏；因此是啤酒、果茶、酸枣汁等许多饮料首选的包装材料。目前，制作玻璃瓶的方法主要包括以下步骤：①原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或池炉内进行高温(1550～1600度)加热，使之形成液态玻璃。④成型。多采用吹-吹法，这种方法的原理和人工吹制瓶子相同，通过冲头下冲，将玻璃料滴挤入初型模中(为使料滴容易落入初型模中，目前多采用漏斗)；然后先向初型模中吹入压缩空气做成瓶子初型，再将瓶子初型转移到成型模中，并再次吹入压缩空气，而做出最终的瓶子形状。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。

目前采用吹-吹法制作成型玻璃瓶的时候，最普遍的质量缺陷之一是玻璃瓶罐断腰缺陷，也是目前制作玻璃瓶工艺中最难解决的一个问题。产生瓶罐断腰的主要原因在于：料滴在压缩空气作用下向初型模内腔扩散的时候，料滴的2/3会首先接触初型模内腔，由于初型模的材质是铸铁，所以这三分之二料滴表面和末端表面的温度会迅速下降，导致料滴末端及周围一圈边缘形成硬料，从而产生断腰缺陷，降低玻璃瓶的质量，使得玻璃瓶容易破碎。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓶子的制作方法，能有效防止断腰，提高玻璃瓶的生产质量。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：瓶子的制作方法，包括以下步骤：

①备料：将原料混合后研磨至80～120目得坯料，原料包括石英砂、方解石、霞石、长石、碎玻璃、萤石；

②熔融：将坯料加热至1250～1500℃得液体玻璃，加热过程中用超声波振动坯料；

③成型：先将压缩空气加热后通入初型模中，然后通入液体玻璃至初型模中，再向初型模中吹入经过加热后的压缩空气，制得初型瓶；将初型瓶转移至成型模中，吹入压缩空气，制得成型瓶；初型模包括模箱、进料管和隔板，隔板将模箱分隔为扫气室和初型室；进料管与模箱转动连接，且进料管一端与初型室连通，进料管另一端穿过扫气室并延伸至扫气室外；扫气室内设有若干叶片，进料管上设有用于使叶片转动的吹气机构，当进料管内通入压缩气体时，吹气机构打开，当进料管内通入液体玻璃时，吹气机构关闭；

④后处理：退火、喷涂、包装，得玻璃瓶成品。

上述技术方案的工作原理在于：将原料中的各组分混合、研磨、加热制得液体玻璃；在成型步骤，先将压缩空气加热，然后再从进料管通入加热后的压缩空气；加热后的压缩空气经过进料管进入初型室，对初型室内腔进行预热；同时，在压缩空气经过进料管的时候，吹气机构打开，吹气机构利用压缩空气使叶片转动，扫气室转动带动整个初型模相对进料管转动；预热结束后，停止向进料管通气，吹气机构关闭，向进料管中通入事先制备好的液体玻璃，紧接着，再次向进料管通入加热后的压缩空气；压缩空气将液体玻璃吹至进料管位于初型室的端部，形成料滴，并在压缩空气的持续吹气作用下，在初型室内形成初型瓶的形状；同时，吹气机构再次打开，叶片再次转动，初型模相对进料管再次转动；取出初型瓶，将其转移至成型模中，再次吹入压缩空气，制得成型瓶；退火、喷涂、包装，得玻璃瓶成品。

上述技术方案的有益效果在于：

1、本技术方案中的原料先经过混合，再进行磨碎，制得的坯料中各组分混合更加均匀，且坯料中的颗粒大小为80～120目，各组分在熔融时更加快速、均匀。

2、本技术方案中的方解石在高温时可以降低玻璃的粘度，促进玻璃的熔化和澄清；相比现有技术中采用价格较贵的纯碱，本技术方案采用霞石替代，容易获取，可有效降低制作成本；同时，本技术方案充分利用碎玻璃，变废为宝，进一步降低生产成本；萤石可以促进液体玻璃的均化，降低液体玻璃的粘度和表面张力，在后期于初型室内扩散形成初型瓶时，更加快速、均匀，有助于提高初型瓶的质量。

3、本技术方案在加热的时候采用超声波振动，可有效减少熔融过程中产生的气泡，制得的液体玻璃质量更佳。

4、与现有技术中先在初型模中形成料滴，再吹入压缩空气的方式相比，本技术方案通过先向初型模内通入加热后的压缩空气，使得铸铁铸造的初型室内腔温度上升，从而减少初型室内腔和料滴的温度差，这样料滴的表面和末端的温度便不会迅速下降，减少料滴末端及周围一圈边缘形成硬料的情况，从而有效防止断腰，提高玻璃瓶的生产质量。

5、本技术方案中在通入加热后的压缩气体至初型室的时候，初型模相对进料管转动，压缩气体在初型室内扩散的更加均匀，初型室内壁各部分之间的温度基本一致，料滴在初型室内壁各部分受热均匀，制得的初型瓶各部分的厚度等更加均匀，最终的玻璃瓶质量更佳。

6、与现有技术中利用冷的压缩空气对料滴进行吹气成型的方式相比，本技术方案采用加热后的压缩空气对料滴进行吹气成型，料滴在初型室内扩散速度更快，有效防止料滴因为压缩空气温度过低而凝结在初型室内壁，制得的初型瓶质量更好。

7、本技术方案中的料滴在加热的压缩空气作用下扩散至初型室的时候，初型模相对进料管转动，料滴在初型室内壁上扩散的更加均匀，制得的初型瓶各部分的厚度等更加均匀，最终的玻璃瓶质量更佳。

8、与现有技术中采用冲头挤压漏斗中的液体玻璃而形成料滴的方式相比，本技术方案中将液体玻璃通入进料管中，并在压缩空气的吹扫作用下，在进料管的端部形成料滴，制得的料滴更趋向于椭球体，料滴扩散更快，制得的初型瓶质量更好。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，原料中的各组分按质量份数计为：石英砂12～15份、方解石5～8份、霞石3～5份、长石8～10份、碎玻璃15～18份、萤石2～5份。采用本技术方案的配比制得的液体玻璃均匀性好、稳定性强、硬度高、有光泽。

优选方案二：作为基础方案的优选方案，超声波工作频率为90～130KHZ。采用本工作频率范围的超声波，去除气泡的效果最佳。

优选方案三：作为基础方案、优选方案一或者优选方案二的优选方案，进料管上设有出气口，吹气机构包括吹气管道和可打开或者关闭出气口的密封塞，吹气管道一端设在进料管上，吹气管道另一端与扫气室连通，且密封塞和吹气管道之间连接有压簧。正常情况下，密封塞将出气口关闭；当通入压缩气体的时候，密封塞打开，压簧处于压缩状态，压缩气体经过出气口、吹气管道进入扫气室，使叶片转动；停止通入压缩气体后，压簧为恢复形变而让密封塞重新关闭出气口，即可向进料管内通入液体玻璃，让液体玻璃顺利进入初型室中。

优选方案四：作为基础方案的优选方案，进料管的周向均匀设置有四个吹气机构。吹气效率更高，初型模转动更快，料滴成型更加均匀。

优选方案五：作为优选方案三的优选方案，吹气管道的端部设有用于向叶片吹气的高压喷嘴。高压喷嘴的吹气效果更佳，叶片转动更加稳定。

优选方案六：作为优选方案五的优选方案，吹气管道包括相互连通的缓冲管道和排气管道，缓冲管道与进料管连接，排气管道与高压喷嘴连接，且缓冲管道的纵截面大于和排气管道的纵截面。通过出气口的压缩空气依次通过缓冲管道、排气管道、高压喷嘴至叶片的表面，且缓冲管道的纵截面大于和排气管道的纵截面，这样排气管道中的气体压强大于缓冲管道的气体压强，气体冲击到叶片表面的力度更强，叶片转动更加稳定。

优选方案七：作为优选方案五的优选方案，高压喷嘴的吹气方向垂直于叶片表面。这样设置后，压缩空气可垂直打开叶片表面，叶片转动效果好，压缩空气的有效利用率高。

附图说明

图1是本发明初型模实施例的结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：压缩空气罐1、加热器10、储液罐2、模箱3、隔板4、进料管5、出气口50、密封塞51、压簧52、缓冲管道53、排气管道54、高压喷嘴55、圆形凸块56、扫气室6、叶片60、安全阀61、初型室7、闷头件70。

实施例1

实施例1基本如附图1所示：初型模，包括模箱3、进料管5和隔板4，隔板4将模箱3分隔为上方的扫气室6和下方的初型室7；初型室7的底部可拆卸连接有闷头件70，用于密封初型室7；进料管5一端固定在隔板4上且与初型室7连通，进料管5另一端穿过扫气室6并延伸至扫气室6外；进料管5与扫气室6顶部连接的地方安装有密封圈，且密封圈下方设有圆形凸块56，使得扫气室6的顶部支撑在圆形凸块56上，并与模箱3转动连接。如图2所示，扫气室6内设有若干叶片60，进料管5的周向均匀设置有四个用于使叶片60转动的吹气机构；进料管5上开有出气口50，吹气机构包括吹气管道和可打开或者关闭出气口50的密封塞51；吹气管道包括相互连通的缓冲管道53和排气管道54，且缓冲管道53的纵截面大于和排气管道54的纵截面，缓冲管道53的一端焊接在进料管5上，排气管道54的一端连接有高压喷嘴55，高压喷嘴55的吹气方向垂直于叶片60表面；密封塞51和缓冲管道53之间连接有压簧52，当向进料管5内通入压缩气体的时候，密封塞51打开，压簧52处于压缩状态，压缩气体经过出气口50、缓冲管道53、排气管道54、高压喷嘴55至叶片60的表面，使叶片60转动；停止通入压缩气体后，压簧52为恢复形变而让密封塞51重新关闭进料管5上的出气口50，即可向进料管5内通入液体玻璃，让液体玻璃顺利进入初型室7中。扫气室6上还安装有安全阀61，安全阀61的型号优选A48Y-40，以防止初型模内的气压过大。

瓶子的制作方法，包括以下步骤：

①备料：将原料混合后研磨至80目得坯料，石英砂12份、方解石5份、霞石3份、长石8份、碎玻璃15份、萤石2份；

②熔融：将坯料加热至1250℃得液体玻璃，加热过程中用90KHZ的超声波振动坯料，将液体玻璃转移至储液罐2中；

③成型：先打开压缩空气罐1的出气阀门，将压缩空气经过加热器10加热后通入初型模中，对初型室7进行预热；此时，在压缩空气经过进料管5的时候，密封塞51打开，通过出气口50的压缩空气依次通过缓冲管道53、排气管道54、高压喷嘴55至叶片60的表面，使叶片60转动，扫气室6转动带动整个初型模相对进料管5转动，提高初型室7内的预热均匀程度；预热结束后，关闭压缩空气的出气阀门，停止向进料管5通气，打开储液罐2的出液阀门，通入液体玻璃至初型模中；紧接着，立刻关闭储液罐2的出液阀门，打开压缩空气罐1的出气阀门，再向初型模中吹入经过加热后的压缩空气，压缩空气将液体玻璃吹至进料管5的下端，形成料滴，并在压缩空气的持续吹气作用下，在初型室7内形成初型瓶的形状；同时，密封塞51再次打开，叶片60再次转动，初型模相对进料管5再次转动，以提高料滴在初型室7内的成型均匀程度；打开闷头件70，将初型瓶从初型室7底部取出，并转移至成型模中，吹入压缩空气，制得成型瓶；

④后处理：退火、喷涂、包装，得玻璃瓶成品。

实施例2

本实施例和实施例1的区别在于：

①备料：将原料混合后研磨至100目得坯料，石英砂13份、方解石6份、霞石4份、长石9份、碎玻璃16份、萤石3份；

②熔融：将坯料加热至1350℃得液体玻璃，加热过程中用110KHZ的超声波振动坯料，将液体玻璃转移至储液罐2中。

实施例3

本实施例和实施例1的区别在于：

①备料：将原料混合后研磨至120目得坯料，石英砂15份、方解石8份、霞石5份、长石10份、碎玻璃18份、萤石5份；

②熔融：将坯料加热至1500℃得液体玻璃，加热过程中用130KHZ的超声波振动坯料，将液体玻璃转移至储液罐2中。

对比例1

本对比例和实施例1的区别在于：在成型步骤中没有事先通入加热后的压缩空气进入不能旋转的初型模中，而直接使用冲头挤压漏斗中的液体玻璃而形成玻璃料滴，再通入冷的压缩空气形成初型瓶。

分别采集100个按照实施例1～3中的方法制得的瓶子和采用对比例1方法制得的瓶子进行质量检测对比，结果见表1。

其中，各项检测的具体指标为：

表面平整度：表面平整，无明显凹凸不平现象；瓶身表面同一纵轴剖面线上两个最高点所连接的直线到最低点的距离(凹面)与这两个最高点的长度的百分比；或瓶身表面同一纵轴剖面线上的最高点的切线到两个最低点的平均距离(凸面)与两个最低点的长度的百分比不大于0.5％。

抗热震性：温差42℃时的爆裂数量。

厚度：采集瓶身上的三个点，计算平均值，各点和平均值之间的差值不大于0.2mm。

破碎率：将玻璃瓶从同一高度落下，计算破碎率。(瓶子断腰越严重，越容易破碎)

表1

从上表可以看出，与现有技术中的制作瓶子的方法相比，采用本技术方案制得的瓶子表面平整度好，厚度不合格率，说明采用本技术方案中的配方、熔融方法和初型模具制得的瓶子各部位成型均匀；且抗热震性和破碎率较低，说明采用本技术方案制得的瓶子强度好、质量优，且从破碎率的情况看来，采用本技术方案中的成型方法和初型模制得的瓶子破碎率低，可见采用本技术方案有效防止了瓶子发生断腰。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.瓶子的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

①备料：将原料混合后研磨至80～120目得坯料，所述原料包括石英砂、方解石、霞石、长石、碎玻璃、萤石；

②熔融：将坯料加热至1250～1500℃得液体玻璃，加热过程中用超声波振动坯料；

③成型：先将压缩空气加热后通入初型模中，然后通入液体玻璃至初型模中，再向初型模中吹入经过加热后的压缩空气，制得初型瓶；将初型瓶转移至成型模中，吹入压缩空气，制得成型瓶；所述初型模包括模箱、进料管和隔板，所述隔板将模箱分隔为扫气室和初型室；所述进料管与模箱转动连接，且进料管一端与初型室连通，进料管另一端穿过扫气室并延伸至扫气室外；扫气室内设有若干叶片，进料管上设有用于使叶片转动的吹气机构，当进料管内通入压缩气体时，吹气机构打开，当进料管内通入液体玻璃时，吹气机构关闭；

④后处理：退火、喷涂、包装，得玻璃瓶成品。

2.根据权利要求1所述的瓶子的制作方法，其特征在于，所述原料中的各组分按质量份数计为：石英砂12～15份、方解石5～8份、霞石3～5份、长石8～10份、碎玻璃15～18份、萤石2～5份。

3.根据权利要求1所述的瓶子的制作方法，其特征在于，所述超声波工作频率为90～130KHZ。

4.根据权利要求1、2或3所述的瓶子的制作方法，其特征在于，所述进料管上设有出气口，所述吹气机构包括吹气管道和可打开或者关闭出气口的密封塞，所述吹气管道一端设在进料管上，吹气管道另一端与扫气室连通，且密封塞和吹气管道之间连接有压簧。

5.根据权利要求1所述的瓶子的制作方法，其特征在于，所述进料管的周向均匀设置有四个所述吹气机构。

6.根据权利要求4所述的瓶子的制作方法，其特征在于，所述吹气管道的端部设有用于向叶片吹气的高压喷嘴。

7.根据权利要求6所述的瓶子的制作方法，其特征在于，所述吹气管道包括相互连通的缓冲管道和排气管道，所述缓冲管道与进料管连接，所述排气管道与高压喷嘴连接，且缓冲管道的纵截面大于和排气管道的纵截面。

8.根据权利要求6所述的瓶子的制作方法，其特征在于，所述高压喷嘴的吹气方向垂直于叶片表面。