¿Cómo utilizar la tecnología de tratamiento de superficies para mejorar las propiedades superficiales de las botellas de vidrio?

El estado de la superficie, la composición y la estructura del vidrio son bastante diferentes de la composición y estructura internas. Las propiedades de la superficie del vidrio tienen un impacto significativo en las propiedades de su cuerpo principal. La estabilidad química del vidrio en realidad depende de la estabilidad química de su superficie. La resistencia mecánica y la resistencia al impacto del vidrio también están determinadas en gran medida por la forma y la estructura de la superficie del vidrio. Por lo tanto, el tratamiento superficial del vidrio es uno de los medios técnicos importantes para la fabricación de botellas de vidrio de alta resistencia y peso ligero.

El propósito del tratamiento de la superficie del recipiente de vidrio es cambiar la estabilidad química de la superficie del recipiente y eliminar el daño a la superficie del vidrio, para lograr el propósito de mejora. Los principales métodos son los siguientes:

1. Recubrimiento de botellas

(1) recubrimiento en caliente

El recubrimiento en caliente se realiza después de la formación de la botella y antes del tratamiento de recocido. Cuando la botella de vidrio formada se enfríe lentamente a 500-600 ℃, rocíe el agente de recubrimiento de metal (como óxido de estaño, óxido de titanio, cloruro de estaño, etc.) en la superficie del recipiente para formar una película protectora con un cierto espesor para aumente la resistencia de la superficie en aproximadamente un 30%, la botella puede soportar el lavado y lavado con agua a largo plazo.

(2) revestimiento en frío

El recubrimiento en frío consiste en rociar emulsiones de monoestearato, polietileno, ácido oleico, silano, silicona u otros polímeros en una niebla después de que la botella de vidrio se haya recocido y se adhiera a la superficie de la botella de vidrio a cierta temperatura. Dependiendo del material de rociado, aproximadamente 21～80°C), formando una capa protectora con resistencia al desgaste y lubricidad.

(3) glaseado

El glaseado consiste en rociar tetracloruro de carbono durante el proceso de enfriamiento de la botella de vidrio o introducir dióxido de azufre en el horno de recocido, los cuales pueden reaccionar con óxidos alcalinos en la superficie de la botella para precipitar iones de sodio en la superficie del vidrio y formar partículas de mirabilita ( Es decir, Na2S04 en forma de polvo blanco turbio), después de enjuagar con agua, la estabilidad química de la superficie mejora debido a la disminución de la alcalinidad.

(4) tratamiento de revestimiento de silicio orgánico superficial

El uso de revestimiento de evaporación de silicio orgánico o impregnación de silicio orgánico en la superficie del vidrio puede formar una película hidrofóbica de organopolisiloxano y polimerización (Si02). La película de silicio-oxígeno está conectada a la superficie del vidrio a través de un enlace común de silicio-oxígeno. Después del tratamiento térmico, los grupos orgánicos se volatilizarán y la película de óxido de silicio restante se puede rellenar en las grietas. La hidrofobicidad puede evitar la difusión del medio activo en las grietas y hacer que las grietas superficiales se curen (comúnmente conocido como curación heterogénea).

Esto no solo mejora en gran medida la resistencia y la estabilidad química del vidrio, sino que también le da al vidrio propiedades ópticas especiales y resistencia al impacto. Las soluciones de organosilicio comúnmente utilizadas incluyen metilfluorosilano, dimetildiclorosilano, difenildifluorosilano y feniltriclorosilano.

El espesor de la película de polímero en la superficie del recipiente es de 0,005 mm y su tensión de compresión ha aumentado de 10 a 12 Pa bajo el peso estándar del recipiente. Bajo la misma presión interna, el peso de las botellas de vidrio estándar casi no reciclables puede reducirse de 420 g a unos 300 g. El peso de la botella de vidrio se reduce entre un 25% y un 30%.

Al mismo tiempo, dado que la película recubierta es muy delgada, el recalentamiento de este recipiente de vidrio no causará ningún problema ambiental. Por lo tanto, el contenedor recubierto de polímero en línea se puede incluir en el proceso de reciclaje estándar.

2. Fortalecimiento físico (templado)

El fortalecimiento físico (templado) también se denomina fortalecimiento por enfriamiento por aire, el propósito es mejorar la resistencia mecánica y la estabilidad térmica de las botellas de vidrio.

El método de tratamiento de fortalecimiento físico es el siguiente: después de que la máquina de fabricación de botellas desmolda las latas de botellas, se envían inmediatamente al horno de templado de mufla para calentarlas uniformemente hasta cerca de la temperatura de ablandamiento del vidrio (pero no puede alcanzar la temperatura de ablandamiento ), y luego transferido a la cámara de templado.

Use la rejilla de aire de la boquilla porosa para rociar aire frío en las paredes internas y externas de la botella y la lata para enfriar rápidamente la botella o lata, o use el líquido como medio de enfriamiento para enfriar repentinamente la botella y la lata, lo que resulta en un capa de tensión de compresión formada por la contracción repentina de la superficie del producto. El enfriamiento se retrasa detrás de la superficie como una capa de tensión de tracción. Cuando estas dos distribuciones de tensión son razonables, la resistencia a la presión interna del vidrio se puede duplicar. La presión de aire del cuerpo de la botella rociadora es generalmente de 15 a 21 kPa, y la presión de aire del fondo de la botella rociadora es generalmente de 6 a 7 kPa.

3. Fortalecimiento químico (templado)

El tratamiento de intercambio de iones en la superficie del vidrio también se denomina fortalecimiento químico. Los métodos comunes incluyen un método de sal fundida y un método de rociado.

(1) método de sal fundida

Intercambie los iones con un radio pequeño en el vidrio con el ion con un radio grande en el soluto o reemplace el ion con un radio grande en el vidrio con el ion con un radio pequeño en el soluto, de modo que se genere tensión de compresión en el Se puede mejorar la superficie del vidrio y la resistencia a la presión interna. Alta dureza. Resistencia al desgaste, la fuerza del producto no se reducirá debido al uso a largo plazo.

(2) método de pulverización

El templado químico por pulverización tiene las ventajas de un buen efecto de refuerzo, producción y uso seguros, alta eficiencia de producción y bajo costo de producción. Desde la perspectiva de una evaluación integral, es un proceso de refuerzo relativamente ideal en la actualidad.

Para mejorar el efecto de mejora del templado químico mediante el método de pulverización y adaptarse a las características del proceso, se debe seleccionar la composición química ideal del vidrio básico después de la investigación. La composición química del vidrio básico es diferente, y la fórmula del líquido de pulverización y del aditivo del líquido de pulverización también debe ajustarse en consecuencia.

Cada proceso de templado químico por pulverización tendrá un impacto significativo en su efecto de mejora final. Por lo tanto, se deben comprender dos etapas de los parámetros del proceso: en la primera etapa, la formación de la capa de reactivo en fase sólida debe controlar la temperatura de rociado, la concentración de la solución, el tiempo de rociado, el tamaño de las gotas de rociado, el espesor de la capa de reactivo en fase sólida, la densidad y otros parámetros; la segunda etapa, el tratamiento térmico (difusión e intercambio de iones) debe controlar la temperatura.

Este método puede hacer que la resistencia del envase de vidrio alcance aproximadamente el doble del valor original, y la pérdida del producto reforzado durante el transporte y el llenado mecánico se reduce a aproximadamente 1/3 del valor original. El producto de vidrio templado químicamente por el método de rociado tiene un brillo de buen rendimiento y apariencia de producto.

4. Tratamiento de ácido superficial

El tratamiento con ácido superficial puede eliminar una gran cantidad de microfisuras en la superficie del vidrio o reducir el ancho y la profundidad de las microfisuras, lo que reduce la concentración de tensión. El método de tratamiento suele ser grabar el producto de vidrio en ácido fluorhídrico de baja concentración durante un cierto período de tiempo. Para mejorar el efecto de grabado, también se puede agregar una cantidad apropiada de ácido sulfúrico o ácido fosfórico al ácido fluorhídrico. Cuando la profundidad de grabado es de 100 μm, la resistencia al impacto mecánico del producto se puede aumentar entre un 50 % y un 100 % y, en combinación con el endurecimiento físico, la resistencia del vidrio se puede aumentar de forma más significativa.

5. Recubrimiento de poliéster

Cubra la superficie exterior de la botella con una resina (resina epoxi, poliuretano, cloruro de polivinilo o poliestireno, etc.) o un revestimiento de caucho sintético con un espesor de 0,2~0,3 mm utilizando métodos como inmersión, fundición y electricidad estática. El recubrimiento puede ser de una o más capas, calentarse y endurecerse después del recubrimiento. Este método es simple y económico, pero la vida útil del recubrimiento es corta.

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