任务五 玻璃和陶瓷包装材料

任务背景

早在3000年前，玻璃就已经出现，最早的玻璃是一种硝石与沙子混熔后的透明液体。公元前1500年，古埃及人采用“砂芯法”烧制了最早的玻璃容器，主要制作收口瓶，如橄榄油瓶、香水瓶等。公元前1世纪左右，一种新的玻璃工艺出现，即“模压法”，该方法主要制作敞口瓶，如碗、盘子等。公元前50年左右，叙利亚人发明了吹制玻璃工艺，对玻璃容器的规模化生产具有重大意义。公元13世纪左右，崛起的威尼斯成为西方世界的玻璃制造中心，此时的玻璃制造工艺得到提升，制品包括玻璃科学仪器、玻璃窗等。公元17世纪，随着机械工业和化学工业的发展，玻璃由手工生产逐步实现机械化和自动化，广泛应用于包装领域。

知识目标

（1）玻璃及陶瓷包装材料的基本特点。

（2）玻璃及陶瓷分类。

（3）常用包装用的玻璃及陶瓷制品。

技能目标

（1）掌握玻璃及陶瓷包装材料的基本特点。

（2）认识包装用玻璃及陶瓷基材。

（3）认识常用玻璃及陶瓷包装制品。

一、玻璃包装材料

1．玻璃的特性

玻璃是由无机材料熔融冷却而成。玻璃以其本身的优良特性以及玻璃制造技术的不断改进，仍旧适应现代包装的需要。

作为包装材料，玻璃具有一系列非常可贵的特性，常见玻璃瓶如图2-61所示。玻璃透明性好，易于造型，具有特殊的美化商品的效果；玻璃的保护性能优良，坚硬耐压，具有良好的阻隔性、耐蚀性、耐热性和光学性能；能够用多种成型和加工方法制成各种形状和大小的包装容器；玻璃的原料丰富，价格低廉，并且具有回收再利用性能。玻璃作为一种包装材料，具有许多优点。

（1）化学惰性，对于大多数可能用玻璃包装的物品，玻璃不会与之起作用，没有什么影响，安全性高。

（2）阻隔性高，对水蒸气和气体完全隔绝，从而具有很好的保存性。

（3）透明度高，且可制成有色玻璃。

（4）刚性大，使其在灌装线上易于被握持，并在整个销售期间保持形状不变；另外它可使外包装容器刚性减少，降低成本。

（5）耐内部压力强，特别对那些含碳酸气的饮料和气溶胶的包装是一种特别重要的性能。

（6）耐热性好。因为在许多包装领域耐高温是一个重要性质，故玻璃包装具有优越性。在包装时需要耐高温的主要场合有：热灌装，在容器中烧煮或消毒杀菌，用蒸汽或热空气对容器进行消毒。而玻璃能耐高达500℃的温度，能适应于任何包装用途。

（7）制造原料易得充分，成本低廉。

然而，玻璃包装也存在一些缺点，有时甚至是致命的，如脆性，玻璃的耐冲击强度不大，尤其当表面受到损伤或制造时组成不均匀时更严重，而这可能造成严重后果。玻璃包装的第二个缺点为重量大，特别在早期，由于难以控制玻璃的分布，每个瓶子用了过量的玻璃以确保各点有足够的强度，这样就提高了成本且使运输量和费用增大。

2．玻璃包装容器

玻璃作为包装容器的材料，其生产原料充足、价格便宜，生产工艺比较简单，玻璃包装容器广泛应用于食品、药品、化工等方面。玻璃包装容器一般由六部分组成：瓶口、瓶颈、瓶肩、瓶身、瓶根和瓶底（如图2-62所示）。

玻璃包装容器种类很多，可根据需要进行分类。

（1）按所盛装的内装物进行分类：罐头瓶、酒瓶、饮料瓶和化妆品瓶等。

（2）按照玻璃的色泽进行分类：无色透明瓶、有色瓶和不透明的混浊玻璃瓶。

（3）按瓶口尺寸进行分类：大口瓶（瓶口内径大于30mm）、小口瓶（瓶口内径小于30mm）。

（4）按瓶口瓶盖形式进行分类：普通塞瓶、冠塞瓶、螺纹塞瓶、滚压塞瓶、凸耳塞瓶和防盗塞瓶等。

（5）按容器的制造方法分类：根据模具成型的模制瓶和通过拉制成型再二次加工成型的管制瓶。

（6）按瓶罐的结构特征分类：普通瓶、长颈瓶、短颈瓶、凸颈瓶、溜肩瓶、端肩瓶和异型瓶等，图2-63展示了日常生活中常见的玻璃包装容器。

二、陶瓷包装材料

陶瓷的传统概念是指以黏土为主要原料与其他天然矿物经过粉碎混炼、成型、煅烧等过程制成的各种制品。陶瓷制品是人类制造和使用的最早物品之一，距今已有几千年的历史。按陶瓷制品坯体结构质地的不同，陶瓷制品可分为两大类——陶瓷和瓷器。

1．陶瓷的特性

陶瓷与玻璃包装材料的力学性能接近，陶瓷具备许多玻璃材料的性能，如能耐各种化学药品的侵蚀、耐酸碱性、阻气性、隔水性能。此外，陶瓷包装材料具有不透光性，适宜于需要长期储存的产品包装。同时，陶瓷的热稳定性以及热冲击性能优于玻璃，陶瓷包装制品在250～300℃时也不开裂，并耐温度聚变。不同商品包装对陶瓷的性能要求也不同，如高级饮用酒瓶（如茅台酒），要求陶瓷不仅机械强度高、密封性好，而且要求白度好，具有光泽。包装用陶瓷材料，主要从化学稳定性和机械强度考虑。

2．包装陶瓷的种类

一般来说，陶瓷材料可分为传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。传统陶瓷是指用黏土或者高岭土为主要原料烧制而成的制品。现代技术陶瓷通过严格的成分和生产工艺控制而制造出来的高性能材料，更能适应于恶劣环境，如发动机汽缸套、军用武器红外装置、航天飞机绝热层。

包装陶瓷按照结构形式的不同，还可以分为缸、坛、罐、瓶，如图2-64所示。