玻璃瓶中的氣泡是可見的氣體夾雜物,不僅影響玻璃制品的外觀質(zhì)量,更重要的是影響玻璃的透明性和機(jī)械強(qiáng)度。因此它是一種極易引起人們注意的玻璃體缺陷。
氣泡的大小由零點(diǎn)幾毫米到幾毫米。按照尺寸大小,氣泡可分為灰泡(直徑)和氣泡(直徑),其形狀也是各種各樣的;有球形的、橢圓形的及線狀的。氣泡的變形主要是制品成型過程中造成的。
氣泡的化學(xué)組成是不相同的,常含有氧化氮和水蒸氣等。
根據(jù)氣泡產(chǎn)生的原因不同,可以分成:一次氣泡(配合料殘留氣泡)、二次氣泡、外界空氣氣泡、耐火材料氣泡和金屬鐵引起的氣泡等多種。在生產(chǎn)實(shí)踐中,玻璃制品產(chǎn)生氣泡的原因很多,情況很復(fù)雜。通常是通過在熔化過程的不同階段中取樣,首先判斷氣泡是在何時(shí)何地產(chǎn)生的,再詳細(xì)研究原料及熔制條件,從而確定其生成原因,并采取相應(yīng)的措施加以解決。
一、一次氣泡(配合料殘留氣泡)
配合料在熔化過程中,由于各組份一系列的化學(xué)反應(yīng)和易揮發(fā)組份的揮發(fā),釋放出大量氣體。盡管通過澄清作用,可以除去玻璃中的氣泡,但實(shí)際上,玻璃澄清完結(jié)后,往往有一些氣泡沒有_逸出,或是由于平衡破壞,使溶解了的氣體又重新析出,殘留在玻璃之中,這種氣泡叫做一次氣泡。
配合料中砂子顆粒粗細(xì)不均勻,澄清劑用量不足、配合料的氣相單一,或是配合料和碎玻璃投料的溫度太低,熔化和澄清溫度低等等,都會(huì)產(chǎn)生一次氣泡的缺陷。
在玻璃瓶玻璃中,配合料下面的玻璃液溫度低,當(dāng)玻璃液熔化率過高時(shí),將有灰泡和小氣泡產(chǎn)生,有時(shí)帶有乳白色沉積物。若是沿窯長與寬的方向上溫度分布不合理,_溫度區(qū)過短,在玻璃液中缺少明顯的熱對(duì)流效應(yīng),則未_澄清的玻璃液可能流過_溫度區(qū),殘留一次氣泡。若是在_溫度區(qū)之后溫度劇烈降低,則造成流向成型部的液流速度過大,出料量太大也將形成一次氣泡。
窯內(nèi)熔化部空間氧化還原氣氛,對(duì)于一次氣泡的產(chǎn)生也很有關(guān)系。純堿、芒硝的配合料,在熔化帶的始端,_具有還原氣氛,在熔化帶的末端_保持氧化氣氛。否則將引起中等尺寸氣泡產(chǎn)生,它們聚集在一起,或排列成一串。
有時(shí)因窖內(nèi)氣體空間為負(fù)壓,吸入了冷空氣;或是由于池壁冷卻系統(tǒng)的冷空氣吹入窖內(nèi),在玻璃表面上產(chǎn)生了過冷卻的粘滯薄膜,妨礙了氣泡從熔化帶和澄清帶的玻璃液中排出,造成了一次氣泡。
一次氣泡產(chǎn)生的主要原因是澄清不良,解決辦法主要是適當(dāng)提高澄清溫度和適當(dāng)調(diào)整澄清劑的用量。根據(jù)澄清過程消除氣泡的兩種方式(大氣泡逸出和極小氣泡被溶解吸收),提高澄清溫度有利于大氣泡的逸出;降低溫度則便于小氣泡的溶解吸收。此外降低窯內(nèi)氣體壓力,降低玻璃與氣體界面上的表現(xiàn)張力也可以促使氣體逸出。在操作上,嚴(yán)格遵守正確的熔化制度是防止一次氣泡產(chǎn)生的重要措施。
二、二次氣泡
澄清后的玻璃液同溶解于其中的氣體處于某種平衡狀態(tài),這時(shí)玻璃中不含氣泡,但尚有再發(fā)生氣泡的可能。當(dāng)玻璃液所處的條件有所改變,例如窯內(nèi)氣體介質(zhì)的成分改變測在已經(jīng)澄清的玻璃液內(nèi)又出現(xiàn)氣泡或灰泡。因?yàn)檫@時(shí)產(chǎn)生的氣泡很小,而玻璃液在這一溫度范圍內(nèi)的粘度又較大,排除這些氣泡非常困難,于是它們_大量殘留在玻璃液內(nèi)。
造成二次氣泡的原因有物理和化學(xué)兩種。如果降溫后的玻璃液又一次升溫__限度,原來溶解于玻璃液中的氣體將由于溫度的升高引起溶解度的降低,析出_細(xì)小的、均勻分布的二次氣泡。這種情況屬于物理上的原因。化學(xué)上的原因,主要與玻璃的化學(xué)組成和使用的原料有關(guān),如玻璃中含有過氧化物或高價(jià)態(tài)氧化物,這些氧化物的分解易于產(chǎn)生二次氣泡。
二次氣泡的形成與玻璃熔制工藝密切相關(guān),如果熔制工藝制度控制不當(dāng),二次氣泡將是不可避免的。
熔制溫度制度的穩(wěn)定與否,直接關(guān)系到玻璃液的質(zhì)量。如果已經(jīng)冷卻的玻璃液,由于熔窯溫度的升高再次被加熱,很容易使溶于玻璃中的殘余氣體形成氣泡。與此相似,當(dāng)生產(chǎn)中由于碎玻璃的用量增加,窯產(chǎn)量降低,機(jī)器停歇,或因加料減少等引起溫度的提高,熔化帶縮
玻璃瓶與玻璃制品性能的檢驗(yàn)
短,這時(shí)可能形成透明的或帶有乳白膜的小氣泡、灰泡。如果由于原料中含鐵量的降低,或是配合料中引入氧化劑,造成玻璃液透明度的增加,玻璃液溫度提高,這樣也可能出現(xiàn)二次氣泡。
熔制含有芒硝的配合料時(shí),在熔化帶應(yīng)使芒硝分解_,玻璃液中的含量
不應(yīng)_,并盡可能地避兔在冷卻或成型時(shí)受還原焰的作用引起二次氣泡。
在冷卻帶或成型帶所用的耐火材料不能含有還原劑夾雜物,如焦炭、碳化物、硅酸亞鐵、鐵珠或硫化物等,否則將產(chǎn)生由灰泡至較大的氣泡。