बोतल ग्लास की किस्में और प्रदर्शन

(1) बोतल के गिलास में एक निश्चित यांत्रिक शक्ति होनी चाहिए बोतल का गिलास अलग-अलग उपयोग की स्थितियों के कारण अलग-अलग तनावों के अधीन होगा। आम तौर पर, इसे आंतरिक दबाव शक्ति, हीट शॉक प्रतिरोध, यांत्रिक प्रभाव शक्ति, बोतल टिपिंग शक्ति, ऊर्ध्वाधर लोड शक्ति, आदि में विभाजित किया जा सकता है। हालांकि, कांच की बोतलों को तोड़ने के दृष्टिकोण से, प्रत्यक्ष कारण लगभग हमेशा यांत्रिक प्रभाव होता है, खासकर जब कांच की बोतलों को परिवहन और भरने के दौरान बार-बार खरोंच और प्रभाव पड़ता है। इसलिए, कांच की बोतलों को भरने, भंडारण और परिवहन के दौरान सामना किए जाने वाले सामान्य आंतरिक और बाहरी तनाव, कंपन और प्रभावों का सामना करने में सक्षम होना चाहिए। बोतल के कांच की ताकत इस बात पर निर्भर करती है कि यह गैस से भरी बोतल है या गैस से भरी नहीं, डिस्पोजेबल बोतल है या रीसाइकिल की गई बोतल है, लेकिन इसका उपयोग करना सुरक्षित होना चाहिए और फटना नहीं चाहिए। 10 उपयोगों के बाद, ताकत 50% कम हो जाती है। इसलिए, बोतल के आकार को डिजाइन करते समय, यह विचार करना आवश्यक है कि कांच की ताकत में बोतल को "विस्फोट" करने और लोगों को घायल करने से बचाने के लिए पर्याप्त सुरक्षा कारक है।
(2) बोतल ग्लास की यांत्रिक शक्ति को प्रभावित करने वाले कारक बोतल ग्लास में असमान रूप से वितरित अवशिष्ट तनाव ताकत को बहुत कम कर देता है। कांच के उत्पादों में आंतरिक तनाव मुख्य रूप से थर्मल तनाव को संदर्भित करता है, और इसके अस्तित्व से कांच के उत्पादों की यांत्रिक शक्ति कम हो जाएगी और थर्मल स्थिरता खराब हो जाएगी।
कांच में स्थूल और सूक्ष्म दोष, जैसे पत्थर, बुलबुले, धारियाँ, आदि, अक्सर मुख्य कांच संरचना और विभिन्न विस्तार गुणांक के साथ असंगत संरचना के कारण आंतरिक तनाव का कारण बनते हैं, जिससे दरारें पैदा होती हैं, जो कांच उत्पादों की ताकत को गंभीर रूप से प्रभावित करती हैं।
इसके अलावा, कांच की सतह पर खरोंच और घिसाव का उत्पाद की ताकत पर बहुत प्रभाव पड़ता है। निशान जितने बड़े और तीखे होंगे, ताकत में उतनी ही कमी आएगी। बोतल के कांच की सतह पर बनी दरारें मुख्य रूप से कांच की सतह पर खरोंच के कारण होती हैं, खासकर कांच और कांच के बीच की सतह पर खरोंच। बोतल के कांच के लिए जिसे उच्च दबाव का सामना करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि बीयर की बोतलें और सोडा की बोतलें, ताकत में कमी से उत्पाद प्रसंस्करण और उपयोग के दौरान फट जाएगा, इसलिए परिवहन और भरने के दौरान टकराव, घर्षण और घिसाव को सख्ती से प्रतिबंधित किया जाना चाहिए।
बोतल की दीवार की मोटाई सीधे बोतल की यांत्रिक शक्ति और आंतरिक दबाव को झेलने की क्षमता से संबंधित है। यदि बोतल की दीवार का मोटाई अनुपात बहुत बड़ा है और बोतल की दीवार की मोटाई असमान है, तो बोतल की दीवार में कमजोर लिंक होंगे, जिससे प्रभाव प्रतिरोध और आंतरिक दबाव प्रतिरोध प्रदर्शन प्रभावित होगा। राष्ट्रीय मानक जीबी4544-1996 "बीयर बोतल" सख्ती से निर्धारित करता है कि बोतल की दीवार का मोटाई अनुपात है<2:1. The optimal annealing temperature, insulation time and cooling time are different for different bottle wall thicknesses. Therefore, in order to avoid deformation or incomplete annealing of the product and ensure the quality of the bottle, the thickness ratio of the bottle wall should be strictly controlled.

कीटाणुशोधन और नसबंदी प्रक्रिया के दौरान, बोतल के कांच को तापमान में भारी बदलाव का सामना करना पड़ता है। जब तन्यता तनाव कांच की ताकत से अधिक हो जाता है, तो यह टूट जाएगा। इसलिए, बोतल के कांच की थर्मल स्थिरता आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, थर्मल शॉक प्रतिरोध की एक निश्चित डिग्री होनी चाहिए, और धोने और नसबंदी जैसी हीटिंग और शीतलन प्रक्रियाओं का सामना करने में सक्षम होना चाहिए।
बोतल के कांच की तापीय स्थिरता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक इस प्रकार हैं।
कांच का रैखिक विस्तार गुणांक a संरचना के परिवर्तन के साथ बहुत बदल जाता है, इसलिए रैखिक विस्तार गुणांक का कांच की तापीय स्थिरता के लिए निर्णायक महत्व है। कांच का तापीय विस्तार गुणांक जितना छोटा होगा, उसकी तापीय स्थिरता उतनी ही बेहतर होगी, और नमूना जितना अधिक तापमान झेल सकता है, और इसके विपरीत। इसलिए, कोई भी घटक जो कांच के तापीय विस्तार गुणांक को कम कर सकता है, कांच की तापीय स्थिरता में सुधार कर सकता है, जैसे कि SiO2, B2O3, Al2 03, ZrO2, ZnO, Mg0, आदि। क्षार धातु ऑक्साइड R20 कांच के तापीय विस्तार गुणांक को बढ़ा सकता है, इसलिए बड़ी मात्रा में क्षार धातु ऑक्साइड युक्त कांच की तापीय स्थिरता खराब होती है।
कांच की ऊष्मीय स्थिरता भी उत्पाद की मोटाई से संबंधित है। कांच के उत्पाद की दीवार जितनी मोटी होती है, वह अचानक तापमान के अंतर को उतना ही कम झेल सकता है। जब थर्मल शॉक के अधीन किया जाता है, तो कांच की सतह पर संपीड़न तनाव उत्पन्न होता है, जबकि जब इसे तेजी से ठंडा किया जाता है, तो कांच की सतह पर तन्य तनाव बनता है। कांच की संपीड़न शक्ति इसकी तन्य शक्ति से 10 गुना अधिक होती है। इसलिए, कांच की ऊष्मीय स्थिरता को मापते समय, प्रयोग आमतौर पर तेजी से ठंडा होने की स्थिति में किया जाता है।
शमन से कांच की ऊष्मीय स्थिरता 1.5 से 2 गुना बढ़ सकती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि शमन के बाद, कांच की सतह पर समान रूप से संपीड़ित तनाव वितरित होता है, जो तेजी से ठंडा होने पर उत्पाद की सतह पर उत्पन्न तन्य तनाव को ऑफसेट कर सकता है।

उपयोग के दौरान, कांच के उत्पाद पानी, एसिड, क्षार, नमक, गैस और विभिन्न रासायनिक अभिकर्मकों और तरल दवाओं के कारण जंग के अधीन होते हैं। इन जंगों का विरोध करने की कांच की क्षमता को कांच की रासायनिक स्थिरता कहा जाता है। विभिन्न कांच की बोतलें और डिब्बे आम तौर पर लोगों के दैनिक जीवन में उपयोग किए जाते हैं। शराब, पेय पदार्थ और भोजन वाली बोतलों और डिब्बों के लिए, उनमें एक निश्चित रासायनिक स्थिरता होनी चाहिए, विशेष रूप से दवा में इस्तेमाल होने वाली खारा बोतलों और ampoule बोतलों के लिए। रासायनिक स्थिरता की आवश्यकताएं अधिक हैं, अन्यथा, कांच में घटक तरल दवा में घुल जाएंगे, और यहां तक ​​​​कि छीलने भी होंगे, जिससे मानव शरीर को कुछ नुकसान होगा।
हरित उत्पाद मूल्यांकन मानकों के निर्माण और परीक्षण प्रौद्योगिकी के सुधार के साथ, बोतल के गिलास में हानिकारक पदार्थों का पता लगाना अधिक से अधिक कठोर हो गया है, विशेष रूप से यूरोपीय संघ अक्सर चीनी उत्पादों के निर्यात को प्रतिबंधित करने के लिए हरित बाधाओं का उपयोग करता है, जिससे उत्पादों का अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश प्रभावित होता है। इस उद्देश्य के लिए, गुणवत्ता पर्यवेक्षण, निरीक्षण और संगरोध के सामान्य प्रशासन और मानकीकरण के राज्य प्रशासन ने चीन की स्थिति के अनुसार IS07086-2:2000 "खाद्य पदार्थों के संपर्क में खोखले कांच के उत्पादों में सीसा और कैडमियम के विघटन के स्वीकार्य सीमा मूल्यों" में सीसा और कैडमियम के स्वीकार्य सीमा मूल्यों के आधार पर आर्सेनिक और एंटीमनी के स्वीकार्य सीमा मूल्यों को जोड़ा है (तालिका 2-1)।
कांच की रासायनिक स्थिरता को प्रभावित करने वाले कारक निम्नलिखित हैं।
① The water resistance and acid resistance of silicate glass are mainly determined by the content of silicon oxide and alkali metal oxide. The higher the silicon dioxide content, the greater the degree of interconnection between silicon oxide tetrahedrons, and the higher the chemical stability of the glass. As the content of alkali metal oxide increases, the chemical stability of the glass decreases. And as the radius of the alkali metal ion increases and the bond strength weakens, its chemical stability generally decreases, that is, water resistance Li+>Na+>K+.
② जब कांच में एक ही समय में दो क्षार धातु ऑक्साइड मौजूद होते हैं, तो कांच की रासायनिक स्थिरता "मिश्रित क्षार प्रभाव" के कारण चरम मूल्य तक पहुंच जाती है, और यह प्रभाव सीसा कांच में अधिक स्पष्ट होता है।
③ जब सिलिकेट ग्लास में क्षारीय मृदा धातु या अन्य द्विसंयोजी धातु ऑक्साइड सिलिकॉन और ऑक्सीजन की जगह लेते हैं, तो ग्लास की रासायनिक स्थिरता भी कम हो जाएगी। हालांकि, स्थिरता को कम करने का प्रभाव क्षार धातु ऑक्साइड की तुलना में कमज़ोर है। द्विसंयोजी ऑक्साइड में, BaO और PbO का रासायनिक स्थिरता को कम करने में सबसे मजबूत प्रभाव होता है, इसके बाद MgO और CaO का स्थान आता है।
④ 100SiO2+(33.3-x)Na2O+xRO(R2O3 या RO2) की रासायनिक संरचना वाले बेस ग्लास में, Na2O के भाग को CaO, MgO, AlO3, TiO2, ZrOz, और BaO जैसे ऑक्साइडों से क्रम से प्रतिस्थापित करने के बाद, जल प्रतिरोध और अम्ल प्रतिरोध का क्रम निम्नानुसार है।
Water resistance: ZrO2>AlO3>TiOz>ZnO>MgO>CaO>बाओ.
Acid resistance: ZrO2>Al2O3>ZnO>CaO>TiOz>MgO>बाओ.
कांच की रचनाओं में, ZrO₂ में सबसे अच्छा जल और अम्ल प्रतिरोध है, साथ ही सबसे अच्छा क्षार प्रतिरोध भी है, लेकिन इसे पिघलाना मुश्किल है। BaO दोनों मामलों में अच्छा नहीं है।
त्रिसंयोजी ऑक्साइडों में, एल्युमिनियम ऑक्साइड और बोरोन ऑक्साइड में भी कांच की रासायनिक स्थिरता के संदर्भ में "बोरोन विसंगति" घटना होगी।
सोडियम-लाइम सिलिकेट ग्लास xNa2O·yCaO·zSiO2 में, यदि ऑक्साइड सामग्री संबंध (2-1) से मिलती है, तो काफी स्थिर ग्लास प्राप्त किया जा सकता है।
संक्षेप में, कोई भी ऑक्साइड जो कांच संरचना नेटवर्क को मजबूत कर सकता है और संरचना को पूर्ण और घना बना सकता है, कांच की रासायनिक स्थिरता में सुधार कर सकता है; अन्यथा, यह कांच की रासायनिक स्थिरता को कम कर देगा।

बोतल का कांच पराबैंगनी किरणों को प्रभावी रूप से काट सकता है और सामग्री को खराब होने से बचा सकता है। उदाहरण के लिए, बीयर 550nm (नीली रोशनी या हरी रोशनी) से कम तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश के संपर्क में आने के बाद एक गंध पैदा करेगी, जिसे तथाकथित सूर्य की रोशनी की गंध कहा जाता है। 250nm से कम पराबैंगनी किरणों के संपर्क में आने के बाद वाइन और सॉस जैसे खाद्य पदार्थों की गुणवत्ता भी प्रभावित होगी। जर्मन विद्वानों ने प्रस्ताव दिया कि दृश्य प्रकाश का फोटोकैमिकल प्रभाव धीरे-धीरे हरे प्रकाश से लंबी तरंगों तक कमजोर हो जाता है और लगभग 520nm पर समाप्त होता है। दूसरे शब्दों में, 520nm महत्वपूर्ण तरंग दैर्ध्य है। इस तरंग दैर्ध्य से कम प्रकाश का बोतल की सामग्री पर एक फोटोकैमिकल प्रभाव होगा, जिससे बीयर को नुकसान होगा। इसलिए, बोतल के कांच को 520nm से कम प्रकाश को अवशोषित करने की आवश्यकता होती है, और भूरे रंग की बोतलों का सबसे अच्छा प्रभाव होता है।
जब दूध को प्रकाश के संपर्क में लाया जाता है, तो उसमें पेरोक्साइड और उसके बाद की प्रतिक्रियाओं के कारण "हल्की गंध" और "गंध" उत्पन्न होती है। विटामिन सी और एस्कॉर्बिक एसिड भी कम हो जाते हैं। विटामिन ए, विटामिन बी2 और विटामिन डी की भी ऐसी ही स्थिति होती है। अगर कांच की संरचना में ऐसा घटक मिलाया जाए जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करता है लेकिन रंग पर बहुत कम प्रभाव डालता है, तो दूध की गुणवत्ता पर प्रकाश के प्रभाव से बचा जा सकता है।
दवाइयों से भरी बोतलों और डिब्बों के लिए, 410nm की तरंगदैर्घ्य का 98% अवशोषित करने और 700nm पर 72% संचारित करने के लिए 2 मिमी मोटे ग्लास की आवश्यकता होती है, जिससे प्रकाश-रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रोका जा सकता है और बोतल की सामग्री का निरीक्षण किया जा सकता है।
क्वार्ट्ज ग्लास को छोड़कर, अधिकांश साधारण सोडा-लाइम-सिलिका ग्लास अधिकांश पराबैंगनी किरणों को फ़िल्टर कर सकते हैं। सोडा-लाइम-सिलिका ग्लास पराबैंगनी प्रकाश (200 ~ 360nm) संचारित नहीं कर सकता है, लेकिन दृश्य प्रकाश (360 ~ 1000nm) संचारित कर सकता है, जिसका अर्थ है कि साधारण सोडा-लाइम-सिलिका ग्लास अधिकांश पराबैंगनी किरणों को अवशोषित कर सकता है।
कांच की बोतलों और डिब्बों की पारदर्शिता के लिए उपभोक्ताओं की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, बोतल के कांच को रंग में गहरा किए बिना पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करने योग्य बनाना सबसे अच्छा है। रचना में CeO2 मिलाने से यह आवश्यकता पूरी हो सकती है। सेरियम दो रूपों में मौजूद हो सकता है, Ce3+ या Ce4+, और दोनों आयन मजबूत पराबैंगनी अवशोषण पैदा करते हैं। जापानी पेटेंट रिपोर्ट करते हैं कि एक ग्लास रचना में 0.01%~1.0% वैनेडियम ऑक्साइड और 0.05%~0.5% सेरियम ऑक्साइड होता है। पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर, निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है:
सीई3++वी3+-सीई4++वी2+
जैसे-जैसे एक्सपोज़र का समय बढ़ता है, पराबैंगनी विकिरण की मात्रा बढ़ती है, V2+ अनुपात बढ़ता है, और कांच का रंग गहरा होता जाता है। उदाहरण के लिए, पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर शराब आसानी से खराब हो जाती है, और रंगीन कांच की बोतलों का उपयोग करने से पारदर्शिता प्रभावित होती है, जिससे सामग्री का निरीक्षण करना मुश्किल हो जाता है। जब CeO2 और V203 मिलाए जाते हैं, तो भंडारण समय कम होने और पराबैंगनी विकिरण की मात्रा कम होने पर कांच रंगहीन और पारदर्शी होता है, लेकिन जब भंडारण समय लंबा होता है और पराबैंगनी विकिरण की खुराक बहुत अधिक होती है, तो कांच का रंग बदल जाता है। रंग परिवर्तन की गहराई का उपयोग भंडारण समय की लंबाई का न्याय करने के लिए किया जा सकता है।