Nedostaci stakla boce
Postoje mnoge vrste nedostataka u staklu za boce, koje se mogu sažeti u dvije kategorije: nedostaci u tijelu stakla i nedostaci u oblikovanju stakla za boce. Defekti stakla usko su povezani s različitim karikama proizvodnje, kao što su obrada sirovina, priprema šaržnog materijala, taljenje, bistrenje, homogenizacija, hlađenje, kalupljenje i drugi proizvodni procesi. Tolerancija oštećenja stakla ovisi o namjeni proizvoda. Općenito govoreći, veliki broj očitih nedostataka nije dopušten u staklenim proizvodima, inače će to utjecati na kvalitetu izgleda stakla, smanjiti ujednačenost i propusnost svjetla stakla, smanjiti mehaničku čvrstoću i toplinsku stabilnost stakla i uzrokovati veliki broj otpada i neispravnih proizvoda.
Greške u staklenom tijelu
Zbog prisutnosti različitih inkluzija u staklenom tijelu, jednolikost staklenog tijela je uništena, što se naziva defekt u staklenom tijelu. Prema različitim stanjima, mogu se podijeliti u tri kategorije: mjehurići (uključci plina), kamenčići (uključci čvrste tvari), pruge i kvržice (uključci stakla), koji su unutarnji nedostaci.
(1) Mjehurići u staklu s mjehurićima vidljivi su plinoviti uključci koji se sastoje od različitih plinova u staklu. Ne samo da utječu na kvalitetu izgleda staklenih proizvoda, nego što je još važnije, utječu na prozirnost i mehaničku čvrstoću stakla.
Mjehurići se mogu podijeliti na sive mjehuriće (promjer<0.2mm) and bubbles (diameter >0.2 mm) prema njihovoj veličini; njihovi oblici su također različiti, uključujući sferne, eliptične i linearne. Mjehurići često sadrže O2, N2, CO, CO2, SO2, dušikove okside i vodenu paru.
Prema različitim uzrocima stvaranja mjehurića, mogu se podijeliti na: primarne mjehuriće (zaostali mjehurići u šaržnim materijalima), sekundarne mjehuriće, vanjske mjehuriće zraka, vatrostalne mjehuriće i mjehuriće uzrokovane metalnim željezom.
Nakon završetka faze bistrenja često postoje mjehurići koji ne pobjegnu u potpunosti i ostaju u čaši. Ovi mjehurići se nazivaju primarni mjehurići. Glavni razlog za stvaranje primarnih mjehurića je loše bistrenje. U proizvodnji se mogu usvojiti različite metode za povećanje stope istjecanja plina, kao što je povećanje temperature taljenja, smanjenje viskoznosti staklene tekućine, smanjenje tlaka u peći i odgovarajuće podešavanje količine sredstva za bistrenje.
Zbog promjena u uvjetima procesa u peći, tijekom faze kalupljenja u pročišćenoj staklenoj tekućini pojavljuju se mjehurići (mjehurići pepela), koji se nazivaju sekundarni mjehurići. Stvaranje sekundarnih mjehurića usko je povezano s procesom taljenja stakla, uglavnom zbog fizičkih i kemijskih čimbenika.
Sam vatrostalni materijal ima određenu poroznost, a pore često sadrže plin. Kada vatrostalni materijal dođe u kontakt sa staklenom tekućinom, staklena tekućina se usisava zbog kapilarnog djelovanja pora, a plin u porama se istiskuje u staklenu tekućinu. Osim toga, nečistoće kao što su ugljik, željezo i titan sadržane u vatrostalnom materijalu ili metalu ulaze u talinu nakon korozije i stvaraju mjehuriće.
Plin adsorbiran na površini razbijenog stakla i strane tvari koje su donijeli ljudi, poput prašine, ugljenog pepela, ulja i drugih krutih i tekućih inkluzija, ulaze u talinu stakla i izravno kontaktiraju staklenu tekućinu stvarajući mjehuriće.
(2) Kamenje Kamenje je najopasniji nedostatak u staklenom tijelu. Oni su kristalne čvrste inkluzije koje se pojavljuju u staklenom tijelu i imaju ozbiljan utjecaj na izgled i optičku ujednačenost staklenih proizvoda. Osim toga, zbog različitih koeficijenata širenja kamena i okolnog stakla, stvara se lokalno naprezanje na površini stakla, što uvelike smanjuje mehaničku čvrstoću i toplinsku stabilnost proizvoda, pa čak i uzrokuje automatsko lomljenje proizvoda.
Različito kamenje ima različit kemijski i mineralni sastav. Prema uzrocima nastanka, kamenci se dijele u sljedeće kategorije: šaržni kamen (neotopljene čestice); vatrostalni kamen; kristalizacijski kamen; sulfatne inkluzije (alkalne inkluzije); "crnih točaka" i stranih zagađivača.
Šaržni kamen su nerastopljene komponente šarže. U većini slučajeva radi se o česticama kvarca, koje su bijele boje. Rubovi mu se postupnim otapanjem zaobljuju, a površina mu često ima brazde. Oko čestica kvarca nalazi se bezbojni prsten s visokim sadržajem SiO2. Ima visoku viskoznost i teško se difuzira, što često dovodi do stvaranja grubih tetiva. Nakon duljeg boravka u visokotemperaturnom dijelu, čestice kvarca će se postupno transformirati u kristale kristobalita i tridimita.
Vatrostalni kamen nastaje dugotrajnom visokom temperaturom dimnjaka peći i grudnog zida peći za taljenje, te djelovanjem alkalnog plina, alkalijskog mlaznjaka i drugih hlapljivih tvari, stvarajući sloj glazure na površini vatrostalnog materijala. Zbog tečnosti i površinske napetosti postupno se stvaraju kapljice. Kada stvorene kapljice stakla dostignu određenu težinu i viskoznost, padaju iz dimnjaka u staklenu tekućinu i formiraju kamen. Osim toga, vatrostalni materijal u dodiru sa staklenom tekućinom nagriza i ljušti se na visokoj temperaturi dugo vremena, te se miješa u staklene proizvode da bi se formirao kamen.
Kristalizacija kamena uzrokovana je neujednačenim kemijskim sastavom staklenog tijela koji uzrokuje kristalizaciju staklene tekućine kada dugo ostane na temperaturi koja je pogodna za stvaranje i rast kristala. Kamen kristalizacije često se pojavljuje na granici između dviju faza.
Sulfatni inkluzijski kamen nastaje kada sulfat sadržan u talini stakla premašuje količinu koja se može otopiti u staklu, što će se odvojiti kao troska u obliku sulfata i ući u gotov proizvod. Crni uključci i kamenčići izravno ili neizravno potječu iz materijala serije. Također se mogu formirati uvođenjem kroma, željeza, nikla itd. uslijed nepažljivog rukovanja, uzrokujući nedostatke u staklenom tijelu.
(3) Crte i kvržice Heterogene staklene inkluzije u glavnom dijelu stakla nazivaju se pruge i kvržice. Razlikuju se od glavnog dijela stakla po kemijskom sastavu i fizičkim svojstvima. Oni opterećuju bocu i utječu na kvalitetu i kvalitetu proizvoda. Što se tiče lakih staklenih boca i staklenki, utjecaj pruga na kalupljenje je posebno značajan i glavni je nedostatak laganih boca.
S gledišta izgleda, pruge i kvržice strše u različitim stupnjevima na glavnom dijelu stakla, raspoređene unutar stakla ili na površini stakla. Mogu biti bezbojne, zelene ili smeđe. Većina ih je u obliku pruga, ali ima i punih linija i vlakana, a ponekad su poput izbočina i strše.
Prema različitim uzrocima nastanka, pruge i kvržice mogu se podijeliti u četiri vrste: neravnomjerno taljenje, kapljice stakla iz peći, vatrostalna erozija i taljenje kamena.
Tijekom procesa taljenja staklene tekućine, djelovanjem faze "homogenizacije", različiti dijelovi u talini difundiraju jedni u druge i uklanjaju neravnine. Ako šaržni materijali nisu ravnomjerno izmiješani ili je temperatura taljenja nestabilna, temperaturni sustav homogenizacije je uništen, homogenizacija nije savršena, a staklena tekućina u zoni smrzavanja sudjeluje u protoku tekućine, što rezultira pojavom pruga i kvržice.
Zbog isparavanja i razgradnje hlapljivih tvari u talini povećava se sadržaj silicijevog dioksida na površini taline. Ili zato što višak kapljica visoke viskoznosti pada u stakleno tijelo, njegov kemijski sastav je drugačiji od onog u glavnom staklu i vrlo sporo difundira u talinu stakla, što će također stvoriti pruge i kvržice.
Talina stakla erodira vatrostalni materijal, a erodirani dio može pasti u stakleno tijelo u kristaliziranom stanju i formirati kamenje. Također je moguće formirati staklaste tvari otopljene u staklenom tijelu. Ova vrsta pruga i kvržica najčešća je vrsta kamenca. Pod djelovanjem taline stakla u staklenom tijelu, kamen se postupno otapa različitim brzinama. Stakleno tijelo nakon što se kamen otopi još uvijek ima drugačiji kemijski sastav od glavnog stakla, stvarajući kvržice ili pruge.