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            1. 新闻资讯/News

              玻璃喷砂机分析色泽对玻璃制瓶生产工艺的影响

              2018-01-25   
                市场上的玻璃瓶罐按色泽划分主要包括无色欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、淡青色欧宝体育官网平台、翠绿色和棕色四大类欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。关于玻璃色泽欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,人们比较关注它的产品属性和生产过程中的化学反应现象欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台;而对于生产过程中与玻璃色泽有关的物理现象欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,如玻璃色泽与热传递的关系以及热传递过程的差异对生产工艺的影响等问题欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,则缺乏必要的研究欧宝体育官网平台。在此欧宝体育官网平台,我们根据生产实践经验和一些测试数据,就上述问题做一个粗浅的探讨欧宝体育官网平台,以供同行们参考欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。

                1欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、玻璃色泽与“传热差异”

                不同色泽的玻璃对于近紫外线欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、可见光和近红外线具有不同的吸收能力欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。棕色玻璃对于400nm附近波长的可见光具有极强的吸收能力欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,在400nm处出现很大值欧宝体育官网平台。翠绿色玻璃对于440nm和630nm附近波长的可见光具有较强的选择性吸收能力欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,在440nm和630nm处出现极大值欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。淡青色玻璃对于可见光的吸收能力较弱欧宝体育官网平台,在500nm处出现很小值。对于近紫外区域光线的吸收能力,棕色玻璃很强欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,翠绿色玻璃适中欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,淡青色玻璃较弱。对于近红外区域光线的吸收能力欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,三种颜色玻璃之间存在一定差异欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,但这种差异已逐渐缩小欧宝体育官网平台。当色质相同而色浓度不同时欧宝体育官网平台,对光线的吸收能力与色浓度的变化呈正比例关系欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。

                在玻璃生产过程中欧宝体育官网平台,光辐射与热传递是密不可分的两个物理现象欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。对于不同色泽的玻璃而言欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,吸收辐射光的能力愈强欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,亦即吸收高温辐射热的能力愈强欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,玻璃表面吸收的热量就愈多欧宝体育官网平台,透过玻璃体以辐射形式传递的热量则愈少。这种因玻璃色泽不同所致的吸热能力的差异和传热能力的差异欧宝体育官网平台,我们姑且称之为“传热差异”。在玻璃生产过程中欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,当玻璃色泽变更或玻璃色浓度发生变化时,将使熔化欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、成型欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、退火等工艺过程的状况发生显著的变化欧宝体育官网平台。只有了解了不同色泽玻璃的“传热差异”欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,并对因“传热差异”带来的工艺变化采取相应的对策欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,才能使生产过程得到有效的控制欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。

                2欧宝体育官网平台、玻璃色泽与熔化过程

                在玻璃熔炉内欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,存在着辐射欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、对流欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、传导三种热传递形式欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。玻璃色泽的变化对于传热形式和传热效率有着至关重大的影响欧宝体育官网平台。就熔化过程而言,玻璃色泽变化对于工艺状况的影响比玻璃成分变化的影响要明显得多欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、严重得多欧宝体育官网平台。不同颜色的玻璃在熔炉中的温度分布存在着较大的差别欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。为了便于比较欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,以48m2燃油马蹄焰熔炉为参考炉型欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,炉体全保温欧宝体育官网平台,无鼓泡装置欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,熔化池深1200mm欧宝体育官网平台,过熔制热点做铅垂线进行不同颜色玻璃的温度分布监测欧宝体育官网平台。

                在相同的熔制温度下欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,不同颜色的玻璃其液面温度和池底温度均存在着明显的差别。从液面温度来看欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,与玻璃色泽的“传热差异”存在对应关系欧宝体育官网平台,棕色玻璃的吸热能力很强欧宝体育官网平台,液面温度很高;翠绿色玻璃次之欧宝体育官网平台,淡青色玻璃又次之欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。从池底温度来看欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,问题变得有些复杂欧宝体育官网平台;淡青色玻璃的情形容易理解欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,因为它吸收辐射光的能力较差欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,透过玻璃体以辐射方式传到池底的热量较多欧宝体育官网平台,故此池底温度较高欧宝体育官网平台;翠绿色玻璃的情形也容易理解,它吸收辐射光的能力较强欧宝体育官网平台,透过玻璃体以辐射方式传到池底的热量较少欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,故此池底温度较低∨繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ǎ可是欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,棕色玻璃的情形就有些难以理解欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,它吸收辐射光的能力极强欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,为什么池底温度反而比翠绿色玻璃高出许多呢?是什么因素造成了这种“传热反撑繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教ǎ”现象呢?原因可能是这样的:我们可以把料池中的玻璃体分成若干个液层欧宝体育官网平台,由于棕色玻璃的透光能力较弱欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,以辐射方式从较上液层向较下液层传递的热量较少欧宝体育官网平台,故此各液层间的温差较大欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,沿池深方向本应存在较大的温度梯度欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。然而欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,由于棕色玻璃的吸热能力很强欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,上层玻璃液吸收热量后欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,温度升高欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,体积膨胀欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,沿水平方向产生向周围的推力欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,这种推力经池壁改变传向较下的液层,形成了对流作用力欧宝体育官网平台。下层的玻璃液受对流作用力的挤压逐渐上升欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,在上升中吸收热量发生体积膨胀欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,产生向周围的推力欧宝体育官网平台,进而加强了对流作用欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。棕色玻璃的强吸热能力导致了熔化池内的强对流作用欧宝体育官网平台,对流传热的加强弥补了辐射传热的不足欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,这就是棕色玻璃池底温度较高的原因所在欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。

                一般说来欧宝体育官网平台,在相同的工艺条件和温度制度下欧宝体育官网平台,用基本组分相同而色泽不同的玻璃相比较欧宝体育官网平台,熔制棕色玻璃可以获得较好的玻璃均匀性和较高的熔化率欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。究其原因欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,恰恰是由于棕色玻璃的强吸热能力导致的强对流作用欧宝体育官网平台。当然欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,这里回避了存在鼓泡装置的情况,鼓泡装置的介入将改变传热条件欧宝体育官网平台,而鼓泡装置的作用也正是为了加强对流欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。当熔制翠绿色玻璃时欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,如欲提高池底温度、玻璃均匀性和熔化效率欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,安装鼓泡装置是一个行之有效的措施。当在同一熔炉内欲更换不同色泽的料液时欧宝体育官网平台,熔化部欧宝体育官网平台、工作部和供料道的工艺要素都要做相应的调整,方能适应因玻璃色泽的“传热差异”引起的工艺状态变化欧宝体育官网平台。

                3欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、玻璃色泽与成型过程

                在玻璃成型阶段欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,料坯内部及料坯与模具之间的传热欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,主要是以辐射和传导方式进行的欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。而在该温度范围,辐射热主要是以可见光和近红外线形式传播的欧宝体育官网平台。此时欧宝体育官网平台,不同色泽的玻璃其吸热能力和传热能力还存在着相当大的差异欧宝体育官网平台,这种“传热差异”必然会给传热进程施予重要影响欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。

                我们可以把雏型和瓶子都看作若干玻璃层组合的整体。在整个成型工艺过程中欧宝体育官网平台,处于中间的玻璃层温度很高欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,与工艺气和模具相接触的内外两个层温度很低欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,热量以辐射和传导方式不断地从高温层向低温层转移欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。玻璃色泽不同欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,以辐射方式传递热量的速度就不同欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。传热速度的快慢顺序是:无色、淡青色欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、翠绿色欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、棕色欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。

                在此引入一个“表层硬化速度”的概念欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,它是左右模具冷却强度和瓶子成型速度的生要因素之一欧宝体育官网平台。对于不同色泽的玻璃来说欧宝体育官网平台,传热速度快则表层硬化速度慢,而传热速度慢则表层硬化速度快欧宝体育官网平台。在成型过程中欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,料坯经历了扑气欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、倒吹气欧宝体育官网平台、重热欧宝体育官网平台、延伸欧宝体育官网平台、正吹气等工艺步骤欧宝体育官网平台,热量不断从玻璃体内部向玻璃表层转移欧宝体育官网平台,再经过玻璃表层向模具周围空间传递热量欧宝体育官网平台。模具及工艺气吸收热量并使玻璃体逐渐冷却欧宝体育官网平台,当玻璃表层硬化并足以维持玻璃体的形状时欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,瓶子便成型了。实际上欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,瓶子出模时欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,不同色泽的玻璃其瓶体温度是有较大差别的欧宝体育官网平台。无色玻璃传热速度较快欧宝体育官网平台,释放热量较多,出模时瓶体温度较低欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台;棕色玻璃传热速度较慢欧宝体育官网平台,释放热量较少欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,出模时瓶体温度较高;淡青色和翠绿色玻璃则介于它们之间欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。生产无色玻璃瓶时欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,需要较高的冷却强度欧宝体育官网平台,否则瓶子就容易变形;生产棕色玻璃瓶时欧宝体育官网平台,需要较低的冷却强度欧宝体育官网平台,否则瓶子易于产生冷斑及表面微裂纹欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。调整冷却强度主要有两种途径欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,即机械调整和工艺调整欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台∨繁μ逵偻教?;档髡ǖ髡ひ掌昧颗繁μ逵偻教ㄅ繁μ逵偻教?、调整模具冷却风用量欧宝体育官网平台、调整机构动作配时等欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台;工艺调整包括调整机速欧宝体育官网平台、调整滴料温度欧宝体育官网平台、调整料坯形状和重量等欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。

                4欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台、玻璃色泽与退火过程

                在玻璃退火阶段欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,辐射热主要是以近红外线形式传递的欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。在退火温度下欧宝体育官网平台,棕色玻璃与翠绿色玻璃的辐射传热能力基本相当欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,而淡青色玻璃和无色玻璃的辐射传热能力要高一些。在同样的设备条件下欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,不同色泽的瓶子进入退火窑时的瓶体温度是有差异的欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,棕色瓶子温度较高欧宝体育官网平台,翠绿色瓶子次之欧宝体育官网平台,淡青色瓶子又次之欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。因此欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,在加热保温带欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,不同色泽的瓶子所需外界补偿的热量是不同的。使用电加热退火窑时欧宝体育官网平台,会发现不同色泽的瓶子在功率消耗上的差异欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。当然欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,这对于玻璃内应力的消除不会产生明显的影响欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。在缓冷带欧宝体育官网平台,无色及淡青色瓶子释放热量的速度较快欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,而棕色及翠绿色瓶子释放热量的速度较慢欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台。因此,由缓冷带进入急冷带时,不同色泽的瓶子其瓶体温度略有差异欧宝体育官网平台。在以后的冷却过程中欧宝体育官网平台,热辐射逐步进入远红外线区域欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,不同色泽玻璃的放热速度已无明显差异欧宝体育官网平台,但以前的瓶体温差将对冷却进程产生一定影响。当玻璃色泽变更时欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,由于冷端喷涂工序的要求,为了获得适当的窑门出口温度欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台欧宝体育官网平台,需要对冷却带的温度制度做相应的调整欧宝体育官网平台。

                文章整理:玻璃喷砂机 http://www.mayspabeauty.com/product-1.html
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