Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
ІІІ Задание. 3. Производство стеклянной тары. В качестве сырья используются, в основном, карбонаты, сульфаты или оксиды калия
|
|
3. Производство стеклянной тары.
В качестве сырья используются, в основном, карбонаты, сульфаты или оксиды калия, кальция, бария, свинца и алюминия, которые реагируют при высокой температуре (примерно 1460 °С) с кварцевым песком (диоксидом кремния) с образованием силикатов. Для прозрачного стекла используются карбонаты натрия и кальция. В отличие от карбонатов кальция (встречающегося в виде мела и мрамора), карбонат натрия приходится получать из извести и хлорида натрия путем добавления аммиака: поэтому карбонат натрия – самый дорогой компонент в производстве стекла. Из оксидов неметаллов используются, в основном, диоксид кремния (песок) и ссквиоксид бора. Кварц – чистый диоксид кремния. Песок используется всегда, а другие компоненты влияют на физические и химические свойства стекла: силикаты кальция, калия, натрия снижают температуру размягчения; присутствие окиси бария увеличивает показатель преломления и химическую инертность. Добавление соединений свинца в расплав улучшает преломление и блеск (хрусталь); соединения бора, даже в ничтожных концентрациях, существенно уменьшают коэффициент линейного расширения стекла. Среди стеклообразных продуктов кварц имеет самый низкий коэффициент линейного расширения.В приготовлении бесцветного стекла следует особо избегать оксидов железа и хрома, окрашивающих стекло в желто-коричневый и зеленый цвет, соответственно. Другими компонентами, изменяющими окраску стекол, являются диоксид марганца (пурпурный цвет), окись меди (бирюзовый) и сесквиоксид хрома (голубой цвет). Добавка золота сообщает стеклу рубиново-красный цвет, а черное стекло получается при совместном введении оксидов марганца и кобальта. После измельчения и дозировки исходных компонентов их тщательно перемешивают, добавляют стеклянный бой и загружают в плавильную печь. При высокой температуре карбонаты превращаются в оксиды, реагирующие с песком с образованием силикатов. Разложение карбонатов сопровождается выделением углекислого газа, которое способствует хорошему перемешиванию расплава. С выделением СО2 связана убыль массы по сравнению с исходным сырьем: в случае карбоната кальция она составляет 44 %, в случае карбоната натрия – 42 %. Газообразные продукты сгорания, СО2 и др. удаляются через трубу в атмосферу. Стекломассу варят в ванных печах непрерывного действия. Размеры и конструкции стекловаренных печей определяются количеством и цветом вырабатываемого стекла и способом выработки. При выработке изделий на полуавтоматах наиболее распространены ванные печи с подковообразным пламенем; при механизированной выработке – печи с поперечным направлением пламени. Глубина варочного бассейна печи зависит от цвета стекла: при варке стекла окрашенного она должна быть не более 900 мм, полубелого – 1200 мм и обесцвеченного –1500 мм. Глубину выработочного бассейна печи делают на 300 мм меньше глубины варочного бассейна. Съем стекломассы с 1 и 2 зеркала ванной печи в сутки при использовании высококачественного топлива составляет 900-1300 кг. Температура в зоне максимума стекловаренной печи должна быть не ниже 1450-1480 °С, причем рекомендуется в зависимости от качества используемых материалов придерживаться верхнего предела и при возможности повысить ее до 1500-1530 °С. Во второй (не обогреваемой) части печи остывшая, но все еще мягкая стекломасса подвергается формованию в бутылки и прочие изделия с помощью стеклодувного процесса механизированным способом на стеклоформующих автоматических машинах в формах различной конфигурации. При необходимости стеклянную тару отжигают в отжигательных печах-лерах типа ЛН-1000Х18. Для повышения производительности лееров в связи с модернизацией и повышением производительности стеклоформирующих машин муфельная часть леров удлиняется. Завод «Стеклоагрегат» выпускает отжигательные печи-леры марки ПО-180, которые производительнее лера типа ЛН-1000Х18. Некоторые виды стеклянной тары после отжига дополнительно обрабатывают: притирают стеклянные пробки, шлифуют, матируют. Притирка пробок необходима для тех видов стеклянной тары, которые используют для герметической упаковки. Пробки притирают вручную на притирочных станках. Горизонтальный шпиндель станка вращается в подшипниках со скоростью 2200 об/мин. Производительность станка составляет в смену: флаконов с крупными пробками 375 – 700 шт., с мелкими 500 – 850 шт. Полирование является последней наиболее тонкой стадией обработки изделия, в процессе которой сглаживаются микронеровности поверхностей, остающиеся после дистировки.4. Материалы для изготовления металлических банок.
Белая жесть - это тонкая малоуглеродистая сталь, покрытая с обеих сторон оловом. По способу производства стали жесть бывает горячекатаная и холоднокатаная, а по способу покрытия оловом - жесть горячего и электролитического лужения. Жесть выпускается листовая (карточная) или рулонная.
Холоднокатаная жесть изготовляется из стальной низкоуглеродистой ленты марки 08кп (ГОСТ 1050) или полуспокойной стали 08пс.
Эта жесть, отличаясь от горячекатаной стали меньшим количеством примесей и гладкостью поверхности, является лучшей основой для нанесения олова и даёт более коррозионностойкий материал.
Электролитическое лужение рулонной жести осуществляется на высокомеханизированных и скоростных агрегатах с применением различных типов электролитов (щелочных, сернокислотных и галогенидных). Образующееся после электролиза и промывки ленты матовое оловянное покрытие становится глянцевым и равномерным после кратковременного оплавления. Производимое затем в агрегате электрохимическое пассивирование (образование тонкой окисной плёнки) и промасливание в электростатическом поле повышает коррозионную стойкость жести. Электролитическое лужение позволяет производить жесть с любой толщиной покрытия в пределах до 1, 5 мкм, а также наносить с обеих сторон ленты покрытие разной толщины (дифференцированное), чего нельзя достигнуть при горячем лужении белой жести.
На протяжении многих лет в развитых зарубежных странах тара из белой жести для расфасовки пищевых продуктов длительного хранения занимала первое место среди других видов тары. Кроме того, белая жесть - прекрасный материал для печати и лакирования. Однако, в связи с тем, что себестоимость производства олова, необходимого для горячего лужения жести, постоянно возрастает, белая жесть заменяется другими видами жести без покрытия оловом.
Один из путей замены белой жести - широкое применение алюминия и его сплавов (преимущественно с магнием и марганцем для повышения прочности).
Алюминий. Высокие антикоррозионные свойства алюминия и его сплавов, а также хорошие механические свойства (штампуемость, эластичность) этих материалов, их лёгкость и высокая теплопроводность обусловили применение алюминиевой тары в пищевой промышленности. В последнее время возрос удельный вес алюминиевой консервной тары, а также других видов алюминиевой тары в пищевой промышленности, несмотря на большую стоимость алюминия по сравнению с электролуженой жестью.
Высокие темпы роста производства алюминия, разнообразие видов тары и упаковки из алюминия определяются рядом свойств: плотность алюминия в 3 раза меньше плотности жести; прекрасная формуемость, пластичность и хорошая термостойкость; микробиологическая устойчивость; высокая светоотражательная способность; возможность комбинирования с другими материалами.
Широкое применение алюминиевых материалов связано также с развитием асептического консервирования, увеличением выпуска замороженных пищевых продуктов, возрастающими требованиями к увеличению сроков хранения. К основным видам упаковочных материалов и консервной тары из алюминиевого сплава относятся:
- жёсткая алюминиевая тара для расфасовки консервированных продуктов (мясных, рыбных, плодоовощных, пива и др.);
- полужёсткий материал толщиной 0, 02...0, 11 мм;
- гибкий или мягкий материал с использованием алюминиевой фольги.
Алюминиевая фольга применяется в модификациях с различной толщиной - от 20 мкм (для комбинирования с картоном, бумагой или пластиком) до 80 мкм (для подносов и т.д.). Очень тонкая фольга имеет микроскопические отверстия, но покрытие лаком запечатывает их и делает фольгу непроницаемой для паров, влаги и кислорода. Внешний вид каждой из сторон фольги различен: одна сторона матовая, другая - блестящая. Причиной этого является то, что последняя прокатка для уменьшения толщины фольги проводится путём каландрирования двух листов фольги, при этом их соприкасающиеся поверхности становятся матовыми, а противоположные поверхности - блестящими. Кроме этого, другие свойства всех сторон фольги практически одинаковы.
Уплотнительные материалы. Для герметизации жестяной и укупорки стеклянной тары применяются преимущественно уплотнительные плёнки (прокладки) различных типов, получаемые из полимерных дисперсий.
В жестянобаночном производстве используют для этой цели водно-аммиачную пасту, представляющую собой; коллоидно-дисперсную систему, основным компонентом которой является натуральный или синтетический латекс (например, СКС-ЗОП; СКС-50П). Уплотнительные пасты изготовляют также на основе других полимеров (поливинилхлорида, эпоксидных смол и др.).
Б-18