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我国日用玻璃的现状及发展方向

我国日用玻璃的现状及发展方向

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我国日用玻璃的现状及发展方向

山东轻工业学院材料学院? 梁忠友

  日用玻璃包括瓶罐玻璃、器皿玻璃、玻璃仪器、保温容器等产品。我国日用玻璃经过建国60年的发展有了长足的进步,但与发达国家相比,仍有较大差距。
主要差距
一、玻璃原料缺乏定点供应和规格标准化
  原料生产企业技术水平落后,提供的成分可信度低,原料成分有波动,原料进厂后玻璃厂要进行化验,根据成分变化,调整料方,造成生产不稳定。
  国外原料规格标准化,除铁、钛分等级,最差原料可做建筑材料;
二、玻璃制造使用有毒原料,造成对环境和产品的污染
  例如:晶质玻璃使用PbO,PbO的挥发和产品铅溶出。用白砒作澄清剂,造成As2O3的挥发污染环境,以及产品中砷的溶出。
  使用氟化物做助熔剂,造成熔制时的氟挥发,污染环境;
三、配料车间技术设备落后,粉尘大,环境差
  大部分日用玻璃厂,人工配料,粉尘超标,劳动环境差,自动配料车间,除尘设备落后,粉尘也较大;
四、日用玻璃企业采用的是中小型马蹄焰窑炉,和国外大型窑炉相比,熔化面积小,自动化程度低,熔化率低,热效率低,玻璃液均匀度差,产品质量差,效益差。
  能耗:生产1吨瓶罐玻璃消耗0.4t标煤,国外先进水平0.16~0.2t,熔化率(国内)1.5~2t/m2,国外3~5t/m2;
五、成型机落后,仍以6组单滴为主,机速慢。产品质量用人工目测检验,成品率低。合格率国内70~85%,国外95%以上,生产效率低;
六、玻璃烤花车间,铅挥发超标,劳动环境差,对工人的身体健康造成威胁;
七、乳浊玻璃熔制时对耐火材料侵蚀严重,废弃乳白玻璃难以回收再利用;
八、我国瓶罐玻璃壁厚,造成容重比小,浪费资源,成本高。
发展方向
一、建大型原料基地,原料分等级,生产不同的玻璃产品用不同等级的原料,提供可靠的原料化学成分,并保证成分稳定。
二、用无毒原料来代替有毒原料
1. 晶质玻璃可用部分BaO和ZnO等代替部分PbO;
2. 使用稀土化合物氧化铈CeO2代替白砒 As 2O3做澄清剂;
3. 尽量少用氟化物或在烟道设除氟设备;
4. 生产乳浊玻璃,用磷酸盐代替氟化物作乳浊剂;
5. 适当引入含锂原料代替助熔剂氟化物等;
三、配料车间,增加除尘设备,提高自动配料水平,继续改善劳动环境。
四、采用大型马蹄焰玻璃窑炉(100m2以上)选用优质耐火材料,采取窑体保温,设窑坎,选用深澄清池,池底鼓泡,改变长宽比,提高自动化程度,高温强制熔化,保证温度稳,窑压稳,液面稳,提高玻  璃液质量,提高熔化率,加强余热利用,降成本,提高经济效益。
五、使用先进的成型机,提高机速,提高生产效率和产品合格率。成型机应选用8组、10组、12组、16组、18组双滴、三滴、四滴料生产,效率高,能耗低,合格率争取达到90%以上。机速提高后配方应调整,增加CaO的含量,提高玻璃液硬化速度。
六、玻璃烤花车间增加通风设备加强通风,以保证工人身体建康。
七、对污染环境的产品应禁止生产或限产。
1. 乳浊玻璃
  使用氟化物做乳浊剂,氟挥发,造成环境污染,产品不能回收再利用,浪费资源。
  用磷酸盐代替氟化物作乳浊剂,生产乳白玻璃或酒厂少用或不用乳白瓶装酒。
2. 铅晶质玻璃—高档器皿玻璃,用BaO、ZnO等代替PbO生产晶质玻璃。
八、延长窑炉使用寿命,提高产品质量和经济效益。我国的窑炉使用寿命一般为4~5年,而国外可达8~10年,窑龄短,耐火材料侵蚀到玻璃液中,造成产品质量差,经济效益差。
  采取措施:1. 选用优质耐火材料2. 选用侵蚀性小的玻璃配方。
九、配方优化技术。目前,国内多家玻璃厂玻璃配方不尽相同,有优化、降低成本余地。不改变原熔制工艺制度,优化后可使每吨玻璃降低成本8—10元。通过优化,减少对耐火材料的侵蚀。进一步提高玻璃质量。
十、加强瓶罐玻璃轻量化技术的引进,消化,吸收,与创新,增加容重比,降低资源消耗,提高经济效益。
十一、开发新的原料,利用工业废渣为原料制造玻璃,工业废渣包括:粉煤灰、煤矸石、赤泥、冶金采矿尾砂和冶金工业废渣等。
  用工业废渣生产黑色玻璃饰面材料。矿渣微晶玻璃,铸石,泡沫玻璃等。资源综合利用,变废为宝,化害为利,意义重大。
十二、开发分相乳浊钢化玻璃。南京弓箭玻璃公司生产乳浊钢化玻璃盘投放市场,售价高。该玻璃配方中加入了硼、锌,经过热处理,产生富硼相,膨胀系数低,钢化处理进一步增加强度。有一定实用意义的玻璃成分范围如下:
SiO2? 73.5~75.0??? B2O3 11.5~12.5? ZnO 6~7? CaO 0.8~1.5? Na2O 2.5~3.5?? K2O? 2.5~3.5
  熔制温度为1560~1600℃,热处理温度为720~780℃。
十三、原料、产品快速分析
  以往组成分析由于使用经典方法,分析周期长,滞后实际生产,失去控制与监测的作用,实际意义不大。自从采用原子吸收分光光度法和火焰光度法等方法后,不但精确度提高,且分析周期也缩短,但还是无法和物理测试同步,玻璃组成仍无法处于受控状态。近代发展起来的X射线荧光辐射技术、喇曼光谱、穆斯堡尔谱仪等均可大大提高测试结果的精确性,缩短分析周期,保证工艺人员在发现异常情况后,可及时采取改进措施,以便在最短时间内解决不正常现象,使组成处于受控状态。
十四、配合料氧化还原值
  控制配合料氧化—还原值。改变配合料中氧化剂和还原剂的比例,使二价铁含量减少,减少铁对玻璃颜色的影响。控制最佳氧化—还原值,充分发挥硫在玻璃液中的澄清作用,提高澄清质量。
十五、变质食品显色玻璃
  日本开发了一种食品变质后显色玻璃。配方中加了钒,食品饮料变质使玻璃颜色发生变化。
十六、料道着色
  一窑多线加长供料道,投入浓缩着色剂,搅拌,同时生产多种颜色玻璃。着色剂要易熔,受热爆破分散。缺点:各颜色碎玻璃不能本厂再利用。
十七、玻璃添加剂
1.含铈环保型复合澄清剂,用于高档玻璃产品
2.不含铈、砷、锑的复合低成本玻璃澄清剂,用于普白料产品。
3.低成本棕色玻璃澄清稳定剂。
综上所述,与国外发达国家相比,差距10~15年,尚需从新技术、新工艺、新设备、综合节能与环保,科学管理等方面迎头赶上,尽快缩短与发达国家的差距,使我国的日用玻璃生产技术进入世界先进行列。

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