Comment utiliser la technologie de traitement de surface pour améliorer les propriétés de surface des bouteilles en verre ?
L'état de surface, la composition et la structure du verre sont très différents de la composition et de la structure internes. Les propriétés de surface du verre ont un impact significatif sur les propriétés de son corps principal. La stabilité chimique du verre dépend en fait de la stabilité chimique de sa surface. La résistance mécanique et la résistance aux chocs du verre sont également déterminées dans une large mesure par la forme et la structure de la surface du verre. Par conséquent, le traitement de surface du verre est l'un des moyens techniques importants pour fabriquer des bouteilles en verre à haute résistance et légères.
Le but du traitement de surface du récipient en verre est de modifier la stabilité chimique de la surface du récipient et d'éliminer les dommages à la surface du verre, de manière à atteindre l'objectif d'amélioration. Les principales méthodes sont les suivantes :
1. Revêtement de la bouteille
(1) Revêtement à chaud
Le revêtement à chaud est réalisé après la formation de la bouteille et avant le traitement de recuit. Lorsque la bouteille en verre formée est lentement refroidie à 500-600℃, pulvérisez l'agent de revêtement métallique (tel que l'oxyde d'étain, l'oxyde de titane, le chlorure d'étain, etc.) sur la surface du récipient pour former un film protecteur d'une certaine épaisseur pour augmentez la résistance de la surface d'environ 30%, la bouteille peut résister au lavage à l'eau et au lavage à long terme.
(2) Revêtement à froid
Le revêtement à froid consiste à pulvériser des émulsions de monostéarate, de polyéthylène, d'acide oléique, de silane, de silicone ou d'autres polymères dans un brouillard après que la bouteille en verre est recuite et adhère à la surface de la bouteille en verre à une certaine température. Selon le matériau de pulvérisation, environ 21 ～ 80 ° C), formant une couche protectrice avec résistance à l'usure et pouvoir lubrifiant.
(3) Glaçage
Le glaçage consiste à pulvériser du tétrachlorure de carbone pendant le processus de refroidissement de la bouteille en verre ou à introduire du dioxyde de soufre dans le four de recuit, qui peuvent tous deux réagir avec des oxydes alcalins à la surface de la bouteille pour précipiter des ions sodium à la surface du verre pour former des particules de mirabilite ( C'est-à-dire Na2S04 sous forme de poudre blanche trouble), après rinçage à l'eau, la stabilité chimique de la surface est améliorée en raison de la diminution de l'alcalinité.
(4) Traitement de revêtement de silicium organique de surface
L'utilisation d'un revêtement par évaporation de silicium organique ou d'une imprégnation de silicium organique sur la surface du verre peut former un film hydrophobe d'organopolysiloxane et une polymérisation (Si02). Le film silicium-oxygène est relié à la surface du verre par une liaison silicium-oxygène commune. Après traitement thermique, les groupes organiques se volatilisent et le film d'oxyde de silicium restant peut être rempli dans les fissures. L'hydrophobicité peut empêcher la diffusion du milieu actif dans les fissures et provoquer la cicatrisation des fissures de surface (communément appelée cicatrisation hétérogène).
Cela améliore non seulement considérablement la résistance et la stabilité chimique du verre, mais confère également au verre des propriétés optiques spéciales et une résistance aux chocs. Les solutions d'organosilicium couramment utilisées comprennent le méthylfluorosilane, le diméthyldichlorosilane, le diphényldifluorosilane et le phényltrichlorosilane.
L'épaisseur du film polymère à la surface du récipient est de 0,005 mm, et sa contrainte de compression a augmenté de 10 à 12 Pa sous le poids standard du récipient. Sous la même pression interne, le poids de bouteilles en verre standard presque non recyclables peut être réduit de 420g à environ 300g. Le poids de la bouteille en verre est réduit de 25% à 30%.
Dans le même temps, le film enduit étant très fin, le réchauffage de ce récipient en verre ne posera aucun problème environnemental. Par conséquent, le conteneur revêtu de polymère en ligne peut être inclus dans le processus de recyclage standard.
2. Renforcement physique (trempé)
Le renforcement physique (trempe) est également appelé renforcement par refroidissement à l'air, le but est d'améliorer la résistance mécanique et la stabilité thermique des bouteilles en verre.
La méthode de traitement de renforcement physique est la suivante : une fois les canettes démoulées par la machine de fabrication de bouteilles, elles sont immédiatement envoyées dans le four de trempe à moufle pour être chauffées uniformément à une température proche de la température de ramollissement du verre (mais ne peuvent pas atteindre la température de ramollissement ), puis transféré dans la chambre de revenu.
Utilisez la grille d'aération de la buse poreuse pour pulvériser de l'air froid sur les parois intérieures et extérieures de la bouteille et de la canette pour refroidir rapidement la bouteille ou la canette, ou utilisez le liquide comme moyen de refroidissement pour refroidir soudainement la bouteille et la canette, ce qui entraînera un couche de contrainte de compression formée par le rétrécissement soudain de la surface du produit. Le refroidissement est en retard sur la surface en tant que couche de contrainte de traction. Lorsque ces deux répartitions de contraintes sont raisonnables, la résistance à la pression interne du verre peut être doublée. La pression d'air du corps du flacon pulvérisateur est généralement de 15 à 21 kPa et la pression d'air du fond du flacon pulvérisateur est généralement de 6 à 7 kPa.
3. Renforcement chimique (trempé)
Le traitement par échange d'ions sur la surface du verre est également appelé renforcement chimique. Les méthodes courantes comprennent une méthode au sel fondu et une méthode de pulvérisation.
(1) Méthode au sel fondu
Échangez les ions à petit rayon dans le verre avec l'ion à grand rayon dans le soluté ou remplacez l'ion à grand rayon dans le verre par l'ion à petit rayon dans le soluté, de sorte qu'une contrainte de compression est générée sur le surface du verre, et la force de résistance à la pression interne peut être améliorée. Dureté élevée. Résistance à l'usure, la résistance du produit ne sera pas réduite en raison d'une utilisation à long terme.
(2) Méthode de pulvérisation
La trempe chimique par pulvérisation présente les avantages d'un bon effet de renforcement, d'une production et d'une utilisation sûres, d'une efficacité de production élevée et d'un faible coût de production. Du point de vue d'une évaluation complète, il s'agit d'un processus de renforcement relativement idéal à l'heure actuelle.
Afin d'améliorer l'effet d'amélioration de la trempe chimique par la méthode de pulvérisation et de s'adapter aux caractéristiques du processus, la composition chimique idéale du verre de base doit être sélectionnée après recherche. La composition chimique du verre de base est différente, et la formule d'additif de fluide de pulvérisation et de fluide de pulvérisation doit également être ajustée en conséquence.
Chaque processus de pulvérisation de trempe chimique aura un impact significatif sur son effet final d'amélioration. Par conséquent, deux étapes de paramètres de processus doivent être saisies : dans la première étape, la formation de la couche de réactif en phase solide doit contrôler la température de pulvérisation, la concentration de la solution, le temps de pulvérisation, la taille des gouttelettes de pulvérisation, l'épaisseur de la couche de réactif en phase solide, la densité et autres paramètres ; la deuxième étape, le traitement thermique (diffusion et échange d'ions) doit contrôler la température.
Cette méthode peut faire en sorte que la résistance du récipient en verre atteigne environ le double de la valeur d'origine, et la perte du produit renforcé pendant le transport et le remplissage mécanique est réduite à environ 1/3 de la valeur d'origine. Le produit en verre trempé chimiquement par le procédé de pulvérisation a une bonne performance de brillance et un aspect de marchandise.
4. Traitement acide de surface
Le traitement de surface à l'acide peut éliminer un grand nombre de micro-fissures sur la surface du verre ou réduire la largeur et la profondeur des micro-fissures, réduisant ainsi la concentration de contraintes. La méthode de traitement consiste généralement à graver le produit verrier dans de l'acide fluorhydrique à faible concentration pendant une certaine période de temps. Afin d'améliorer l'effet de gravure, une quantité appropriée d'acide sulfurique ou d'acide phosphorique peut également être ajoutée à l'acide fluorhydrique. Lorsque la profondeur de gravure est de 100 μm, la résistance aux chocs mécaniques du produit peut être augmentée de 50% à 100% et combinée à une trempe physique, la résistance du verre peut être augmentée de manière plus significative.
5. Revêtement polyester
Enduisez la surface extérieure de la bouteille d'une résine (résine époxy, polyuréthane, chlorure de polyvinyle ou polystyrène, etc.) ou d'un revêtement en caoutchouc synthétique d'une épaisseur de 0,2 à 0,3 mm en utilisant des méthodes telles que l'immersion, la coulée et l'électricité statique. Le revêtement peut être une ou plusieurs couches, chauffer et durcir après revêtement. Cette méthode est simple et peu coûteuse, mais la durée de vie du revêtement est courte.
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