مواد اصلی بطری‌ها و شیشه‌های شیشه‌ای - تامین‌کننده هیدروکسید آلومینیوم

مواد مختلفی که برای تهیه کمپلکس‌های شیشه‌ای استفاده می‌شوند، در مجموع به عنوان مواد اولیه شیشه شناخته می‌شوند. ماده اولیه اصلی به ماده اولیه‌ای اشاره دارد که اکسیدهای مختلف را وارد شیشه می‌کند تا بدنه اصلی ساختار شیشه را تشکیل دهد که خواص فیزیکی و شیمیایی اولیه شیشه را تعیین می‌کند. مواد اولیه اصلی عبارتند از ماسه کوارتز، فلدسپات، سنگ آهک، دولومیت، خاکستر سودا و غیره. این مواد اولیه در حال حاضر عموماً به صورت پودر عرضه می‌شوند. (1) مواد اولیه سیلیس: مواد اولیه اصلی سیلیس، ماسه سیلیس (همچنین به عنوان ماسه کوارتز شناخته می‌شود) است که می‌تواند بر اساس وضعیت موجود در طبیعت به ماسه سیلیس طبیعی و ماسه سیلیس فرآوری شده تقسیم شود. به دلیل پیچیدگی فرآیند تشکیل آن، ترکیب شیمیایی ماسه سیلیس طبیعی اغلب بسیار متغیر است، اما توزیع اندازه ذرات آن نسبتاً یکنواخت است. برای کیفیت ماسه سیلیس طبیعی، باید به کنترل ترکیب شیمیایی، نوسان ترکیب و وزن کانی نسوز توجه شود. ترکیب شیمیایی عمدتاً محتوای Fez 03 را کنترل می‌کند و بر اساس کیفیت آن درجه‌بندی و استفاده می‌شود. درجه‌بندی کیفیت ماسه سیلیس در جدول 2-16.2 ذکر شده است. فرآوری ماسه سیلیس فرآوری ماسه سیلیس، سنگ کوارتز یا سنگ معدن خام ماسه سنگ است که توسط یک فرآیند خاص فرآوری و تولید مواد اولیه سیلیسی انجام می‌شود. از آنجا که خلوص سنگ کوارتزیت یا ماسه سنگ عموماً بالاتر است، محتوای ناخالصی کمتر و پایدارتر است، درجه ماسه سیلیس تولید شده توسط فرآوری بالاتر و پایدارتر است. با این حال، از سنگ کوارتزیت یا ماسه سنگ گرفته تا ماسه سیلیس موجود با اندازه دانه خاص، کنترل اندازه دانه دشوار است، بنابراین هزینه آن بالا است. ماسه سیلیس معمولاً با روش مرطوب و با رطوبت خاص فرآوری می‌شود. ماسه سیلیس سخت‌ترین ماده برای ذوب شدن است. اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات و شکل ذرات تأثیرات مهمی بر مخلوط کردن، ذوب و همگن‌سازی کامپوزیت دارند. کاهش اندازه ذرات برای ذوب شیشه مفید است، اما هر چه ریزتر باشد بهتر است. پودر ماسه سیلیس به دلیل وجود خوشه، شکاف دانه‌ای در تعداد زیادی از حباب‌های ریز ناشی از مشکل ذوب، در عین حال وجود پودر ماسه سیلیس می‌تواند زودرس باشد و واکنش موادی مانند سدیم، کلسیم، منیزیم با مواد اولیه مانند سدیم، منیزیم و غیره، چگالی و ویسکوزیته مذاب اولیه را ایجاد می‌کند که به راحتی باعث ایجاد لایه مواد کوره در سلسله مراتب می‌شود و باعث ایجاد سایر مواد اولیه نسوز در دسته می‌شود. شکل دانه‌های ماسه با شکل زاویه‌دار بهتر است، زیرا شکل زاویه‌دار سطح تماس زیادی دارد و فرصت‌های تماس شار در فرآیند مخلوط کردن و لایه لایه شدن آسان نیست. ماسه سیلیس باید در منطقه معدن بررسی و پذیرفته شود. رطوبت ماسه سیلیس باید هنگام تولید سنگ معدن زیر 8٪ و هنگام بارگیری ماسه در کارگاه زیر 5٪ کنترل شود. مقدار نوسان رطوبت 0.4٪ است. جدول 2-17 الزامات کیفیت مواد اولیه سیلیسی را نشان می‌دهد. (2) محتوای A12 03 در شیشه بطری معمولی عموماً 2.0٪ ~ 5.0٪ است. بطری‌های شیشه‌ای با مواد سفید بالا A12 03 عمدتاً از آلومینا و هیدروکسید آلومینیوم برای جذب تشکیل شده‌اند، اما نیاز به کیفیت شیشه ظرف و شیشه رنگی را کاهش می‌دهند، همچنین می‌توان از فلدسپات سدیم، فلدسپات پتاسیم یا فلدسپات کلسیم برای جذب استفاده کرد. استفاده از فلدسپات A120 3 تماشایی است. در عین حال، قطعات فلدسپات Naz O یا K2 0 می‌توانند بخشی از خاکستر سودا را جایگزین کنند که برای سیستم ذوب شیشه مفید است. با این حال، محتوای آهن در فلدسپات عمومی بالاتر است، Fe2 03 کمتر از 0.1٪ است، بنابراین فقط برای شیشه بطری و قوطی معمولی قابل استفاده است و نمی‌توان از آن برای شیشه بطری و قوطی با درجه بالاتر استفاده کرد. فلدسپات با توجه به ... ترکیبات شیمیایی مختلف را می‌توان به چهار نوع فلدسپات پتاسیم، فلدسپات سدیم، فلدسپات کلسیم و فلدسپات باریم تقسیم کرد. در طبیعت، ذخایر منفرد کمی از چهار فلدسپات وجود دارد که بیشتر آنها با نسبت‌های مختلف با سایر مواد معدنی مخلوط شده‌اند. جدول 2-18 الزامات کیفیت مواد فلدسپات را فهرست می‌کند.(3) Na2O، ماده اولیه اکسید سدیم، یک شار خوب برای شیشه است. بنابراین، محتوای Na2O در ترکیب شیمیایی بطری‌ها و قوطی‌های شیشه‌ای ارتباط نزدیکی با شرایط ذوب شیشه دارد که در حال حاضر عمدتاً در محدوده 14٪ ~ 16٪ است. Na2O در شیشه بطری عمدتاً توسط خاکستر سودا معرفی می‌شود. خاکستر سودا نوعی ماده اولیه شیمیایی است که جزء اصلی آن Naz C03 است. خاکستر سودا به سودای کریستالی (Na2 C03·10H2O) و سودای کلسینه شده (Naz C03) تقسیم می‌شود. بیشتر سودا اش مورد استفاده در صنعت شیشه، سودای کلسینه شده بدون آب کریستالی است که با روش قلیایی آمونیاکی ساخته می‌شود. سودای کلسینه شده پودری سفید رنگ است که به راحتی در آب حل می‌شود، به راحتی در هوا آب را جذب می‌کند و به دلیل رقیق شدن و کلوخه شدن، باید در انبار خشک نگهداری شود. سودا اش یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر هزینه شیشه است. برای شیشه بطری، باید از قلیای سنگین استفاده شود. در مقایسه با قلیای سبک، قلیای سنگین دارای خاصیت شل بودن، جذب رطوبت خوب، تمایل به پرواز و لایه لایه شدن کمتر است که می‌تواند یکنواختی و سرعت ذوب ترکیب را بهبود بخشد. اما ذرات سودا اش خیلی غلیظ نمی‌توانند به طور مؤثر با سایر مواد نسوز در ماده همکاری کنند و به طور یکنواخت به اثر همجوشی کمک کنند، منجر به ناهمواری در مخلوط خود ماده می‌شوند و بر کیفیت ذوب و شفاف‌سازی شیشه تأثیر می‌گذارند، بنابراین، محدوده اندازه ذرات مناسب 0.22 ~ 0.42 میلی‌متر است. خاکستر سودا برای مدت طولانی در محل قرار می‌گیرد، که اغلب حاوی 5٪ ~ 8٪ آب است، هنگام استفاده باید رطوبت به موقع تعیین شود. تبخیر خاکستر سودا در حین ذوب شیشه 0.5٪ ~ 3.2٪ است. خاکستر سودای کلسینه شده اغلب حاوی مقدار کمی Nacl است، زیرا Cl بسیار فعال است، فرسایش نسوز بسیار جدی است. مقدار خاکستر سودا زیاد است و تجمع Cl در محلول شیشه اخیراً توجه صنعت را به خود جلب کرده است. (4) نقش اکسید پتاسیم (K2O) در شیشه مشابه Na2O است. در تولید شیشه بطری و قوطی، مقدار کمی K2O برای جایگزینی بخش کوچکی از Na2O استفاده می‌شود که می‌تواند ضریب شکست شیشه را افزایش داده و براقیت و عبور نور محصولات را بهبود بخشد. پایداری شیمیایی دو اکسید قلیایی در شیشه بهتر از یک اکسید قلیایی واحد است. در نسبت این دو، یک نقطه بهینه وجود دارد که پدیده اثر باز مختلط است. تأثیر K2O بر ضریب انبساط حرارتی شیشه بیشتر از Na2O است. بنابراین، هنگام جایگزینی بخشی از Na2O با K2O، باید تأثیر آن بر ضریب انبساط حرارتی شیشه در نظر گرفته شود. K2O در شیشه بطری معمولاً با کلسیناسیون کربنات پتاسیم وارد می‌شود. وقتی کربنات پتاسیم در شیشه ذوب می‌شود، میزان فراریت K2O حدود 12٪ از جرم خود است. الزامات کیفی برای کربنات پتاسیم عبارتند از: K2C03 کمتر از 96٪، na2O40.2٪، KCI+K2S04 43.5٪، نامحلول در آب <0.3٪، آب -3٪. قیمت پتاس از خاکستر سودا بالاتر است، زیرا این، خارج از بطری و شیشه قوطی با الزامات خاص، اکثر شیشه‌های بطری و قوطی از پتاس برای جذب مستقیم اکسید پتاسیم استفاده نمی‌کنند، بلکه اکسید پتاسیم را با فلدسپات می‌گیرند. (5) معرفی ماده اولیه اکسید کلسیم اکسید کلسیم (Ca0) در شیشه نقش اصلی تثبیت کننده را دارد، یعنی پایداری شیمیایی و استحکام مکانیکی شیشه را افزایش می‌دهد، اما وقتی مقدار آن خیلی زیاد باشد، می‌تواند تمایل به تبلور شیشه را افزایش دهد و شیشه را به راحتی شکننده کند. مقدار CaO ​​در شیشه بطری معمولی 7٪ ~ 11٪ است، به طور کلی بیش از 12.5٪ نیست. CaO در دمای بالا می‌تواند ویسکوزیته شیشه را کاهش دهد، ذوب را تقویت کند و شفاف‌سازی شیشه اما وقتی دما کاهش می‌یابد، ویسکوزیته خیلی سریع افزایش می‌یابد و قالب‌گیری را دشوار می‌کند، بنابراین، میزان CaO موجود در شیشه، علاوه بر در نظر گرفتن تأثیر CaO ​​بر خواص شیشه، باید روش قالب‌گیری شیشه و سایر عوامل را نیز در نظر گرفت. شیشه با شکل CaO بالا باید به سرعت وارد کوره آنیل شود، در غیر این صورت محصول به راحتی می‌ترکد. هنگام ذوب شیشه سدیم-کلسیم، بهتر است از Na0Ca0 به عدد ۲۱ نزدیک شود. مواد اولیه اصلی مورد استفاده در شیشه‌های جار، سنگ آهک، کلسیت و گچ هستند. سنگ آهک حاوی Fez 03 با ۴۰.۰۱۵٪ در تولید ظروف و مواد سفید استفاده می‌شود. سنگ آهک حاوی Fez 03 کمتر از ۰.۰۴٪ در تولید شیشه رنگی استفاده می‌شود. میزان آب موجود در سنگ آهک باید کمتر از 1٪ کنترل شود. هنگامی که ترکیب شیشه مستلزم محتوای بسیار دقیق اکسید آهن است، می‌توان آن را با کلسیت جایگزین کرد که بسیار خالص‌تر از سنگ آهک است، اما همچنین بسیار گران‌تر است. (6) مقدار اکسید منیزیم (Mgo) در ترکیب شیمیایی بطری‌ها و قوطی‌های شیشه‌ای عموماً کمتر از 2٪ است. هنگام استفاده از Mgo جزئی برای جایگزینی Cao جزئی، می‌تواند ویسکوزیته را در دمای بالای مایع شیشه‌ای افزایش دهد، می‌تواند سرعت سخت شدن شیشه را کند کند، باعث طولانی شدن جنس شود، خاصیت شکل شیشه‌ای را بهبود بخشد و تمایل به تبلور آن را کاهش دهد. کلسیم، منیزیم و اکسید فلزات قلیایی خاکی 2 ظرفیتی می‌توانند پایداری شیمیایی شیشه را بهبود بخشند و از افتادن محصول در محیط مرطوب برای مدت طولانی جلوگیری کنند. پدیده کپک. به طور کلی، میزان جایگزینی باید زیر 3٪ کنترل شود، در حالی که میزان جایگزینی بیشتر از 3٪ است که بر ذوب و شکل‌گیری شیشه تأثیر می‌گذارد. قبلاً تصور می‌شد که دولومیت و سنگ آهک ذرات ریز ذوب می‌شوند، اما با عمیق‌تر شدن تحقیقات در مورد مکانیسم شیشه در دمای بالا در این حالت، ذرات دولومیت به صورت تداخلی در اطراف ذرات بزرگ سیلیس جذب می‌شوند و از شرکت شن و ماسه در واکنش جلوگیری می‌کنند. در حالی که ذرات سنگ آهک درشت‌تر در ابتدای واکنش سیلیکات توسط فاز اولیه خیس نمی‌شوند، مایع اولیه می‌تواند به راحتی از شکاف‌های بین دولومیت دانه درشت، سنگ آهک و شن و ماسه سیلیس برای خیس شدن احاطه شده عبور کند و سرعت واکنش سیلیکات را بیشتر افزایش دهد. با این حال، در مرحله بعد، گازهای آزاد شده در اثر تجزیه و ذوب سریع آنها، به شفاف‌سازی و همگن‌سازی مایع شیشه‌ای کمک می‌کنند. مشخص شده است که وقتی ذرات این دو به 2.5 میلی‌متر افزایش می‌یابند، خواص ذوب و شفاف‌سازی شیشه به طور قابل توجهی بهبود می‌یابد و وقتی اندازه ذرات بزرگتر از 3 میلی‌متر باشد، خواص ذوب و شفاف‌سازی شیشه به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. بنابراین، حد بالایی ذرات دولومیت و سنگ آهک باید در یک محدوده خاص کنترل شود. در حال حاضر، استفاده از دولومیت دانه درشت‌تر و سنگ آهک یک روند است. در تولید واقعی، هنگام محاسبه فرمول شیشه، از دولومیت برای معرفی Mgo استفاده می‌شود و بخش ناکافی Cao با سنگ آهک یا کلسیت تکمیل می‌شود. اگر ترکیب شیشه حاوی Cao نباشد، دولومیت نمی‌تواند برای جذب Mgo در شیشه استفاده شود، باید کربنات منیزیم را برای جذب Mg0 انتخاب کرد. الزامات کیفی برای دولومیت عبارتند از Mg0≥20%، Cao < 32%، Fe2O3 < 0.15%. (7) معرفی اکسید باریم، ماده خام اکسید باریم (Bao) در نقش شیشه و Cao و Mgo اساساً یکسان است، اما شیشه حاوی باریم و Cao حاوی شیشه، درخشندگی خوبی دارد، درجه چگالی آن بزرگ است، به طور کلی در ترکیب شیشه بطری رنگی از 0.5% ~ 1% Bao به منظور بهبود براقیت شیشه استفاده می‌شود. Bao می‌تواند ذوب، شفاف‌سازی و جلوگیری از تبلور شیشه را تسریع کند، اما وقتی دوز خیلی زیاد باشد، به دلیل وقوع واکنش 2Ba0 1002 2Ba02، شفاف‌سازی شیشه دشوار است و مواد بوته‌ای و نسوز فرسایش بیشتری دارند. سولفات باریم طبیعی (BaS04) که به عنوان باریت شناخته می‌شود، BaS04 حاوی مقدار زیادی نوسانات است و محتوای ناخالصی آن نیز زیاد است، فقط برای کیفیت شیشه مورد نیاز بالا نیست. صنعتی BaS04 عمدتاً در شیشه‌های با کدورت فلوئور و شیشه‌های یشم مصنوعی در شیشه بطری استفاده می‌شود و باعث می‌شود شیشه اثر کدورت نسبتاً ضعیفی داشته باشد. اما وقتی بیش از حد استفاده شود، این اتفاق می‌افتد. شیشه آب، برای مواد نسوز، بوته، قالب‌گیری و کیفیت محصول، مجموعه‌ای از عوارض جانبی را به همراه دارد. تولید شیشه بطری و قوطی، Bao معمولاً توسط کربنات باریم صنعتی معرفی می‌شود. علاوه بر این، مواد اولیه حاوی باریم سمیت خاصی دارند، در عملیات بچینگ باید به حفاظت توجه شود. الزامات کیفی برای کربنات باریم صنعتی عبارتند از Bac03 97٪، Fe2O3 40.1٪ و نامحلول در اسید 3٪.