Kontrola kvaliteta stakla za boce - nedostaci

Postoje mnoge vrste defekata na staklu za boce, koje se mogu sažeti u dvije kategorije: defekti na staklenom tijelu i defekti u oblikovanju stakla za boce. Defekti stakla su usko povezani sa različitim karikama proizvodnje, kao što su prerada sirovina, priprema šaržnih materijala, topljenje, bistrenje, homogenizacija, hlađenje, oblikovanje i drugi proizvodni procesi. Tolerancija oštećenja stakla ovisi o namjeni proizvoda. Uopšteno govoreći, veliki broj očiglednih nedostataka nije dozvoljen u staklenim proizvodima, inače će uticati na kvalitetu izgleda stakla, smanjiti ujednačenost i propusnost stakla, smanjiti mehaničku čvrstoću i termičku stabilnost stakla i uzrokovati veliki broj otpada i neispravnih proizvoda.

Zbog prisustva raznih inkluzija u staklenom tijelu dolazi do uništenja uniformnosti staklenog tijela, što se naziva defektom staklenog tijela. Prema njihovom različitom stanju, mogu se podijeliti u tri kategorije: mjehurići (gasne inkluzije), kamenčići (čvrste inkluzije), pruge i nodule (staklene inkluzije), koji su unutrašnji defekti.

(1) Mjehurići u mjehurićem staklu su vidljive plinske inkluzije, koje se sastoje od raznih plinova u staklu. Oni ne utječu samo na kvalitetu izgleda staklenih proizvoda, već, što je još važnije, utječu na transparentnost i mehaničku čvrstoću stakla.
Mjehurići se mogu podijeliti na sive mjehuriće (prečnika<0.2mm) and bubbles (diameter >0.2mm) prema njihovoj veličini; njihovi oblici su također različiti, uključujući sferni, eliptični i linearni. Mjehurići često sadrže O2, N2, CO, CO2, SO2, dušikove okside i vodenu paru.
Prema različitim uzrocima stvaranja mjehurića, mogu se podijeliti na: primarne mjehuriće (rezidualni mjehurići u materijalima šarže), sekundarne mjehuriće, vanjske mjehuriće zraka, vatrostalne mjehuriće i mjehuriće uzrokovane metalnim željezom.
Nakon što je faza bistrenja stakla gotova, često postoje neki mjehurići koji ne pobjegnu u potpunosti i ostaju u čaši. Ovi mjehurići se nazivaju primarni mjehurići. Glavni razlog za stvaranje primarnih mehurića je loše bistrenje. U proizvodnji se mogu primijeniti različite metode za povećanje brzine izlaza plina, kao što je povećanje temperature topljenja, smanjenje viskoznosti staklene tekućine, smanjenje tlaka u peći i odgovarajuće podešavanje količine bistrila.
Zbog promjena u procesnim uslovima u peći, u pročišćenoj staklenoj tekućini u fazi oblikovanja pojavljuju se mjehurići (mjehurići pepela), koji se nazivaju sekundarni mjehurići. Formiranje sekundarnih mjehurića usko je povezano s procesom topljenja stakla, uglavnom zbog fizičkih i kemijskih faktora.
Sam vatrostalni materijal ima određenu poroznost, a pore često sadrže plin. Kada vatrostalni materijal dođe u kontakt sa staklenom tekućinom, staklena tekućina se usisava zbog kapilarnog djelovanja pora, a plin u porama se istiskuje u staklenu tekućinu. Osim toga, nečistoće kao što su ugljik, željezo i titan koji se nalaze u vatrostalnom materijalu ili metalu ulaze u rastop nakon korozije i stvaraju mjehuriće.
Plin adsorbiran na površini razbijenog stakla i strane tvari koje donose ljudi, kao što su prašina, pepeo od uglja, ulje i druge čvrste i tečne inkluzije, ulaze u taljenje stakla i direktno dolaze u kontakt sa staklenom tekućinom i stvaraju mjehuriće.

(2) Kamenje Kamenje je najopasniji defekt u staklenom tijelu. To su kristalne čvrste inkluzije koje se pojavljuju u staklenom tijelu i imaju ozbiljan utjecaj na izgled i optičku uniformnost staklenih proizvoda. Osim toga, zbog različitih koeficijenata ekspanzije kamena i okolnog stakla, stvara se lokalni napon na međuprostoru stakla, što uvelike smanjuje mehaničku čvrstoću i termičku stabilnost proizvoda, pa čak i uzrokuje automatsko lomljenje proizvoda.
Različito kamenje ima različit hemijski i mineralni sastav. Prema uzrocima nastanka, kamenje se dijeli u sljedeće kategorije: šaržni kamen (neotopljene čestice); vatrostalni kamen; kristalizacijski kamen; sulfatne inkluzije (alkalne inkluzije); "crne tačke" i strani zagađivači.
Batch stone su neotopljene čestice komponente šarže. U većini slučajeva radi se o česticama kvarca, koje su bijele boje. Rubovi mu postaju zaobljeni zbog postupnog rastvaranja, a površina često ima žljebove. Oko čestica kvarca nalazi se bezbojni prsten sa visokim sadržajem SiO2. Visok je viskozitet i nije ga lako raspršiti, što često dovodi do stvaranja grubih tetiva. Nakon dužeg boravka u visokotemperaturnom dijelu, čestice kvarca će se postepeno transformirati u kristale kristobalita i tridimita.
Vatrostalni kamen nastaje dugotrajnom visokom temperaturom dimnjaka peći i grudnog zida peći za topljenje, te djelovanjem alkalnog plina, alkalne muhe i drugih hlapljivih tvari, formirajući glazurni sloj na površini vatrostalnog materijala. Zbog svoje tečnosti i površinske napetosti postepeno se formiraju kapljice. Kada stvorene staklene kapljice dostignu određenu težinu i viskoznost, one padaju iz dimnjaka u staklenu tekućinu i formiraju kamen. Osim toga, vatrostalni materijal u kontaktu sa staklenom tekućinom korodira i ljušti se na visokoj temperaturi dugo vremena, te se miješa u staklene proizvode kako bi se formirao kamen.
Kristalizacijski kamen nastaje zbog neujednačenog kemijskog sastava staklenog tijela koji uzrokuje kristalizaciju staklene tekućine kada se dugo zadrži na temperaturi koja pogoduje stvaranju i rastu kristala. Kristalizacijski kamen se često pojavljuje na granici između dvije faze.
Sulfatni inkluzioni kamen nastaje zbog količine sulfata sadržanog u staklenoj talini koja prelazi količinu koja se može otopiti u staklu, koja će se izdvojiti kao šljaka u obliku sulfata i ući u gotov proizvod. Crne inkluzije i kamenčići su direktno ili indirektno izvedeni iz materijala serije. Mogu nastati i unošenjem hroma, gvožđa, nikla, itd. usled nepažljivog rada, uzrokujući defekte na staklenom telu.

(3) Trake i nodule Heterogene staklene inkluzije u glavnom tijelu stakla nazivaju se pruge i nodule. Razlikuju se od glavnog tijela stakla po hemijskom sastavu i fizičkim svojstvima. Oni stvaraju stres na boci i utiču na kvalitet i kvalitet proizvoda. U pogledu laganih staklenih boca i tegli, uticaj pruga na kalupljenje je posebno značajan i glavni je nedostatak lakih boca.
Sa stanovišta izgleda, pruge i noduli strše u različitom stepenu na glavnom tijelu stakla, raspoređeni unutar stakla ili na površini stakla. Mogu biti bezbojne, zelene ili smeđe. Većina ih je u obliku pruga, ali ima i punih linija i vlakana, a ponekad su kao izbočine i strše.
Prema različitim uzrocima njihovog nastanka, pruge i kvržice se mogu podijeliti u četiri vrste: neravnomjerno topljenje, kapi stakla iz peći, vatrostalna erozija i topljenje kamena.
Tokom procesa topljenja staklene tekućine, djelovanjem faze "homogenizacije", različiti dijelovi u talini difundiraju jedan u drugi i eliminišu neravnine. Ako materijali šarže nisu ravnomjerno pomiješani ili je temperatura topljenja nestabilna, temperaturni sistem homogenizacije je uništen, homogenizacija nije savršena, a staklena tekućina u zoni smrzavanja učestvuje u protoku tekućine, što rezultira pojavom pruga i noduli.
Zbog isparavanja i razgradnje isparljivih tvari u talini, povećava se sadržaj silicijum dioksida na površini taline. Ili zato što suvišne kapljice visokog viskoziteta padaju u stakleno tijelo, njegov kemijski sastav je drugačiji od glavnog stakla i vrlo sporo difundira u staklenoj topljenju, što će također formirati pruge i nodule.
Talina stakla erodira vatrostalni materijal, a erodirani dio može pasti u stakleno tijelo u kristaliziranom stanju i formirati kamenje. Također je moguće formirati staklaste tvari otopljene u staklenom tijelu. Ova vrsta pruga i nodula je najčešća vrsta kamena. Pod dejstvom taline stakla u staklenom telu, kamen se postepeno otapa različitim brzinama. Stakleno tijelo nakon što se kamen otopi i dalje ima drugačiji hemijski sastav od glavnog stakla, formirajući nodule ili pruge.