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

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。