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改進玻璃瓶材料來有望提升玻璃瓶性能

來源：中華包裝瓶網編輯：zynljh 發表時間：2008/11/5 20:50:58

據悉，國外專業人員正在通過以下兩種途徑研制新型玻璃。首先是通過改變玻璃中某種成分的含量來改變材料本身。最近由Saint－Gobain創造的AsolvexI型玻璃就是通過減少玻璃瓶中Al2O3含量而得來的。其次是在玻璃表面涂上具有輔助性能的薄涂層，來改善其表面功能特性。近年來隨著包裝材料市場競爭的日趨激烈，業界對玻璃制品的要求也愈來愈高，改進玻璃生產工藝，開發新型玻璃已是大勢所趨。
　　　　Asolvex玻璃是一種新的I型玻璃。I型玻璃是硼硅酸鹽玻璃，具有抗化學性。Asolvex玻璃成分中Al2O3的含量比普通I型玻璃減少50％，而硅的含量相應增加，這使得Al2O3的析出極大地減少。在正常的非電離水情況下，在葡萄糖酸鈉溶液中甚至減少了75％（Al2O3的析出率對應于20毫升的注射液瓶在125℃條件下保持25分鐘）。
　　這種Al2O3析出的顯著減少為獲得新的包裝材料提供了可能，因為這一特性適用于對微量金屬元素敏感的產品，如酶或不含防腐劑及緩和劑的產品。該材料的應用潛力巨大，尤其是對于血液制品、營養品、生物制劑及遺傳工程藥物。
　　此外，玻璃可以用任何一種材料，如金屬、半導體、聚合物等來進行涂層處理。涂上厚度從1毫微米到1微米不等的薄涂層，不失為一種相對簡單便宜，且能有效改變玻璃表面性能，尤其是改變其抗裂強度和抗濕力的好方法。
　　雖然玻璃的抗裂強度相對較低，但其內部纖維強度卻非常高。玻璃跌落時之所以易碎，是由于其表面存在非常小（小于1微米）的缺陷，破裂就從這些小缺陷處延伸開來。生產中無法完全避免產生缺陷，但卻可減少或者部分減少這種缺陷。對玻璃表面進行處理，涂上一層非常薄的含硅有機化合物溶液就可以實現這一目的。因此類似玻璃的硅分子與玻璃反應，可形成一個固體網絡，從而變成固體涂層，粘附在玻璃表面，能有效填充表面裂痕。
　　有關測試表明，經過含硅有機化合物的處理，這些玻璃瓶的抗裂強度增加了1．5～2倍，現有的研究將使這些處理效果進一步改善，未來人類有望生產出幾乎不破的玻璃瓶罐。
　　玻璃表面的某些性能優勢使玻璃具有親水特性，該特性在某些情況下應予以避免。如在藥用領域，避免其親水特性則能使人們很容易地清空玻璃瓶內全部藥劑。Saint－Gobain已經開展了一項旨在解決該問題的研究計劃。用具有許多C－F化學鍵的疏水分子單層涂之（厚度為分子直徑大小），對玻璃表面進行處理，使得水潤濕角度達到120°。有關人員以植物葉子進行實驗，在電子顯微鏡下對其表面進行分析，并模擬了這種結構，采取毫微米尺寸的尖刺結構，以保留玻璃表面的透明性。實驗發現，水滴（可見的折射物）似乎懸浮在玻璃表面，這對于研制不可濕玻璃無疑是一個好消息。

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