《包装容器结构设计与制造》授课教案

第五篇 玻璃陶瓷包装结构设计与制造 一、基本要求：              1、研究对象：本篇研究的是玻璃陶瓷包装制品,如玻璃瓶瓶、玻璃罐、各种陶瓷制瓶品等。 2、研究内容：包括玻璃、陶瓷包装制品的结构设计与计算、成型加工原理、制造工艺原理等。 3、学习目的：了解典型玻璃陶瓷包装制品的结构特点、用途、加工工艺、成型原理及主要生产设备的基础知识。 二、教学内容： 共分两部分: 1、玻璃容器结构设计与制造工艺 2、陶瓷容器制造工艺原理 三、学时分配：4学时 第一章  玻璃陶瓷包装结构概述 基本要求：掌握玻璃陶瓷容器的分类和造型特点 教学内容： 1、玻璃陶瓷容器的分类 2、玻璃陶瓷容器的造型特点 重点与难点： 1、玻璃陶瓷容器的造型特点 学时分配：1学时 第一节  玻璃陶瓷容器分类 一、陶瓷容器 1.陶瓷包装材料的概念 2.包装陶瓷种类 （1）陶瓷制品根据用途的不同，可分为工业陶瓷、艺术陶瓷和日用陶瓷。包装应用的陶瓷属日用陶瓷类。 （2）陶瓷按所用原料及坯体的致密程度分，有陶器、炻器、半瓷器和瓷器等类型。按照这种分类方法，包装陶瓷可分为粗陶器、精陶器、炻器和瓷器四大类。  (3) 陶瓷包装容器按结构特征可分为： 二、玻璃容器 玻璃是一种由熔体过冷而成固体状态的无定形物体，它的主要成分是硅酸盐。依其它成分的多少，可分为钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃（中性玻璃）、石英玻璃、铅玻璃等。用于包装容器的主要是钠钙玻璃、中性玻璃。 玻璃包装容器的种类繁多，按照不同的分类方法可分类如下。 1、按制造方法分。 模制瓶。借助模具成型的瓶罐。模制瓶依不同的成型方法还可分成压制瓶、 吹制瓶，以及上述方法组合成型的瓶罐。 ②管制瓶。由预先拉制成的玻璃管经二次加工成型的瓶子。 2、按色泽分。按色泽可将玻璃瓶分为无色透明瓶、琥珀色瓶、绿色瓶、蓝色瓶、黑色瓶和不透明的乳浊玻璃瓶（乳白色瓶）。 3、按瓶身造型分。按造型可将玻璃瓶分为圆形瓶（瓶身断面为圆形）和异形瓶。 4、按瓶口大小和形式分。按瓶口大小可将玻璃瓶分为大口瓶和小口瓶。按瓶口形式可将玻璃瓶分为磨塞瓶、普通塞瓶、螺旋塞瓶、凸耳盖瓶、冠盖瓶、滚压盖瓶。 5、按用途分。按用途可将玻璃瓶分为食品包装瓶、饮料瓶、酒瓶、药瓶、输液瓶、安瓿、试剂瓶、化妆品瓶等等。 6、按瓶罐的结构特征分：有普通瓶、长颈瓶、短颈瓶、凸颈瓶、溜肩瓶、端肩瓶等。 第二节  玻璃陶瓷容器的造型特点 一、包装造型的概念 所谓包装造型是指从美学的角度出发，按照包装的各种要求，采用相应的包装材料制作的，具有一定的空间形式、具有一定的实用价值和审美价值的包装形体。这种形体不是单纯的形状，而是集功能效用、工艺技术和艺术效果等诸多因素而构成的一个具体式样。 设计良好的包装造型必须具备如下条件。 ①实用性。②艺术性。③经济性。④创造性。 二、玻璃陶瓷包装造型的特点 ①玻璃陶瓷包装造型其主要部分的轮廓线条流畅，不同部分均采用圆滑的曲线相连。 ②结构造型种类多，异形造型也较其它包装材料多。 ③各种抽象的仿真造型较多。 ④在容器外表面制作装饰性附件和功能性构件较容易，使造型更富于艺术效果。 ⑤配合包装装潢设计的效果，玻璃陶瓷造型或古朴典雅或富丽华贵，具有其它材料所不能比拟的效果。 第二章 玻璃包装容器 基本要求：掌握玻璃容器的结构设计和制造工艺 教学内容： 1、玻璃容器的结构设计 2、玻璃容器的制造工艺 重点与难点： 1、玻璃容器的结构设计 学时分配：2学时 第一节  玻璃包装容器的结构设计 设计玻璃容器的基本原则是： ①容器的艺术造型和结构性能、使用要求要协调。 ②容器的结构设计，要使容器的生产过程简单易行、容器重量轻、耗料最少、制作成本最低。 ③设计时要考虑容器内装物的的种类、装填方法、密封要求等因素，以满足包装者的需求，同时还要方便容器的放置、储运、开启和取出内装物。 ④另外，完好的包装设计还需要容器的使用者与设计者的协调，由使用者向设计者提供具体而详细的要求。 一、玻璃包装容器的结构及特点 玻璃容器的基本结构形状主要取决于所盛装物品的种类和数量，每一种类的物品，如饮料、酒类、食品、药品、化妆品和化学试剂等都有各自特定的容器结构形状。但无论何种玻璃容器都有相同的组成部分：瓶口、瓶身、瓶底以及联接瓶口与瓶身的瓶肩和瓶颈部分。不同规格尺寸、不同形状的这些组成部分可以组合成各种各样不同形状、不同结构的玻璃容器。 1.细口瓶。2.大口瓶和广口瓶。3.罐头玻璃瓶。4.日用包装瓶罐。 5.异形瓶。6.药用安瓿。7.大型瓶。 二、玻璃包装容器的封口特点及瓶口结构 1.冠形封口。2．螺旋封口。3．塞封。4.真空封口。 5.磨塞封口。6.喷洒封口。7.医用玻璃瓶封口。 三、玻璃包装容器的强度与分析 1、玻璃瓶的结构强度 （1）内压强度。（2）热冲击强度。（3）机械冲击强度。 （4）垂直载荷强度。(5)水冲击强度。(6)倒转强度。 2.结构强度分析。 （1）瓶身形状与强度。（2）肩部形状及其强度。 （3）瓶身下部与瓶底形状及其强度。（4）瓶子的表面状态与强度。 （5）瓶子的壁厚与强度。（6）瓶子的使用年限与强度。 四、玻璃包装容器结构设计 1、形状设计。瓶子的结构形状设计是瓶子设计的最重要内容。在设计过程中涉及的条件较多，对重要的条件要逐一考虑分析。 2、壁厚设计。一般瓶罐壁的厚度是不均匀的，对强度影响最大的是其最薄处，所以设计时应当以最薄处为基础进行设计和分析。 3、瓶容的设计与计算。为确定所设计的瓶罐的实际容量，要依据瓶罐内装物的性质、封口形式、标定容量（或用户要求容量）、预留容量等进行分析与计算。食品包装用瓶罐，往往还要考虑装填后的热处理最高温度等。 4、瓶重的设计与计算。计算瓶重应考虑成品壁厚和玻璃料密度，由于瓶重与生产工艺等因素有关，所以实际设计中只是根据经验估算。 5、瓶罐的公差问题。 6、材质和颜色的选择。 7、玻璃容器的技术要求 第二节 玻璃包装容器制造工艺 以制品成型方法区分，玻璃制品的制造方法可分成压制法，用于瓶罐等器皿的制造；吹制法，用于瓶罐、灯泡等中空制品的制造；拉制法，用于玻璃棒、玻璃管、玻璃纤维等的制造；离心法，用于玻璃纤维、透镜、显像管玻璃壳等的制造；另外还有浇注法、压延法、烧结法、喷吹法、焊接法、注射法以及两种工艺组合的生产方法等。 包装用玻璃瓶罐以成型工艺区分，有管制瓶和模制瓶。管制瓶是利用一次成型的玻璃管经二次成型加工制得的容器，如安瓿、各种小型的针剂药瓶。模制瓶是用玻璃液料一次成型制得的。模制瓶的成型技术有三种： 压制法。利用冲头把玻璃液料压入模身，在冲模和口模构成的封闭空腔中成 型。 压-吹法。采用二个作业循环生产制品，首先用压制法作初雏形料泡，而后 再在成型模中吹制成最终形状。 吹-吹法。借助压缩空气的作用，先使料滴在初型模中形成料泡，而后在成 型模中吹制成最终形状。 一、瓶罐玻璃的原料和配料 二、玻璃的熔制 1.硅酸盐形成阶段。2.玻璃形成阶段。3.澄清阶段。 4.均化阶段。5.冷却阶段。 三、玻璃瓶罐的成型 1.成型过程的技术要点。2.瓶罐的成型方法。3.供料。4.成型。 四、玻璃瓶罐的退火或其它加工处理 1.退火。2.玻璃瓶罐的加工。 第三节  玻璃包装容器的发展 一、轻量化 1.薄壁瓶罐的玻璃。2.薄壁玻璃瓶罐的瓶型特征。3.薄壁瓶罐的增强措施。 二、璃容器的多功能化 1.无色透明且能遮隔紫外线的玻璃容器。2.预贴标签玻璃瓶。 3.涂覆薄膜玻璃容器。4.生态玻璃瓶。 5.抗菌玻璃容器。6.其它功能玻璃瓶。 第三章 陶瓷包装容器 基本要求：掌握陶瓷容器的结构设计和制造工艺 教学内容： 1、陶瓷容器的结构设计 2、陶瓷容器的制造工艺 重点与难点： 1、陶瓷容器的结构设计 学时分配：1学时 第一节  陶瓷包装容器结构设计 一、陶瓷包装容器的结构 1.口；2.肩；3.腹；4.足和底；5.罐盖。 二、陶瓷包装容器结构设计要点 1.包装容器的功能作用。2.容器的结构强度。3.陶瓷包装容器制造工艺。 第二节  陶瓷包装容器的工艺特点 陶瓷包装容器的制造工艺过程大致可分为：坯料制备、成型、干燥、施釉、装 饰，烧成等工序。不同的陶瓷品种其具体的制造工艺大都是以上述工序为基础，并作适当调整后组成的。如有的瓷器是采用二次烧成的，先素烧，施釉后再釉烧。 一、坯料制备 1.可塑坯料。2.注浆坯料。 二、成型 1.可塑成型法。2.注浆成型法。3.压制成型法。 三、干燥 干燥的方法有：自然干燥、热风干燥、红外干燥、微波干燥、高频电干燥等。 四、施釉 施釉的方法有浸釉法、淋釉法、喷釉法、刷釉法等。 五、烧成 烧成工艺有两种，一种是将未上釉的坯体进行“素烧”，然后施釉进行“釉烧”，即所谓的“二次烧成法”；另一种是在生坯上施釉一次烧成制品，即“一次烧成法”。 六、装饰 ①雕塑。②色坯或化装土。③色釉。④釉上彩。⑤釉下彩。