90年代以后，由于塑料、紙質(zhì)及其它材質(zhì)的容器被普遍使用，特別是PET容器的用量急劇增加，傳統(tǒng)的玻璃容器遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了能與其它材質(zhì)容器激烈的生存競(jìng)爭(zhēng)中保持一席之地，作為玻璃容器生產(chǎn)廠商，只有設(shè)法充分發(fā)揮玻璃容器自身的優(yōu)點(diǎn)，不斷開發(fā)能夠吸引消費(fèi)者的新技術(shù)，方能奏效。下面就這一問題介紹有關(guān)的技術(shù)開發(fā)動(dòng)向。
一、阻隔紫外線的無(wú)色透明玻璃容器
玻璃容器有別于其它罐類或紙質(zhì)容器的最大特點(diǎn)是具有能清楚地看到內(nèi)容物的透明性。但正是因?yàn)槿绱耍饨绲墓饩�也很容易透過容器而導(dǎo)致內(nèi)容物發(fā)生變質(zhì)。比如內(nèi)裝啤酒或其它飲料長(zhǎng)時(shí)間受到陽(yáng)光的照射，便會(huì)產(chǎn)生異味和褪色現(xiàn)象。在引起內(nèi)容物變質(zhì)劣化的光線中，最為有害的是波長(zhǎng)為280—400nm的紫外線。
在玻璃容器使用中，內(nèi)容物在消費(fèi)者面前清楚地顯示出其本色，是顯示其商品特色的重要手段，因此玻璃容器的用戶非常希望能有一種既無(wú)色透明、又能阻隔紫外線照射的新型產(chǎn)品問世。
為了解決這一問題，最近國(guó)外開發(fā)了一種名為UVA F lin t的能吸收紫外線的無(wú)色透明玻璃（UVA意即吸收紫外線）。其制作方法是，一方面通過在玻璃中添加能吸收紫外線的金屬氧化物，同時(shí)利用顏色互補(bǔ)效應(yīng)，再添加某些金屬或其氧化物，使帶有顏色的玻璃褪色。目前，已商品化的UVA玻璃一般是添加氧化釩（V 2 O 5）、氧化鈰（C eO2）兩種金屬氧化物。
由于只需添加少量的氧化釩便可獲得理想的效果，故熔制過程中只需使用一專門的添加劑供料槽即可，這特別適宜于小批量的生產(chǎn)。
對(duì)厚度為3．5mm的UVA玻璃和普通玻璃進(jìn)行波長(zhǎng)為330nm的光線透射率隨機(jī)抽樣測(cè)試表明，普通玻璃為60．6％，而UVA玻璃僅為2．5％。
另外，用照射量均為14．4J?□的紫外線分別照射用普通玻璃和UVA玻璃容器封裝的藍(lán)色色素試樣進(jìn)行褪色試驗(yàn)，其結(jié)果是普通玻璃內(nèi)的色殘存率僅為20％，而UVA玻璃內(nèi)的幾乎未發(fā)現(xiàn)褪色。對(duì)比試驗(yàn)確認(rèn)了UVA玻璃具有有效遏止褪色的性能。
對(duì)用普通玻璃瓶和UVA玻璃瓶罐裝的酒進(jìn)行日光照射試驗(yàn)也表明，前者酒的變色程度和口感劣化程度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。
二、玻璃容器預(yù)貼標(biāo)簽的開發(fā)
標(biāo)簽是商品的臉面，是區(qū)別各種不同商品的標(biāo)志，大多數(shù)消費(fèi)者憑它來(lái)判斷商品的價(jià)值。因此標(biāo)簽當(dāng)然必須要既美觀又醒目。
但長(zhǎng)期以來(lái)，玻璃容器的使用廠商常被諸如標(biāo)簽的印刷、加貼或現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)簽的管理等繁雜工作所困擾，為了解決用戶這一困難，提供方便，現(xiàn)在有的玻璃容器廠商預(yù)先就將有關(guān)標(biāo)簽加貼或預(yù)印在容器上，這稱之為“預(yù)貼標(biāo)簽”。
在玻璃容器上預(yù)貼的標(biāo)簽一般有彈性標(biāo)簽、粘貼標(biāo)簽和直接印刷標(biāo)簽等，而粘貼標(biāo)簽又分壓貼粘性標(biāo)簽和熱敏粘性標(biāo)簽等。預(yù)貼標(biāo)簽?zāi)芙?jīng)受罐裝過程中的清洗、充填及殺菌消毒等工序而不被損壞，且便于容器的回收使用，有的還能在玻璃容器破裂時(shí)防止碎片飛散，具備緩沖性能。
壓貼粘性標(biāo)簽的特征是使人感覺不到標(biāo)簽薄膜的存在，僅使需顯示的標(biāo)簽內(nèi)容象采用直接印刷法一樣浮現(xiàn)在容器的表面。但是，其成本較高，雖然壓貼粘性標(biāo)簽的用量有稍稍增加的趨勢(shì)，但尚未形成較大的市場(chǎng)。導(dǎo)致壓貼標(biāo)簽價(jià)格不菲的原因主要是出廠時(shí)粘著標(biāo)簽用的硬紙板基片成本較高，且不能回收利用。為此，日本山村玻璃有限公司正著手研究開發(fā)不用基片的壓貼標(biāo)簽。
另一種更廣受歡迎的是熱敏粘性標(biāo)簽，它一旦受熱即具有良好的粘性。經(jīng)過對(duì)熱敏標(biāo)簽粘接劑的改進(jìn)及容器表面處理和預(yù)熱方法等多方面的反復(fù)試驗(yàn)和研究，該標(biāo)簽的耐洗度得到了很大的提高，同時(shí)大幅度降低了成本，于1998年被正式應(yīng)用于每分鐘灌裝300瓶的灌裝生產(chǎn)線。熱敏預(yù)貼標(biāo)簽與壓貼標(biāo)簽一樣能清晰地看到其中千差萬(wàn)別的內(nèi)容物，而且它還具有成本低，能經(jīng)受碰擦而不會(huì)破損，粘貼以后可經(jīng)受冷凍處理等特點(diǎn)。熱敏粘性標(biāo)簽用厚度為38μm的PET樹脂制作，在其上涂有高溫活性粘結(jié)劑。標(biāo)簽經(jīng)在11℃的水中浸泡3天、在73℃的巴氏殺菌液中浸30分鐘、經(jīng)100℃的煮沸30分鐘等試驗(yàn)，均未發(fā)現(xiàn)異常變化。標(biāo)簽的表面可印刷多種顏色，亦可在其反面印刷，這樣可避免在運(yùn)輸中因發(fā)生碰撞而損傷印刷面。這種預(yù)貼標(biāo)簽的使用，有望大大擴(kuò)大玻璃瓶市場(chǎng)的需求。
三、玻璃容器涂覆薄膜的開發(fā)
為適應(yīng)市場(chǎng)的需求，越來(lái)越多的玻璃容器的顧客對(duì)容器的顏色、形狀及標(biāo)簽等提出了多品種、多功能、小批量的要求，比如容器的顏色，既要求能顯示外觀上的差別，又能防止紫外線對(duì)內(nèi)容物的損害。象啤酒瓶的顏色有茶色、綠色甚至黑色，其目的就是為了既能遮隔紫外線，又在外觀上達(dá)到了差別化的效果。
但是在玻璃容器的制作過程中，一則顏色的調(diào)配比較復(fù)雜，二則眾多顏色混雜的廢棄玻璃不便于回收利用。所以，玻璃制造商總是希望減少玻璃顏色種類。為了達(dá)到這一目的，一種在玻璃容器表面涂覆一層聚合物薄膜的涂覆玻璃容器應(yīng)運(yùn)而生。這種薄膜可制成各種顏色和外表形狀，如毛玻璃狀等，因而可使玻璃的顏色種類最大限度地減少。若涂覆的是能吸收紫外線的聚合薄膜，則可將玻璃容器制成無(wú)色透明的，發(fā)揮能清楚地看到內(nèi)容物的優(yōu)點(diǎn)。
聚合涂覆薄膜的厚度一般為5－20μm，不影響玻璃容器廢棄后的回收利用。因?yàn)椴Ａ萜鞯念伾怯杀∧ゎ伾珱Q定的，即使各種碎玻璃混雜在一塊，也不妨礙回收利用，所以可極大地提高回收利用率，對(duì)保護(hù)環(huán)境十分有利。
這種涂覆薄膜玻璃容器還具有以下優(yōu)點(diǎn)：可防止容器之間因碰撞和摩擦等引起玻璃瓶表面的損傷，可遮蓋玻璃容器原有的細(xì)微傷痕，使容器的耐壓強(qiáng)度提高40％以上。通過在灌裝生產(chǎn)線的模擬碰撞受損試驗(yàn)證明，可在每小時(shí)灌裝1000瓶的生產(chǎn)線上安全使用。特別是因其表面的薄膜的緩沖作用，大大提高了玻璃容器在運(yùn)輸或灌裝移動(dòng)時(shí)的抗沖擊能力。可以認(rèn)為，涂覆薄膜技術(shù)的推廣應(yīng)用，再加上瓶體設(shè)計(jì)的輕巧化，將是今后擴(kuò)大玻璃容器需求市場(chǎng)的重要手段。
比如日本的山村玻璃公司1998年開發(fā)生產(chǎn)了外觀呈毛玻璃狀的涂覆薄膜玻璃容器，并對(duì)其進(jìn)行了耐堿（在70℃，3％堿溶液浸泡1小時(shí)以上）、耐氣候（在室外連續(xù)暴露60小時(shí)）、損傷剝離（在灌裝線上模擬運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘）試驗(yàn)及紫外線透射率試驗(yàn)。結(jié)果證明，涂覆薄膜性能完好。
四、生態(tài)玻璃瓶的開發(fā)
研究表明，在玻璃生產(chǎn)過程中，原料中廢玻璃所占的比例每增加10％，則可降低2．5％的熔融能量，同時(shí)減少3．5％的CO 2排出量。眾所周知，隨著全球性資短缺和溫室效應(yīng)的日趨嚴(yán)重，以節(jié)約資源、降低耗和減少污染為主要內(nèi)容的環(huán)保意識(shí)得到全球性的普遍重視和關(guān)注。因此，人們將這種既節(jié)能又減低污染的以廢玻璃為主要原料的玻璃容器稱為“生態(tài)玻璃瓶”。當(dāng)然，嚴(yán)格意義上的“生態(tài)玻璃”，要求廢玻璃的比例占90％以上。
要想以廢玻璃為主要原料生產(chǎn)出高品質(zhì)的玻璃容器，需解決的關(guān)鍵問題是如何剔除混雜在廢玻璃中的異物（如廢金屬、廢瓷片等），及消除玻璃中的氣泡。目前采取廢玻璃粉末化和低溫熔融技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)異物鑒別剔除的研究及低壓脫泡工藝已進(jìn)入實(shí)用化階段。回收的廢玻璃無(wú)疑是顏色混雜的，為了熔融后能獲得滿意的顏色，可采取在熔融過程中添加金屬氧化物的方法，如添加氧化鈷可使玻璃呈淺綠色等。
生態(tài)玻璃的生產(chǎn)得到了各國(guó)政府的支持和鼓勵(lì)。特別是日本在生態(tài)玻璃的生產(chǎn)方面采取了較為積極的態(tài)度，1992年因以100％的廢玻璃為原料生產(chǎn)并實(shí)施“生態(tài)玻璃”而受到世界包裝機(jī)構(gòu)（W PO）的嘉獎(jiǎng)。但是，目前“生態(tài)玻璃”所占的比例還較低，即使是日本也只占玻璃容器總量的5％而已。
玻璃容器是歷史悠久的傳統(tǒng)包裝材料，三百余年來(lái)它與人們的生活密切相關(guān)。它使用安全，易于回收利用，無(wú)論是對(duì)內(nèi)容物還是玻璃均不會(huì)發(fā)生污染。但是如本文開頭所述，它又面臨著如聚合包裝材料等的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，因此如何加強(qiáng)玻璃制作新技術(shù)的開發(fā)，充分發(fā)揮玻璃容器的優(yōu)勢(shì)，是玻璃容器制作行業(yè)面臨的新課題。希望以上介紹的有關(guān)技術(shù)動(dòng)態(tài)，能給業(yè)界人士提供一些有用的參考。
