Как производят стеклянные бутылки

Технология производства стеклянной бутылки

02 октября 2012

Стекло для тары должно быть хорошо проваренным, однородным, химически и термически стойким. На внутренней поверхности изделий не допускаются пузыри и посечки, образующие осколки и стеклянную пыль. Горло изделий не должно иметь заусенцев, выступающих швов, острого края, посечек и т. д. Стекло для тары может быть бесцветным, необеспеченным (полубелым), окрашенным в темно-зеленый, оранжевый и другие цвета. Стеклянная тара должна соответствовать установленной форме и допустимым отклонениям по массе и размерам, а также удовлетворять требованиям действующих ГОСТ и ТУ.

Технология производства стеклянных изделий представляет собой несколько последовательных процессов:

• подготовка сырья
• составление шихты
• варка стекломассы
• формирование и отжиг изделий
• контроль качества и упаковка

Подготовка сырья представляет собой очистку песка и других исходных компонентов от нежелательных примесей, дальнейшему измельчению и просеиванию материалов.

Составления шихты – это отвешивание компонентов в определенных пропорциях и их перемешивание, с целью получения однородной массы.

Варка стекломассы происходит в горшковых печах или ваннах при температурах от 1200 до 1550 градусов. В течении этого процесса происходят достаточно сложные физико-химические реакции и взаимодействия различных компонентов шихты.

При изготовлении бытовых изделий применяют следующие методы: ручное выдувание, механизированное выдувание, прессовыдувание, прессование, моллирование, центробежная формовка и многоступенчатый метод.

Отжиг – дополнительная термическая обработка изделий, необходимая для ослабления остаточного напряжения в бутылке.

1 этап

Складирование сырья. Подача сырья в приемные бункера.

2 этап

Подача сырья в расходные бункера весовой линии, дозирование компонентов шихты весовыми дозаторами, смешивание компонентов шихты в смесителях, подготовка стеклобоя, смешивание стеклобоя с шихтой, хранение шихты со стеклобоем в бункере запаса.

Шихта – это сухая смесь материалов, которые подаются в печь для получения стекломассы. Главное в процессе составления шихты, это отвешивание компонентов в определенных пропорциях и их перемешивание, с целью получения однородной массы. Процесс приготовления шихты автоматизирован.
Состав шихты:

● Песок кварцевый ГОСТ 22551-77
● Мука доломита ТУ 5716-005-21079129-00
● Сода кальцинированная техническая ГОСТ 5100-85
● Сульфат натрия технический ГОСТ 6318-77
● Мел технологический ТУ 95-2317-91
● Глинозем ГОСТ 30558-98
● Селитра натриевая (натрий азотнокислый технический) ГОСТ 828-77
● Обесцвечиватели: оксид церия, селен, оксид кобальта 3 этап

Подача смеси шихты и стеклобоя в печное отделение.

4 этап

Загрузка смеси шихты и стеклобоя в стекловаренную печь загрузчиками. Конструктивно печь состоит из варочного бассейна, протока, выработочного бассейна, горелок, регенераторов и систем: дымоудаления, отопления, вентиляции охлаждения бассейна и воздухоподачи на горение топлива.

5 этап

Варка стекломассы в стекловаренной печи. Подготовка стекломассы к формованию в питателях.

Варка стекломассы происходит при температурах от 1200 до 1550 градусов С помощью различных добавок стекломассу осветляют, освобождают от газовых включений, тщательно перемешивают до достижения однородности состава и определенной вязкости. Если в процессе обработки сырья, приготовления шихты или варки были допущены какие либо отклонения, то это отражается на качестве стекломассы. Начинают проявляться дефекты стекломассы в виде появления нежелательных оттенков и посторонних включений – газовых, кристаллических, стекловидных.

Температура в пламенном пространстве стекловаренной печи поддерживается:

● в зоне загрузки 1460- 1500 град.
● в зоне максимальных температур 1480 – 1530 град.
● в зоне выработки 1230 – 1275 град.

6 этап

Формование изделий в стеклоформующих автоматах-U8M.

Стеклоформующий автомат B U8-90/125-350 (U8M) предназначен для изготовления изделий емкостью от 100 до 1000см?. Капля стекломассы подается в черновую форму стеклоформующей машины, где происходит оформление горловины изделия и предварительное выдувание пульки. После передачи пульки в чистовую форму, происходит окончательное формирование изделия, передача его на транспортер и подготовка формового комплекта к приему новой капли стекломассы.

7 этап

Термическая обработка изделий в печах отжига.

Рассчитанный режим отжига должен обеспечить снятие внутренних напряжений до значений, гарантирующих сохранность изделий в процессе дальнейшей обработки и эксплуатации.

● температура изделий на входе в печь отжига 400 – 500 град.
● температура изделий на выходе 50 – 80 град.

8 этап

Визуальный контроль качества изделий на месте сортировки. Технический контроль в лаборатории ОТК с последующим испытанием на термостойкость, качество отжига, давление.

Как делают стеклянные бутылки

Стекло научились делать больше пяти тысяч лет назад. Сейчас без него сложно представить современную жизнь. Большинство полок в магазинах заставлены продуктами в стекле – алкоголь, консервы, джемы, красная икра, детское питание, кофе, лимонад, минеральная вода и пр. Мало кто знает, что большую часть привычной нам стеклянной тары делают в Тульской области.

Рядом с Алексином в небольшой деревне Павлово уже десять лет работает самый крупный в стране стекольный завод. На нем производят более 300 видов бесцветной, коричневой и зеленой стеклотары. Сейчас на заводе работают три стекловаренные печи и 14 формующих машин.

Производство на Алексинском заводе полностью автоматизировано, здесь не выдувают изделия вручную. Но и в этом случае изготовление стеклянных баночек и бутылок – сложный и трудоемкий процесс.
Сначала по запросам клиента конструктор делает чертеж. Это одна из довольно сложных стадий. Раньше бутылки изготавливали по ГОСТу. Теперь же каждый производитель хочет выставить на продажу товар в уникальной таре, поэтому маркетологи разрабатывают самые необычные формы и декор банок и бутылок.
Как только клиент согласует дизайн, для каждой разновидности готовится чугунный формокомплект. Их производят в Италии или Китае в зависимости от сложности изделия.
Непосредственно производство начинается в цехах. Завод стеклянной тары – опасное производство, поэтому каждый, кто приходит на предприятие, должен надеть специальную защитную одежду и обувь, а также пройти инструктаж по технике безопасности.
Поэтому рабочие общаются в специально отведенных помещениях.
Стекло получается из шихты – смеси соды, доломита, песка, мела и стеклобоя. Через бункер и загрузочный карман шихта отправляется в сердце производства – стекловаренную печь.

Шихта плавится в огромной печи площадью 130 квадратных метров и весом 360 тонн. В сутки она производит около 325 тонн стекла.
Управляются современные стекловаренные печи при помощи компьютера, расположенного в операторской. Однако сделать это непросто. Чтобы стать профессионалом, стекловару нужно учиться от 5 до 10 лет.
– Я слежу за работой печи, постоянно поддерживаю нужную температуру в ней, – рассказывает стекловар Александр Шарамко. – Все параметры задаются при помощи компьютера, я в основном слежу за работой по монитору. В печь можно заглянуть через смотровое окно и в специальной одежде и очках. Кроме того, есть камеры, которые заводятся в печь.
Со стороны это может казаться обычным, но мне нравится варить стекло, это очень интересно.
Стекло варится при температуре 1550-1560 градусов, а затем раскаленная масса попадает в фидер – воронку, через которую стекло каплей направляется в стеклоформующую машину.
Вообще овладеть специальностями, которые нужны на стекольном заводе, непросто. Тем более что подобного производства в области нет. Но тем не менее из 800 работников завода 600 – алексинцы. И это настоящая гордость руководителей.
Когда плуг фидера поднимается вверх, капля отрезается стеклянными ножницами в самом тонком месте.
Капли стекла разные по весу, в зависимости от того, какую тару из них готовят. Например, для производства небольших баночек для детского питания достаточно всего 76 граммов, а вот на литровую бутылку потребуется целых 620.
Раскаленные капли отправляются в стеклоформующую машину. На ней в черновом формокомплекте отливается заготовка, а потом в чистовом бутылка обретает окончательную форму.
Машины бывают двухкапельные и трехкапельные в зависимости от того, сколько капель попадают из фидера. Есть также три способа формования изделия: прессовыдувной (так делают все виды банок), узкогорлое прессование (бутылки) и двойное выдувание.
Возле стеклоформующей машины работают операторы. Их задача – отбраковать неудавшиеся экземпляры. Температура воздуха возле машины очень высокая. Даже наблюдать за человеком, который работает рядом с раскаленной бутылкой, страшновато. Чтобы достичь мастерства и не давать брак, учиться нужно около пяти лет.
– Наша смена длится 12 часов. И это непростая работа, – рассказывает оператор стеклоформующей машины 5-го разряда Алексей Шитиков. – Я работаю на заводе уже восемь лет, но когда только пришел, не знал абсолютно ничего. Первое время только привыкал к условиям и наблюдал за работой других специалистов. Самое тяжелое, что мы постоянно находимся в этой жаре. К нам приходили люди со сталелитейного цеха, и то их хватало только на две смены – не выдерживали и уходили. Рабочих обдувает прохладным воздухом, но это не всегда спасает. Летом, когда на улице под тридцать-сорок, в цехе возле машины бывает около 80 градусов.
Сложность еще состоит и в этом, что для каждой бутылки машина настраивается под определенную форму, которую нужно менять каждые 36 часов.
После стеклоформующей машины бутылка поступает на конвейерную ленту. Сначала температура изделия – 600 градусов, но затем она проходит печь обжига и холодное напыление.
Печь обжига нужна для снятия внутреннего напряжения в изделии. Если бутылку не обжечь, она лопнет через некоторое время.
В печи девять зон нагрева и охлаждения. На выходе бутылка должна иметь температуру от 90 до 120 градусов.
Затем стеклянную тару ждет холодное напыление. Оно необходимо для того, чтобы у бутылки не возникали потертости.
Кстати, со временем бутылки полегчали. Раньше стандартная пивная бутылка весила 365 граммов, а узкогорлое прессование позволило сделать ее весом всего 280 граммов.
Следующий этап – инспекционное оборудование. Машины замечают инородные включения, пузырьки, неточности в высоте изделия, внутренний диаметр и герметичность. Кстати, с их помощью нельзя отследить брак на бутылках в выгравированным логотипом. Машина считает такие надписи за брак. 2% брака – норма для стекольного производства. К слову, бракованное стекло снова идёт в переработку и становится одной из составляющих шихты.
Однако самый строгий отбор стеклянная тара проходит у контролеров. Специалисты на глаз точно определяют брак и убирают его из ленты.
– Брак бывает разным – от критичного до незначительного. Есть допустимые дефекты – «морщины», пузырьки. Они неопасны и не мешают потребителю. Но некоторые недочеты производства могут быть смертельно опасными. Например, стеклянная нить внутри бутылки, шипы и сколы. Если мы их замечаем, то сразу останавливаем конвейер. Два партии продукции в таком случае тут же бракуют, остальные тщательно проверяют, – рассказывает начальник отдела технического контроля Юлия Басова.
Работать на этой специальности могут не все. Первая проверка на профпригодность проходит прямо на собеседовании: девушку сажают на конвейер на 15 минут, и если у нее начинает кружиться голова или взгляд уплывает за продукцией, значит профессия контролера не для нее.
После проверки продукция поступает на упаковку.
В Алексине эта система автоматизирована наполовину. Вся упаковка происходит в автомате, но короба оператор собирает вручную. За смену оператор делает 28 палет, в каждой из которых помещается 10 000 баночек.
На Алексинском заводе производится 21 тонна продукции в месяц. Отличить стеклянную тару, произведенную в Тульской области, можно по специальному знаку.

Процесс производства стеклянных бутылок (26 фото + видео)

Приглашаем вас на экскурсию в одно из крупнейших предприятий, находящихся за Уралом – на Новосибирское предприятие ОАО «Завод «Экран», производящее стеклянные изделия. Довольно странное название объясняется тем, что до своего перепрофилирования завод производил телевизионную технику.

А мы расскажем о том, как рождаются стеклянные бутылки и не только.

Здесь производят бутылки из бесцветного стекла ёмкостью от 0,25 до 1 литра для газированных напитков, пива и ликёро-водочных изделий, бутылки из коричневого стекла, а также банки ёмкостью от 0,25 до 3 литров для соусов, соков и других консервированных продуктов.

Будучи самым крупным производителем стеклотары на территории от Урала до Дальнего Востока, завод выпускает 620 миллионов единиц стеклотары в год (почти 1,7 миллионов единиц в день).

Производство стеклянной тары – это два цеха (для изготовления бесцветных бутылок и коричневых бутылок).

Эти бутылки уже готовы, но ещё не прошли проверку на качество.

Процесс производства стеклянной тары состоит из нескольких последовательных этапов: подготавливается исходное сырье, составляется шихта, затем осуществляется варка стекломассы, формируются и отжигаются изделия, которые на последнем этапе проходят контроль качества и упаковываются.

Исходные сырьевые компоненты очищаются от нежелательных примесей, после чего подготавливаются для дальнейшей обработки и применения. Шихта – это сухая смесь материалов, подаваемая в печь для того, чтобы получить стекломассу. Чтобы получить однородную массу, в процессе составления шихты компоненты взвешиваются в определённых пропорциях и перемешиваются.

Это – стекловарная печь: в неё подают шихту и стеклобой. Такая печь производит почти 180 тонн стекломассы в сутки.

Варка стекломассы является самой сложной операцией в производстве стеклянной тары. Она осуществляется в ванных печах непрерывного действия, которые представляют собой сложенные из огнеупорных материалов бассейны.

Когда шихта нагревается до температуры 1100-1150ºС, образуются силикаты сначала в твёрдом виде, а затем в расплаве. Дальнейшее повышение температуры в расплаве приводит к полному растворению наиболее тугоплавких компонентов, в результате чего образуется стекломасса, которая является неоднородной по составу и насыщенной газовыми пузырьками. Чтобы её осветлить, температуру повышают до 1500-1600ºС.

Стекломасса на выходе из стекловарной печи.

Прозрачность и цвет бутылок зависят от добавления (или отсутствия) красителей и глушителей в шихту. Благодаря глушителям (соединениям фосфора, фтора и т.п.) стекло становится непрозрачным. Разный цвет стекломассы достигается с помощью различных соединений: синий цвет – это соединения кобальта, зелёный цвет – хрома, фиолетовый – марганца, сине-зелёный и коричневый – железа и другие.

Этот процесс довольно неприятно пахнет.

По окончании стекловарения стекломасса охлаждается до температуры приобретения вязкости, требуемой для выдувания стеклянных форм.

Стекломасса подаётся на стекольные линии. Внизу снимка видно, как падают две яркие капли стекломассы – они в будущем и станут бутылками.

А вот сам процесс создания капель стекломассы.

Готовую стекломассу подают к формовочным автоматам, осуществляющим формовку изделий.

10-тисекционная линия, которая производит бутылки из коричневой стекломассы.

После формовки стеклоизделия подвергаются дополнительной термической обработке (отжигу) в печах прямого нагрева. Благодаря отжигу, в стеклотаре снимается внутреннее остаточное напряжение, обеспечивая изделие сохранностью в процессе дальнейшей обработки и последующей эксплуатации.

На входе в печь отжига изделия имеют температуру около 400-500 градусов Цельсия, а на выходе – около 50-80-ти.

Стеклотара после отжига.

Бутылки опрыскиваются специальным раствором, защищающим их от потёртостей и царапин во время транспортировки.

Продукции остаётся пройти контроль качества.

В этом цехе установлены современные инспекционные машины, ежесекундно сканирующие каждую стеклянную бутылку на соответствие установленным требованиям.

Продукция уже упакована.

В другом цехе производятся прозрачные бутылки и банки, а контроль качества осуществляется вручную.

В обоих цехах всегда очень шумно, поэтому все работники ходят в берушах или в шумопоглощающих наушниках.

Процесс изготовления 2-литровой банки.

Водочные бутылки после термической обработки.

Контроль качества.

Готовая продукция.

Как делают стеклянные бутылки

Основа сырья — кварцевый песок. Обязательные дополнения: мука доломита, кальцинированная сода, сульфат натрия, мел, глинозем и натриевая селитра — без них стекло высокого качества не получится. Часто также добавляют красящие вещества, например, для зеленой бутылки — оксид железа, марганец и хром.

Можно получить стекло и из вторсырья. В этом случае все ингредиенты смешивают со стеклянным боем. Причем подходят только бутылки: оконное и автомобильное стекло содержит ненужные примеси.

С помощью дозировочного оборудования из компонентов делают шихту — смесь, которая в дальнейшем превратится в бутылку. Если на этом этапе не удастся четко соблюсти пропорции, то вся дальнейшая работа пойдет насмарку. Стекло получится плохого качества, мутного оттенка и с пузырями, после чего его придется отправить на переплавку.

Варят до полной прозрачности

По конвейеру шихту отправляют в печь. Там смесь до 1000°С, чтобы расплавить компоненты и выпарить воду, а затем варят при температуре 1150–1200°С. Параллельно ее постоянно перемешивают, чтобы добиться однородности по составу и вязкости. В результате получается жидкая прозрачная смесь.

Затем начинается самая длинная стадия осветления стекломассы. В этот момент из раскаленной жидкости удаляют пузыри газа. Температуру повышают до 1400–1500°С, и газ выходит за счет снижения вязкости стекломассы. Сама она становится светлой. В среднем за сутки в одной печи можно сделать от 6 до 12 тонн стекла, или до 500 000 бутылок.

Формируют бутылку

Стекломассу плавно остужают до 1200°С: если понизить температуру резко, снова появятся пузырьки. Затем из жидкого горячего стекла формируют бутылку. Это можно сделать несколькими способами. Самый популярный — выдувание: из капли стекломассы машины формируют горлышко, а затем через трубку и выдувают остальную часть бутылки. При прессовании массу помещают в пресс-форму, прижимают с помощью металлической втулки, охлаждаемой изнутри водой, и некоторое время выдерживают. Третий способ — центробежное формирование: быстро вращаясь, жидкое стекло равномерно распределяется по стенкам формы и застывает.

Обжигают и охлаждают

Сформированные бутылки отправляются в печи для обжига, где их охлаждают до 70°С и обрабатывают защитным раствором против царапин и потертостей, которые могут возникнуть во время перевозки тары.

Проверяют качество

Бутылки окончательно охлаждают и отправляют в зону контроля. Там работники завода осматривают тару на наличие дефектов — плохо окрашенные, мутные, хрупкие и содержащие пузыри бутылки сразу идут на переработку. Остальное упаковывают и готовят к отправке заказчикам. На всю работу уходит меньше суток.

Отправляют в «Очаково»

Готовые бутылки приезжают к нам в «Очаково»: мы их проверяем, моем и наполняем натуральными напитками. Например, «MEDUZA. Cherry Безалкогольный».