玻璃瓶
3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了。于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体,这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起,然后用一种特制的炉子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人发了一笔大财。大约在4世纪,罗马人开始把玻璃应用在门窗上。到1291年,意大利的玻璃制造技术已经非常发达。“我国的玻璃制造技术决不能泄漏出去,把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起生产玻璃!”就这样,意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃,他们在一生当中不准离开这座孤岛。1688年,一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺,从此,玻璃成了普通的物品。我们现在使用的玻璃是由石英砂、纯碱、长石及石灰石经高温制成的。熔体在冷却过程中黏度逐渐增大而得的不结晶的固体材料。性脆而透明。有石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃等。通常指硅酸盐玻璃,以石英砂、纯碱、长石及石灰石等为原料,经混和、高温熔融、匀化后,加工成形,再经退火而得。广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。
玻璃瓶是将熔融的玻璃料经吹制、模具成型制成的一种透明容器。玻璃瓶的种类极多,其分类如下:
(1)按瓶口大小进行分类
小口瓶。它是瓶口内径小于20mm的玻璃瓶,多用于包装液体物料,如汽水、啤酒等。
大口瓶。瓶口内径在20—30mm之间的玻璃瓶,形体较粗矮,如牛奶瓶。
广口瓶。又称罐头瓶,瓶口内径大于30mm,其颈部和肩部较短,瓶肩较平,多呈罐状或杯状。由于瓶口大,装料和出料均较易,多用于包装罐头食品及粘稠物料。
(2)按瓶子几何形状进行分类
圆形瓶。瓶身截面为圆形,是使用最广泛的瓶型,强度高。
方形瓶。瓶身截面为方形,这种瓶强度较圆瓶低,且制造较难,故使用较少。
曲线形瓶。截面虽为圆形,但在高度方向却为曲线,有内凹和外凸两种,如花瓶式、葫芦式等,形式新颖,很受用户欢迎。
椭圆形瓶。截面为椭圆,虽容量较小,但形状独特,用户也很喜爱。
(3)按用途不同进行分类
酒类用瓶。酒类产量极大,几乎全用玻璃瓶包装,以圆形瓶为主。
日用包装玻璃瓶。通常用于包装各种日用小商品,如化妆品、墨水、胶水等,由于商品种类很多,故其瓶形及封口也是多样的。
罐头瓶。罐头食品种类多,产量大,故自成一体。多用广口瓶,容量一般为0.2~0.5L.
医药用瓶。这是用来包装药品的玻璃瓶,有容量为10~200mL的棕色罗口小口瓶,100~1000mL的输液瓶,完全密封的安瓿等。
化学试剂用瓶。用于包装各种化学试剂,容量一般在250~1200mL,瓶口多为螺口或磨口。
(4)按色泽不同分类
有无色透明瓶、白色瓶、棕色瓶、绿色瓶和蓝色瓶等。
(5)按瓶颈形状分类
有颈瓶、无颈瓶、长颈瓶、短颈瓶、粗颈瓶和细颈瓶等。
药用玻璃瓶是直接接触药品的包装材料,在药品包装材料领域占有很大比重,且具有不可替代的性能和优势,其标准对药品包装质量及行业发展有着至关重要的影响。
药用玻璃瓶标准的特点
药用玻璃瓶标准是药包材标准体系的一个重要分支。由于药用玻璃瓶要直接接触药品,有的还要进行较长时间的药品贮存,药用玻璃瓶的质量直接关系着药品的质量,涉及人身的健康和安全。所以药用玻璃瓶标准具有特殊、严格的要求,归纳起来有以下特点:
较为系统、全面,增强了产品标准的选择性,克服了标准对产品的滞后性。
新标准确定的同一种产品根据不同的材质制定不同标准的原则,极大地拓展了标准覆盖的范围,增强了各类新药特药对不同玻璃材质、不同性能产品的适用性和选择性,改变了一般产品标准中标准对于产品发展的相对滞后。
药用玻璃瓶标准的应用
各类产品、不同材质形成纵横交织的标准化体系,为各类药品选择科学、合理、适宜的玻璃容器提供了充分的依据和条件。不同剂型、不同性质和不同档次的各类药品对药用玻璃瓶的选择应用应遵循下述原则:
良好适宜的化学稳定性原则
用于盛装各类药品的玻璃容器同药品之间应具备良好的相容性,即保证在药品的生产、贮存及使用中不能因玻璃容器化学性能的不稳定,相互之间的某些物质发生化学反应而导致药品的变异或失效。例如,血液制剂、疫苗等高档药品必须选择硼硅玻璃材质的玻璃容器,各类强酸、强碱的水针制剂,特别是强碱的水针剂也应选用硼硅玻璃材质的玻璃容器。目前,中国大量使用的低硼硅玻璃安瓿用于盛装水针制剂是不适宜的,这类玻璃材质要逐步向5.0玻璃材质过渡,以尽快同国际标准接轨,确保其盛装的药品在使用中不脱片、不浑浊、不变质。
对一般的粉针剂、口服剂及大输液等药品,使用低硼硅玻璃或经过中性化处理的钠钙玻璃还是能满足其化学稳定性要求的。药品对于玻璃的侵蚀程度,一般是液体大于固体,碱性大于酸性,特别是强碱的水针剂对药用玻璃瓶的化学性能要求更高。
良好适宜的抗温度急变性
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良好适宜的机械强度
不同剂型的药品在生产过程中及运输装卸中都需要经受一定的抗机械冲击,药用玻璃瓶容器的机械强度除了和瓶型、几何尺寸、热加工等有关外,玻璃材质对其机械强度也有一定的影响,硼硅玻璃的机械强度优于钠钙玻璃。
分色回收
分色──回收玻璃瓶需经分色,才能作为一般玻璃窑炉的进料,消费者在回收废玻璃瓶时就进行分色,会比后端的作业容易许多。否则就需在清洁队的资源回收场或回收商处以人工进行分色作业,分色愈完全,卖予处理厂的价格也愈高。
在中国所回收的玻璃瓶,常常分类、分色不够完全,往往也夹杂许多杂质且乾淨度欠佳所致。在此情形下,如果要提高二次料的使用率,会明显影响产品品质。所以,如果中国能象其它国家一样,在玻璃瓶回收的最前端就设置不同的分色回收筒,同时消费者能确实先去除其中残馀物与杂质并加清洗,尤其是如果溷有像陶瓷类碎片等无法藉由处理设备去除的杂质,一来使得处理过程耗费人力,增加处理成本,并且很难去除完全。针对玻璃瓶以人工进行分色作业的困难-玻璃较重且有割伤的疑虑,规划製造了分色回收筒,广设于各公共地点。当时向业者徵收的费率只有每公斤3毛钱,由玻璃容器製造业者及玻璃容器使用业者各负担1.5毛。现在是单由玻璃容器使用业者缴交一块多的费率。欧美及日本等先进国家早已有条件严格限制重污染及无法再生包材的使用,目前中国包材种类实在太多,使得在回收及处理上都较难达到所谓的经济规模。因此建议,应当在行政措施上加大区隔,积极鼓励容易回收再生的材质,以逐步减少包材种类的使用。
玻璃材质的特点是可100%回收再用,既适用于原用途,也可经加工转型利用。但若未经回收处理,不仅增加掩埋工作的负荷,也无法为生物所分解;如进入焚化炉处理,还可能造成炉体损坏。因此,玻璃瓶的回收利用显得尤为重要。
原型复用
废弃玻璃瓶包装的原型复用指回收后,玻璃瓶仍作为包装容器利用,可分为同物包装利用和更物包装利用两种形式。目前,玻璃瓶包装的原型复用主要为价值低而使用量大的商品包装,如啤酒瓶、汽水瓶、酱油瓶、食醋瓶及部分罐头瓶等。而作为高价值的白酒瓶、药品(医用)瓶、化妆品瓶几乎不进行回收复用。可以说,包装回收率与商品价值的关系成反比,价值越高的商品其玻璃瓶回收率越低。
原型复用方法省却了制造新瓶时所消耗的石英原料费用和避免了产生大量废气,是值得提倡的。但其有一个较大的缺点,就是消耗大量的水和能源,在釆用该种方法时必须把所需费用纳入成本预算之中。
回炉再造
回炉再造,是指将回收到的各种包装玻璃瓶用于同类或相近包装瓶的再制造,这实质上是一种为玻璃瓶制造提供半成品原料的回收利用。
具体操作就是将回收的玻璃瓶,先进行初步清理、清洗、按色彩分类等预处理;然后,回炉熔融,与原始制造程序相同,此处不再详述;最后,用回炉再生的料通过吹制、吸附等不同工艺方式制造各种玻璃包装瓶。
回收炉再生是一种适宜于各种难以进行复用或无法复用(如破损的玻璃瓶)的玻璃瓶的回收利用方法。该法比原型复用方法耗能更多。
原料回用
原料回用,是指将不能复用的各种玻璃瓶包装废物用作制造各种玻璃产品的原料利用方法。这里的玻璃产品不仅是玻璃包装制品,同时也包括其他建材及日用玻璃制品等产品废弃物。该法均比前两种回收利用法耗能多。
适量地加入碎玻璃有助于玻璃的制造,这是因为碎玻璃与其他原料相比可以在较低湿度下熔融。因此回收玻璃制瓶需要的热量较少,而且炉体磨损也可减少。经检测表明,用再生玻璃生产的玻璃容器,器壁透明度和容器强度都和用新原料生产的玻璃容器一样;并且,使用回收的二次料比用原料制造玻璃制品能够节省38%的能源、减少50%的空气污染、20%的水污染和90%的废弃物。另外,由于玻璃再生过程损耗很小,因此,上述回收—再生—使用的过程可以反复循环。可见,其经济效益和生态效益是非常显著的。
转型利用
由于各种包装容器的崛起和容器材料的多样化,所以目前对玻璃瓶的需求有所下降。因此,有必要开拓玻璃废弃物在制瓶以外其他领域的应用,即转型利用,将回收的玻璃包装直接加工,制成其他有用的材料。
玻璃瓶的生产是耗能最多的包装产品之一,它的回收利用很有价值。
上述4种回收利用方法中,原型复用方法最为理想,是一种节能而经济的回收利用方法。而转型利用,则是一种亟待开发的回收利用方法,我们相信,今后将会有更多新的、能带来增值的技术用于转型利用。
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