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透明中的玄机―食品接触用玻璃制品
2019-12-20 09:26作者: 来源:常州检测中心 1093
五六千年前,陶瓷工匠在制造陶器的过程中意外发现了陶盆里一块亮晶晶的东西,从此玻璃走进了人们的视野。几千年来,玻璃一直是人们生活中不可或缺的一部分,除了它外观漂亮、透明、有质感外还与它热绝缘、电绝缘、硬度高和可回收等优良品质息息相关。今天,就让我们一起走进玻璃的世界,好好认识一下这个特别的存在。

玻璃的组成及分类
 
玻璃由玻璃素、助溶剂、固化剂和其他成分(包括澄清剂、着色剂、脱色剂和乳浊剂等)组成。玻璃素主要以天然原料为主,硅砂、砂岩、长石、高岭土、腊石、石灰石等均是较为常用的玻璃原料。根据玻璃类别、用途和技术要求的不同,配方设计上差异较大,以食品接触用钠钙玻璃为例,常见的配方如下图所示:
钠钙玻璃
用于食品接触的玻璃制品按照化学组成可以分为以下几类:

玻璃制品按照化学组成

玻璃的生产
 
玻璃的生产过程看似简单,但是暗藏玄机,每一个环节都可能对产品质量和食品安全产生或多或少的影响:

配料过程
 
配料过程:一般包含配方设计、原料预加工和配合料制备三个环节,玻璃制造商在配方设计时通常会综合考量玻璃制品的技术要求、加工条件、原料获取和价格等因素。不同的配方会引入不同的金属和非金属元素,如硅砂和硅岩中除了主要成分SiO2外还含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等,绿色玻璃可能使用了着色剂氧化亚钴(CoO)和硫酸铜(CuSO4)等,紫色玻璃可能使用了着色剂氧化锰(Mn203)和三氧化二钴(Co2O3)等。

熔制过程
 
玻璃熔制是玻璃生产中重要的工序之一,是将原辅料经高温加热制备成能够符合成型要求的玻璃液的过程。熔制过程分为硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却五个阶段,而前两个阶段通常需要较高的温度,通常在1200℃甚至更高。熔制过程的控制直接影响着产品质量及产品的合格率。

成型过程
 
玻璃制品的成型方法有离心法、拉制法、压制法、压延法、吹制法、浮法和压-吹结合法等。成型过程如果控制不到位,可能会导致气泡、条纹和结石等产品质量问题。

退火过程
 
玻璃退火过程是尽可能使玻璃在成型过程中产生的热应力减少或消除的过程。玻璃退火过程通常分为五个阶段:加热均热阶段、重要冷却带、缓慢冷却带、快速冷却带、急速冷却带。温度和时间的控制是各个阶段需要重点关注的参数指标。

后加工
 
为了使玻璃具有一定的造型和艺术效果,很多玻璃制造商会在退火完成后再进行后加工/装饰过程,常见的后加工方式有:琢磨刻花、抛光处理、毛面失光处理、彩釉装饰、彩虹装饰、描金装饰、离子扩散着色和喷色等。

玻璃与食品安全
 
由于玻璃的原料和加工工艺的特殊性,一提到产品安全,更多人关注的往往是产品质量而忽视了食品安全。各国法规中对于玻璃制品食品安全方面的管控也主要是控制其铅和镉的迁移风险。然而,通过上述生产过程的介绍,我们分析,如果原辅料的配料环节和产品的后加工环节控制不当,均会对食品安全造成或多或少的影响,且迁移风险也不仅仅局限于铅和镉这两种金属元素。尤其是后加工的彩釉装饰、彩虹装饰和描金装饰的应用,极大增加了玻璃中金属/非金属元素的迁移风险,因此,我们建议玻璃制品生产企业加强对玻璃制品的风险管控意识,必要时进行风险评估,一旦识别出风险或潜在风险,及时采取有效措施加以控制,切实保证产品安全。
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