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據(jù)悉,國外有經(jīng)驗人員正在通過以下兩種途徑研制新型玻璃。首先是通過改變玻璃中某種成分的含量來改變材料本身。較近由Saint-Gobain創(chuàng)造的AsolvexI型玻璃就是通過減少玻璃瓶中Al2O3含量而得來的。其次是在玻璃表面涂上具有輔助性能的薄涂層,來改善其表面功能特性。 近年來隨著包裝材料市場競爭的日趨激烈,業(yè)界對玻璃制品的要求也愈來愈高,改進玻璃生產(chǎn)工藝,開發(fā)新型玻璃已是大勢所趨。
Asolvex玻璃是一種新的I型玻璃。I型玻璃是硼硅酸鹽玻璃,具有抗化學(xué)性。Asolvex玻璃成分中Al2O3的含量比普通I型玻璃減少50%,而硅的含量相應(yīng)增加,這使得Al2O3的析出較大地減少。在正常的非電離水情況下,在葡萄糖酸鈉溶液中甚至減少了75%(Al2O3的析出率對應(yīng)于20毫升的注射液瓶在125℃條件下保持25分鐘)。
這種Al2O3析出的顯著減少為獲得新的包裝材料提供了可能,因為這一特性適用于對微量金屬元素敏感的產(chǎn)品,如酶或不含防腐劑及緩和劑的產(chǎn)品。該材料的應(yīng)用潛力巨大,尤其是對于血液制品、營養(yǎng)品、生物制劑及遺傳工程藥物。
此外,玻璃可以用任何一種材料,如金屬、半導(dǎo)體、聚合物等來進行涂層處理。涂上厚度從1毫微米到1微米不等的薄涂層,不失為一種相對簡單便宜,且能有效改變玻璃表面性能,尤其是改變其抗裂強度和抗?jié)窳Φ暮梅椒ā?
雖然玻璃的抗裂強度相對較低,但其內(nèi)部纖維強度卻非常高。玻璃跌落時之所以易碎,是由于其表面存在非常小(小于1微米)的缺點,破裂就從這些小缺點處延伸開來。生產(chǎn)中無法完全避免產(chǎn)生缺點,但卻可減少或者部分減少這種缺點。對玻璃表面進行處理,涂上一層非常薄的含硅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系化合物溶液就可以實現(xiàn)這一目的。因此類似玻璃的硅分子與玻璃反應(yīng),可形成一個固體網(wǎng)絡(luò),從而變成固體涂層,粘附在玻璃表面,能有效填充表面裂痕。
有關(guān)測試表明,經(jīng)過含硅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系化合物的處理,這些玻璃瓶的抗裂強度增加了1.5~2倍,現(xiàn)有的研究將使這些處理效果進一步改善,未來人類有望生產(chǎn)出幾乎不破的玻璃瓶罐。
玻璃表面的某些性能優(yōu)勢使玻璃具有親水特性,該特性在某些情況下應(yīng)予以避免。如在藥用領(lǐng)域,避免其親水特性則能使人們很容易地清空玻璃瓶內(nèi)全部藥劑。Saint-Gobain已經(jīng)開展了一項旨在解決該問題的研究計劃。用具有許多C-F化學(xué)鍵的疏水分子單層涂之(厚度為分子直徑大。瑢ΣAП砻孢M行處理,使得水潤濕角度達(dá)到120°。有關(guān)人員以植物葉子進行實驗,在電子顯微鏡下對其表面進行分析,并模擬了這種結(jié)構(gòu),采取毫微米尺寸的尖刺結(jié)構(gòu),以保留玻璃表面的透明性。實驗發(fā)現(xiàn),水滴(可見的折射物)似乎懸浮在玻璃表面,這對于研制不可濕玻璃無疑是一個好消息。
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