Overfladeegenskaber for glas - Materials.dk

D83 Overfladeegenskaber
Når glasoverfladen er nydannet – jomfruelig – er den relativt sårbar og reaktiv.
Det skyldes de specielle strukturforhold i glasoverfladen. Det er nødvendigt
at tage vidtgående hensyn til dette i den første periode af et produkts
levetid. For eksempel ridser jomfruelige glasoverflader hinanden meget
nemt selv ved let kontakt. En ridset glasoverflade repræsenterer en meget
betydelig nedsættelse af trækstyrken p.g.a. kærveffekt. Grundet de meget
faste bindinger i glasset har det ikke nogen mulighed for at kompensere for
trækspændinger ved en deformation af strukturen (som fx krystallinske metaller
har). Overbelastning af bindinger medfører overrivning af bindinger
og brududvikling. Derfor behandles glasoverfladen oftest umiddelbart efter
formningen, inden der er mulighed for glaskontakt, gennem en coating af
overfladen.
I nogle tilfælde finder den første del af coatingen allerede sted, inden glassene
forlader formningsmaskinen og stadigvæk er ca. 400 °C varme (såkaldt
hot end coating), med tin- eller titan-tetraklorid eller metalorganiske forbindelser
af tin og titan i dampform. Der opnås herved en vis nedsættelse af
ridsefølsomheden, men mere vigtigt opnås også en stærkt forbedret bindingsevne
for andre coatingmidler, der påføres som en vandig dispersion
efter glasset er nedkølet til ca. 120 °C (såkaldt cold end coating). Cold end
coating kan være oliesyre eller lavpolymer polyethylen, der færdigpolymeriserer
på den varme overflade af emballagen og kan modstå nogle få ganges
ludvask. Disse coatinger nedsætter friktionen meget (skridvinkel ca. 8°) og
er en forudsætning ikke blot for at bevare emballagens styrke, men også for
at kunne håndtere emballagerne på en hurtig tappelinje. En kraftig støjreduktion
ved håndtering og tapning opnås samtidig. Hot end coating nedbrydes
ved ludvask og omdannes til en skæmmende grå belægning. Den kan
derfor ikke anvendes ved returemballager af glas såsom flergangs ølflasker
som i Danmark.
Emballager, som ikke er hot end coates, påføres dog normalt af hensyn til
håndteringen en cold end coating, som så kun består af en tynd, vandig opløsning
af smørende stoffer såsom sæbe eller polyoxyethylenstearat o.l., der
er acceptabelt i forbindelse med levnedsmidler, og som kan fjernes ved afskylning
med vand.
Den kemiske resistens kan forbedres ved cold end coating med silikoner
eller ved en særlig overfladebehandling ved ca. 500 °C med sure reagenser
såsom svovl og halogenforbindelser i forbindelse med vanddamp. Silikonering
medfører tillige, at overfladen bliver vandafvisende. Emballagen bliver
derfor let at tømme næsten fuldstændigt for indhold, men den bliver samtidig
vanskelig at etikettere, da etikettelime kun vanskeligt eller slet ikke klæber
til silikonerede overflader. Ved den sure behandling fjernes fra glassets
overflade alkali, der gør glasoverfladen mindre resistent, gennem omdannel-

se til alkalisalte, der efterfølgende vaskes af, inden glassene fyldes. Herved
kan opnås en glasoverflade, som er tilstrækkelig resistent til anvendelse i
forbindelse med injektionsmedicin, fysiologiske saltopløsninger og blodplasma
ved engangsbrug.
Emballagerne kan også dekoreres med ædelmetal eller keramiske farver, der
efterfølgende brændes fast på glasoverfladen, eller med organiske farver/lakker,
der hærdes ved moderat forhøjede temperaturer eller ved bestråling
med ultraviolet lys. En sådan lakering kan også dække hele emballagens
udvendige overflade. Den kan være farvet og/eller absorbere ultraviolet
lys og giver en styrkeforbedring som hot end coating og er en relativt
kostbar løsning.