Тара для медицинских препаратов

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ХИМИЧЕСКИ И ТЕРМИЧЕСКИ СТОЙКИХ СТЕКОЛ

Химическая и термическая устойчивость являются свойствами важными для стекол и изделий любого типа и назначения. Однако существуют изделия, для которых эти свойства являются определяющими. К ним относятся химико-лабораторные, медицинс­кие, термометрические изделия, водомерные трубки, стеклянные фильтры и др.

Изделия из медицинского и химико-лабораторного стекла

Технология изделий из медицинского стекла (тары для хра­нения медпрепаратов) рассмотрена в главе 10.

Из химико-лабораторного стекла изготовляют изделия, при­меняемые в лабораторной практике, а также в различных облас­тях промышленности (химической, пищевой, медицинской, фар­мацевтической и др.): химическую посуду (стаканы, колбы, бюксы, мерные цилиндры и т.д.), приборы и приспособления из стеклян­ных трубок (пипетки, ареометры, холодильники, бюретки), лабо­раторные и промышленные аппараты (дистилляционные колонки, теплообменники, насосы для перекачки жидкостей, трубопрово­ды и др.). Для сборки аппаратуры из стекла, наряду с изделиями определенного назначения, изготовляют изделия с нормальными (взаимозаменяемыми) конусными шлифами, обеспечивающими возможность сборки и подгонки деталей аппаратуры.

Применение стеклянных деталей и аппаратуры в промышленно­сти позволяет увеличить сроки службы аппаратов, с успехом заме­нить дефицитные металлы, обеспечить высокую степень чистоты продуктов. Все это, наряду с легкостью очистки поверхности и про­зрачностью, позволяющей наблюдать за ходом процесса, определя­ет широкое применение стеклянных изделий и аппаратуры.

Составы и свойства стекол. В соответствии с назначением стек­ла и техникой изготовления из него изделий и аппаратуры, к хими­ко-лабораторному стеклу предъявляются три основных требова­ния: высокая химическая устойчивость по отношению к различным реагентам (атмосферной влаге, парам воды, растворам кислот, щелочей, солей и др.); высокая термическая стойкость; способность к обработке на стеклодувной горелке (низкая кристаллизационная способность в соответствующем интервале температур). По химической устойчивости все химико-лабораторные стекла делятся на четыре класса: XУ-I - химически устойчивые I класса, XУ-II - химически устойчивые II класса, ТУ - термически устойчивые, ТУК-термически  устойчивые кварцевые и кварцоидные стекла.

Разнообразие требований по химической и термической устой­чивости стекол, вызванное различием условий их эксплуатации, обусловило и разнообразие их составов. Промышленные химико-лабораторные стекла являются многокомпонентными силикатны­ми стеклами, отличающимися пониженным содержанием оксидов щелочных металлов и присутствием в качестве стеклообразующих компонентов, помимо Si0₂ таких оксидов как В₂О₃ ,Аl₂O₃, а также TiO₂ и ZrO₂, повышающих химическую устойчивость стекла. По хи­мическому составу химико-лабораторные стекла могут быть раз­делены на четыре группы.

1 группа - натрий-кальций-силикатные стекла, содержащие зна­чительное количество (до 15%) оксидов щелочных металлов (пре­имущественно Na₂0), 5-10% CaO, 1,5-4% AI₂O₃, в некоторых случа­ях -3-4% В₂О₃. К этой категории относятся промышленные стекла № 23, № 29, КС-34, Ц32, ЦП и др. Равноценным по свойствам, но более дешевым, безборным является стекло № 29. Стекла Ц32, ЦЛ -также безборные, но для повышения химической устойчивости содержат 2,8-3,5% ZrO₂. Стекла I группы отличаются относитель­ной легкоплавкостью (вследствие высокой концентрации оксидов щелочных металлов), являются «длинными», что позволяет фор­мовать их различными способами, хорошо обрабатываются на стек­лодувной горелке (особенно при содержании 3-4% AI₂O₃). Однако высокое содержание в них оксидов щелочных металлов обуслов­ливает их высокий ТКЛР (около 90•10^-7°C^-1) и низкие термостой­кость (80-90°С) и температуры начала деформации (530-590°С). Соответственно эти стекла, относительно менее химически стой­кие (в сравнении со стеклами II группы), используют для изготовления лабораторной тонкостенной посуды и аппаратуры, а также толстостенных изделий: эксикаторов, газометров, мерных цилиндров и др.

К стеклам II группы относятся алюмоборосиликатные стекла с пониженным содержанием оксидов щелочных металлов. Содержание SiО₂, в них достаточно высоко (74-80%), В₂О₃ - 6-18%, Al₂O₃ 2-7%, Na₂О - 3,5-10%. Эта группа, являющаяся наиболее обширной, охватывает основную часть составов промышленных химико-лабораторных стекол. Наиболее распространенными из них являются стекло № 846, «Сиал» и др., а также стекла типа пирекс. По ТКЛР и термостойкости в этой группе можно выделить стекла двух типов с α = (45-60)^.10^-7 °С^-1 и термостойкостью 160-200 °С, и с α = (30-45) 10^-7С^-1 и термостойкостью 220-280 °С. К первому типу относятся стекла с более высокой концентрацией Na₂O (6-10%) более низкой В₂О₃ (3-9%), и достаточно высоким содержанием ок­сидов щелочноземельных металлов, ко второму - высококремне­земистые стекла типа пирекс, содержащие не менее 12% В₂0₃ и не более 5% Р₂0₅(как правило, Na₂O и К₂0). Особенность стекол типа пирекс состоит в их склонности к ликвации, характерной для высо­кокремнеземистых стекол системы Na₂O – В₂О₃ – SiO₂. Эту склон­ность снижают, вводя в состав стекла небольшие количества AI₂О₃. Тем не менее, нарушения в составе или тепловой обработке (от­жиге) могут привести к ликвации, существенно снижающей хими­ческую устойчивость, а также ухудшающей оптические свойства стек­ла. Другим недостатком этих стекол является склонность их к крис­таллизации в широком интервале температур, в том числе при обработке на стеклодувной горелке. Алюмоборосиликатные стек­ла обладают высокой устойчивостью к воде и растворам кислот, но низкой - к растворам щелочей (более низкой, чем у натрий-кальций-силикатных стекол). Они используются для изготовления высококачественной лабораторной посуды и аппаратуры с повы­шенной термостойкостью, стеклянной ваты для фильтрования, не­которых изделий, применяемых в микробиологии и медицине.

К III группе относятся алюмосиликатные безборные и малобор­ные стекла. Концентрация AI₂O₃ в них составляет 15-18,5%, В₂О₃ -не выше 5%, Na₂0 1-6,5% (в некоторых стеклах вообще отсутству­ет). Обязательным компонентом этих стекол являются оксиды ще­лочноземельных металлов: МgО, СаО, ВаО, обычно вводимые со­вместно. Алюмосиликатные стекла характеризуются высокой тем­пературой размягчения (680-750°С), электроизоляционными свойствами, низким ТКЛР (40-50) •10^-7С^-1, повышенной термостой­костью (150-200°С). Однако эти стекла имеют более низкую, чем боросиликатные, кислотостойкость, обусловленную пониженными содержанием SiO₂ и соотношением SiO₂/Al₂O₃. Сочетание свойств стекол предопределяет специальные области их применения: в ка­честве трубок в аппаратуре для химического анализа, толстостен­ных стеклянных труб, ламп высокого давления, жаростойкой кухонной посуды и т.д.

IV группу стекол составляют высокотермостойкие кварцевые и кварцоидные стекла с содержанием Si0₂, не менее 95%. Кварце­вое стекло обладает наиболее высокой устойчивостью по отноше­нию к воде, растворам кислот и другим кислым средам. При соче­тании с наиболее высокими термостойкостью (более 780 °С) и тем­пературой размягчения (1710°С) оно представляет собой уникальный материал для изготовления термостойкой химико-ла­бораторной посуды и аппаратуры, тиглей, трубок и т.д. К этой же группе относится кварцоидное стекло (или стекло викор), получа­емое путем выщелачивания высококремнеземистых боросиликатных стекол растворами кислот (см. § 3).

Особую группу химико-лабораторных стекол составляют цирконийсодержащие стекла, обладающие высокой устойчивостью к действию растворов щелочей, в 5-8 раз превышающей устойчивость промышленных кислотостойких стекол. К ним относятся стекла се­рии Щ, содержащие до 14% ZrO₂ при концентрации R₂O - 8-14%. Эти стекла характеризуются средними значениями ТКЛР (57-87)^.10^-7 °С^-1, высокой термостойкостью, температурой размяг­чения 700-730 °С и достаточно высокой водоустойчивостью. Цирконийсодержащие стекла наиболее широко используются для во­домерных изделий,

Некоторые из составов химико-лабораторных стекол приведе­ны в таблице 16.1.

Таблица 16.1. Составы химико-лабораторных стекол

Тип или № стекла	SiO2	B2O3	Al2O3	CaO	MgO	BaO	Na2O	K2O	ZrO2
№ 23	68,7	2,5	3,8	8,4	0,8	-	9,7	6,1	-
№ 29	68,3	-	3,7	7,5	3,5	3,5	10	3	0,5
№ 846	74	3	3	10	-	-	10	-	-
КС-34	67	3,9	2,15	6,3	2,26	ZnO 2,27	12,6	2,65	0,87
Иенское 20	75,7	6,8	5,2	1,3	-	3,6	6,2	1,2	-
Циркониевое Ц-32	68,6	-	4,4	6,7	2,5	-	14,7	-	3,1
Сиал	75	7,6	6,2	0,7	-	4	6,5	-	3,1
Пирекс	81	12	2	0,5	-	-	4,5	-	-
Щелочеустойчивое Щ26	64	La2O 2	2	4	-	SrO 4	9	Li2O 1	14

 

Технология изготовления изделий из химико-лабораторных стекол. Химико-лабораторные стекла варят в ванных пламен­ных и электрических печах непрерывного действия, производительностью 5-25 т/сут. Выработочная часть печей обычно отделена от варочной пережимом и лодочкой или соединена с ней протоком. Для варки специальных сортов стекол используют ванные печи периодического действия и горшковые печи. Режим варки стекла зависит от его состава. Наиболее технологичны натрий-кальций-силикатные стекла; температура их варки не превышает 1450° выработки - 1220-1320°С. Варку боросиликатных стекол типа иен- ских, а также безборных алюмосиликатных стекол, проводят при более высоких температурах - 1540-1580°С, выработку - при 1380-1400°С. Наиболее тугоплавкими являются стекла типа пирекс: их варят при 1660-1680°С, вырабатывают - при 1580-1560°С.

Выработка изделий всех типов (трубки, тонкостенная посуда, толстостенные изделия) производится преимущественно механизированным способом. Трубки из Na-Ca-Si- стекол вырабатывают способом горизонтального вытягивания (см. главу 13), тонкостен­ную посуду вместимостью до 750 мл - на выдувных автоматах с вакуумным и капельным питанием, толстостенные изделия - прессованием. Изделия из тугоплавких или специальных стекол, а так­же изделия сложной формы, или выпускаемые в малых количе­ствах вырабатывают ручным способом.

После выработки изделия отжигают в горизонтальных лерах с газовым или электрическим обогревом, а затем направляют на дальнейшую обработку. Для тонкостенных изделий она включает следующие операции: отколку колпачка, оплавку края, развертку края и формование носика, припайку трубок, притирку, контроль качества. Край толстостенных изделий обрабатывают шлифовани­ем. Технологический процесс изготовления тонкостенной химико-лабораторной посуды завершается маркировкой силикатными красками, которая осуществляется на специальном станке. Обжиг краски совмещается с отжигом изделий - для снятия напряжений, возникающих при огневой обработке края. Изготовление цилинд­ров, мензурок, мерных колб, бюреток и т.п. завершается их граду­ировкой, которую проводят двумя способами: травлением с по­мощью HF или ее солей и красками при помощи клише. Большой ассортимент изделий (пробирки, пипетки, холодильники и др.) Изготовляют из стеклянных трубок (см. главу 13).

Термометрические изделия

К термометрическим относят изделия, используемые в качестве термометров, термоконтакторов, ртутных переключателей и т.п.

В зависимости от интервала измеряемых температур термометры заполняют ртутью (от -35 до +800°С), толуолом (от – 80 до +100°С), этиловым спиртом (от -110 до +70°С), пентаном (от -200 до +20°С), керосином (от -20 до +300°С), петролейным эфиром (от -120 до +20°С)- Пространство в капилляре термометра над рабочей жид­костью заполняют газом: воздухом под давлением 0,1 МПа - в нертутных термометрах, водородом под тем же давлением - в кон­тактных термометрах.

В соответствии с особенностями службы изделий из термомет­рических стекол, они должны удовлетворять определенным тре­бованиям:

1) обладать минимальным термическим последействием, вызы­вающим понижение показаний термометров со временем в процессе их эксплуатации (депрессия точки нуля);

2) мало подвергаться старению, приводящему к уменьшению их в объеме со временем (вековое повышение точки нуля);

3) хорошо обрабатываться на стеклодувной горелке (не кристал­лизоваться в соответствующем интервале температур).

Дополнительные требования к термометрическому стеклу, свя­занные с особенностями назначения термометров и других изде­лий, могут состоять в необходимости обеспечения определенного уровня электроизоляционных свойств, температуры размягчения (высокотемпературные термометры), химической устойчивости к некоторым реагентам, стойкости к облучению и др.

По своему составу и свойствам термометрические стекла делятся на три группы: высококремнеземистые (кварцевые, кварцоидные или викор), боросиликатные щелочные (№ 16"', 59'", 2954"', 1965'") и бесщелочные (№ 600), свинцовосиликатные. Химические соста­вы некоторых из них приведены в табл. 16.2.

Особенность стекол состоит в том, что с целью уменьшения тер­мического последействия они содержат только один оксид щелоч­ного металла (Na₂O).

В соответствии с составом, термометрические стекла имеют раз­личный ТКЛР: от 33^.10^{-7 0}С^-1 у алюмоборосиликатного стекла № 600 До 80^.10^{-7 0}С^-1 у стекла 16'", термостойкость - соответственно 250 и 50°С. Депрессия точки нуля у них после нагревания до 100°С не превышает 0,02-0,1°С, повышение нулевой точки в процессе естественного старения при 20°С в течение года - не более 0,05-0,08°С. По химической устойчивости стекла относятся ко II гидролитическому классу.

Таблица 16.2. Составы термометрических стекол

Марка стекла	Содер жание оке ИДОВ, % П о массе
	SiO2	AI2О3	В2О3	Na20	CaO	ZnO	MgO
16'"	67,5	2,5	2	14	7	7	-
59"'	72	5	12	11	-	-	-
600	57	21	10	-	7,5	-	4,5
700	60	23	6	-	7	-	4
Викор	96	0,4	3,6	-	-	-	-
Кварцевое	99,95	0,01	-	0,04	-	-	-

Для изготовления термометров применяют также легкоплавкие цветные и глушеные стекла (эмали по стеклу), которые наносят на капилляры. Обычно это силикатные стекла, содержащие 60-68% SiO₂, 1,5-8,5 % А1₂0₃, 4-14,5% Na₂0, 5-11% K₂O, 1,5-15% ZnO, 1-2,5% B₂O₃, а также глушители (фтор) и красители: CdS, Se- в эмалях жел­того и красного цветов, Со₂О₃ - в эмалях синего цвета. По ТКЛР [(80-83)^.10^-7 °С^-1] эмали хорошо согласуются со стеклом 16"'.

Производство термометров представляет собой сложный про­цесс, включающий много различных последовательных операций,

Варят термометрическое стекло в ванных печах непрерывного действия при 1410°С (для стекла 16"'). Более тугоплавкие боросиликатные стекла 59"' и 600 варят в горшковых печах, причем для ускорения варки применяют тонкомолотый кварцевый песок и в шихты вводят ускорители варки.

Из термометрического стекла вырабатывают трубки и капилля­ры, которые затем при изготовлении термометров подвергаются дальнейшей обработке: стеклодувным работам, спаиванию (см. главу 13), нанесению эмалей.

Обработка трубок и капилляров при изготовлении термомет­ров включает следующие основные операции, выполняемые пос­ледовательно: машинную резку, калибровку, оттяжку усов и оплавление края, развертку шайбы и ее впайку, формование резервуа­ра. После этого проводится тепловая обработка полуфабриката-отжиг и старение стекла. Целью искусственного старения является уменьшение и предотвращение термического последействия, ха­рактерного для всех термометрических стекол. Так, при нагрева­нии термометров из стекла 16'", его точка нуля (0°С), кипения (100°С) повышаются: после 5 мин при 400°С- соответственно на 0,9 и 0,5°С после 5 мин при 475°С - на 9 и 9,5°С. При меньших (рабочих) тем­пературах аналогичное явление наблюдается за более длительные промежутки времени - через десятки и сотни часов.

Для обеспечения точности и воспроизводимости показаний все термометры, предназначенные для измерения температуры выше 200°С, а также с ценой деления от 0,2°С и меньше перед наполне­нием жидкостью подвергают искусственному старению. Этот про­цесс аналогичен отжигу, но является более длительным и прово­дится при более высокой температуре, близкой к температуре начала деформации стекла (10ч при 500°С). Заготовки из стекла 16"' подвергают вторичному старению после наполнения их рту­тью - при верхней рабочей температуре термометра (выдержка также 10 ч). У хорошо состаренных термометров из этого стекла смещение нулевой точки составляет всего 0,1°С за год работы при 50°С и 0,01°С за 10 ч работы при 360°С. Старение термометричес­ких стекол типа 600, обладающих малым термическим последей­ствием, проводят при температуре до 300°С, после чего у термо­метров практически не наблюдается смещения нулевой точки. Ам­пулы из кварцевого стекла вообще не подвергают искусственному старению.

После отжига и старения заготовки проводят раздувание ворон­ки с боковым отверстием, через которое резервуар термометра заполняют ртутью, избыток ртути сливают, а ампулу над нею за­полняют газом.

В заготовку вставляют шкалу, размечают ее и заплавляют труб­ку термометра. Шкалы термометров изготовляют из молочного стекла, полученного способом вертикального вытягивания. Нано­сят шкалу способом травления и вжигания краски -так же, как на изделия из химико-лабораторного стекла. На капиллярные трубки для термометров наносят обычно цветную полоску, на фоне кото­рой четко просматривается столбик ртути.

 

§ 3. Другие виды изделий

 

Водомерные изделия применяют для измерения уровня воды в паровых котлах. Их изготовляют плоскими и в виде трубок. На плоских стеклах с одной стороны (соприкасающейся с водой и паром) имеются продольные канавки призматического сечения, обес­печивающие хорошее отражение падающего света частью стекла, сходящейся под водой. Водомерные трубки применяют для котлов, работающих при относительно низких давлениях (до 2 МПа), плоские стекла - для более высоких давлений (до 10 МПа и выше).

Условия эксплуатации водомерных стекол - длительное воздействие воды и ее паров при высоких температурах и давлениях - обусловливают высокие требования к химической и термической стойкости стекол. При увеличении давления применяют более термостойкие стекла (оценка термостойкости по ТКЛР): до 1,5 МПа - α = 80^. 10^-7 °С^-1, до 3,5 МПа – 57^.10^-7 °С^-1, до 6 МПа - (40-33)^. 10^-7 °С^-1. Соответственно для котлов низких давлений используют Na-Ca-Sj стекла, для высоких - малощелочные алюмоборосиликатные, для особо жестких условий (свыше 10 МПа) - высококремнеземистые боросиликатные стекла, содержащие 81 % SiO₂, 11 % В₂О₃ и всего около 5% оксидов щелочных металлов (K₂O+Na₂O), а также стекла, содержащие ZrO₂.

Для повышения термической стойкости и механической проч­ности плоские водомерные стекла подвергают закалке.

Стеклянные фильтры и матрицы для катализаторов полу­чают путем спекания порошка химически устойчивых стекол или по технологии получения кварцоидного стекла. Их впаивают на стеклодувной горелке вместо дна в стеклянные воронки или ста­каны, применяемые для фильтрования жидкостей, пластины ис­пользуют в качестве основы при нанесении катализаторов.

Размер пор фильтров зависит от диаметра зерен порошка: для получения фильтров с диаметром пор 25 мкм зерна должны иметь размер 0,05 мм, для фильтров с диаметром пор 100 мм - 0,15-0,2 мм.

Технология изготовления фильтров включает следующие опе­рации: измельчение боя стекла (в стеклянных шаровых мельницах со стеклянными шарами, изготовленными из стекла того же соста­ва, что и бой), просев порошка на ситах для отбора определенных фракций, засыпка порошка в конические шамотные формы, соот­ветствующие размеру фильтров, спекание его в формах (в неболь­ших конвейерных электрических печах), подшлифовка фильтров и впаивание их в изделия на стеклодувной горелке. Температуру спекания стеклянного порошка выбирают вблизи температуры размягчения стекла: для стекла № 23 она составляет 680-700°С, для кварцевого стекла - около 1500°С.

Изделия из кварцоидного стекла (викор). Это стекло по составу и некоторым свойствам близко к кварцевому, но технология получения изделий имеет значительные отличия. Для стекла не требуется высоких температур варки и связанных с этим специальных технологических приемов и конструкций печей, характерных для технологии кварцевого стекла и обусловливающих его высо­кую стоимость (см. гл. 17).

Получение кварцоидного стекла основано на двух явлениях: способности натриевоборосиликатных стекол к ликвации при тер­мообработке, с образованием фаз различного химического соста­ва (высококремнеземистой, близкой к чистому SiO₂ и натриевоборатной) и различной химической устойчивости этих фаз к кисло­там (высокой - у высококремнеземистой, низкой - у натриевоборатной).

Соответственно технология кварцоидного стекла включает ряд дополнительных операций.

Исходное стекло имеет состав, мол.%: SiO₂- 60-80, B₂O₃ - 18-30, Na₂O - 4-12. Это обычное натриевоборосиликатное стекло, варят которое при относительно низкой температуре (1480-1500°С). Из стекла традиционными способами вырабатывают пластины, труб­ки, тонкостенную посуду и другие изделия. После отжига их под­вергают вторичной термической обработке в течение 3 суток при температуре 525-650°С, при которой происходит ликвация стекла. При этом температуру обработки подбирают таким образом, что­бы обеспечить оптимальный размер капель натриевоборатной фазы и непрерывность ее структуры, обусловливающих последую­щее растворение этой фазы по всей глубине стекла. В результате ликвации стекло становится непрозрачным. Затем изделия обра­батывают 10%-ным раствором HF или концентрированным раство­ром NaOH для удаления поверхностного огненнополированного слоя и направляют на кислотную обработку для растворения на­триевоборатной фазы: обычно 3н HCI при 20-50°С, смесью 3н HCI и 5н H₂SO₄ при 98°С или другими смесями при подобранных температурно-временных условиях. После завершения выщелачивания пористые изделия промывают и высушивают, а затем спекают для заплавления пор. При этом получается монолитное прозрач­ное изделие. Спекание высококремнеземистого стекла проводят при 800-900 °С.

В зависимости от состава исходного стекла и режима вторич­ных термообработки и травления, состав кварцоидного стекла может находиться в следующих пределах, %: SiO₂-92-96, В₂О₃-3,5-7, Nа₂0-0,5-1. Соответственно коэффициент термического расшире­ния его составляет (7,5-10)- 10^-7 °С^-1, температура размягчения - около 1500°С, плотность - 2180 кг/м³, химическая и термическая ус­тойчивость близки к кварцевому стеклу. В связи с этим кварцоидное стекло, как более дешевое, с успехом заменяет кварцевое при использовании его в качестве химически и термически стойкого. Однако наличие в кварцоидном стекле В₂О₃, а также примесей Na₂О и других оксидов не позволяет применять его в тех областях техники, где необходимы не только указанные свойства, но и высо­кая чистота, светопропускание и другие ценные характеристики кварцевого стекла.

Тара для медицинских препаратов

К таре для медицинских препаратов относятся стеклоизделия, применяющиеся для упаковки, хранения и отпуска лекарственных средств, инъекционных и бактериологических растворов или для ухода за больными.

Ассортимент медицинского стекла включает тару стеклянную аптечно-медицинскую, ампулы, предметы ухода за больными. Изделия из медицинского стекла характеризуются разнообразием формы и размеров: вместимость изделий различного назначения изменяется в весьма широких пределах - 0,004 до 25 л.

Составы стекол. Основные требования к медицинским стеклам годятся к тому, чтобы они не взаимодействовали с содержащимися в них лекарствами. При хранении лекарственных препаратов не должно происходить изменение их свойств или выделение каких либо осадков. Поэтому одно из основных требований - достаточно высокая химическая устойчивость по отношению к хранящимся в них препаратам. При хранении в них лекарств, разлагающихся под воздействием солнечных лучей, к стеклу предъявляются требования и по светозащитным характеристикам. В тех случаях, когда изделия проходят термическую обработку на горелке, выбирают стекла, об­ладающие малой склонностью к кристаллизации.

Медицинские изделия вырабатывают преимущественно из ней­тральных стекол (марок НС-1, НС-2 и НС-3), из щелочного стекла (марок АБ-1, МТ) и из светозащитного оранжевого стекла (ОС). Хи­мические составы стекол приведены в таблице 10.3.

Таблица 10.3. Составы медицинских стекол

Марка	SiO2	Al2O3	B2O3	CaO	MgO	Na20	K20
НС-1	73	4,5	4	7	1	8,5	2
НС-2	73	3,5	2,5	7	1	11	2
НС-3	72,8	4,5	6	6,1	0,8	8,1	1,7
АБ-1	73	3	-	7	2,5	14,5	-
МТ(медицинское тарное)	72,5	2		8	2	15,5
ОС (оранжевое)	73,5	1,5	-	9	0,5	15,5	-
Т-1 (сиал)	74,6	5,7	7,5	0,8	0,2	5	1,5 ВаО-4,2 Li,0-0,5

Медицинское стекло не должно содержать оксидов тяжелых металлов (PbO, Sb₂O₃), а также As₂O₃, P₂O₅, соединений фтора. При­менение медицинских стекол, содержащих ранее не используемые оксиды, допускается только после фармакологической проверки медикаментов, хранившихся в течение определенного времени в таре из этих стекол.

При определении химической устойчивости медицинских сте­кол, их испытывают на водо-, кислото- и щелочестойкость порош­ковым методом (дистиллированная вода, 2 н H₂SO₄) или на штабиках (2 н NaOH). На производстве химическую стойкость стекол кон­тролируют по изменению значения рН раствора, заполняющего изделие, при определенных условиях.

Необходимость стерилизации медицинских стекол паром в ав­токлавах обусловила дополнительные требования к ним по устой­чивости к этому виду испытаний. На этом основании стекла всех рассмотренных составов делятся на три класса:

1) нейтральные с высокой устойчивостью к стерилизации паром в автоклаве при давлении 0,2 МПа (стекла типа НС и Т-1);

2) допускающие стерилизацию в автоклаве без образования вы­сокощелочных растворов и хлопьевидных осадков (АБ-1);

3) не допускающие такой обработки в связи с образованием ра­створов высокой щелочности (МТ, ОС).

Термические свойства медицинских стекол, как следует из их состава, такие же, как у обычного тарного стекла или несколько выше: коэффициент теплового расширения (83 - 87,5)^.10^-7 °С^-1 у ще­лочных стекол и (70-77,5)^.10^-7 °С^-1 - у нейтральных, термостойкость -125-160°С, температура начала деформации (lgη= 11) - 580-630°С.

Стекловарение. Варку медицинского стекла проводят в про­точных ванных регенеративных печах непрерывного действия про­изводительностью 15-30 т/сут. Температура варки 1470-1520°С, вы­работки 1200-1250°С.

Формование изделий. Тару и трубки для ампул вырабатыва­ют обычными способами, применяемыми для этих целей в стеколь­ной технологии (см. главу VI): трубки - горизонтальным вытягива­нием; банки, склянки, флаконы, тару аптечно-медицинскую - на выдувных автоматах с капельным питанием (секционные и ротор­ные автоматы, полуавтоматы); банки и бутыли вместимостью бо­лее 5 л - на полуавтоматах.

Некоторые типы изделий (ампулы, часть флаконов) изготовля­ют не из стекломассы, а из трубок на соответствующих автоматах: ампульном автомате, горизонтальном флаконном автомате (см.главу 13). Ампулы можно изготовлять из трубок как на стеколь­ных, так и на фармацевтических заводах; на последних ампулы наполняют медикаментами и запаивают. Трубки являются полу­фабрикатом и для изготовления стеклянных цилиндров для неко­торых видов медицинских изделий. В этом случае для обеспечения точности внутреннего диаметра, трубки перед резкой заготовок моллируют на специальных установках, принцип действия которых состоит в следующем: в трубку вкладывают полый калибр из жароупорной стали, во внутренней полости создают разрежение и при вертикальной подвеске направляют в электропечь, где нагревают до температуры размягчения. При этом стекло облегает поверхность калибра, принимая его размеры для внутренней полос­ти. После моллирования трубку разрезают на заготовки (цилинд­ры), которые отжигают и калибруют.

Одной из операций, широко распространенной в производстве медицинского стекла, является нанесение делений, надписей, не­смывающихся этикеток. Такие этикетки с названиями медикамен­тов наносятся, в частности, на штанглазную аптекарскую посуду - комплекты банок и склянок из бесцветного и оранжевого стекла с притертой пробкой вместимостью от 30 до 5000 мл. Этикетки на­носят с помощью легкоплавких силикатных красок трафаретным способом, при котором на изделие через сетчатый трафарет про­давливают краски-пасты. Краски обжигают в туннельной печи при 540-550°С с последующим отжигом изделий.

---

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 34; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!