包裝材料學第十章包裝用金屬材料

包裝材料學第十章包裝用金屬材料第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)低碳薄鋼板

第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月一.低碳薄鋼板的分類與規(guī)格1.分類熱軋與冷軋，熱軋——價低，強度低；愣呀——價高，強度高，尺寸穩(wěn)定；都需要酸洗。2.規(guī)格尺寸規(guī)格由GB規(guī)定厚度范圍小于4mm，寬度在500—1500mm。薄板：普通碳素結(jié)構(gòu)，用于要求不高不用沖壓容器，鋼號、等。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)，用于要求高需沖壓的容器，鋼號08、10等。第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二.低碳薄鋼板性能及化學成分對性能的影響

1.低碳薄鋼板性能強度、塑性、焊接性；冷彎性，彎折時不裂不段不皺；無氣泡、結(jié)疤、裂紋、類雜；易成型性——杯突試驗；所有薄板需退火后進入市場供制容器。

2.化學成分對薄板性能影響含C量：含C量越高，成型加工性越低要求含

C量0.05%—0.22%

含硅、錳、硫、磷，含量高都不利于成型。第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3.涂料黑鐵皮用一次或二次冷軋低碳鋼板經(jīng)酸洗后表面鈍化或不鈍化作容器內(nèi)外層均涂涂料或油漆。作食品罐（盒）或玻璃瓶蓋。三.幾種常用低碳薄鋼板的牌號和規(guī)格1.制造200L油桶用薄板參照GB選取，一般用2、3號和優(yōu)質(zhì)08、10號，厚度為1.25和1.5mm2.包裝用帶鋼用冷軋不退火（硬性）和退火（軟性）兩種，其規(guī)格與厚度配套。第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)鍍錫薄鋼板——馬口鐵

第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月概念：（1）馬口鐵：即鍍錫薄鋼板，又稱鍍錫板，就是雙面鍍錫的薄鋼板，有熱浸鍍和電鍍兩類（分別稱熱浸鍍錫板和電鍍板）。（2）鍍錫板可在表面施涂料，施涂料的稱涂料鍍錫板（涂料鐵），未施涂料的稱電殼鐵。（3）目前多使用電鍍錫板：因為電鍍比熱浸鍍省錫料，效率和質(zhì)量高，均勻且能生產(chǎn)兩面錫量不同的板，目前90%電鍍錫板用于包裝。（4）用是否經(jīng)軟熔處理后光亮與無光澤鍍錫板制作不同的包裝？

A.光亮或普通光亮鍍錫板——制食品罐或18L方罐的罐身或罐底蓋。

B.無光澤表面馬口鐵用作啤酒和汽水瓶蓋。

C.極粗表面馬口鐵用作罐頭之外的雜罐，馬口鐵的90%用于包裝。第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月一.馬口鐵（鍍錫板）的主要技術(shù)規(guī)范

1.鍍錫原板的成分化學成分間GB699-65和GB700-79，見表10-2.（1）分有三種鋼種，即L、MR、MC，主要指含雜質(zhì)Ni、Cr、Cu、Mo、As情況。其中：L含雜質(zhì)極低，用于深拉和耐腐場合；MC含磷較高，用于要求強度高的場合；MR含雜質(zhì)中等，有害元素比L多，廣泛用于食品罐。（2）馬口鐵除含C、Si、Mn、S和P外，還含有N和Cu，N可使鋼產(chǎn)生時效硬化，塑性和韌性下降，可提高抗拉；Cu可增加延展性和耐腐性。第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2.馬口鐵的鍍錫量——詳見表10-3第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3.馬口鐵板的規(guī)格尺寸罐頭用板：厚度=0.15-0.30mm，常用四種規(guī)格：0.2、0.23、0.25和0.28。我國長寬規(guī)格多為：714.510mm和827.730mm。也有只限寬度的,多為寬:775、800、825、850、875、900、950、975、1000、1025、1050等（1）鍍錫量的單位面積或特定面積上的錫量（）表示，商業(yè)上的鍍錫量用每基箱鍍錫板兩面所鍍錫的質(zhì)量（g）的1/4倍做標號，如每基箱鍍錫量為200G磅的標號為#50，詳見表10-3.

（2）兩面錫厚差的鍍錫量，中間用“/”分開，例如，11.2/5.6分別表示兩面的鍍錫量。（3）馬口鐵有熱鍍與電鍍的鍍錫差別，熱浸鍍錫量為22.4-44.8，電鍍?yōu)?.6-22.4。第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二.馬口鐵（鍍錫板）結(jié)構(gòu)——詳見圖10-1和表10-4圖10-13.各層作用——見表10-4.1.馬口鐵組成：共五層結(jié)構(gòu)——鋼基板、錫鐵合金、錫板、氧化膜、油膜。2.結(jié)構(gòu)圖：第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月表10-4三.馬口鐵（鍍錫板）的性能1.機械性能。馬口鐵性能主要指鍍錫原板（鋼基板）的機械性能：良好的綜合機械性能：抗拉強度，成型性，表面硬度等。.第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月成品成型穩(wěn)定性各向拉伸差異性（軋制方向與垂直方向差異）如翻邊時容器邊上有制耳，需要切除——浪費材料2.耐腐性作為食品或帶水制品的包裝非常重要，馬口鐵五層結(jié)構(gòu)有要求。（1）鍍錫原板決定于鍍錫層和表面處理條件，鍍錫層雜質(zhì)少，耐腐性好，含S高，對飲料有利；酸浸時滯值低，耐腐性好（酸浸時滯值指浸入鹽酸中置換出氫氣為恒定不變時的時間值）。第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）錫層要求錫層全部蓋住鋼基表面；錫層有孔隙而暴露鋼基稱為露鐵點，點多，耐腐性好。（3）錫鐵合金層在鍍錫板錫層和鋼基板之間有一層錫鐵合金層（），是在軟烙操作時形成的，錫層孔隙下由該層保護鋼基，只有該層以破壞時才產(chǎn)生腐蝕。（4）氧化膜有兩種氧化膜：A錫層本身氧化產(chǎn)生的和SnO；B生產(chǎn)時表面處理產(chǎn)生的；前者很穩(wěn)定，后者為鈍化膜，后者有利于抗腐。和SnO越多，抗腐性越低，同時表面雜質(zhì)越多，氧化物越多，耐腐性越低。（5）油層有阻隔和空氣及水分的作用，油層越厚，則抗腐性越好。第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月五.鍍錫板（馬口鐵）發(fā)展方向

1.用低鍍錫代替高鍍錫，用電鍍代替熱浸鍍；

2.推廣應(yīng)用差厚鍍錫板，研制低鍍錫板，提高板強度，減少厚度；

3.替代鍍錫板（用鍍鉻、鍍鎳、鍍銅等比錫價低）。

3.表面性能主要為涂飾性，油膜附著性，錫焊性等。影響涂飾性因素：涂料附著性，涂飾條件，錫板表面狀況。涂膜附著性指板與涂層間的粘合性。錫焊性——焊接效果及強度。四.涂料鍍錫板（涂料馬口鐵）也稱涂料鐵：在鍍錫板上涂布涂料（防止基材變化和氧化）第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)非鍍錫薄鋼板

第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)為五層組成：鋼基板，鉻層，水合氧化鉻層，油膜。目的：錫資源少，錫價高，采用鍍其他金屬。一.鍍鉻薄鋼板又稱無錫薄鋼板，即TFS板，價比馬口鐵低10%左右。性狀：不如馬口鐵，鍍鉻原板與馬口鐵相同，只把鍍錫改為鍍鉻。第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2.性能和應(yīng)用（1）耐蝕性比馬口鐵稍差——特別對強酸強堿而言，但對弱酸（檸檬、乳酸、醋酸及弱堿）有很好保護作用，可用涂層增加耐腐。

(2)對有機涂料的附著性比馬口鐵的附著力大3-6倍。（3）機械性能強度和加工成型性相同于馬口鐵，但鉻層易脆裂。（4）焊接性能不能用錫焊，只能用縫焊或粘焊第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二.鍍鋅薄鋼板又稱白鐵皮，是在低碳薄鋼板上鍍一層0.02mm以上的鋅作為保護。性能：防腐能力強。有熱鍍和電鍍。包裝多用熱鍍鋅板——多為大容量鋼桶。有良好耐腐與卷封性：適于包裝粉、液、漿料。代表性能的內(nèi)容：表面質(zhì)量，機械性能，鍍鋅強度，鋼板不平度和周邊斜度。三.鍍鋁薄鋼板替代馬口鐵的包材。有熱浸法和蒸鍍法制取。性能：價低，抗大氣腐蝕性強，外觀美第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)鋁合金薄板和鋁箔

第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1.優(yōu)點共12點，重點是耐腐、重量輕、美觀、易成型無毒。

2.缺點共5點，價高，較軟等。

1.鋁合金薄板的牌號，化學成分及其尺寸規(guī)格（1）牌號。我國有L（純鋁）LF（防銹鋁）LY（硬鋁）等牌號，各國有不同的規(guī)定。世界上按美國的AA標記法共4位數(shù)：第一位為合金系列，第二位為對雜質(zhì)的特別規(guī)定（原合金的派生）第三位和第四位為鋁純度小數(shù)點之后兩位數(shù)。一.鋁合金薄板用鋁鎂或鋁錳合金板（99%的純鋁不能使用），又稱防銹鋁合金，多用的是鋁合金。第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）化學成分有主填加元素和副填加元素：主填加元素：Cn、Mn、Si、Mg、Zn；副填加元素：Cr、Ni、Pb、Ca、Ti。（3）尺寸規(guī)格2.鋁合金薄板的性能和選用（1）機械性能，鋁合金薄板的機械性能主要取決于化學成分，同時又與生產(chǎn)方法有關(guān)。（2）耐腐性（3）涂飾性（4）鋁合金薄板的選用：

A.牌號；

B.供應(yīng)狀況；

C.調(diào)質(zhì)度及使用要求和加工特點。第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二.鋁箔概念：鋁箔指純度大于99.5%、小于0.2mm的鋁材。一般層合用鋁箔=7-15，容器用=30-130。鋁箔優(yōu)點：遮光性，阻隔性，形狀穩(wěn)定，加工性，適于藥品和食品；鋁箔缺點：不能變載，無法封口，太薄易起針孔和起皺。1.鋁箔分類

4種類別：（1）普通型與高純度型；（2）硬質(zhì)與軟質(zhì)；（3）卷料和片料；（4）獨立使用型與復合使用型。3.鋁箔的質(zhì)量要求重量要求涉及到：單位面積重量（質(zhì)量），厚度透濕度。定性要求：光亮，油斑，平整，皺紋，傷痕，表面壓入物。

2.鋁箔牌號，化學成分及尺寸規(guī)格第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月4.鋁箔機械性能見表10-24；主要有厚度，調(diào)質(zhì)度與抗拉強度之關(guān)系。5.鋁箔的表面加工（1）貼合加工（復合），8紙型復合；（2）著色加工：表面涂布色料；（3）印刷加工，常用凹??；（4）壓花加工，表面壓出花紋。表10-24第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第五結(jié)金屬包裝容器

第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月一.金屬包裝容器的特點

1.優(yōu)點

6大優(yōu)點：阻隔性；電、熱傳導性；延展性；剛性保護性；涂裝印刷性；導磁搬運性。

2.缺點

3大缺點：化學穩(wěn)定性差；體重加工費高；價較高。二.金屬包裝容器的種類與用途

1.種類主要有：罐，軟管，箔制品。

2.具體分法——5種（1）形狀分法（2）材料分法（3）結(jié)構(gòu)與加工工藝分法：三片，兩片罐等（4）開啟方法分法（5）用途分法第26頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月問題三片罐和二片罐條例分析。3.常用罐用途

4.金屬罐規(guī)格的表示方法采用國際通用標準表示金屬罐。例如：圓形罐用內(nèi)徑和外高表示示例，如15267指內(nèi)徑152mm，外高267mm；又如7116指內(nèi)徑72.9mm，外高116mm。第27頁，課件共29