項(xiàng)目2-3：金屬包裝材料及包裝容器 課件

項(xiàng)目2-3金屬包裝材料及包裝容器1.金屬包裝材料的性能特點(diǎn)及分類1.1金屬包裝材料的性能特點(diǎn)（1）具有極佳的阻隔性能

（2）優(yōu)良的力學(xué)性能

（3）優(yōu)良的加工性能

（4）表面裝飾性好

（5）廢棄物可回收利用

（6）原料資源豐富

（7）化學(xué)穩(wěn)定性差

（8）相對(duì)成本較高1.2金屬包裝材料的分類

金屬材料的種類很多，但用于包裝的金屬材料品種并不多，包裝用金屬材料的品種主要有：鋼鐵、鋁、銅、錫、鋅等。其中使用較多的主要是鋼材、鋁材及其合金材料。包裝用金屬材料的形式主要有金屬板材、帶材、金屬絲、箔片等。板材和箔材可按厚度來(lái)區(qū)分，一般將厚度小于0.2mm的稱箔材；大于0.2mm的稱板材。金屬板材和帶材多為厚度小于1mm大于0.2mm的薄板材料。

（1）鋼材

按照表面鍍層成分和用途的不同，鋼質(zhì)包裝材料主要有下面幾種：

①低碳薄鋼板，是指碳含量小于0.25%的薄鋼板，可直接制成金屬容器，表面涂層處理后可用于食品和飲料罐。

②馬口鐵（鍍錫薄鋼板），是一種雙面鍍有純錫的低碳薄鋼板，根據(jù)鍍錫工藝不同，又可分為熱浸鍍錫和電鍍鍍錫板，是制罐的主要材料，大量用于罐頭工業(yè)，也可用來(lái)制作其他非食品罐。

③白鐵皮（鍍鋅薄鋼板），是在低碳鋼板上鍍一層0.02mm以上厚度的鋅保護(hù)層而構(gòu)成。致密的鋅層使鋼板防腐能力大大提高，是制罐材料之一，主要用于制作工業(yè)產(chǎn)品包裝容器。④無(wú)錫鋼板（鍍鉻薄鋼板），是一種雙面鍍有鉻和鉻系氧化物的低碳薄鋼板。作為馬口鐵的替代材料，其耐蝕性和焊接性等均比馬口鐵差，但其價(jià)格低，故大量用于腐蝕性較小的啤酒罐、飲料罐以及食品罐的底蓋等。⑤運(yùn)輸包裝用鋼材。主要用于制造運(yùn)輸包裝用大型容器，如集裝箱、鋼罐、鋼桶等以及捆扎材料。（2）鋁材

鋁材的主要特點(diǎn)是質(zhì)量輕、無(wú)毒無(wú)味、可塑性好，延展性、沖拔性能優(yōu)良，在大氣和水汽中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不生銹、表面潔凈有光澤。鋁材主要用于銷售包裝，很少用在運(yùn)輸包裝上。包裝用鋁材主要以下面幾種形式使用。

①鋁板。為純鋁或鋁合金薄板，是制罐材料之一，可代替部分馬口鐵，主要用于制作飲料罐、藥品管、牙膏管。

②鋁箔。采用純度在99.5％以上的電解鋁板，經(jīng)過壓延制成，厚度在0.2mm以下，一般包裝用鋁箔都是和其他材料復(fù)合使用，作為阻隔層，提高阻隔性能。

③鍍鋁薄膜?；闹饕撬芰夏ず图垙垼谄渖襄兩蠘O薄的鋁層。2.常用金屬包裝材料2.1鐵基包裝材料（1）低碳薄鋼板

低碳薄鋼板是指厚度不大于3mm，碳含量小于0.25%的鋼板。（2）鍍錫薄鋼板

鍍錫薄鋼板（也稱鍍錫板、馬口鐵）是傳統(tǒng)的制罐材料，它有光亮的外觀，良好的耐蝕性和制罐加工性能，易于焊接，適于表面裝飾和印鐵。

（3）鍍鋅薄鋼板

鍍鋅薄鋼板（俗稱白鐵皮）是制罐材料之一，它主要用于制作工業(yè)產(chǎn)品包裝容器。（4）鍍鉻薄鋼板

鍍鉻薄鋼板又稱無(wú)錫鋼板，是鍍錫薄鋼板（馬口鐵）的替代材料，其耐蝕性和焊接性等均比馬口鐵差，但其價(jià)格相對(duì)較低。2.2鋁基包裝材料2.2.1鋁基包裝材料的特點(diǎn)

鋁材是鋼以外的另一大類包裝用金屬材料。近年來(lái)，鋁材在包裝方面的用量越來(lái)越大，鋁質(zhì)包裝材料主要有純鋁板、合金鋁板、鋁箔和鍍鋁薄膜等。

鋁作為包裝材料與其他金屬材料相比還具有如下特點(diǎn)：

（1）密度小。鋁的相對(duì)密度為2.7g/cm3，僅為鍍錫薄鋼板的1/3。

（2）加工性好。

（3）表面性能好。鋁材料表面光澤，光亮度高，不易生銹，易于印刷，具有良好的裝潢效果。

（4）熱傳導(dǎo)率高。鋁的熱傳導(dǎo)率僅次于金、錫、銅，適合于熱加工食品包裝和冷凍食品包裝。

（5）再循環(huán)性能好，再加工能耗低。

（6）應(yīng)用范圍廣。2.2.2常用鋁基包裝材料（1）鋁和鋁合金薄板

鋁罐輕便美觀，外壁不生銹，罐身無(wú)縫隙不泄漏，且由單一金屬制成，保護(hù)性能好，用于魚、肉類罐頭無(wú)硫化斑，用作啤酒飲料罐無(wú)風(fēng)味變化等現(xiàn)象。（2）鋁箔

鋁箔是應(yīng)用于包裝的金屬箔中最多的一種。在包裝中應(yīng)用，鋁箔具有以下特性：

①安全性。金屬鋁無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒，因此鋁箔在食品包裝行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。②機(jī)械特性。一般鋁箔不單獨(dú)使用，而是與其他材料配合或制成復(fù)合材料使用。③針孔特性。一般認(rèn)為鋁箔是無(wú)孔的，然而事實(shí)并非如此。隨著鋁箔厚度的減薄會(huì)出現(xiàn)不同數(shù)量的針孔，并且隨厚度的減小，針孔數(shù)迅速增加。④透濕性。一般地說(shuō)，鋁箔具有優(yōu)良的防濕性能，但是鋁箔的阻濕性和防水性與鋁箔的針孔數(shù)有著密切的關(guān)系。⑤保香性和防臭性。保香性和防臭性是阻濕性之外的重要特性，用于食品包裝尤為必要。⑥光反射性。鋁箔有悅目的銀白色金屬光澤，是鋁箔在包裝中成為重要包裝材料的原因之一，它的熱傳導(dǎo)率很高、散熱性優(yōu)良；⑦化學(xué)特性。鋁箔的原始材料是鋁金屬，一般純度可達(dá)99.4%～99.7%。而制造鋁箔需要的純度應(yīng)在99.7％以上。（3）鋁箔復(fù)合薄膜

鋁箔復(fù)合薄膜屬軟包裝材料，是由鋁箔與塑料薄膜或薄紙復(fù)合而成。常用的塑料薄膜有聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚偏二氯乙烯、尼龍等。鋁箔的厚度多為0.007～0.009mm或0.012～0.015mm，復(fù)合后具有足夠的阻隔作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鋁箔復(fù)合薄膜70％用于食品包裝，17％用于香煙包裝，13％用于藥品、洗滌劑和化妝品包裝等。（4）鍍鋁薄膜

鍍鋁薄膜是鍍金屬薄膜中應(yīng)用最多的一種，此外還有鍍銀、銅、鋅薄膜等。鍍鋁薄膜是采用真空鍍膜法在塑料薄膜或紙張表面鍍上一層極薄的金屬鋁，厚度約30nm。鍍鋁薄膜具有鋁箔復(fù)合材料相同的優(yōu)良性能，但其鋁用量大幅減少，所以成本也隨之減低，目前在許多包裝中已經(jīng)取代了鋁箔復(fù)合材料，例如香煙包裝中的鋁箔紙正在逐步被鍍鋁紙所取代。3.金屬包裝容器

金屬包裝容器與其他包裝容器相比具有更高的力學(xué)性能，抗沖擊能力強(qiáng)，且不易破損，同時(shí)又具有完美的阻隔性能，良好的加工性能，因而被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、輕工等領(lǐng)域。3.1金屬包裝容器分類

金屬包裝容器的分類方法很多，可根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀和容積大小、材質(zhì)等不同分類。3.2金屬罐

金屬罐在金屬包裝容器中所占比重最大，根據(jù)其組成結(jié)構(gòu)可分為三片罐和二片罐，其代表性結(jié)構(gòu)形狀如圖。（1）三片罐

三片罐是由罐蓋、罐底和罐身三個(gè)主要部分連接而成的金屬罐。三片罐根據(jù)罐身接縫處的連接方式又可分為錫焊罐、電阻焊罐、粘結(jié)罐。（2）二片罐

二片罐由于其生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，罐形種類較少，圓形二片罐最為常見。二片沖壓罐最重要的特點(diǎn)是，罐身的側(cè)壁和底部為一整體結(jié)構(gòu)，無(wú)任何接縫，所以具有很多優(yōu)點(diǎn)。

①內(nèi)裝食品衛(wèi)生質(zhì)量高。

②內(nèi)裝物安全。

③包裝裝潢效果好。

④二片沖壓罐與同容積的其它金屬罐相比，具有重量輕、省材料的特點(diǎn)。

⑤成型工藝簡(jiǎn)單。3.3金屬桶

金屬桶在形狀上主要有圓柱形、方形等，其中圓柱形的比較常見，本節(jié)以圓柱形金屬桶為例介紹金屬桶的分類、制造工藝等。

圓形金屬桶常見有以下幾種。（1）開口桶（2）閉口桶（3）鋼提桶

鋼提桶系為方便搬運(yùn)，在桶身上設(shè)有提手的鋼桶，一般鋼提桶的容量較小，按桶蓋形狀可分為全開口緊耳蓋提桶、全開口密封圈蓋提桶、閉口縮頸提桶、閉口提桶3.4金屬軟管

金屬軟管是由塑性、韌性好的金屬制成的管狀包裝容器。其一端折疊壓封或焊接，另一端形成管肩、管頸和管口，擠壓管體可將內(nèi)容物擠出。金屬軟管可以進(jìn)行高溫殺菌。軟管開啟方便，可分批取用內(nèi)裝物，再封性好，未被擠出的內(nèi)裝物被污染機(jī)會(huì)比其他包裝方式少得多。除上述特點(diǎn)以外金屬軟管還具有以下特點(diǎn)：（1）擠出內(nèi)裝物后空氣不易進(jìn)入，可避免由此引起的氧化變質(zhì)和污染問題。（2）具有金屬光澤，產(chǎn)品外觀美觀大方。（3）質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，不易破損。（4）生產(chǎn)效率高