食品包裝第四章

第四章金屬、玻璃、陶瓷包裝材料及容器浙江工商大學(xué)王向陽教學(xué)目標(biāo)了解薄金屬板、鋁箔的包裝性能玻璃的包裝特性及其應(yīng)用陶瓷在食品包裝上的應(yīng)用了解金屬、玻璃、陶瓷容器的制造工藝第一節(jié)金屬包裝材料及容器阻隔性：力學(xué)性質(zhì)：機(jī)械性能：耐高低溫—貨架期長成型加工：高效，>1200罐/min穩(wěn)定性：化學(xué)穩(wěn)定差，不耐酸堿安全衛(wèi)生性：易析出離子，風(fēng)味變化易回收，污染小印刷裝潢：光澤好，易裝飾成本：高—作復(fù)合包裝金屬特點(diǎn)和材料優(yōu)點(diǎn):1)強(qiáng)度高，可適應(yīng)流通過程中的各種機(jī)械振動(dòng)和沖擊。2)阻隔性能優(yōu)異，對(duì)光、氣及水蒸氣的透過率幾乎為零，并且具有保香性能，能夠很好地保護(hù)內(nèi)裝食品。3)易加工成型，可適應(yīng)現(xiàn)代高速生產(chǎn)。目前馬口鐵罐的生產(chǎn)速度可達(dá)1200罐／min。4)表面裝飾性好，具有美麗的金屬光澤，還可印刷色彩鮮艷的圖文，有利于促銷。5)衛(wèi)生安全。金屬包裝容器及其內(nèi)涂料一般均能滿足食品衛(wèi)生、安全要求。包裝廢棄物可以再生利用。

6）資源豐富，能耗和成本也比較低。缺點(diǎn):1)化學(xué)穩(wěn)定性較差，耐酸、堿能力較弱，特別易受酸性食品的腐蝕，所以需要內(nèi)涂層來保護(hù)。較高。常用金屬包裝材料包括：1）鍍錫薄鋼板2）無錫薄鋼板3）低碳薄鋼板4）鋁合金薄板5）鋁箔金屬包裝材料的分類（1）鋼材①鍍錫薄鋼板②鍍鉻薄鋼板③鍍鋅薄鋼板④低碳薄鋼板⑤其它鋼質(zhì)包裝材料（2）鋁材①鋁板②鋁箔③鍍鋁薄膜一、鍍錫薄鋼板簡稱鍍錫板，俗稱馬口鐵，是一種雙面鍍有純錫的低碳薄鋼板。根據(jù)鍍錫工藝不同分為：1）熱浸鍍錫2）電鍍錫板，又分為：①等厚鍍錫板。代碼：E②差厚鍍錫板。代碼：D

鍍錫薄鋼板馬口鐵，tinplate___________________________________油膜氧化膜外內(nèi)錫層錫鐵合金屬鋼基板易與錫作用的：糖水楊梅肉禽類蝦蟹產(chǎn)品玉米等應(yīng)與油料、樹脂復(fù)合(1)鍍錫板的結(jié)構(gòu)鍍錫板由五層構(gòu)成。1）油膜。棕櫚油、棉籽油、癸二酸二辛酯。潤滑和防銹。2）氧化膜。氧化亞錫。防銹防變色防硫化斑。3）錫層。純錫。美觀、易焊、耐腐蝕、無毒。4）錫鐵合金層。錫鐵合金結(jié)晶。耐腐蝕。5）鋼基板。加工性能好，維持強(qiáng)度。(2)鍍錫板的主要技術(shù)指標(biāo)1）鋼基板的成分一般不作規(guī)定。評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有酸浸時(shí)滯值：將剛基板浸入鹽酸時(shí)到溶解反應(yīng)速度恒定時(shí)所需要的時(shí)間（S）。這一時(shí)間為酸浸時(shí)滯值。所含雜質(zhì)越少，該值越小，越耐腐蝕。要求不超過10S。2）厚度和尺寸馬口鐵的厚度和尺寸都是以mm為單位。厚度指鋼基板的厚度，將鍍層厚度忽略不計(jì)，有0.2、0.23、0.25、0.28mm四種。尺寸是指每張馬口鐵板的長度和寬度。寬度775、800、850、875、900、950、1000、1025、1050mm,長度與寬度差200mm內(nèi)任意選用。制罐廠根據(jù)制罐的要求選擇適當(dāng)?shù)暮穸?，并且根?jù)最佳材料利用率來選擇板的長度和寬度。(2)鍍錫板的主要技術(shù)指標(biāo)3）鍍錫量鍍錫量是表示錫層厚度的指標(biāo)，用每平方米鋼基板上所鍍錫的質(zhì)量來表示。鍍錫量越高，耐腐蝕性能越好，但成本也越高。用戶要根據(jù)罐的用途、保存時(shí)間以及制罐方法等不同情況正確選擇鍍錫量?？梢赃x用兩面不同鍍錫量的差厚鍍錫板，既能滿足罐內(nèi)的耐腐蝕要求，又能適當(dāng)降低成本。鍍錫量標(biāo)號(hào)是以每基箱鍍錫質(zhì)量(以磅為單位)的100倍來表示。標(biāo)號(hào)越大，說明渡錫越厚。(2)鍍錫板的主要技術(shù)指標(biāo)4）表面精整表面精整由鋼基板的結(jié)構(gòu)紋理和鍍層是否經(jīng)過軟熔來區(qū)別。

a．光亮表面，代碼G采用光亮表面的基板，電鍍后期進(jìn)行軟熔處理。這種馬口鐵外表光亮，具有較好的耐蝕性，應(yīng)用廣泛。

b．石紋表面，代碼S經(jīng)過特殊處理，表面有方向性的條狀紋路的基板，電鍍后期進(jìn)行軟熔處理。具有較好的耐蝕性，印涂性能特別好，加工過程不易擦傷，觸摸不留手印。(2)鍍錫板的主要技術(shù)指標(biāo)4）表面精整c．銀光表面，代碼M鋼基板要經(jīng)過特殊的噴丸處理，表面粗糙。電鍍后期進(jìn)行軟熔處理，得到銀光表面。d．無光澤表面，代碼M采用經(jīng)過噴丸處理，表面粗糙的鋼基板，但在電鍍后期不進(jìn)行軟熔處理，表面呈灰白色，無光澤。根據(jù)需方要求，可生產(chǎn)任意一種。如無具體要求，按光亮表面供貨。(2)鍍錫板的主要技術(shù)指標(biāo)5）調(diào)質(zhì)度調(diào)質(zhì)度是用來表示渡錫板綜合機(jī)械性能的一種指標(biāo)，常以材料的洛氏表面硬度HR30T值來表示。符號(hào)用“T”加數(shù)字構(gòu)成，如“T57”等。數(shù)值越大，硬度越高，抗拉強(qiáng)度也越大，而伸長率越小。

生產(chǎn)方法ISO國際標(biāo)準(zhǔn)美國AISI標(biāo)準(zhǔn)日本JIS標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度（kPa）成形性能用途特點(diǎn)類別HR30T類別HR30T類別HR30T箱式退火T50≤52T1≤52T－149±3330軟，塑性很好，適于拉深或多次拉深深度大、形狀復(fù)雜之容器較深的二片罐不變薄拉深罐罐身T5252±4T250～60T－253±3350拉深性能中等，稍有剛性蓋子、圓環(huán)、螺旋蓋一次拉深罐（如魚罐）----T－2-1／255±3-一般用途-T5757＋4/－3T354～60T～357±3370一般用途，只能用于淺的拉深三片罐罐身，罐頭底蓋，大直徑瓶蓋，王冠蓋T6161±4T458～64T－461±3415一般用途，剛性稍高剛性好的三片罐罐身、罐底、蓋、較大容器T6565＋3/－4T562～68T—565±3450剛性高，能抗壓塌剛性好的三片罐罐身、罐底蓋T7070＋3/－4T667～73T—670±3530剛性很強(qiáng)啤酒或充氣飲料罐罐底蓋連續(xù)退火CA6161±4T．4CA58～64T－4－CA61±3410拉深性能中等，綜合性能好瓶蓋、三片罐罐身和罐底、蓋CA6565＋5/－4T．5CA62～68T－5－CA65±3425一般用途三片罐罐身、罐底、蓋CA7070＋3/－4T．6CA67～73T－6－CA70±3530剛性很高啤酒或充氣飲料罐罐底、蓋(3)鍍錫板的耐蝕性耐蝕性是鍍錫板最重要的性能。食品含有硝酸鹽、亞硝酸鹽、草酸鹽、硫化物、花色素之類的物質(zhì)。這些物質(zhì)會(huì)促進(jìn)罐頭內(nèi)壁腐蝕。如果罐中殘留較多的氧氣，則會(huì)加快腐蝕速度。鍍錫板大量用作食品罐頭容器。應(yīng)視食品的特點(diǎn)選用具有較好耐蝕性的鍍錫板。酸性條件下鐵的溶出值與鍍錫板的耐腐蝕性有密切關(guān)系，鐵溶出值越低，耐腐蝕性越好，一般要求鐵溶出值小于20ug。(3)鍍錫板的耐蝕性

涂料：在罐內(nèi)壁必須涂上一層涂料，使內(nèi)裝食品和鍍錫板分開，以減少它們之間的反應(yīng)，從而保證食品質(zhì)量和延長保質(zhì)期。涂料是一種有機(jī)化合物，主要成分是油料和樹脂，其次是顏料和增塑劑、稀釋劑等助劑。國內(nèi)目前罐頭內(nèi)壁涂料主要有214#抗酸涂料、耐深沖涂料、啤酒飲料專用涂料等。(3)鍍錫板的耐蝕性涂料必須：1）無毒、無臭、無味，不影響食品的風(fēng)味和色澤；2）涂膜致密，基本無孔隙，耐腐蝕性好；3）涂膜在經(jīng)受沖擊、折疊、彎曲等加工時(shí)不脫落；4）高溫焊接時(shí)不變焦脫落，無有害物溶出。(3)鍍錫板的耐蝕性1）含蛋白質(zhì)豐富的水產(chǎn)、家禽和肉類罐頭應(yīng)選用抗硫涂料。蛋白質(zhì)受熱分解產(chǎn)生硫化氫會(huì)腐蝕罐壁。2）午餐肉等易粘罐的食品，為使其容易倒出可選用防粘涂料。3）含花青素的水果易使錫離子溶出，因此櫻桃、楊梅等罐頭可采用一般性涂料來阻隔水果與罐壁接觸，以防止因金屬離子溶出而使水果罐頭褐變或變色。4）酸性較強(qiáng)的番茄醬等應(yīng)選用抗酸性涂料。二、無錫薄鋼板無錫薄鋼板有鍍鉻板、鍍鋅板、低碳薄鋼板。1）鍍鉻板，又稱TFS，是表面鍍有鉻和鉻的氧化物的低碳薄鋼板。其抗腐蝕性能比馬口鐵稍差，使用前必須在內(nèi)外層涂涂料。對(duì)有機(jī)涂料的附著力特別好，比馬口鐵高3-6倍。適于制造罐底蓋和二片拉深罐。罐的接縫必須采用縫焊法或粘接法連接。2）低碳薄鋼板是指含碳量小于0.25％的薄鋼板，經(jīng)過剪裁、成型和連接，可直接制成金屬容器。其優(yōu)點(diǎn)是貨源充足、成本低、加工性好，制成的容器有足夠的剛度和強(qiáng)度。鍍鉻薄鋼板無錫鋼板TFS，tin-freesteel____________________________油膜水合氧化鉻層外內(nèi)金屬鉻層鋼基板不耐強(qiáng)酸堿腐蝕應(yīng)與有機(jī)涂料復(fù)合三、鋁質(zhì)包裝材料鋁是輕金屬，比重僅2.7g／cm3。作為包裝材料，鋁按厚度被分為3類：鋁膜(0～20um)鋁箔(20～350um)鋁板(>350um)。鋁質(zhì)包裝材料鋁板———鋁箔優(yōu)點(diǎn)：表面性能優(yōu)異：光澤、熱輻射熱傳導(dǎo)：可熱、冷凍多次壓延作復(fù)合包裝鋁質(zhì)包裝材料優(yōu)點(diǎn)：表面性能優(yōu)異：光澤、熱輻射熱傳導(dǎo)：可熱、冷凍質(zhì)量輕成型性：壓延阻隔性：水、氣、味、光再循環(huán)性缺點(diǎn)：耐腐蝕性差：Ph:4.8—8.5焊接性差：強(qiáng)度低：易變形、易刮傷(一)鋁的優(yōu)缺點(diǎn)

1．優(yōu)點(diǎn)1）鋁箔和鋁板可以認(rèn)為是絕對(duì)密封的，包括對(duì)光線、油和氣味物質(zhì)的密封；2）機(jī)加工性能和變形性能好，軟化回火鋁膜的回彈量很??；3）印刷性能良好；4）抗撕裂強(qiáng)度和抗繼續(xù)撕裂強(qiáng)度很小，很容易開啟鋁箔容器蓋；5）鋁膜和鋁箔表面純凈、光潔，有很高的熱輻射反射能力；(一)鋁的優(yōu)缺點(diǎn)6）有良好的高溫和低溫穩(wěn)定性，而且熱傳導(dǎo)性能良好；7）封口嚴(yán)密的鋁箔容器可以防止昆蟲侵害；8）剛性好，容器壁厚度低；9）無毒，無嗅，無味，食品的衛(wèi)生指標(biāo)即使在高溫殺菌后也絲毫不會(huì)受到鋁的影響；10）包裝垃圾量很小；11）鋁容器中的無菌包裝食品不會(huì)出現(xiàn)硫化變色；11）比鋼輕得多等。(一)鋁的優(yōu)缺點(diǎn)2．缺點(diǎn)

1）厚度小于12um的光潔鋁膜有孔隙。包裝時(shí)的折疊作業(yè)可能導(dǎo)致孔隙裂紋，尤其在十字交叉的銳角折痕處容易出現(xiàn)孔隙裂紋。2）易腐蝕，尤其易受堿性物質(zhì)的腐蝕；3）鋁的強(qiáng)烈熱輻射反射性能對(duì)食品的烹調(diào)、焙烤和煎炸是不利的。鋁質(zhì)容器中的菜肴很難在微波爐中加熱；4）不能焊接；5）光滑鋁膜延伸率很低。鋁箔鋁箔是一種由工業(yè)純鋁板經(jīng)多次壓延而制成的可撓性金屬箔材。包裝用鋁箔的厚度均在0.200mm以下。根據(jù)壓延后熱處理程度的不同，鋁箔可分為兩種：1）軟質(zhì)2）硬質(zhì)鋁箔優(yōu)點(diǎn)：1）鋁箔表面具有銀白色的金屬光澤，并且通過印刷裝潢可使其更具良好的展示效果。2）鋁箔對(duì)水、水蒸氣、各種氣體、芳香物質(zhì)和光線具有高阻隔性，可防止內(nèi)容物吸潮、氧化變質(zhì)，不易受微生物和昆蟲的損害，因此可用于防霉、防菌、防蟲害包裝。3）鋁箔可以耐高溫蒸煮和其他熱加工，并且具有很好的耐低溫性能，適用于冷凍包裝。4）鋁箔易于加工，適宜于自動(dòng)包裝機(jī)械使用，便于印刷、層合、壓花等。鋁箔缺點(diǎn)：1）耐折性差，易起皺，2）抗破裂強(qiáng)度較低，不能受力。所以一般不單獨(dú)使用，要與紙、塑料等制成復(fù)合材料，使上述缺點(diǎn)得到改善和補(bǔ)償。鋁箔使用特點(diǎn)1）鋁箔阻隔性主要取決于箔材的厚度。厚度越小，產(chǎn)生針孔的可能性就越大，阻隔性越差。而厚度的增加又會(huì)增大成本。實(shí)踐表明，厚度為9～12um的鋁箔是最實(shí)用的復(fù)合包裝用箔材。2）如果食品只需防止光線損害，或食品不需要防止氧氣滲入或?qū)Πb材料的氧氣透過率要求不高的話，可以采用較薄的和多孔的鋁膜做包裝基材。3）鋁箔經(jīng)復(fù)合、印刷、著色、壓花等二次加工后，包裝性能得到大大提高，被大量用于食品包裝領(lǐng)域。如PET／AL／CPP可制作蒸煮袋，涂有PE等熱封膠且預(yù)印的鋁箔復(fù)合材料可用作杯、盒、盤等封口的蓋材。鋁箔鋁膜和鋁箔的使用：甜食和香煙常用7um鋁膜包裝，濃奶酪用9～15um鋁膜包裝，牛奶瓶蓋用40-65um鋁箔制造，凍藏方便食品和食堂、飯店用果醬的輕型容器用80～150um鋁箔制造。(二)鋁膜復(fù)合材料

目的：發(fā)揚(yáng)鋁膜的優(yōu)點(diǎn)、克服鋁膜的缺點(diǎn)，特別是提高鋁膜的抗腐蝕能力。1．涂漆與空氣接觸時(shí)，鋁膜表面有極薄的氧化鋁膜，但其保護(hù)作用很弱。所以在鋁膜上至少要涂一層硝化纖維漆或PVC(聚氯乙烯)漆。保護(hù)漆的單位面積比重約在1～2g／m2時(shí)可以抑制冷凝水和空氣中多種腐蝕性成分。實(shí)踐中鋁箔的烤漆厚度采用100um。食品包裝鋁膜常用的烤漆為烘烤溫度在260～300C之間可高溫殺菌的環(huán)氧-酚-樹脂漆。用于啤酒和碳酸飲料的鋁罐采用乙烯基樹脂漆。

鋁膜復(fù)合材料2．鋁膜與紙、紙板或有機(jī)玻璃組成復(fù)合材料：復(fù)合材料特點(diǎn)：1）具有良好的光線、氣體和水蒸氣密封性能，2）具有良好的機(jī)加工性能，3）有良好的熱合性能，4）如果鋁膜原來有孔隙，復(fù)合還能提高其氣體和水蒸氣密封性能。5）正確選擇復(fù)合基材能大大提高復(fù)合材料的延伸率。鋁膜復(fù)合材料制造：1）鋁膜與紙復(fù)合時(shí)，將含水粘合劑涂覆在鋁膜上，再復(fù)合紙后干燥。2）鋁膜與塑料薄膜復(fù)合時(shí)，須將涂了含水粘合劑的鋁膜進(jìn)行預(yù)干燥，整個(gè)復(fù)合過程始終對(duì)復(fù)合材料施加壓力負(fù)荷和熱負(fù)荷。鋁膜復(fù)合塑料常用的鋁膜復(fù)合塑料為：1）有機(jī)玻璃2）PA(聚酰胺)3）PETP(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂)4）LDPE5）PP。將鋁膜做復(fù)合材料中間層，會(huì)大大減少折疊時(shí)產(chǎn)生裂紋的危險(xiǎn)。(三)應(yīng)用范圍

在歐洲，食品包裝工業(yè)鋁的使用量約占食品包裝材料總使用量的10％～15％。常用于制造：1）啤酒桶、易開罐、螺旋瓶的蓋；2）罐杯形容器的易開蓋、鋁管、兩片罐。3）制造復(fù)合膜。50um鋁箔與20umOPP復(fù)合后可進(jìn)行拉深作業(yè)。對(duì)機(jī)械包裝作業(yè)而言，鋁膜回彈量極其微小的優(yōu)點(diǎn)是不可缺少的。(三)應(yīng)用范圍含鋁復(fù)合材料，例如：LDPE／鋁／LDPE或LDPE／紙／鋁／LDPE已開始被用來代替鋁箔制造鋁罐和軟鋁管。包裝保存期限較短的食品時(shí)，可以采用金屬噴鍍塑料薄膜。含鋁復(fù)合材料的抗腐蝕比鍍錫薄板罐頭要低很多，例如：PETP／鋁／PETP／LDPE復(fù)合薄膜制造的容器適于包裝腐蝕性食品如檸檬原汁。采用塑料涂層鋁罐包裝某些高溫殺菌食品如茄汁鯡魚時(shí)，包裝材料的腐蝕速度比鍍錫薄板罐頭低得多。(三)應(yīng)用范圍蒸煮袋：尼龍/Al/PE多層復(fù)合袋：兩層或多層—保香、防潮利樂包：PE/紙/PE/Al/PE—抗?jié)B透、剛性裹包：糖果、巧克力(三)應(yīng)用范圍罐類液體食品：煉乳、乳脂、果醬、小罐頭、黃油等的包裝容器；非常容易受到氧氣損傷的食品：即食土豆粉、細(xì)磨速溶咖啡、UHT牛奶、果汁等的包裝袋和包裝紙盒；可高溫殺菌的方便食品包裝袋和輕型包裝容器等。

(四)鋁的腐蝕

由于食品對(duì)鋁的腐蝕損傷比鍍錫薄板小得多，所以有關(guān)鋁的腐蝕成因及其抑制辦法的研究也就少得多。腐蝕鋁的因素：1）pH值2）鹽3）各種有機(jī)陽離子4）色素中的花青素苷和葉綠素5）磷酸鹽和硝酸鹽（番茄汁）。但淀粉有抑制鋁的腐蝕的作用。(四)鋁的腐蝕含鋁復(fù)合材料在任何情況下都不能完全抑制鋁的腐蝕，因此人們有可能低估食品導(dǎo)致鋁制容器腐蝕的危險(xiǎn)。1）未處理過的鋁很少直接用作食品包裝材料。若要避免產(chǎn)生鋁腐蝕，就不能破壞鋁表面的穩(wěn)定的、附著牢固的鈍化氧化膜。

2）食品包裝用鋁一般要在經(jīng)陽極處理產(chǎn)生的氧化層上添加烤漆層、熱合漆層或OPP薄膜。如果外層復(fù)合材料有孔隙，或腐蝕性成分經(jīng)外層復(fù)合材料滲入到鋁的表面，鋁表面的氧化層就會(huì)被破壞，不再適用于強(qiáng)酸(pH<4.2)高鹽食品和調(diào)味料。(四)鋁的腐蝕1）在強(qiáng)酸環(huán)境(pH<4.5)中，例如在與大黃原汁、朱欒原汁、檸檬原汁、柑橘原汁、紅醋栗原汁、黑醋栗原汁、葡萄原汁、蘋果原汁或梨原汁等食品接觸時(shí)，鋁是不穩(wěn)定的。2）在強(qiáng)堿環(huán)境(pH>8.5)中，鋁是不穩(wěn)定的。3）在-18℃時(shí)，凍藏食品的某些成分如檸檬酸、醋酸和各種鹽都能引起明顯的鋁腐蝕。4）用未涂漆的鋁制容器包裝焙烤點(diǎn)心，也會(huì)出現(xiàn)或多或少的腐蝕斑點(diǎn)。5）硫化處理過的葡萄干也會(huì)使鋁產(chǎn)生腐蝕斑點(diǎn)。(四)鋁的腐蝕菠菜、豆角、蘆筍和蘿卜能腐蝕未涂漆的鋁，因此必須用上漆鋁罐頭包裝。番茄汁和芥末調(diào)味料對(duì)鋁的腐蝕性特別大，所以必須采用雙層涂漆或用PE復(fù)層的鋁罐頭。果醬的含糖量比糖水水果高得多，所以對(duì)鋁的腐蝕性也就小得多。用涂漆鋁罐頭包裝碳酸飲料和肉食品時(shí)，建議采用無氧充填作業(yè)，在任何情況下氧氣的存在都是不利的。四、金屬包裝容器（一）

金屬罐的分類、結(jié)構(gòu)規(guī)格1、

金屬罐分類：1）結(jié)構(gòu)：兩片罐和三片罐2）形狀：圓罐和異形罐3）工藝：壓接罐、粘接罐、電阻焊罐，淺沖罐、深沖罐、深沖減薄拉深罐。（一）

金屬罐的分類、結(jié)構(gòu)規(guī)格2、

金屬罐結(jié)構(gòu)，三片罐（圖）、兩片罐。三片罐：是由罐身、罐蓋、罐底三部分組成。罐身有接縫，罐身與罐蓋罐底卷封。二片罐：是罐身與罐底為一體的金屬罐，沒有罐身接縫，只有一道罐蓋與罐身卷封線，密封保護(hù)性比三片罐好。罐蓋結(jié)構(gòu)膨脹圈作用：1）增強(qiáng)強(qiáng)度，2）適應(yīng)冷熱加工的熱脹冷縮，3）顯示食品是否敗壞。罐內(nèi)食品結(jié)成塊狀、頂隙較小、真空度較低的如午餐肉、帶骨肉用罐的罐蓋膨脹圈強(qiáng)度應(yīng)大些；湯汁多、頂隙大、真空度高的食品用罐罐蓋膨脹圈應(yīng)有較好的塑性。三片罐的罐蓋：普通蓋易拉蓋：易拉蓋的蓋面上有刻痕和拉環(huán)。金屬罐的分類、結(jié)構(gòu)規(guī)格

3、罐型和規(guī)格金屬罐按外形不同分為八類：1）圓罐編號(hào)：按照內(nèi)徑、外高2）沖底圓罐2003）方罐3004）沖底方罐4005）橢圓罐5006）沖底橢圓罐6007）梯形罐7008）馬蹄形罐8003、罐型和規(guī)格圓罐：內(nèi)徑開頭1~2位，5（52mm）、6（65mm）、7（73mm）、8（83mm）、9（97mm）、10（105mm）、15（153mm）三位數(shù)：第三位表示外高：539（外高39mm）四位數(shù)：后三位表示外高：9121（外高121mm）五位數(shù)：后三位表示外高：15267（外高267mm）其它罐型：第一位為編號(hào)，后兩位表示尺寸規(guī)格。沖壓圓罐：201：內(nèi)徑153mm，外高30mm，202：內(nèi)徑83mm，外高57mm203：內(nèi)徑73mm，外高42mm204：內(nèi)徑52mm，外高37mm（二）

金屬罐的制造1、三片罐的制造：1）電阻焊三片罐（少錫、鉛等污染）。2）壓接三片罐（普遍）。3）黏接三片罐（有機(jī)粘合劑，不能高溫殺菌）電阻焊三片罐制造（二）

金屬罐的制造2、兩片罐的制造：1）沖拔罐（DWI罐）：也稱變薄拉伸罐，長徑比2：1（5：1），壁很薄，用于有氣的飲料。鋁和馬口鐵均可。只有圓形罐。TFS（鍍鉻板）不可。（二）

金屬罐的制造2）深沖罐（DRD罐）：也稱淺拉伸罐。多次沖壓而成。深沖罐的特點(diǎn)是壁厚均等，強(qiáng)度剛性好，因而它適應(yīng)的包裝范圍廣。它的長徑比一般為1．5：1，制罐設(shè)備成本較低，罐形規(guī)格尺寸更易適應(yīng)不同的包裝需要。深沖罐適用的材料主要是TFS板和馬口鐵板，它的形狀可以是圓型，也可以是異型，主要用于加熱殺菌食品的包裝。(三)金屬罐的質(zhì)量檢查空罐質(zhì)量檢測(cè)的主要內(nèi)容包括：1）機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試：跌落強(qiáng)度、耐壓縮強(qiáng)度、耐內(nèi)應(yīng)強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度等；2）化學(xué)性能測(cè)試：耐銹蝕能力、耐侵蝕能力等；3）密封性能測(cè)試：氣密性試驗(yàn)、泄漏試驗(yàn)、封口密封性檢測(cè)等；4）表面質(zhì)量檢測(cè)：漆膜附著力、涂層耐沖擊性、彎曲強(qiáng)度和外觀等。（三）金屬罐的質(zhì)量檢查1．空罐的一般性檢測(cè)主要有空罐尺寸、罐內(nèi)壁涂料層及罐身接縫等項(xiàng)，具體要求如下：(1)罐高及容量應(yīng)符合規(guī)定；(2)罐內(nèi)涂料層刮傷的程度及補(bǔ)涂質(zhì)量的檢查；(3)三片罐罐身接縫應(yīng)有足夠的強(qiáng)度：采用罐身接縫的撕裂試驗(yàn)、翻邊試驗(yàn)檢查接縫，不允許接縫有斷裂、剝離現(xiàn)象。（三）金屬罐的質(zhì)量檢查2．二重卷邊封口質(zhì)量檢查此項(xiàng)也適用于空罐二重卷邊封口質(zhì)量檢查。(1)卷邊的厚度、寬度應(yīng)均勻且符合規(guī)定要求。其主要尺寸：卷邊厚T：卷邊寬W：埋頭度C：(2)卷邊外觀應(yīng)平整、光滑，不允許出現(xiàn)波紋、折疊、快口、切罐、突唇、牙齒、假卷、斷封及密封膠擠出等現(xiàn)象，以免影響罐的密封性及外觀。（三）金屬罐的質(zhì)量檢查(3)二重卷邊密封性檢測(cè)1）外觀檢查卷邊質(zhì)量：剔除有明顯卷封缺陷的罐。2）卷邊內(nèi)部檢查：對(duì)金屬罐二重卷邊進(jìn)行解剖檢測(cè)，并測(cè)定卷邊的疊接率、緊密度和接縫蓋鉤完整率以確定卷邊的密封性。這對(duì)罐的密封性有重要影響。（三）金屬罐的質(zhì)量檢查1）疊接率(OR)：為卷邊蓋鉤和身鉤相互重疊的程度。

OR=（BH+CH+1.1tc-W）/（W-2.6tc–1.1tb）*100%，

疊接率一般要求OR>50％，疊接率越高卷邊密封性越好。（三）金屬罐的質(zhì)量檢查2）緊密度(TR)：為卷邊的蓋鉤部分因出現(xiàn)皺紋而影響蓋鉤、身鉤緊密接合的程度。蓋鉤出現(xiàn)皺紋的程度用皺紋度WR=WH/CH(％)表示，皺紋度分為四級(jí)：0級(jí)——基本無皺紋，卷邊密封性高；1級(jí)——WR<25％，密封一般；2級(jí)——WR=25％～50％，卷邊較松；3級(jí)——WR>50％，卷邊松，易滲漏。卷邊緊密度TR=1—WR％，一般要求TR>50％。（三）金屬罐的質(zhì)量檢查3）蓋鉤完整率(JR)：表示外觀突唇缺陷處蓋鉤下垂程度對(duì)卷邊密封性的影響。蓋鉤下垂度(ID)為ID=bh/CH(％)。蓋鉤完整率JR=1-ID(％)，JR值越大，表示卷邊密封性越好，一般JR>50％。二重卷邊封口質(zhì)量檢查封口質(zhì)量缺陷（三）金屬罐的質(zhì)量檢查3．其他項(xiàng)目檢查(1)空罐耐壓性檢查空罐要求在一定的氣、水內(nèi)壓作用下和一定的真空度外壓作用下不變形，不泄漏。鋁質(zhì)二片罐應(yīng)能承受足夠的軸向壓力。(2)空罐的檢漏空罐在真空檢漏試驗(yàn)機(jī)上，在真空度為59985Pa(450mmHg)條件下，持續(xù)10min，檢查空罐是否有泄漏現(xiàn)象。（三）金屬罐的質(zhì)量檢查(3)易開蓋質(zhì)量檢查對(duì)易開蓋進(jìn)行耐壓強(qiáng)度、蓋啟破力、蓋全開力、開啟可靠性等檢查。應(yīng)保證易開蓋有足夠的強(qiáng)度，同時(shí)又易于將蓋開啟，方便使用。

(四)其他金屬容器

1．金屬軟管。主要由鋁質(zhì)材料制成，內(nèi)壁有涂料?？梢赃M(jìn)行高溫殺菌、開啟方便、再封性好，可以分批取用食品，未擠出食品受污染機(jī)會(huì)少。適用果醬、果凍、調(diào)味品等半液體黏稠食品。2．金屬桶。容積比較大的金屬容器。容積一般30~200L，主要用于食品原料及中間產(chǎn)品的貯運(yùn)包裝。具有密封性能好，強(qiáng)度高，耐熱、耐壓、耐沖擊、包裝可靠，可以重復(fù)利用。主要低碳鋼板制作，內(nèi)有環(huán)氧類、乙烯類樹酯涂料。小口桶用于油類食品，大口桶用于塊狀、粉狀、漿狀食品。(四)其他金屬容器3．鋁箔容器指以鋁箔為主體材料制成的剛性、半剛性或軟性容器。(1)皺壁鋁箔容器指用稍硬鋁合金箔沖壓落料、起皺拉深制成的有折疊側(cè)壁的容器。可分為兩種：淺盒無蓋容器，淺盒有蓋容器。有蓋鋁箔容器的蓋為紙或塑料膜，將蓋插入容器口的折疊槽內(nèi)蓋封，由于容器易變形而不能保證完全密封，所以這種容器主要用于冷凍食品或流通期限很短的方便食品包裝。

鋁箔容器(2)光壁鋁箔容器容器口水平的凸緣平滑，容器內(nèi)及凸緣表面涂有熱塑性樹脂。帶涂料的容器蓋與容器凸緣熱壓封合形成可靠密封包裝。這種容器適用于100℃以下殺菌的食品(如果醬等)的包裝。(3)鋁箔復(fù)合膜蒸煮袋是鋁箔復(fù)合膜制成的軟性袋式包裝容器，具有金屬罐及塑料袋的包裝優(yōu)點(diǎn)，包裝食品可進(jìn)行120度左右蒸煮加熱殺菌，可替代剛性的玻璃罐、金屬罐而成為“軟罐頭”，是目前用于高溫殺菌食品包裝最具發(fā)展前景的包裝容器。(五)金屬包裝制品的發(fā)展方向

發(fā)展方向原材料：薄、省、精熱鍍—電鍍等厚鍍—差厚鍍技術(shù)革新：錫焊—電阻焊—激光焊產(chǎn)品創(chuàng)新：省料、高效1．原材料的改進(jìn)鍍錫薄鋼板生產(chǎn)從剛開始的熱鍍錫發(fā)展到電鍍錫，從等厚鍍錫到差厚鍍錫(板兩面的鍍錫量不相等)，近年來又開發(fā)了無錫鋼板(TFS)，其目的都是為了節(jié)約貴重金屬錫而降低成本。另外，隨著冶煉技術(shù)和軋鋼技術(shù)的進(jìn)步，所產(chǎn)鋼板越來越薄，制成的容器也越來越輕。(五)金屬包裝制品的發(fā)展方向2．制罐技術(shù)的進(jìn)步傳統(tǒng)馬口鐵三片罐的加工使用錫焊法，由于所用焊料中含有害重金屬而被淘汰，目前三片罐一般采用電阻焊。然而對(duì)于某些新的、價(jià)格低廉的材料，如TFS板，電阻焊效果不佳，正研究采用激光焊；國際上二片罐的制作技術(shù)發(fā)展更快，減少了罐身的搭接寬度而更加節(jié)省材料。(五)金屬包裝制品的發(fā)展方向3．改進(jìn)老產(chǎn)品、開發(fā)新品種飲料罐一般都是圓柱形，為適用較小的易開蓋容器，降低整個(gè)容器的成本，現(xiàn)大部分飲料罐已改為縮頸罐。第二節(jié)

玻璃、陶瓷包裝材料及容器歷史悠久，很常用的包裝容器。1）優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性好、高阻隔性、高透明性、表面硬度好耐壓、衛(wèi)生安全、耐熱、便于回收。2）缺點(diǎn)：易碎、易損、質(zhì)量過大等。玻璃的定義及分類廣義包括：無機(jī)玻璃和有機(jī)玻璃兩大類。這里玻璃指無機(jī)玻璃。定義：介于晶態(tài)和液態(tài)之間的一種特殊狀態(tài)，由熔融體過冷而得，其內(nèi)能和構(gòu)形熵高于相應(yīng)的晶態(tài)，其結(jié)構(gòu)為短程有序和長程無序。玻璃的命名由兩種以上玻璃形成體氧化物組成的玻璃，以其含量多少來命名。舉例：在SiO2,B2O3,Al2O3作玻璃形成體構(gòu)成的玻璃中，如果氧化物含量SiO2>B2O3>Al2O3叫做鋁硼硅酸鹽。組成及分類：元素玻璃鹵化物玻璃氧化物玻璃：工業(yè)生產(chǎn)的商品玻璃的主要品種。硫?qū)俨ＡУ纫?、瓶罐玻璃的化學(xué)組成及包裝特性

玻璃的化學(xué)組成：大多數(shù)玻璃容器的材料屬于鈉-鈣-硅，主要為Na2O、CaO、SiO2等。SiO2為玻璃形成體，構(gòu)成玻璃的網(wǎng)絡(luò)骨架。Na2O促進(jìn)硅砂的熔化，主要起助熔劑的作用。CaO增進(jìn)玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，降低硅酸鈉的結(jié)晶傾向，起穩(wěn)定劑作用。除此之外，玻璃容器成分中還常常含有AL2O3、MgO和BaO等氧化物。1、晶體與玻璃2、Na2O-CaO-SiO2系玻璃結(jié)構(gòu)3、普通玻璃結(jié)構(gòu)普通玻璃組成含有Na2O（12%~16%），CaO（6%~12%），SiO2（66%~75%），還有少量Al2O3,MgO等氧化物，屬鈉鈣系玻璃。（一）密度決定于:

1、構(gòu)成玻璃的原子質(zhì)量

2、也與原子的堆積及配位數(shù)有關(guān)。

3、玻璃結(jié)構(gòu)緊密，密度增大。反之，則降低。各類玻璃密度相差甚大：密度最小的石英玻璃為2.21g/cm3

含有大量氧化鉛的重燧石玻璃密度達(dá)6.5g/cm3

普通玻璃密度在2.5g/cm3左右（二）硬度硬度是固體材料抵抗另一種固體深入其內(nèi)部而不產(chǎn)生殘余形變的能力。玻璃的硬度主要決定于原子半徑、電荷大小及堆積密度。（三）機(jī)械強(qiáng)度玻璃是一種脆性材料，其機(jī)械強(qiáng)度一般用耐壓、抗張、抗沖擊強(qiáng)度等表示。分理論強(qiáng)度和實(shí)際強(qiáng)度。玻璃瓶罐容器的包裝強(qiáng)度包括拉伸強(qiáng)度、內(nèi)壓強(qiáng)度、熱沖擊強(qiáng)度、機(jī)械沖擊強(qiáng)度、垂直荷重強(qiáng)度和水錘強(qiáng)度等。(1)拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度也稱抗拉強(qiáng)度。玻璃瓶、罐的包裝強(qiáng)度設(shè)計(jì)以拉伸強(qiáng)度為準(zhǔn)。玻璃瓶罐容器的包裝強(qiáng)度(2)內(nèi)壓強(qiáng)度指容器不破裂所能承受的最大內(nèi)部壓應(yīng)力。其大小主要取決于玻璃原材料、瓶罐結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)工藝等因素。壁厚小、直徑大、內(nèi)壓強(qiáng)度小。圓形截面能承受的內(nèi)壓強(qiáng)度最高。對(duì)包裝啤酒、汽水等含氣飲料瓶罐的內(nèi)壓強(qiáng)度要求較高。玻璃瓶罐容器的包裝強(qiáng)度(3)熱沖擊強(qiáng)度指玻璃容器耐受冷熱溫度劇變不破碎的能力。熱應(yīng)力的大小受溫差值和容器壁厚的影響。壁厚差異大的容器，易受熱沖擊危害。玻璃瓶罐容器的包裝強(qiáng)度(4)機(jī)械沖擊強(qiáng)度指玻璃容器承受外部沖擊不破碎的能力。在瓶口、瓶底處強(qiáng)度最低，最易發(fā)生破碎。壁厚增加沖擊強(qiáng)度升高，不易破裂。壁厚越小，沖擊強(qiáng)度越小。玻璃瓶罐容器的包裝強(qiáng)度(5)垂直荷重強(qiáng)度垂直荷重強(qiáng)度指玻璃容器承受垂直負(fù)荷的能力。其與瓶形有關(guān)，瓶肩部曲率半徑越大，其荷重強(qiáng)度越高。玻璃瓶罐容器的包裝強(qiáng)度(6)水錘強(qiáng)度(水沖擊強(qiáng)度)指玻璃容器底部承受短時(shí)內(nèi)部水沖擊的能力。在運(yùn)輸過程中受到振動(dòng)、沖擊時(shí)，容器內(nèi)可能出現(xiàn)上端空隙部分空氣受壓，底部局部地區(qū)形成真空現(xiàn)象，由此導(dǎo)致瞬間產(chǎn)生巨大沖擊力沖擊容器底部，時(shí)間越短，沖擊力越大。玻璃瓶罐的造型、壁厚及使用年限均會(huì)對(duì)玻璃瓶罐的強(qiáng)度造成很大影響。要提高玻璃瓶罐的強(qiáng)度，主要采用表面強(qiáng)化的方法。（四）玻璃的粘度粘度：是表征流體內(nèi)摩擦力或者表示阻礙液體流動(dòng)性質(zhì)的物理量。在玻璃加工工藝中，經(jīng)常把粘度在10~105Pa.s（102~106P）范圍內(nèi)隨溫度變化的快慢叫做玻璃的料性。長性玻璃（料性長）的粘度隨溫度變化慢；短性玻璃（料性短）的粘度隨溫度變化快。注意（五）玻璃的導(dǎo)熱性定義：物體把熱能傳遞給溫度較低方向的能力，稱為導(dǎo)熱性。玻璃是熱的不良導(dǎo)體。高溫時(shí)主要是輻射傳熱；低溫時(shí)則以熱傳導(dǎo)為主。玻璃的導(dǎo)熱性與組成有關(guān)。引入SiO2,B2O3,Al2O3等氧化物時(shí)，導(dǎo)熱性增加。引入一價(jià)和二價(jià)金屬氧化物時(shí)，導(dǎo)熱性降低。（六）玻璃的光學(xué)性質(zhì)玻璃有優(yōu)異的光學(xué)性能，其光學(xué)性質(zhì)包括折射、反射和透射。取決于玻璃的組成，與制造工藝與光的波長有關(guān)。對(duì)于玻璃容器，透明的玻璃包裝可以促進(jìn)產(chǎn)品的銷售?？梢姽馀c紫外光的穿透可加速玻璃容器中有些產(chǎn)品的變質(zhì)。（七）玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性是指玻璃抗耐氣體、水、酸、堿或其他化學(xué)試劑、藥物溶液等侵蝕的能力。一般玻璃具有極好的化學(xué)惰性，但成分中的Na2O及其他金屬離子能溶于水，而導(dǎo)致玻璃的侵蝕及與其接觸的溶液的pH值發(fā)生變化。氫氟酸能直接溶解玻璃。水、酸、濕空氣主要侵蝕玻璃網(wǎng)絡(luò)中的金屬離子。堿則破壞玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，玻璃的抗堿能力比其抗酸和抗水能力弱得多。玻璃堿酸水潮濕空氣玻璃化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試粉末法用水、酸或堿溶液對(duì)一定顆粒度和一定質(zhì)量的玻璃粉末進(jìn)行侵蝕，然后再選擇適當(dāng)方法測(cè)定其浸蝕量。粉末法是對(duì)玻璃新的斷面的浸蝕，能較客觀反映玻璃本身的化學(xué)穩(wěn)定性。表面法對(duì)一定表面積的玻璃試樣或容器，用水、酸或堿溶液進(jìn)行浸蝕的測(cè)定方法。具有與實(shí)際使用條件接近的優(yōu)點(diǎn)。玻璃表面狀態(tài)會(huì)隨時(shí)受到周圍氣氛的影響。二、玻璃容器的結(jié)構(gòu)及制造(一)玻璃容器的結(jié)構(gòu)1．瓶口是食品向瓶內(nèi)灌裝的通道和與瓶蓋的蓋封口。瓶口包括密封面封口突起、瓶口環(huán)、瓶口合縫線和瓶口與瓶身接縫線幾部分。瓶口的形式有多種，如卡口、螺紋口、王冠蓋口和撬開口等。2．瓶身瓶身是容器的主要部分，包括瓶頸、瓶肩、側(cè)壁、瓶跟部、瓶身合縫等幾部分。玻璃容器的結(jié)構(gòu)及制造3．瓶底瓶底包括瓶底座和瓶底瓶身合縫。瓶底座端面為環(huán)形平面，使瓶立放平穩(wěn)。瓶底向內(nèi)凹成曲面，使瓶可更好地承受內(nèi)壓。瓶底端面或內(nèi)凹面可設(shè)有點(diǎn)、條狀花紋以增加瓶立放的穩(wěn)定性，減少磨損，提高瓶的內(nèi)壓強(qiáng)度和水錘強(qiáng)度，降低瓶罐所受的熱沖擊。瓶底還可有容器的制造日期、模具編號(hào)、商標(biāo)等。玻璃容器的結(jié)構(gòu)及制造(二)玻璃容器的制造：配料——熔煉（500~1600度）——容器定型（吹制法或壓吹法）——退火（600~500度）——二次加工（燒口、研磨、拋光、鋼化等）——檢驗(yàn)——成品注意缺陷。1.玻璃的熔制和成型（1）、玻璃的熔制1）玻璃熔爐又叫玻璃熔窯。有兩種類型：池窯和坩堝窯。熔制溫度為1500~1600℃。由耐火材料制成，規(guī)格用面積表示，爐壁壽命3年。（1）、玻璃的熔制（2）玻璃熔制過程硅酸鹽形成階段反應(yīng)在較大程度上是在固態(tài)下進(jìn)行的，這一階段結(jié)束時(shí)，配合料變成了由硅酸鹽和二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物。在800℃-900℃完成。玻璃形成階段繼續(xù)加熱，硅酸鹽與剩余二氧化硅相互熔解，燒結(jié)物變成了透明體，化學(xué)組成和性質(zhì)不穩(wěn)定。溫度在1200℃-1250℃之間。澄清階段溫度提高，粘度逐漸下降，玻璃液中的可見氣泡慢慢跑出，進(jìn)入爐氣，即所謂澄清過程。溫度1400℃-1500℃。粘度維持在100P左右。（2）玻璃熔制過程均化階段玻璃的化學(xué)組成和折射率趨向一致的階段叫均化。溫度稍低于澄清階段。冷卻階段玻璃的質(zhì)量達(dá)到了要求，冷卻玻璃液使溫度下降200℃~300℃。冷卻后溫度約為1200℃。粘度增加到可向供料機(jī)供料所需數(shù)值（1000P)。熔制過程是連續(xù)作業(yè)，5個(gè)階段在熔爐的不同部位進(jìn)行。2、玻璃容器的成型（1）玻璃粘度隨溫度的變化及特征溫度粘度隨溫度下降而增大的特性是玻璃制品成型和定型的基礎(chǔ)。在玻璃生產(chǎn)中常把不同階段的特征粘度值及對(duì)應(yīng)的特征溫度作為工藝參數(shù)和監(jiān)測(cè)工藝過程的操作點(diǎn)加以控制。2、玻璃容器的成型熔點(diǎn)：又叫熔融溫度，玻璃熔點(diǎn)是一個(gè)溫度范圍。成型操作點(diǎn)：在操作點(diǎn)到軟化點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)，粘度變化劇烈，玻璃在此范圍成型。對(duì)瓶罐玻璃，成型開始（料滴）和結(jié)束的粘度分別為103P和107P，對(duì)應(yīng)溫度分別為1200℃和760℃左右。軟化點(diǎn)：是玻璃不能形變的最高溫度。退化點(diǎn)：原子有足夠的擴(kuò)散速度，可以在短時(shí)間內(nèi)消除玻璃剩余應(yīng)力。應(yīng)變點(diǎn)：玻璃開始變?yōu)榇嘈怨腆w。在應(yīng)變點(diǎn)附近由于粘度增加，引入的應(yīng)力將成為剩余應(yīng)力留在硬化玻璃中。2、玻璃容器的成型3、成型缺陷玻璃容器成型后，可能存在許多缺陷，一些來自玻璃原料，一些來自模具、成型操作。4、玻璃容器的退火及表面處理玻璃在成型后冷卻過程中產(chǎn)生的剩余熱應(yīng)力使瓶罐的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性大大降低，甚至自行破裂，玻璃容器及制品的退火就是消除玻璃中剩余熱應(yīng)力的熱處理過程。玻璃瓶罐中的應(yīng)力永久應(yīng)力當(dāng)玻璃冷卻到室溫，溫度梯度消失后仍然存在的應(yīng)力稱為永久應(yīng)力或剩余應(yīng)力。產(chǎn)生的基本條件：冷卻的速度快，開始冷卻的溫度在玻璃應(yīng)變點(diǎn)之上。除非經(jīng)退火處理，否則永久應(yīng)力將一直存在于玻璃制品中。4、玻璃容器的退火及表面處理暫時(shí)應(yīng)力玻璃中隨溫差的存在而存在，隨溫差的消失而消失的熱應(yīng)力稱為暫時(shí)應(yīng)力。產(chǎn)生的基本條件：冷卻速度快，而開始冷卻時(shí)的溫度低于玻璃應(yīng)變點(diǎn)。一般來說，暫時(shí)應(yīng)力不會(huì)對(duì)玻璃制品造成損害，如果溫度急劇變化產(chǎn)生的暫時(shí)應(yīng)力超過玻璃的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)，也能使玻璃破裂。玻璃瓶罐的退火是指消除或減小玻璃中的剩余應(yīng)力至允許值的熱處理過程。任何玻璃制品在加工過程中都存在著剩余熱應(yīng)力或永久應(yīng)力。退火溫度選擇退火溫度范圍：在轉(zhuǎn)變溫度（Tg）以下的適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，玻璃的結(jié)構(gòu)基團(tuán)仍能位移，因而可以消除玻璃中的熱應(yīng)力。一般普通玻璃上限選為粘度為1011P的600℃左右，下限選為粘度為1013P的540℃左右。上限退火溫度下，經(jīng)3分鐘能消除應(yīng)力的95%，下限退火溫度下，經(jīng)3分鐘能消除應(yīng)力的5%。退火工藝包括加熱、保溫、緩慢降溫及快速降溫4個(gè)階段。退火熱處理工藝有一次退火和二次退火之分。玻璃瓶罐成型后立即進(jìn)入退火爐的熱處理稱為一次退火。玻璃制品在冷卻后再進(jìn)行退火的叫二次退火。退火熱處理在退火爐中進(jìn)行的。4、玻璃容器的退火及表面處理玻璃表面處理技術(shù)退火有關(guān)的表面處理技術(shù)：主要包括消除表面裂紋的酸處理、火拋光、涂層、玻璃表面硫霜化反應(yīng)、雙層涂敷工藝。酸處理：用氫氟酸或與硫酸配制成混合酸處理玻璃表面，以腐蝕掉表面微小裂紋或使裂紋尖端半徑增大，以提高玻璃強(qiáng)度?；饞伖猓杭訜岵Ａе淋浕瘻囟茸笥遥璞砻鎻埩κ沽鸭y愈合，俗稱火拋光或同相處理。涂敷有機(jī)化合物：在玻璃表面涂敷有機(jī)硅或其他有機(jī)化合物，形成堅(jiān)實(shí)的有機(jī)硅薄膜，使表面裂紋愈合的方法，俗稱異相愈合。4、玻璃容器的退火及表面處理硫霜化反應(yīng)：玻璃制品在退火過程中部分堿性氧化物能與爐氣中的酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，洗去粉霜后在玻璃表面上富集了二氧化硅，提高的玻璃穩(wěn)定性。雙層涂敷工藝：是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。通常也在退火爐中進(jìn)行，涂敷有機(jī)化合物之前，先涂敷一層金屬氧化物，如氧化錫、氧化鈦等。在退火爐的熱端加入金屬涂敷層，在冷端加入有機(jī)硅等有機(jī)化合物。大大提高了抗沖擊性能和化學(xué)穩(wěn)定性。玻璃表面處理技術(shù)4、玻璃容器的退火及表面處理三、玻璃容器的強(qiáng)度及其影響因素

(一)玻璃容器的破裂分析原因主要有三種。1．內(nèi)壓破裂指玻璃容器局部承受不了內(nèi)壓作用而發(fā)生的破裂，以裂紋起點(diǎn)為中心，裂紋曲線向外呈放射狀延伸，裂紋線端部為分叉形。此種破裂起點(diǎn)靠近瓶頸部，則是設(shè)計(jì)上的不當(dāng)，如瓶頸變徑太快，圓角半徑小，瓶受壓時(shí)；若靠近瓶底部，則多為瓶受過大振動(dòng)，內(nèi)壓沖擊致破。(一)玻璃容器的破裂分析2．外部沖擊破裂外部沖擊力作用使瓶破裂，其裂紋稍粗，破裂塊小。長頸或細(xì)長玻璃容器易發(fā)生這類破裂。3．熱沖擊破裂熱冷劇變產(chǎn)生的巨大熱應(yīng)力作用在玻璃容器上使容器破裂稱熱沖擊破裂。多發(fā)生在瓶底部或瓶壁厚薄差異較大的地方，裂紋線粗、量少。(二)影響玻璃容器包裝強(qiáng)度的因素玻璃容器包裝強(qiáng)度與容器形狀密切相關(guān)：1）頸部的形狀，2）底部的形狀。表面形狀-球面形、圓柱形，在容器強(qiáng)度薄弱處設(shè)計(jì)突起的點(diǎn)或條紋等，可使瓶強(qiáng)度增加約50％；改善瓶外形以提高自動(dòng)灌裝時(shí)對(duì)瓶抓取、固定的可靠性和穩(wěn)定性，避免倒瓶碰撞破瓶；避免玻璃瓶外形尖角形狀，防止降低此處的承載能力；除去不必要的部分，盡量減輕瓶重，以減小灌裝線上沖擊力。

四、玻璃容器的發(fā)展

(一)輕量瓶在保持玻璃容器的容量和強(qiáng)度條件下，通過減薄其壁厚而減輕重量制得的瓶稱輕量瓶。一般輕量瓶的壁厚為2～2.5mm。輕量化可降低運(yùn)輸費(fèi)用、減少食品加工殺菌時(shí)的能耗、提高生產(chǎn)效率、增加包裝品的美感。(二)強(qiáng)化瓶為改善或提高玻璃容器的抗張強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，采取一些強(qiáng)化措施使玻璃容器的強(qiáng)度得以明顯提高，強(qiáng)化處理后的玻璃瓶稱為強(qiáng)化瓶。用于輕量瓶上。玻璃容器強(qiáng)化措施強(qiáng)化玻璃又叫鋼化玻璃。玻璃的強(qiáng)化技術(shù)是根據(jù)玻璃的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高的原理而設(shè)計(jì)的，采用熱處理或離子交換方法，將能抵抗拉應(yīng)力的壓應(yīng)力層預(yù)先置入玻璃表面，使玻璃在受到拉應(yīng)力時(shí)，首先抵消表面層的壓應(yīng)力。玻璃的強(qiáng)化技術(shù)與雙層涂敷工藝相結(jié)合，開發(fā)研制了高強(qiáng)度輕量玻璃容器，成為當(dāng)今玻璃包裝材料的一個(gè)主要發(fā)展方向玻璃容器強(qiáng)化措施1．

物理強(qiáng)化(鋼化)：瓶、罐由制瓶機(jī)脫模后，立即送入鋼化爐內(nèi)均勻加熱至軟化溫度，然后轉(zhuǎn)入鋼化室，將瓶、罐快速冷卻，使表面獲得均勻分布的壓應(yīng)力，以達(dá)到提高玻璃瓶罐強(qiáng)度的目的。經(jīng)鋼化處理，抗彎強(qiáng)度提高5～7倍，沖擊強(qiáng)度也明顯提高，破碎時(shí)，碎成沒有尖銳棱角的碎粒。只能對(duì)玻璃成型制品進(jìn)行鋼化處理，鋼化處理后不能再加工，注意避免容器表面被硬物刻劃碰傷。玻璃強(qiáng)化技術(shù)玻璃表面的熱處理通過熱處理然后急冷制造鋼化玻璃的技術(shù)是較早采用的強(qiáng)化玻璃的方法，也叫風(fēng)冷強(qiáng)化法?；咀鞣ㄊ怯美淇諝饣蛴驮〖眲±鋮s處于高溫但尚未軟化的玻璃。201001020壓應(yīng)力張應(yīng)力120804004080120表面內(nèi)部表面鋼化玻璃的表面與內(nèi)部剩余應(yīng)力（截面圖）玻璃容器強(qiáng)化措施2．化學(xué)強(qiáng)化(離子交換法)：在玻璃表面進(jìn)行離子交換使玻璃強(qiáng)化的方法統(tǒng)稱為化學(xué)鋼化。將玻璃容器浸在熔融的鉀鹽中，或?qū)⑩淃}噴在玻璃容器表面，使鉀離子置換玻璃表層的鈉離子，從而使玻璃表面形成高強(qiáng)度的壓縮層，產(chǎn)生均勻的壓應(yīng)力，提高玻璃容器的抗張強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。適應(yīng)薄壁容器的強(qiáng)化處理要求。將普通玻璃置于欲置換離子的熔巖中，在高溫下進(jìn)行離子交換處理是一種使玻璃化學(xué)鋼化的方法。玻璃容器強(qiáng)化措施

3．表面涂層強(qiáng)化：玻璃表面的微裂紋對(duì)強(qiáng)度有很大影響。采用表面涂層處理可以防止瓶、罐表面的劃傷并增大表面的潤滑性，減少摩擦，以增加瓶、罐的強(qiáng)度，有兩種涂層處理方法：(1)熱端涂層在瓶罐成型后，用液態(tài)SnCl4或TiCl4噴射到熱的瓶罐上，在瓶罐表面形成氧化錫或氧化鈦層，可提高瓶罐潤滑性和強(qiáng)度。(2)冷端涂層瓶罐退火后，將單硬脂酸、聚乙烯、油酸、硅烷、硅酮等用噴槍噴成霧狀覆蓋在瓶罐上，形成抗磨損及具有潤滑性的保護(hù)層，噴涂時(shí)瓶罐溫度一般為21～80C。玻璃容器強(qiáng)化措施4．高分子樹脂表面強(qiáng)化（包塑增強(qiáng)）：(2)懸浮流化法預(yù)熱的玻璃瓶送入微細(xì)塑