第七章 金属包装材料
概述
第一节 包装用钢铁材料
第二节 包装用铝材
概 述
一 主要性能特点
( 1)金属包装材料的机械性能优良,强度高;
( 2)具有极优良的综合防护性能;
( 3)具有特殊的金属光泽,也易于印刷装饰;
( 4)加工性能优良;
( 5)加工工艺成熟,能连续化、自动化生产;
( 6)来源丰富,能耗和成本也较低 。
二 金属包装材料分类
金属包装材料分为钢材和铝材两大类。而每一类又包含
若干品种,各有自己的适用范围。
钢铁(低碳钢):运输包装用钢材、镀锌薄钢板、镀锡
薄钢板、镀铬薄钢板
铝材:铝板、铝箔、镀铝薄膜
第一节 包装用钢铁材料
一 低碳薄钢板
( 含碳,0.05 ~ 0.11,厚度,0.25~ 2mm )
(一)具有两个性能要求:
杯突试验:主要测试钢板的塑性和延展性;
冷弯试验:主要测试钢板的弹性。
(二)低碳薄钢板的用途:
( 1)运输包装用金属容器:
① 集装箱; ② 钢箱; ③ 钢桶
( 2)钢质金属罐基材
主要有:镀锡薄钢板(俗称马口铁),镀锌薄钢板、镀
铬薄钢板等。
二 镀锌薄钢板
1.概述
镀锌薄钢板又叫白铁皮,对薄钢板酸洗 → 热浸镀锌
(将钢板浸入液锌中,在施以软熔处理)
2.镀锌薄钢板质量要求:
①表面质量;②形状。
3.用途
制罐材料之一,它主要用于制作工业产品包装容器;还
可用于制作汽车润滑油、油漆、化学品、洗涤剂等 。
三 镀锡薄钢板
1.概述
俗称马口铁,是两面镀有纯锡的低碳薄钢板。外观明亮、
不易生锈、易于焊接。
2.生产过程和马口铁的组织性能
1)马口铁的生产过程,
酸洗薄钢板 → 镀锡(酸性电镀,热浸镀锡) → 软熔处
理 → 钝化处理(生成优良的氧化层) → 涂油 → 检查 → 剪切
→ 分类 → 包装
2)组织结构
经金相分析,其组织结构由里往外共五层:
钢基层
锡铁合金层
锡层
氧化膜
油膜
各层性能参见下表。
3,技术标准及包装分类
1)主要技术标准
①镀锡量;②规格尺寸;③调质度;
④钢种;⑤涂料
2)包装单位:基箱
基箱是一种面积单位,一基箱包含 112张尺寸为
355mm× 508mm的马口铁总面积为 20.23m 。
4,用途
在食品工业踪应用很广,大量用于各种食品(水果、肉
类等)、饮料罐头盒、糖果、茶叶、饼干听盒等。
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四 镀铬薄钢板
又称无锡薄钢板,马口铁代用材料 。
金相分析:结构金相分析为;钢基板、金属铬层、水合
氧化铬层和油膜构成。
用途:主要用于制作腐蚀性较小的啤酒罐和饮料罐。为
方便冰镇,一般均采用彩印商标,印铁效果良好。
第二节 包装用铝材
一 包装用铝材特点
( 1)质量轻;
( 2)加工性能好;
( 3)不生锈,表面光泽好;
( 4)无味无臭;
( 5)循环使用较容易。
二 铝合金薄板及制品
1,铝板,纯铝或铝合金
铝板的生产过程是:铸铝 → 热轧 → 冷轧 → 退火 → 冷轧 →
热处理 → 校平 → 钝化处理(生成氧化铝膜) → 涂料 → 铝板。
2,铝冲拔罐,二片罐,铝合金
3,铝管, 99%的纯铝制成,主要用于挤压软管容器。
三 铝箔及铝箔复合材料
1,铝箔
特点:厚度 <0.200mm,采用纯度为 99.3%~ 99.9
%的电解铝或铝合金版材压延而成。
缺点:本身强度低,耐撕裂性差,折叠时容易裂口,
不耐酸碱介质,不能热粘合封口,因此很少单独使用。
规格,4种宽度范围,18种不同厚度。
2,铝箔复合薄膜
Al/塑料,如,Al/CPP,Al/LDPE;
Al/纸,如,Al/卡纸。
铝箔复合薄膜,70%用于食品包装; 17%用于香烟包
装,13%用于药品、化妆品包装。
铝箔复合薄膜还可制作软质包装容器,如:软罐头,
BOPET/Al/CPP。
铝箔复合薄膜的应用参见下表。
铝箔复合薄膜的应用
四 镀铝薄膜(折叠无裂口)
镀铝厚度仅为 10~ 30mm,无静电。
1,种类:镀铝 /塑料、镀铝 /PET、镀铝 /BOPP、
镀铝 /LDPE、镀铝 /纸等。
2,用途:用于食品包装、化妆品、香烟等的包装;
注意:不能用于蒸煮包装,受热后容易被拉开。
镀铝厚度与阻隔性能关系
镀铝薄膜的阻隔性能与所镀的金属铝量成正比,但至一
定厚度后,阻隔性能基本保持不变。此外,隔绝性还与基材
有关,并要求在复合工艺过程中铝层的擦损情况减少到最低
限度。镀铝量多少可以通过测量铝层的厚度或电阻率,或者
镀铝薄膜的光密度来表示。
镀铝薄膜的光密度与透湿率、透氧率、可见光透过率、
紫外线透过滤的关系曲线参见下图。
镀铝薄膜透湿度与光密度的关系 镀铝薄膜可见光透过率与光密度的关系
镀铝薄膜氧透过与光密度的关系 光密度与紫外线透过率光波长之间的关系
镀铝方法,
镀铝薄膜的工艺是在真空中进行的,即真空镀膜法,使
用的机器叫真空镀膜机。其具体工艺是:先用真空泵把镀室
抽成真空,压力仅是大气压的万分之一,同时加热坩埚使铝
丝熔化,并蒸发成气态。当这种蒸汽在移动着的塑料薄膜表
面凝固后,就沉积成一层均匀的铝膜。这就是所谓真空蒸
(发)镀法,是最常用的方法。