4--金屬包裝材料PPT課件

1、1 1 第四章第四章 金屬包裝材料金屬包裝材料 第一節(jié)第一節(jié) 金屬包裝材料的性能金屬包裝材料的性能 2 2 4.1.1概述概述 一、金屬包裝材料的分類一、金屬包裝材料的分類 1. 按材質(zhì)分類 鋼系：低碳薄鋼板、鍍錫薄鋼板、鍍鉻薄 鋼板、鍍鋁薄鋼板、鍍鋅薄鋼板 鋁系：鋁合金薄板、鋁箔 2. 按厚度分類 板材 箔材 二、金屬包裝材料的歷史與發(fā)展二、金屬包裝材料的歷史與發(fā)展 3 3 4.1.2 金屬包裝材料的性能金屬包裝材料的性能 一、金屬包裝材料的主要性能一、金屬包裝材料的主要性能 1. 優(yōu)點 （1）強度高。 （2）綜合保護性能好。不透光，水、氣等透過 率低。 （3）具有獨特的光澤，便于印刷、裝飾

2、。 （4）資源豐富。 （5）加工性能好。 （6）工藝成熟，生產(chǎn)效率高。 4 4 2. 缺點 （1）價格高 （2）重量重 （3）化學穩(wěn)定性 （4）污染食品 二、各類金屬包裝材料的主要性能二、各類金屬包裝材料的主要性能 1. 鋼材 鋼材資源豐富，生產(chǎn)成本較低，在金屬包裝 材料中用量居首位。 綜合機械性能好，有一定的耐腐蝕性。 低碳薄鋼板：集裝箱、普通鋼桶、捆扎材料。 鍍錫、鍍鉻、鍍鋅薄鋼板：提高耐蝕性，包 裝容器。 5 5 2. 鋁材 重量輕、無毒、無味、美觀、加工性能好、 表面具有光澤。但酸堿鹽介質(zhì)中易腐蝕，常需噴涂， 強度比鋼低、生產(chǎn)成本比鋼高。 主要用于銷售包裝。 3. 金屬箔 外觀美觀、有

3、光澤；隔絕性、遮光性優(yōu)良； 加工成型性好；耐熱性、導熱性好；機械性能好。 作為阻隔層與紙、塑料等復合使用，廣泛用 于軟包裝。 6 6 第二節(jié)第二節(jié) 包裝用金屬材料包裝用金屬材料 7 7 4.2.1低碳薄鋼板低碳薄鋼板 低碳鋼：含碳量小于0.25%的鐵碳合金。 低碳薄鋼板：低碳鋼制作的薄鋼板。 一、低碳薄鋼板的分類和規(guī)格一、低碳薄鋼板的分類和規(guī)格 按軋制方法：熱軋低碳薄鋼板、冷軋低碳 薄鋼板 按鋼材：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼低碳薄鋼板 （A2、AY2、A3、AY3）、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼低碳 薄鋼板（08、10） 尺寸規(guī)格：GB11253-89，厚度不大于 4mm，寬度5001500mm。 8 8 二、包裝用低

4、碳薄鋼板的性能二、包裝用低碳薄鋼板的性能 強度、塑性、焊接性能、冷彎性能（冷彎試 驗）、成型性能（杯突試驗）。 化學成分對性能的影響：含碳量高，強度提 高、塑性降低。 三、專用低碳薄鋼板三、專用低碳薄鋼板 1. 200L油桶用低碳薄鋼板油桶用低碳薄鋼板 制造200L油桶專用熱軋薄鋼板，GB3276-82。 厚度1.25mm和1.5mm兩種。 用途 尺寸 桶蓋桶身 寬度(mm)660930 長度(mm)1310/19701800 9 9 2. 包裝用帶鋼包裝用帶鋼 包裝用帶鋼，也稱為打包帶鋼或打包鐵皮。 為冷軋帶鋼，分為軟性和硬性兩種。專門用于捆 扎包裝件、捆扎木箱和紙箱。 3. 涂料黑鐵皮涂料

5、黑鐵皮 冷軋低碳薄鋼板經(jīng)酸洗，內(nèi)壁涂高分子涂 料、外壁涂彩色油墨。用于食品和飲料罐。 包裝用帶鋼規(guī)格 厚度(mm)0.30.350.40.50.70.91.0 寬度(mm)9121519304050 10 10 4.2.2 鍍錫薄鋼板鍍錫薄鋼板 鍍錫薄鋼板，簡稱鍍錫板，又稱馬口鐵。 按鍍錫工藝：熱浸鍍錫板 電鍍錫板電鍍錫板：涂料鍍錫板（涂料 鐵）、電素鐵 按電鍍后處理（軟熔處理、表面精整）：光 亮表面的鍍錫板用于生產(chǎn)食品罐；無光澤表面的鍍 錫板用于制作王冠蓋；粗面的鍍錫板用于生產(chǎn)罐底 蓋；極粗面的鍍錫板用于制作其它罐。 11 11 一、鍍錫板的主要技術(shù)規(guī)格一、鍍錫板的主要技術(shù)規(guī)格 1. 鍍錫原

6、板的成分 鍍錫原板的化學成分見表10-2。 碳鋼的化學成分和代表符號見國家標準 GB699-65和GB700-79。 鍍錫鋼帶的基材、鍍錫層、類別符號等見行 業(yè)標準YB314-64。 2. 鍍錫板的鍍錫量 國際上規(guī)定按每平方米鍍錫板上鍍錫的質(zhì)量 表示鍍錫量(g/m2)，如11.2 g/m2。 差厚鍍錫板的鍍錫量中間用“/”分開，如 11.2/5.6 g/m2。 3. 鍍錫板的規(guī)格 常用714510mm和827730mm，厚度0.2、 0.23、0.25、0.28 mm。 12 12 二、鍍錫板的結(jié)構(gòu)二、鍍錫板的結(jié)構(gòu) 鍍錫板由鋼基板、錫鐵合金層、錫層、氧化鍍錫板由鋼基板、錫鐵合金層、錫層、氧化

7、膜、油膜五層構(gòu)成。膜、油膜五層構(gòu)成。 13 13 14 14 三、鍍錫板的性能三、鍍錫板的性能 1. 機械性能 指鋼基板的機械性能。由鋼基板的化學成分、 軋制工藝和退火工藝決定。 采用調(diào)質(zhì)度來描述鍍錫原板的綜合機械性能。 見表10-5。 2. 耐蝕性 （1）鍍錫原板 原板的化學成分、原板表面純凈程度 評價方法：酸浸時滯值。 （2）錫層 鐵溶出試驗：一定面積的鍍錫板在酸液中保 持一定溫度和時間溶出鐵的數(shù)量。 一般要求鐵溶出值20g/20m2。 15 15 （3）錫鐵合金層 ATC值，浸在果汁中純錫和露出合金層的鍍 錫板試樣間流過的電流值。 （4）氧化膜 錫層本身氧化生成的氧化膜，不利于耐蝕性。

8、鍍錫板表面處理生成的鈍化膜。 （5）油層 使鍍錫板表面與腐蝕環(huán)境直接隔絕?？煞乐?錫層氧化變黃，防止空氣中水分使鍍錫板生銹。 3. 表面性能 涂飾性、涂膜附著性、錫焊性 16 16 四、涂料鍍錫板四、涂料鍍錫板 罐內(nèi)壁涂料：將內(nèi)裝食品與鍍錫板隔開，減 少它們之間的反應，從而保證食品質(zhì)量和延長罐頭 的保存期。 目前國內(nèi)罐頭內(nèi)壁涂料主要有抗硫抗酸涂料、 脫模涂料、耐深沖涂料、啤酒飲料專用涂料等。 罐外壁涂料，稱為外印鐵涂料，既可防銹、 又能美化宣傳商品。 常用的罐外彩印涂料有醇酸樹脂涂料、丙烯 酸樹脂涂料、氨基樹脂涂料、環(huán)氧樹脂涂料等。 隨著低鍍錫板、無錫鋼板的使用，鋼板涂料 用量不斷增加。主要發(fā)

9、展方向是水溶性涂料、涂料 加熱固化新方法。 17 17 一、鍍鉻薄鋼板一、鍍鉻薄鋼板 鍍鉻薄鋼板又稱鉻系無錫鋼板，簡稱鍍鋁板， 即TSF板。 價格較低，但耐蝕性不如鍍錫板、接縫無法 錫焊。 1. 鍍鉻板的結(jié)構(gòu)鍍鉻板的結(jié)構(gòu) 鍍鉻板由鋼基板、鉻層、水合氧化鉻層、油 膜層四層構(gòu)成。 4.2.3 非鍍錫薄鋼板非鍍錫薄鋼板 18 18 19 19 2. 鍍鉻板的規(guī)格 國外鍍鉻板的規(guī)格見表10-7鍍鋁板的厚度、寬 度和長度；10-8鍍鋁板的鍍鉻量；10-9鍍鉻板的調(diào)質(zhì)度。 20 20 3. 鍍鉻板的性能和應用 （1）耐蝕性 具有優(yōu)良的耐蝕性（比鍍錫板差），對弱酸弱堿能 起到很好的保護作用。使用前通常要施涂

10、內(nèi)外涂料。 （2）涂料附著性 對有機涂料的附著力強，比鍍錫鋼板對各種 涂料的附著力普遍增加36倍。 （3）機械性能 鍍鉻板的強度和加工成型性與鍍錫板相同。 但鉻層較薄且韌性差，加工時表面易損傷、破裂。 （4）焊接性能 不能錫焊，縫焊法、或粘合法。 21 21 二、鍍鋅薄鋼板二、鍍鋅薄鋼板 1. 鍍鋅板的種類和應用 鍍鋅薄鋼板簡稱鍍鋅板，俗稱白鐵皮。 按生產(chǎn)方法主要有熱鍍鋅板和電鍍鋅板。 包裝工業(yè)采用熱鍍鋅板制造各種較大容量的 桶和特殊用途的容器。用于包裝粉狀、漿狀、液狀 商品。 2. 鍍鋅板的技術(shù)要求和規(guī)格 鍍鋅板的技術(shù)條件見行業(yè)標準YB180-63。主 要針對表面質(zhì)量、機械性能、鍍鋅強度、鋼

11、板不平 度等。 鍍鋅板的規(guī)格見行業(yè)標準YB181-65。表10- 10，表10-11，表10-12。 22 22 三、鍍鋁薄鋼板三、鍍鋁薄鋼板 鍍鋁薄鋼板是作為馬口鐵的代用品而開發(fā)的 新型包裝材料。其價格低廉、抗大氣腐蝕性強、外 表美觀。 生產(chǎn)方法主要有熱浸法和蒸發(fā)法。 23 23 優(yōu)點：無毒、重量輕、內(nèi)裝物無金屬臭味、 不會硫化變黑、易合金、開啟性好、易表面效果、 對光熱反射性和傳導性優(yōu)異、低溫性能不變、不透 氣不透光、可回收利用。 缺點：價格偏高、普通制罐機械不適用、質(zhì) 地軟易出現(xiàn)表面缺陷、釬焊料、耐腐蝕性較差。 4.2.4 鋁合金薄板和鋁箔鋁合金薄板和鋁箔 一、鋁合金薄板一、鋁合金薄板

12、包裝常用鋁鎂合金和鋁錳合金，又稱防 銹鋁合金。其特點是耐蝕性強、拋光性好、輕 巧耐用、無毒，廣泛應用于制作金屬包裝容器。 24 24 1. 鋁合金薄板的牌號和規(guī)格 AA標記法（四位數(shù)字，如1199）。見表10- 13、10-14。 國產(chǎn)鋁合金的表示方法（拼音字母加順序號， 如LF2）。 2. 鋁合金中加入元素的作用 主填加元素：（1）Cu，使強度增加，耐腐 蝕性降低，加工性變差。（2）Mn，強度增加，耐 腐蝕性和加工性不變。（3）Mg，強度增加，耐腐 蝕性不變，加工性降低。（4）Si，熔點降低，強度 增加，熱膨脹系數(shù)降低。（5）Zn，與Cu、Mg共同 加入時，熱處理效果變好。但耐腐蝕性和加工性

13、降 低。 25 25 副填加元素：（1）Cr，細化晶粒，從而提 高強度和耐腐蝕性。（2）Ni，提高耐熱性、耐磨 性。（3）Pb和Bi，提高切削性能。（4）Ca，可與 鋁中的雜質(zhì)結(jié)合，起到純化鋁的作用。（5）Ti，細 化晶粒。 3. 鋁合金薄板的性能和選用 （1）機械性能 取決于化學成分和生產(chǎn)方法。 化學成分如上所述，如鋁錳合金強度中等， 鋁鎂合金強度中等或較高。 生產(chǎn)方法：國內(nèi)用供應狀態(tài)標號，AA標記 法用調(diào)質(zhì)度。見表10-16。 國外主要金屬容器用鋁板的機械性能見表10- 17。 26 26 （2）耐蝕性 鋁在表面生成氧化鋁薄層，保護金屬不受腐 蝕。鋁的純度越高，抗腐蝕能力越強。鋁質(zhì)容器易

14、受氯等鹵素離子腐蝕。 （3）涂飾性 鋁對涂料和印刷油墨的附著性介于鍍鉻板和 鍍錫板之間。提高附著性可以通過表面處理方法。 （4）鋁合金薄板的選用 根據(jù)牌號，包裝容器的使用要求，容器的加 工特點。 27 27 二、鋁箔二、鋁箔 鋁箔通常指純度99.5%以上，厚度0.2mm以下 的鋁材，也有鋁合金箔。 鋁箔在包裝領(lǐng)域中應用很廣。近年來鋁塑復 合。 1. 鋁箔的分類 普通鋁箔、高純度鋁箔；硬質(zhì)鋁箔、軟質(zhì)鋁 箔；卷料、片料；單用鋁箔、復合鋁箔。 2. 鋁箔的牌號和規(guī)格 AA標記法中的1145、1235、1100、3003等。 化學成分見表10-19。規(guī)格見表10-20、10-21。 28 28 3.

15、鋁箔的質(zhì)量要求 厚度與單位面積質(zhì)量，見表10-22。 表面質(zhì)量。 4. 鋁箔的機械性能 鋁箔的機械性能見表10-23。 5. 鋁箔的表面加工 （1）貼合加工。 （2）著色加工。 （3）印刷加工。 （4）壓花加工。 29 29 一、金屬包裝容器的特點一、金屬包裝容器的特點 1. 金屬容器的優(yōu)點 2. 金屬容器的缺點 4.2.5 金屬包裝容器金屬包裝容器 30 30 二、金屬包裝容器的種類和用途二、金屬包裝容器的種類和用途 1. 金屬罐 國際標準ISO90對金屬罐的定義是：用最大公稱厚 度為0.49mm金屬材料制成的硬質(zhì)容器，我國GBl3040- 91的定義為：用金屬薄板制成的容量較小的容器。 （

16、1）種類 按形狀：圓罐、方罐、橢圓罐、扁罐、異形罐等 按材料：低碳薄鋼板罐、鍍錫鐵皮罐、鍍鉻鐵皮 罐、鋁罐等 按結(jié)構(gòu)和加工工藝：三片罐、二片罐 按開啟方法：普通罐、易拉罐 按用途：食品罐、通用罐、18公升罐、噴霧罐等 31 31 （2）常見金屬罐 三片罐三片罐：罐底+罐身+罐蓋。罐身有接縫。 二片罐二片罐：罐底、罐身+罐蓋。罐身無接縫。又有拉 深罐和變薄拉深罐。 食品罐食品罐：制作罐頭，完全密封。 通用罐通用罐：不密封，或密封不滅菌。普通食品或物 品。外表面常印刷，也稱“美術(shù)罐”。 18公升罐公升罐：汽油罐、食用油罐。 噴霧罐噴霧罐：耐壓，不透氣罐。 32 32 （3）三片罐 三片罐，又叫接縫

17、罐，它由罐身、罐蓋和罐 底三個部分構(gòu)成，故稱為三片罐。 三片罐所用的材料主要是鍍錫薄鋼板(馬口 鐵)和鍍鉻薄鋼板。 33 33 三片罐的制造工藝與設(shè)備 A 壓接罐的生產(chǎn)工藝流程 34 34 B 錫焊罐 制罐流程圖 35 35 C 粘合劑層合法制罐流程圖 36 36 （4）兩片罐 帶底的罐身、罐蓋兩個部分構(gòu)成。 拉深罐 拉深罐的強度較好，能承受殺菌時的高壓，所以多用于 食品罐。拉深罐的形狀有圓形、橢圓形、長圓形等。 拉深罐又可分為淺拉深罐(DR罐)和深拉深罐(DRD罐)， 前者罐高與罐徑之比較小，通常一次拉深就可成形，而后 者罐高與罐徑之比較大，需兩次以上拉深，才能達到所要 求的罐身尺寸。 淺拉

18、保罐的生產(chǎn)工藝是落料-拉深-壓膨脹圈紋，可在 一套復合模具中一次行程完成。 深拉探罐的生產(chǎn)工藝是落料-一次-拉深-再拉深-精整修 邊。 37 37 38 38 變薄拉深罐(DI罐) 采用變薄拉 深工藝制造。罐 身側(cè)壁厚度在拉 深過程中顯著變 薄，但罐底部的 厚度基本不變。 39 39 （5） 18L罐 又稱金屬方桶，常用來包裝食油、食品、涂料、 煤油和化學品等。 一般采用馬口鐵。馬口鐵的厚度為0.32mm，鍍 錫量按其用途確定。在制罐工序前馬口鐵板要進行 內(nèi)面涂覆、烘烤和外面印刷、烘烤。使用涂料的種 類、裝潢設(shè)計等與用戶商定。要根據(jù)內(nèi)裝物考慮罐 的耐腐蝕性。 18L罐的形狀和尺寸。 40 40

19、 41 41 （6）噴霧包裝 噴霧包裝(aerosol)從原理上講是 將目的物(將有效成分溶解在溶劑中， 也稱為原液)和推進劑。相混合后， 裝入帶有閥門的耐壓容器中，利用 推進劑的壓力，把內(nèi)裝物從閥門中 噴出來。這些內(nèi)裝物按其使用的目 的和用途，以噴霧、泡沫、射流的 形態(tài)放出來。噴霧包裝廣泛用于醫(yī) 藥品、化妝品、家庭用品、食品、 汽車用品、工業(yè)用品等消費資料市 場的各個領(lǐng)域。 42 42 43 43 （7）金屬罐的用途 金屬罐的種類和用途，見表10-25 44 44 （8）金屬罐的規(guī)格 金屬罐的規(guī)格見表10-26和表10-27。 45 45 2.金屬桶 金屬桶一般指用較厚的金屬板(大于0.5mm)制成 的容量較大(大于20L)的容器。按照桶材料的不同，可 分為鋼桶、鋁桶、不銹鋼桶等。 鋼桶的種類 按照鋼桶口部的結(jié)構(gòu)，可分為兩類，四種型式。 （1）閉口鋼桶 閉口鋼捅是指桶頂不可以移動的鋼桶