第5章 金屬包裝材料

1、第五章第五章 金屬包裝材料金屬包裝材料內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：本章對金屬包裝材料，包括鋼質(zhì)包裝材料、鋁質(zhì)包裝本章對金屬包裝材料，包括鋼質(zhì)包裝材料、鋁質(zhì)包裝材料、金屬包裝容器等的性能、特點和分類進行了闡述，介紹了材料、金屬包裝容器等的性能、特點和分類進行了闡述，介紹了金屬包裝制品的制作工藝流程、噴霧包裝罐噴霧形成的基本原理金屬包裝制品的制作工藝流程、噴霧包裝罐噴霧形成的基本原理以及不同金屬制品（如鋼制品、鋁制品等）的不同應(yīng)用領(lǐng)域。以及不同金屬制品（如鋼制品、鋁制品等）的不同應(yīng)用領(lǐng)域。基本要求：基本要求：掌握金屬包裝材料的概念、性能、特點以及分類，了掌握金屬包裝材料的概念、性能、特點以及分類，了解金屬

2、包裝容器的類型，金屬包裝罐、金屬軟管、金屬箱、金屬解金屬包裝容器的類型，金屬包裝罐、金屬軟管、金屬箱、金屬盒、金屬桶等的制作工藝流程、噴霧包裝罐噴霧形成的基本原理，盒、金屬桶等的制作工藝流程、噴霧包裝罐噴霧形成的基本原理，了解不同金屬制品的不同應(yīng)用領(lǐng)域。了解不同金屬制品的不同應(yīng)用領(lǐng)域。第一節(jié)第一節(jié) 金屬包裝材料的性能特點和分類金屬包裝材料的性能特點和分類第二節(jié)第二節(jié) 鋼質(zhì)包裝材料鋼質(zhì)包裝材料第三節(jié)第三節(jié) 鋁質(zhì)包裝材料鋁質(zhì)包裝材料第四節(jié)第四節(jié) 金屬包裝容器金屬包裝容器第五章第五章 金屬包裝材料（目錄）金屬包裝材料（目錄）第一節(jié)第一節(jié) 金屬包裝材料的性能特點和分類金屬包裝材料的性能特點和分類一、金

3、屬包裝材料的性能特點一、金屬包裝材料的性能特點1優(yōu)良的力學(xué)性能和阻隔性能，綜合保護性能好。優(yōu)良的力學(xué)性能和阻隔性能，綜合保護性能好。 金屬包裝材料的機械強度優(yōu)于其他包裝材料。金屬包裝容器，金屬包裝材料的機械強度優(yōu)于其他包裝材料。金屬包裝容器，盡管壁很薄，也有很高的盡管壁很薄，也有很高的耐壓強度耐壓強度，不易破損。另外還表現(xiàn)為耐，不易破損。另外還表現(xiàn)為耐高溫、耐溫濕度變化、耐蟲害、耐有害物質(zhì)的侵蝕。高溫、耐溫濕度變化、耐蟲害、耐有害物質(zhì)的侵蝕。 金屬包裝材料有極好的金屬包裝材料有極好的阻隔性能阻隔性能，如阻氣性（如氧氣、二氧，如阻氣性（如氧氣、二氧化碳、水蒸氣等）、防潮性、遮光性（特別是阻隔紫外

4、線）、?；肌⑺魵獾龋?、防潮性、遮光性（特別是阻隔紫外線）、保香性能，因此，廣泛用于食品、藥品、化工產(chǎn)品的包裝。香性能，因此，廣泛用于食品、藥品、化工產(chǎn)品的包裝。一、金屬包裝材料的性能特點一、金屬包裝材料的性能特點2外觀美觀。外觀美觀。 金屬包裝材料具有自己獨特的金屬光金屬包裝材料具有自己獨特的金屬光澤，便于印刷、裝飾，使商品外表華麗澤，便于印刷、裝飾，使商品外表華麗美觀，提高商品的銷售價值。另外，各美觀，提高商品的銷售價值。另外，各種金屬箔和鍍金屬薄膜，也是非常理想種金屬箔和鍍金屬薄膜，也是非常理想的商標(biāo)印刷材料。的商標(biāo)印刷材料。一、金屬包裝材料的性能特點一、金屬包裝材料的性能特點3加工性

5、能好。加工性能好。 金屬材料加工性能好，且工藝較成熟，適于連續(xù)自動化生金屬材料加工性能好，且工藝較成熟，適于連續(xù)自動化生產(chǎn)。金屬包裝材料具有很好的延展性和強度，可以軋制成各種產(chǎn)。金屬包裝材料具有很好的延展性和強度，可以軋制成各種厚度的板材、箔材。箔材可與紙、塑料等進行復(fù)合，金屬鋁、厚度的板材、箔材。箔材可與紙、塑料等進行復(fù)合，金屬鋁、金、銀、鉻、鈦等還在塑料和紙上鍍膜。金、銀、鉻、鈦等還在塑料和紙上鍍膜。 4 資源豐富，廢棄物處理性好。資源豐富，廢棄物處理性好。 作為主要金屬包裝材料的鐵和鋁，在地球上的蘊藏量極為作為主要金屬包裝材料的鐵和鋁，在地球上的蘊藏量極為豐富，且已形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，

6、材料品種繁多。豐富，且已形成大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，材料品種繁多。 金屬包裝容器一般可以回爐再生，金屬包裝容器一般可以回爐再生，循環(huán)使用循環(huán)使用，減少環(huán)境污，減少環(huán)境污染。染。二、金屬包裝材料的分類二、金屬包裝材料的分類1包裝用金屬材料的品種。包裝用金屬材料的品種。 主要有鋼鐵、鋁、銅、錫、鉛等，其中使用較多的是鋼材、主要有鋼鐵、鋁、銅、錫、鉛等，其中使用較多的是鋼材、鋁材及其合金材料。鋁材及其合金材料。2. 包裝用金屬材料的形式和用途。包裝用金屬材料的形式和用途。 主要有金屬板材、帶材、金屬絲、箔片等。主要有金屬板材、帶材、金屬絲、箔片等。一般將厚度小于一般將厚度小于0.2mm0.2mm的稱箔材，

7、大于的稱箔材，大于0.2mm0.2mm的稱板材的稱板材。 3. 包裝用金屬材料的分類。包裝用金屬材料的分類。（1）鋼質(zhì)包裝材料）鋼質(zhì)包裝材料 鋼質(zhì)包裝材料與其他金屬包裝材料相比，來源豐富，價鋼質(zhì)包裝材料與其他金屬包裝材料相比，來源豐富，價格便宜，它的用量在金屬包裝材料中占格便宜，它的用量在金屬包裝材料中占首位首位。（2）鋁質(zhì)包裝材料）鋁質(zhì)包裝材料 鋁質(zhì)包裝材料質(zhì)量輕、加工性能優(yōu)異，主要有純鋁板、鋁質(zhì)包裝材料質(zhì)量輕、加工性能優(yōu)異，主要有純鋁板、合金鋁板、鋁箔和鍍鋁薄膜等。合金鋁板、鋁箔和鍍鋁薄膜等。 第二節(jié)第二節(jié) 鋼質(zhì)包裝材料鋼質(zhì)包裝材料 鋼質(zhì)包裝材料主要是鋼質(zhì)包裝材料主要是低碳薄鋼板低碳薄鋼板

8、（含碳量（含碳量0.25）及其復(fù)）及其復(fù)合材料，低碳薄鋼板具有良好的塑性盒延展性，制罐工藝性好，合材料，低碳薄鋼板具有良好的塑性盒延展性，制罐工藝性好，有優(yōu)良的綜合保護性能，但沖拔性能不如鋁材好。鋼質(zhì)包裝材有優(yōu)良的綜合保護性能，但沖拔性能不如鋁材好。鋼質(zhì)包裝材料的最大缺點是耐蝕性差、易生銹，表面經(jīng)鍍層和涂料處理后料的最大缺點是耐蝕性差、易生銹，表面經(jīng)鍍層和涂料處理后才能使用。才能使用。 一、鍍錫薄鋼板一、鍍錫薄鋼板 鍍錫薄鋼板，俗稱馬口鐵，是用量最大的一種金屬包裝板鍍錫薄鋼板，俗稱馬口鐵，是用量最大的一種金屬包裝板材。它是制罐的主要材料，大量用于罐頭食品、飲料工業(yè)，也材。它是制罐的主要材料，大

9、量用于罐頭食品、飲料工業(yè)，也用來制作其他包裝容器。用來制作其他包裝容器。 1-剛基板；2-錫鐵合金層； 3-錫層；4-氧化膜；5-油膜圖圖5-1 鍍錫薄鋼板的結(jié)構(gòu)圖鍍錫薄鋼板的結(jié)構(gòu)圖二、鍍鉻薄鋼板（二、鍍鉻薄鋼板（TFS） 鍍鉻薄鋼板是制罐的材料之一，可部分代替馬口鐵，主要鍍鉻薄鋼板是制罐的材料之一，可部分代替馬口鐵，主要用來制作腐蝕性較小的啤酒罐、飲料罐。但它的致命缺點是用來制作腐蝕性較小的啤酒罐、飲料罐。但它的致命缺點是不不能用焊接方法制造能用焊接方法制造三片罐，這就使它的使用范圍受到很大的限三片罐，這就使它的使用范圍受到很大的限制。制。 1-剛基板；2-金屬鉻層；3-氧化鉻層；4-油膜圖

10、圖5-2 鍍鉻板斷面模型圖鍍鉻板斷面模型圖三、鍍鋅薄鋼板三、鍍鋅薄鋼板 鍍鋅薄鋼板俗稱白鐵皮。在鍍鋅薄鋼板俗稱白鐵皮。在包裝行業(yè)中廣泛用于制造各種容包裝行業(yè)中廣泛用于制造各種容量的桶及其他容器。電鍍鋅板鍍量的桶及其他容器。電鍍鋅板鍍層很薄，主要用作涂塑料或涂漆層很薄，主要用作涂塑料或涂漆的底層。鍍鋅板是應(yīng)用較多的金的底層。鍍鋅板是應(yīng)用較多的金屬包裝材料，多用于制造中型和屬包裝材料，多用于制造中型和大型工業(yè)包裝容器。大型工業(yè)包裝容器。四、低碳薄鋼板四、低碳薄鋼板 低碳薄鋼板俗稱黑鐵皮，含碳量低碳薄鋼板俗稱黑鐵皮，含碳量0.25，低碳薄鋼板，低碳薄鋼板主要用于制造各種規(guī)格的桶型容器、集裝箱和捆扎帶

11、等。主要用于制造各種規(guī)格的桶型容器、集裝箱和捆扎帶等。 五、超薄純鐵箔五、超薄純鐵箔 超薄純鐵箔是一種含鐵量為超薄純鐵箔是一種含鐵量為 GG/ GH 以上的純鐵薄膜，具有以上的純鐵薄膜，具有許多優(yōu)點。許多優(yōu)點。六、其他鋼質(zhì)包裝材料六、其他鋼質(zhì)包裝材料 其他鋼質(zhì)包裝材料有摻鎳鍍錫薄鋼板、薄錫鐵（其他鋼質(zhì)包裝材料有摻鎳鍍錫薄鋼板、薄錫鐵（LTS）、鍍）、鍍鎳鐵皮等，適用于各種包裝容器的制作。鎳鐵皮等，適用于各種包裝容器的制作。 第三節(jié)第三節(jié) 鋁質(zhì)包裝材料鋁質(zhì)包裝材料一、純鋁板和合金鋁板一、純鋁板和合金鋁板 純鋁板質(zhì)軟、強度低，故較少利用它作為包裝材料，但也純鋁板質(zhì)軟、強度低，故較少利用它作為包裝材

12、料，但也有用它作酒類容器。有用它作酒類容器。 合金鋁板的強度和硬度明顯提高，多用于制造罐頭容器和合金鋁板的強度和硬度明顯提高，多用于制造罐頭容器和包裝飲料用罐等。包裝飲料用罐等。二、鋁箔二、鋁箔1加工加工 鋁箔是用純度鋁箔是用純度99.5以上的電解鋁經(jīng)壓延而成，厚度在以上的電解鋁經(jīng)壓延而成，厚度在0.005mm0.2mm之間，鋁箔在包裝上應(yīng)用十分廣泛，它可以之間，鋁箔在包裝上應(yīng)用十分廣泛，它可以單獨包裝物品，更多的是與紙、塑料薄膜制成復(fù)合材料，作為單獨包裝物品，更多的是與紙、塑料薄膜制成復(fù)合材料，作為阻隔層，提高阻隔性能。阻隔層，提高阻隔性能。2優(yōu)點優(yōu)點（1）外表光亮美觀，美化商品、提高商品檔

13、次。）外表光亮美觀，美化商品、提高商品檔次。（2）高阻隔性和遮光性高阻隔性和遮光性。（3）鋁箔傳熱速度快，且耐高溫性和耐低溫性好，因此在）鋁箔傳熱速度快，且耐高溫性和耐低溫性好，因此在蒸蒸煮包裝煮包裝中得到了廣泛的應(yīng)用。中得到了廣泛的應(yīng)用。（4）鋁屬輕重量金屬，可以節(jié)省和降低運輸費用。）鋁屬輕重量金屬，可以節(jié)省和降低運輸費用。（5）可以循環(huán)再利用，從而降低能耗?？梢匝h(huán)再利用，從而降低能耗。（6）無毒、無臭、無味，不會影響包裝內(nèi)容物的風(fēng)味。）無毒、無臭、無味，不會影響包裝內(nèi)容物的風(fēng)味。 三、鍍鋁薄膜三、鍍鋁薄膜 鍍鋁薄膜采用特殊工藝在包裝塑料薄膜或紙張表面（單面鍍鋁薄膜采用特殊工藝在包裝塑料薄

14、膜或紙張表面（單面或雙面）鍍上一層極薄的金屬鋁，即為鍍鋁薄膜。鍍鋁層厚約或雙面）鍍上一層極薄的金屬鋁，即為鍍鋁薄膜。鍍鋁層厚約為為30nm，其阻隔性比鋁箔差，但耐刺扎性優(yōu)良，常用于制作，其阻隔性比鋁箔差，但耐刺扎性優(yōu)良，常用于制作襯袋材料和裝飾性包裝膜襯袋材料和裝飾性包裝膜 。第四節(jié)第四節(jié) 金屬包裝容器金屬包裝容器金屬容器中占比例較大的是金屬罐，通常有金屬容器中占比例較大的是金屬罐，通常有三片罐三片罐和和二片罐二片罐。三片罐三片罐是分別將灌蓋、罐底和是分別將灌蓋、罐底和罐身連接而成的金屬罐。罐身連接而成的金屬罐。二片罐二片罐的罐身和罐底為一體，的罐身和罐底為一體，沒有罐身縱縫和罐底卷邊。沒有罐

15、身縱縫和罐底卷邊。 一、三片罐一、三片罐 根據(jù)罐身制造工藝的不同，可以分為壓接罐、黏結(jié)罐和焊接根據(jù)罐身制造工藝的不同，可以分為壓接罐、黏結(jié)罐和焊接罐三種，這三種罐的區(qū)別在于罐三種，這三種罐的區(qū)別在于罐身側(cè)縫罐身側(cè)縫的結(jié)合方法不同。的結(jié)合方法不同。 1.壓接罐壓接罐（1）制造工藝過程）制造工藝過程 印鐵烘干裁剪切角、切缺去應(yīng)力端折成圓壓平焊錫（對密封要求嚴(yán)格的罐）翻邊滾筋罐身。（2）用途）用途 主要用于對密封要求不嚴(yán)的食品罐，如茶葉罐、月餅罐、糖主要用于對密封要求不嚴(yán)的食品罐，如茶葉罐、月餅罐、糖果巧克力和餅干罐等；如果是對密封要求較嚴(yán)格的包裝，則要增果巧克力和餅干罐等；如果是對密封要求較嚴(yán)格的

16、包裝，則要增加一道加一道焊錫焊錫工序，以確保罐身側(cè)縫的密封性能。工序，以確保罐身側(cè)縫的密封性能。2.焊接罐焊接罐（1）制造工藝過程）制造工藝過程 罐身縱縫采用焊接密封制造的金屬罐。罐身縱縫采用焊接密封制造的金屬罐。 圖圖 焊接罐的制造工藝流程示意圖焊接罐的制造工藝流程示意圖（2）用途）用途 焊接罐已成為三片罐的主導(dǎo)產(chǎn)品，大量用于加熱殺菌食焊接罐已成為三片罐的主導(dǎo)產(chǎn)品，大量用于加熱殺菌食品等的包裝。品等的包裝。3.黏結(jié)罐黏結(jié)罐（1）制造工藝過程）制造工藝過程 薄板上涂布黏合劑切罐身板切角成圓罐身黏結(jié)壓緊急冷翻邊封底噴補內(nèi)外涂料烘干。圖圖5-5 黏合劑壓合法制罐工藝流程黏合劑壓合法制罐工藝流程圖圖

17、5-6 黏合劑層合法制罐工藝流程黏合劑層合法制罐工藝流程4三片罐的發(fā)展動態(tài)三片罐的發(fā)展動態(tài)（1）采用更薄的馬口鐵材料。）采用更薄的馬口鐵材料。（2）采用大縮頸和多級縮頸。）采用大縮頸和多級縮頸。（3）生產(chǎn)速度更趨高速化。）生產(chǎn)速度更趨高速化。（4）使用便利的新設(shè)計。）使用便利的新設(shè)計。（5）優(yōu)化罐型設(shè)計，增強罐體美感。）優(yōu)化罐型設(shè)計，增強罐體美感。（6）兩片罐將會部分替代三片馬口鐵罐。）兩片罐將會部分替代三片馬口鐵罐。（7）精美印刷。）精美印刷。（8）粉末補涂。）粉末補涂。 二、二片罐二、二片罐 二片罐生產(chǎn)周期短，工藝簡單，密封性好，廣泛應(yīng)用于二片罐生產(chǎn)周期短，工藝簡單，密封性好，廣泛應(yīng)用于啤

18、啤酒及含汽飲料酒及含汽飲料的包裝。的包裝。 由于罐身成型工藝不同，目前二片罐主要分為：由于罐身成型工藝不同，目前二片罐主要分為：淺沖罐、淺沖罐、拉伸罐拉伸罐和和變薄拉伸罐變薄拉伸罐等三種。等三種。 金屬二片罐按其材質(zhì)可分為鋁罐、馬口鐵罐、鍍錫板和金屬二片罐按其材質(zhì)可分為鋁罐、馬口鐵罐、鍍錫板和鍍鋁板。鍍鋁板。1. 淺沖罐淺沖罐 淺沖罐常用的材料是鍍錫板和鍍鉻板，淺沖罐是罐底與淺沖罐常用的材料是鍍錫板和鍍鉻板，淺沖罐是罐底與罐身用淺拉伸法將鍍錫板或鍍鉻板等金屬薄板一次拉拔成型罐身用淺拉伸法將鍍錫板或鍍鉻板等金屬薄板一次拉拔成型而制成。罐身較淺無接縫，多用于魚、貝、蝦、蟹類罐頭等而制成。罐身較淺無

19、接縫，多用于魚、貝、蝦、蟹類罐頭等包裝，可以減少罐壁的腐蝕。包裝，可以減少罐壁的腐蝕。 圖圖5-7 淺沖罐工藝流程示意圖淺沖罐工藝流程示意圖 2. 拉伸罐拉伸罐 拉伸罐又稱深沖罐，它的長徑比可以大于拉伸罐又稱深沖罐，它的長徑比可以大于1，一般可達，一般可達1.5：1，設(shè)備成本較低，而且規(guī)格尺寸更易適應(yīng)不同的需要。，設(shè)備成本較低，而且規(guī)格尺寸更易適應(yīng)不同的需要。它的特點是壁厚均等，強度剛性好，因此它適應(yīng)的包裝范圍它的特點是壁厚均等，強度剛性好，因此它適應(yīng)的包裝范圍廣，深沖罐適合的材料主要是鋁、廣，深沖罐適合的材料主要是鋁、TFS和馬口鐵，它的形狀和馬口鐵，它的形狀可以是圓形，也可以是異形，主要用

20、于熱加工食品的包裝?？梢允菆A形，也可以是異形，主要用于熱加工食品的包裝。 3. 變薄拉伸罐變薄拉伸罐 變薄拉伸罐又稱沖拔罐，罐壁經(jīng)多次拉伸后變薄，沖拔變薄拉伸罐又稱沖拔罐，罐壁經(jīng)多次拉伸后變薄，沖拔罐的制造主要經(jīng)過兩個重要過程，即預(yù)沖壓和多次變薄拉伸，罐的制造主要經(jīng)過兩個重要過程，即預(yù)沖壓和多次變薄拉伸，故稱變薄拉伸罐，罐身結(jié)構(gòu)很適合于故稱變薄拉伸罐，罐身結(jié)構(gòu)很適合于含氣飲料含氣飲料的包裝，由于的包裝，由于內(nèi)壓的存在而支撐罐壁。當(dāng)用來盛裝非含氣飲料或固體食品內(nèi)壓的存在而支撐罐壁。當(dāng)用來盛裝非含氣飲料或固體食品時，可以借助充加少量液態(tài)氮進行包裝。時，可以借助充加少量液態(tài)氮進行包裝。 三、金屬桶三

21、、金屬桶 金屬桶一般指用較厚的金屬板（大于金屬桶一般指用較厚的金屬板（大于0.5mm）制成的容量）制成的容量較大（大于較大（大于20L）的容器。）的容器。 金屬包裝桶的制法類似三片罐，桶身有縱縫，制得桶身后金屬包裝桶的制法類似三片罐，桶身有縱縫，制得桶身后翻邊再與桶底和桶蓋雙重卷邊連接。卷邊處要注入密封膠，多翻邊再與桶底和桶蓋雙重卷邊連接。卷邊處要注入密封膠，多采用聚乙烯醇縮醛或橡膠類合成高分子材料封縫膠。其制造工采用聚乙烯醇縮醛或橡膠類合成高分子材料封縫膠。其制造工藝如下：藝如下：板料剪切磨邊卷圓點焊縫焊翻邊滾波紋脹環(huán)筋。根據(jù)桶的用途、性能和制造工藝要求，所選用金根據(jù)桶的用途、性能和制造工藝要求，所選用金屬材料應(yīng)具有良好的塑性、可焊性。一般可選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)屬材料應(yīng)具有良好的塑性、可焊性。一般可選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低碳薄鋼板、鍍錫薄鋼板或鍍鋅薄鋼板、鋁合金和不銹鋼鋼、低碳薄鋼板、鍍錫薄鋼板或鍍鋅薄鋼板、鋁合金和不銹鋼等。等。 四、金屬軟管四、金屬軟管 金屬軟管是用撓性金屬材料制成的圓柱形包裝容器。軟金屬軟管是用撓性金屬材料制成的圓柱形包裝容器。軟管一端折合壓封或焊封，另一端形成管肩和管嘴，