包裝材料學 第十章 包裝用金屬材料

包裝材料學第十章包裝用金屬材料第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)低碳薄鋼板

第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日一.低碳薄鋼板的分類與規(guī)格1.分類熱軋與冷軋，熱軋——價低，強度低；愣呀——價高，強度高，尺寸穩(wěn)定；都需要酸洗。2.規(guī)格尺寸規(guī)格由GB規(guī)定厚度范圍小于4mm，寬度在500—1500mm。薄板：普通碳素結構，用于要求不高不用沖壓容器，鋼號、等。優(yōu)質碳素結構，用于要求高需沖壓的容器，鋼號08、10等。第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日二.低碳薄鋼板性能及化學成分對性能的影響

1.低碳薄鋼板性能強度、塑性、焊接性；冷彎性，彎折時不裂不段不皺；無氣泡、結疤、裂紋、類雜；易成型性——杯突試驗；所有薄板需退火后進入市場供制容器。

2.化學成分對薄板性能影響含C量：含C量越高，成型加工性越低要求含

C量0.05%—0.22%

含硅、錳、硫、磷，含量高都不利于成型。第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3.涂料黑鐵皮用一次或二次冷軋低碳鋼板經酸洗后表面鈍化或不鈍化作容器內外層均涂涂料或油漆。作食品罐（盒）或玻璃瓶蓋。三.幾種常用低碳薄鋼板的牌號和規(guī)格1.制造200L油桶用薄板參照GB選取，一般用2、3號和優(yōu)質08、10號，厚度為1.25和1.5mm2.包裝用帶鋼用冷軋不退火（硬性）和退火（軟性）兩種，其規(guī)格與厚度配套。第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)鍍錫薄鋼板——馬口鐵

第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日概念：（1）馬口鐵：即鍍錫薄鋼板，又稱鍍錫板，就是雙面鍍錫的薄鋼板，有熱浸鍍和電鍍兩類（分別稱熱浸鍍錫板和電鍍板）。（2）鍍錫板可在表面施涂料，施涂料的稱涂料鍍錫板（涂料鐵），未施涂料的稱電殼鐵。（3）目前多使用電鍍錫板：因為電鍍比熱浸鍍省錫料，效率和質量高，均勻且能生產兩面錫量不同的板，目前90%電鍍錫板用于包裝。（4）用是否經軟熔處理后光亮與無光澤鍍錫板制作不同的包裝？

A.光亮或普通光亮鍍錫板——制食品罐或18L方罐的罐身或罐底蓋。

B.無光澤表面馬口鐵用作啤酒和汽水瓶蓋。

C.極粗表面馬口鐵用作罐頭之外的雜罐，馬口鐵的90%用于包裝。第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日一.馬口鐵（鍍錫板）的主要技術規(guī)范

1.鍍錫原板的成分化學成分間GB699-65和GB700-79，見表10-2.（1）分有三種鋼種，即L、MR、MC，主要指含雜質Ni、Cr、Cu、Mo、As情況。其中：L含雜質極低，用于深拉和耐腐場合；MC含磷較高，用于要求強度高的場合；MR含雜質中等，有害元素比L多，廣泛用于食品罐。（2）馬口鐵除含C、Si、Mn、S和P外，還含有N和Cu，N可使鋼產生時效硬化，塑性和韌性下降，可提高抗拉；Cu可增加延展性和耐腐性。第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2.馬口鐵的鍍錫量——詳見表10-3第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3.馬口鐵板的規(guī)格尺寸罐頭用板：厚度=0.15-0.30mm，常用四種規(guī)格：0.2、0.23、0.25和0.28。我國長寬規(guī)格多為：714.510mm和827.730mm。也有只限寬度的,多為寬:775、800、825、850、875、900、950、975、1000、1025、1050等（1）鍍錫量的單位面積或特定面積上的錫量（）表示，商業(yè)上的鍍錫量用每基箱鍍錫板兩面所鍍錫的質量（g）的1/4倍做標號，如每基箱鍍錫量為200G磅的標號為#50，詳見表10-3.

（2）兩面錫厚差的鍍錫量，中間用“/”分開，例如，11.2/5.6分別表示兩面的鍍錫量。（3）馬口鐵有熱鍍與電鍍的鍍錫差別，熱浸鍍錫量為22.4-44.8，電鍍?yōu)?.6-22.4。第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日二.馬口鐵（鍍錫板）結構——詳見圖10-1和表10-4圖10-13.各層作用——見表10-4.1.馬口鐵組成：共五層結構——鋼基板、錫鐵合金、錫板、氧化膜、油膜。2.結構圖：第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日表10-4三.馬口鐵（鍍錫板）的性能1.機械性能。馬口鐵性能主要指鍍錫原板（鋼基板）的機械性能：良好的綜合機械性能：抗拉強度，成型性，表面硬度等。.第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日成品成型穩(wěn)定性各向拉伸差異性（軋制方向與垂直方向差異）如翻邊時容器邊上有制耳，需要切除——浪費材料2.耐腐性作為食品或帶水制品的包裝非常重要，馬口鐵五層結構有要求。（1）鍍錫原板決定于鍍錫層和表面處理條件，鍍錫層雜質少，耐腐性好，含S高，對飲料有利；酸浸時滯值低，耐腐性好（酸浸時滯值指浸入鹽酸中置換出氫氣為恒定不變時的時間值）。第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日（2）錫層要求錫層全部蓋住鋼基表面；錫層有孔隙而暴露鋼基稱為露鐵點，點多，耐腐性好。（3）錫鐵合金層在鍍錫板錫層和鋼基板之間有一層錫鐵合金層（），是在軟烙操作時形成的，錫層孔隙下由該層保護鋼基，只有該層以破壞時才產生腐蝕。（4）氧化膜有兩種氧化膜：A錫層本身氧化產生的和SnO；B生產時表面處理產生的；前者很穩(wěn)定，后者為鈍化膜，后者有利于抗腐。和SnO越多，抗腐性越低，同時表面雜質越多，氧化物越多，耐腐性越低。（5）油層有阻隔和空氣及水分的作用，油層越厚，則抗腐性越好。第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日五.鍍錫板（馬口鐵）發(fā)展方向

1.用低鍍錫代替高鍍錫，用電鍍代替熱浸鍍；

2.推廣應用差厚鍍錫板，研制低鍍錫板，提高板強度，減少厚度；

3.替代鍍錫板（用鍍鉻、鍍鎳、鍍銅等比錫價低）。

3.表面性能主要為涂飾性，油膜附著性，錫焊性等。影響涂飾性因素：涂料附著性，涂飾條件，錫板表面狀況。涂膜附著性指板與涂層間的粘合性。錫焊性——焊接效果及強度。四.涂料鍍錫板（涂料馬口鐵）也稱涂料鐵：在鍍錫板上涂布涂料（防止基材變化和氧化）第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第三節(jié)非鍍錫薄鋼板

第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日

1.結構結構為五層組成：鋼基板，鉻層，水合氧化鉻層，油膜。目的：錫資源少，錫價高，采用鍍其他金屬。一.鍍鉻薄鋼板又稱無錫薄鋼板，即TFS板，價比馬口鐵低10%左右。性狀：不如馬口鐵，鍍鉻原板與馬口鐵相同，只把鍍錫改為鍍鉻。第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2.性能和應用（1）耐蝕性比馬口鐵稍差——特別對強酸強堿而言，但對弱酸（檸檬、乳酸、醋酸及弱堿）有很好保護作用，可用涂層增加耐腐。

(2)對有機涂料的附著性比馬口鐵的附著力大3-6倍。（3）機械性能強度和加工成型性相同于馬口鐵，但鉻層易脆裂。（4）焊接性能不能用錫焊，只能用縫焊或粘焊第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日二.鍍鋅薄鋼板又稱白鐵皮，是在低碳薄鋼板上鍍一層0.02mm以上的鋅作為保護。性能：防腐能力強。有熱鍍和電鍍。包裝多用熱鍍鋅板——多為大容量鋼桶。有良好耐腐與卷封性：適于包裝粉、液、漿料。代表性能的內容：表面質量，機械性能，鍍鋅強度，鋼板不平度和周邊斜度。三.鍍鋁薄鋼板替代馬口鐵的包材。有熱浸法和蒸鍍法制取。性能：價低，抗大氣腐蝕性強，外觀美第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第四節(jié)鋁合金薄板和鋁箔

第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1.優(yōu)點共12點，重點是耐腐、重量輕、美觀、易成型無毒。

2.缺點共5點，價高，較軟等。

1.鋁合金薄板的牌號，化學成分及其尺寸規(guī)格（1）牌號。我國有L（純鋁）LF（防銹鋁）LY（硬鋁）等牌號，各國有不同的規(guī)定。世界上按美國的AA標記法共4位數(shù)：第一位為合金系列，第二位為對雜質的特別規(guī)定（原合金的派生）第三位和第四位為鋁純度小數(shù)點之后兩位數(shù)。一.鋁合金薄板用鋁鎂或鋁錳合金板（99%的純鋁不能使用），又稱防銹鋁合金，多用的是鋁合金。第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日（2）化學成分有主填加元素和副填加元素：主填加元素：Cn、Mn、Si、Mg、Zn；副填加元素：Cr、Ni、Pb、Ca、Ti。（3）尺寸規(guī)格2.鋁合金薄板的性能和選用（1）機械性能，鋁合金薄板的機械性能主要取決于化學成分，同時又與生產方法有關。（2）耐腐性（3）涂飾性（4）鋁合金薄板的選用：

A.牌號；

B.供應狀況；

C.調質度及使用要求和加工特點。第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日二.鋁箔概念：鋁箔指純度大于99.5%、小于0.2mm的鋁材。一般層合用鋁箔=7-15，容器用=30-130。鋁箔優(yōu)點：遮光性，阻隔性，形狀穩(wěn)定，加工性，適于藥品和食品；鋁箔缺點：不能變載，無法封口，太薄易起針孔和起皺。1.鋁箔分類

4種類別：（1）普通型與高純度型；（2）硬質與軟質；（3）卷料和片料；（4）獨立使用型與復合使用型。3.鋁箔的質量要求重量要求涉及到：單位面積重量（質量），厚度透濕度。定性要求：光亮，油斑，平整，皺紋，傷痕，表面壓入物。

2.鋁箔牌號，化學成分及尺寸規(guī)格第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日4.鋁箔機械性能見表10-24；主要有厚度，調質度與抗拉強度之關系。5.鋁箔的表面加工（1）貼合加工（復合），8紙型復合；（2）著色加工：表面涂布色料；（3）印刷加工，常用凹??；（4）壓花加工，表面壓出花紋。表10-24第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第五結金屬包裝容器

第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日一.金屬包裝容器的特點

1.優(yōu)點

6大優(yōu)點：阻隔性；電、熱傳導性；延展性；剛性保護性；涂裝印刷性；導磁搬運性。

2.缺點

3大缺點：化學穩(wěn)定性差；體重加工費高；價較高。二.金屬包裝容器的種類與用途

1.種類主要有：罐，軟管，箔制品。

2.具體分法——5種（1）形狀分法（2）材料分法（3）結構與加工工藝分法：三片，兩片罐等（4）開啟方法分法（5）用途分法第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日問題三片罐和二片罐條例分析。3.常用罐用途

4.金屬罐規(guī)格的表示方法采用國際通用標準表示金屬罐。例如：圓形罐用內徑和外高表示示例，如15267指內徑152mm，外高267mm；又如7116指內徑72.9mm，外高116mm。第二十七頁，共二十九頁，編輯