第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包装容器

PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
金属包装材料的缺点
l 化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀，特别是用 于高酸性食品的包装，金属离子容易析出 而影响食品风味。
l 第二个缺点是价格较高。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l 金属材料分类
l 食品包装常用的金属材料按材质主要分为 两类：一类为钢基包装材料，包括镀锡薄 钢板（马口铁）、镀铬薄钢板、涂料板、 镀锌板、不锈钢板等；另一类为铝质包装 材料，包括铝合金薄板、铝箔、铝丝等。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l ⑶锡铁合金层：锡铁合金层的主要成分是锡铁金 属化合物FeSn2，锡层不连续的孔隙暴露出的并 不都是钢基表面，更多的是锡铁合金层。
l 锡铁合金层的质量对镀锡板耐腐蚀性的影响可用 合金-锡电偶值ATC来表示：以FeSn2合金为阴极， 锡为阳极放置在排气的葡萄柚汁中，在20℃条件 下反应2h后，测量其电流的强度值。ATC值越小， 表示FeSn2合金层连续性好，镀锌板耐酸性食品 的腐蚀好。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l ⑷氧化膜：镀锡板表面的氧化膜有两种，一种是 锡层本身氧化形成的SnO2和SnO，另一种是镀锡 板钝化处理后形成的含铬化合物钝化膜。 SnO2 是个稳定的氧化物，而SnO是不稳定的化合物， 所以二者数量的多少将影响镀锡板的耐腐蚀性。
SnO2在100℃以下温度范围内形成且随温度升高 数量增多； SnO在100 ℃以上温度范围形成且随 温度升高数量增多。所以合理控制镀锡板加工的 温度，以获得SnO2层可提高镀锡板的耐腐蚀性。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
（三）镀锡板的主要技术规格
1.镀锡板的尺寸和厚度规格
l 为方便生产和使用，镀锡板长、宽尺寸已规范，板宽系列 为775、800、850、875、900、950、1000、1025、 1050mm，
l 镀锡板厚度及厚度偏差对制罐加工和质量以及容器的使用 性能有重要影响，如板厚偏差大，制罐困难，卷边、接缝 质量不易保证等。我国规定板厚系列为0.2、0.23、0.25、 0.28mm4种，且板厚偏差不超过0.015mm。
l ⑴钢基板：钢基板的耐腐蚀性能主要取决于钢基 板的成分、非金属夹杂物的数量和表面状态。
l 评价钢基板的耐腐蚀性指标用酸浸时滞值表示： 即钢基板浸入盐酸之时起至溶解反应速度恒定时 所需要的时间（s）。酸浸时滞值越小，表示钢基 板的耐腐蚀性越好。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
（四）镀锡板的分类及代号
l 镀锡板种类很多，主要按镀锡量、调质度、 表面状况、钝化方法、涂油量、表面质量 等不同分类。
l 各类镀锡板分类及其代号见表4-3。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
（五）涂料镀锡板
l 镀锡板具有的耐腐蚀性常不能满足某些食品包装 的需要，如富含蛋白质的鱼、肉食品，在高温加 热中蛋白质分解产生硫化氢对镀锡罐壁产生化学 腐蚀作用，与露铁点发生作用形成硫化铁，对食 品产生污染；高酸性食品对罐壁腐蚀产生氢胀和 穿孔等。为此，采用在镀锡板上涂覆涂料，将食 品与镀锡板隔离，减少它们之间的接触反应。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l 涂料是由有机高分子树脂（如环氧树脂、 酚醛树脂）和溶剂（如环已酮、二甲苯等） 及少量添加剂按一定的内壁表面，再经 200℃以上的温度烘烤。涂料的作用是隔离 罐壁与内容物，防蚀和阻溶出的重金属离 子铅、铁、锌等对食品的污染。
PPT文档演模板
l 国际上镀锡板厚度采用质量/基准箱法表示，即规定112张 20英寸×14英寸或56张20英寸×28英寸的镀锡板为一基 准箱，根据一基准箱镀锡板的质量大小表示板厚。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
2.镀锡板的镀锡量
l 镀锡量的大小表示镀锡层的厚度，是选用 镀锡板的重要参数。镀锡量以单位面积上 所镀锡的质量表示（g/m2）。另一种表示 法是以一基准箱镀锡板上的镀锡总量乘100 后所得的数字为镀锡量的标号。
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
1.涂料镀锡板的制造及主要质量要求
l 涂料镀锡板是由镀锡板经钝化、表面净化 处理、喷涂料、烘烤固化而制成。涂料层 的厚度用每平方米板上涂料用量克数表示 （g/m2），
l 涂料镀锡板耐腐蚀性很重要的因素之一是 涂层的连续性。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
T-2.5 52 ～ 58 T-6-CA 67 ～ 73
T-3
PPT文档演模板
54 ～ 60
DR-8
70 ～ 76
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l ⑵镀铬板的耐腐蚀性
l 镀铬板的铬层和氧化铬层对柠檬酸、乳酸、醋酸等弱酸、 弱碱有很好的抗蚀作用，但不能抗强酸、强碱的腐蚀，所 以镀铬板通常施加涂料后使用。
（二）镀锌薄钢板zinked sheet l 镀锌薄钢板是在低碳钢基板表面镀上一层厚
包装性能特点
油膜
20mg/m2 2-5mg/m2
棕榈油
棉籽油
润滑、防锈
氧化膜 锡层
锡铁合金层
3-5mg/m2
22.பைடு நூலகம்-44.8 g/m2
5g/m2
1-3mg/m2
氧化亚锡
5.6-22.4g/m2
纯锡
表面钝化膜具有防锈、 氧化亚锡 防变色和防硫化斑作
用
纯锡
美观、易焊、耐腐蚀、 无毒害
<1g/m2
锡铁合金结晶
l ⑵锡层：要求镀锡完全覆盖钢基板表面，但实际 镀锡层存在许多针孔，其中暴露出钢基板的孔隙 称露铁点。镀锡板上露铁点的多少用孔隙度表示， 即每平方分米上孔隙数或孔隙面积。
l 锡层连续性对耐腐蚀性的影响用铁溶出值表示。 铁溶出值是指将一定面积的镀锡板在模拟酸性液 中保持一定温度和时间后，测出铁的溶出量。铁 溶出值越小表示锡层连续性好，镀锡板的耐腐蚀 性好。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l 洛氏硬度试验是用标准型压头在先后两次 对被试材料表面施加试验力（初试验力F0 与总试验力F0 + F1），在试验力的作用下
压头压入试样表面。在总试验力保持一定 时间后，卸除主试验力F1，保留初试验力 F0的情况下测量压入深度，以总试验力下
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
二、无锡薄钢板
（一）镀铬薄钢板chromeplate 1.镀铬板的结构和制造
l 镀铬板是由钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和 油膜构成，各结构层的厚度、成分及特性见表4-5。
l 镀铬板的制造与镀锡板基本相同，主要工序：钢 板轧制、电解清洗、退火、平整清洗、电镀铬、 钝化处理、清洗干燥、涂油、成片。
压入深度与在初试验力下的压入深度之差
（即所谓的残余压入深度）来表征硬度的
高低，残余压入深度值越大，硬度值越低， 反之亦然。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
2.镀锡板的耐腐蚀性
l 不同食品对镀锡板包装容器的耐腐蚀性有不同要 求。镀锡板的耐腐蚀性与构成镀锡板每一结构层 的耐腐蚀性都有关。
有一定耐蚀性
低碳钢
制罐用0.2-0.3mm
提供板材必需的强 度，加工性良好
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
2.镀铬板的性能和使用 ⑴镀铬板的机械性能
调质度 HR30T 调质度 HR30T 调质度 HR30T
T-1 46～52 T-4-CA 58 ～ 64 DR-9 73 ～ 79
T-2 50 ～56 T-5-CA 62 ～ 68 KR-10 77 ～ 83
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l 含铬钝化膜使镀锡板的耐腐蚀性大大提高， 且钝化膜的含铬量越多，耐腐蚀性越好， 它可有效抑制锡氧化变黄、硫化变黑。
l ⑸油膜：镀锡板表面的油膜将板与腐蚀性 环境隔开，防止锡层被氧化发黄，防止水 汽使镀锡板生锈。此外，油膜在镀锡板使 用和制罐中起润滑剂作用，可有效地防止 加工、运输过程中的锡层擦伤破损。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
表4-5镀铬板各层厚度、成分及性能特点
各层名称
成分
厚度
性能特点
油膜 水合氧化铬层
金属铬层 钢基板
PPT文档演模板
癸二酸二辛酯 水合氧化铬
金属铬
22mg/m2
防锈、润滑
7.5-27mg/m2
保护金属铬层，便 于涂料和印铁、防 止产生孔眼
32.3-140mg/m2
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
l 目前在各类包装材料中，日本和欧洲各国 金属约占13.7％，仅次于纸和塑料包装，占 第三位，而美国包装消费金属材料比塑料
要多，约占第二位。我国的金属材料包装 在1983年约30.85万吨，占包装材料的7.24 ％，仅次于塑料包装。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
2.食品包装对涂料的要求
l ①无味、无臭、无毒，不影响食品品质和风味。
l ②有良好的机械性能，涂料随同镀锡板进行成型 加工时能承受冲压、弯曲等作用，不破裂、脱落。
l ③有足够的耐热性，能承受制罐加工、罐装食品 热杀菌加工等的高温作用而不变色、不起泡、不 剥离。
l ④施涂加工方便，涂层干燥迅速，与镀锡板间有 良好亲润性以保证涂层质量。
l 镀锡板结构由5部分组成，见图4-1，由内到外依次为钢基 板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜。
l 镀锡板各部分的厚度、成分和性能见表4-1。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
结构名称
厚度 热浸镀锡板 电镀锡板
结构成分 热浸镀锡板 电镀锡板
l 金属包装材料的优良性能：
l ⑴高阻隔性能：可阻隔气、汽、水、油、光等的 透过，极好的保护功能。
l ⑵优良的机械性能：良好的抗拉、抗压、抗弯强 度、韧性及硬度，适宜包装的机械化、自动化操 作、密封可靠。
l ⑶容器成型加工工艺性好
l ⑷良好的耐高低温性、导热性及耐热冲击性
l ⑸表面装饰性好
l ⑹包装废弃物较易回收处理。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
3.常用涂料
l 种类很多，按其制成的容器是否与食品接触，分 内层涂料和外涂料，按涂料涂覆的顺序不同分为 底涂料和面涂料。用于容器接缝或涂层破损处施 涂得为补涂料，适合制罐加工要求的一般涂料和 冲拔罐涂料。根据食品特性及其包装保护要求将 所用的内涂料分为抗酸涂料、抗硫涂料、抗酸抗 硫两用涂料、抗粘涂料、啤酒专用涂料、其他专 用涂料等。
锡铁合金结 晶
耐腐蚀
钢基板 0.2-0.3mm 0.2-0.3mm
低碳钢
低碳钢
加工性能良好
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
（二）镀锡板的主要性能指标
1.镀锡板的机械性能
l 通常以调质度作为指标来表示镀锡板的综 合机械性能，包括强度、硬度、塑性、韧 性等。镀锡板调质度是以其表面洛氏硬度 值HR30T来表示，按HR30T值的大小分为 几个等级，分别以T50、T52·······符号表示。 镀锡板调质度等级由低至高，其强度和硬 度越高，而相应韧性塑性越低。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
一、镀锡薄钢板tinplate
l 镀锡薄钢板是低碳薄钢板表面镀锡而成的产品，简称镀锡 板，俗称马口铁板，大量用于制造包装食品的各种容器。
l （一）镀锡板的制造和结构组成
l 镀锡板是将低碳钢轧制成约2mm厚的钢带，然后经酸洗、 冷轧、电解清洗、退火、平整、剪边加工，再经清洗、电 镀、软熔、钝化处理、涂油后剪切成镀锡板板材成品。
l ⑶镀铬板的加工性能
l 因镀铬层韧性较差，所以冲拔、盖封加工时表面铬层易损 伤破裂，不能适应冲拔、减薄、多级拉伸加工。镀铬板不 能锡焊，制罐时接缝需采用熔接或黏接。
l ⑷价格便宜
l 镀铬板加涂料后具有的耐腐蚀性比镀锡板高，价格比镀锡 板低10%左右。
PPT文档演模板
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
第四章金属、玻璃、陶 瓷包装材料及其包装容
器
PPT文档演模板
2020/11/29
第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
第一节 金属包装材料及容器
l 金属包装材料以金属薄板或箔材为主要原 料，经加工制成各种形式的容器来包装食 品，其应用有近200年的历史，是现代食品 包装的四大包装材料之一。
PPT文档演模板