第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包装容器
第4章 玻璃和陶瓷包装材料汇总
玻璃包装容器的结构
1－瓶口 2－瓶颈 3－瓶肩
4－瓶身 5－瓶根 6－瓶底
图4-1 玻璃瓶结构
四、新型金属玻璃
玻璃的非晶结构使其具有很多缺陷，包括内部电子显微镜才
能见到的超显微尺度的缺陷直至视觉可见的表面缺陷。金属化就 是克服玻璃缺陷的方法之一。它是通过改变玻璃内部结构来达到 目的。它具有微晶体和玻璃均匀分布特性，故又称玻璃陶瓷或结 晶化玻璃。金属玻璃采用在极高冷却速度（>10℃/分～6℃/分） 的条件下冷却玻璃熔料而制造。热稳定性好（包括耐热冲击性 好）、使用温度高等。既能符合现代包装的要求，又将为未来玻 璃包装发展提供基础条件。
二、玻璃材料的种类
玻璃包装材料根据形成体氧化物的种类，把玻璃分成硅酸
盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃和铝酸盐玻璃等。常用的包 装玻璃为钠钙玻璃，其次是硼（B）硅酸盐玻璃。
表 4-1 几种常用玻璃的组成及性能
表4-2 几种玻璃瓶的化学组成
三、玻璃包装容器
1.按容器制造方法分为根据模具成型的模制瓶和通过拉制成型
（5）耐热性好。
（6）制造原料易得充分，成本低廉。 （7）可重复使用，环保性能好。
2．玻璃包装材料缺点
如（1）脆性
玻璃的耐冲击强度不大，尤其当表面受到损伤或制造时组 成不均匀时更严重，而这可能造成严重后果。 （2）重量大
每个瓶子用了过量的玻璃以确保各点有足够的强度。这样
就提高了成本且使运输费用增大。
耐温性能优良。
二、包装陶瓷的种类
（1）粗陶瓷 （2）精陶瓷 （3）瓷器 （4）炻器(shi qi)
复习思考题四
1. 简述玻璃包装材料的特性及种类。 2. 玻璃包装容器按造型如何分类？按瓶口形式又如何分类？ 3. 金属玻璃与普通玻璃比较有何特点？ 4. 无色透明且能遮隔紫外线的玻璃容器如何制作？它在包装食 品时有何优点？
23食品包装材料与容器(金属与玻璃包装材料与容器)
课题二2.3食品包装材料与容器（金属与玻璃包装材料与容器）上节回顾：1、高分子聚合物塑料的基本知识2、塑料的组成和分类3、塑料的主要包装性能指标4、常用的塑料树脂特点及其安全性课题引入：塑料包装材料是近几十年发展起来的现代包装材料，金属包装材料则有着近200年的历史，是现代食品包装的四大材料之一。
而玻璃包装材料则有着3000年的历史，有着其他包装材料无可比拟的优点。
本节课主要为大家简单介绍金属、玻璃以及陶瓷包装材料及容器。
第一节金属包装材料及容器金属包装材料和容器的优点：1. 耐加工性好；2. 环境适应性好；3. 隔绝保护性好；4. 表面装饰性好；5. 加工技术与设备成熟，品种规格齐全。
金属包装材料的缺点：1. 化学稳定性差；2. 重量大；3. 容器的开口性较差；4. 废弃物的处理比较困难。
金属包装材料的主要类型目前金属包装材料主要以低碳钢和铝作为基材，其主要产品是马口铁（Tinplate），无锡钢板（Tin-free steel），铝（Al）和铝箔（Al foil）等。
一、镀锡薄钢板（Tinplate）镀锡薄钢板是低碳薄钢板便面镀锡而制成的产品，建成镀锡板，俗称马口铁。
（一）镀锡板的制造和结构组成马口铁是将薄钢板放入熔融的锡液中热浸或经酸洗后在电解槽中将其两面镀上薄锡层的低碳钢薄板。
马口铁由五部分组成，由内向外依次为：钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜、油膜。
（二）镀锡板的主要性能指标1. 机械力学性能调质度是镀锡板机械性能的综合指数，通常用洛氏表面硬度（HR30T）表示。
T值越大，其硬度也越高。
一般制作食品空罐用T-2.5、T-3和T-4级的马口铁，制两片罐用T-1和T-2级的马口铁。
2. 耐腐蚀性酸浸时滞值（PLV）---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）。
铁溶出值（ISV）---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，测其铁的溶出量。
合金-锡电偶值（A TC）---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。
金属、玻璃、陶瓷包装材料及容器
金属、玻璃、陶瓷包装材料及容器1. 金属包装材料及容器金属包装材料及容器在现代包装领域中扮演着重要的角色。
金属包装具有一系列独特的性能和优势，使其成为许多行业的理想选择。
1.1 优点金属包装材料及容器具有以下优点：•强度高：金属材料具有极高的强度和稳定性，能够有效抵御撞击和压力。
•耐腐蚀：金属包装材料能够抵抗大部分化学物质的侵蚀和腐蚀，保障产品的质量和安全。
•密封性好：金属材料具有优异的密封性能，能够有效隔离外界环境，延长产品的保质期。
•可回收性：金属包装材料及容器可以进行循环利用，降低资源消耗和环境污染。
1.2 应用领域金属包装材料及容器广泛应用于以下领域：•食品行业：罐装食品、饮料等。
•化妆品行业：化妆品、香水等。
•医药行业：医药包装、医疗器械等。
2. 玻璃包装材料及容器玻璃包装材料及容器是一种常见的包装选择，因其独特的性能和外观而受到广泛应用。
2.1 优点玻璃包装材料及容器具有以下优点：•安全性高：玻璃材料不会释放有害物质，对食品、药品等产品的安全性能非常重要。
•透明度好：玻璃容器具有良好的透明度，能够清楚展示产品的外观和质量。
•耐温性好：玻璃材料能够耐受高温，适用于热食品和高温灭菌。
2.2 应用领域玻璃包装材料及容器广泛应用于以下领域：•食品行业：瓶装食品、罐头等。
•酒类行业：瓶装酒、饮料等。
•化妆品行业：香水、指甲油等。
3. 陶瓷包装材料及容器陶瓷包装材料及容器具有一种独特的质感和风格，被广泛用于礼品包装和装饰。
3.1 优点陶瓷包装材料及容器具有以下优点：•造型多样：陶瓷容器可以根据不同的需要进行定制，形状多样，满足特定礼品和装饰的需求。
•耐用性好：陶瓷材料具有较高的硬度和耐磨性，经久耐用。
•环保性强：陶瓷材料是一种天然的无机材料，不会释放有害物质。
3.2 应用领域陶瓷包装材料及容器主要应用于以下领域：•礼品行业：陶瓷容器常被用作高档礼品的包装，如茶具、瓷器等。
•室内装饰：陶瓷器皿常用作室内装饰品，如花瓶、摆件等。
商品包装技术第四章 玻璃陶瓷技术(选修课)
2、陶四章 玻璃、陶瓷包装技术 第三节 玻璃、陶瓷包装方法
以小口玻璃瓶（啤酒）为例，其技术要点： 瓶子—选瓶—洗瓶—空水—验瓶—装酒—压盖—验酒—贴 标—装箱—鲜啤（桶） 瓶子—选瓶—洗瓶—空水—验瓶—装酒—压盖—杀菌—验 酒—贴标—装箱—熟啤
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第四章 玻璃、陶瓷包装技术 第二节 玻璃、陶瓷包装容器 一、玻璃包装容器 玻璃在商品包装中的应用，主要是制作包装容器来使用。 1、玻璃容器的制造 配料—熔炼500—1600温度（硅酸盐形成阶段、玻璃形成 阶段、澄清阶段、均化阶段、冷却阶段）—容器的成型 1000—600温度（压吹法）—退火（加温—缓冷—快 冷）—检验—成品 2、玻璃容器的种类 玻璃罐 玻璃坛 玻璃瓶：小口玻璃瓶、安瓿瓶、多面体瓶、旋瓶 二、陶瓷包装容器 1、陶瓷容器的制造 原料配制—泥的成型—干燥—上釉—培烧
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第四章 玻璃、陶瓷包装技术 第一节 玻璃、陶瓷包装材料
一、玻璃包装材料 1、玻璃包装材料的组成 玻璃的种类很多，用于商品包装的玻璃一般是氧化物玻璃， 其组成为钠—钙—硅系玻璃，主要成分为：60%--75%的二氧 化硅（石英石）， 8%--15%的氧化钠（纯碱），7%--16% 的氧化钙（碳酸钙）， 2%--8% 的三氧化二铝， 1%--4% 的 氧化镁。次要成分：添加剂等。 2、玻璃的包装特性 化学稳定性好 物理性能好 机械力学性能好 具有良好的成型加工性能 玻璃的原材料来源丰富。
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第四章 玻璃、陶瓷包装技术 第一节 玻璃、陶瓷包装材料
二、陶瓷包装材料及容器 1、陶瓷包装材料组成 粘土（高岭土）主要原料，50%，烧 后呈多孔性材料 石英，非可塑成分，25%，烧后呈立 体结构 长石类，助熔剂， 25%，铝硅酸盐 类，助熔 填充剂：如骨灰，增加透明和强度 2、陶瓷包装容器的特点 陶瓷材料的原料丰富，成型加工简边 耐火、耐热、耐药性好，可以反复使 用 上釉陶瓷制品造型美观，装饰效果好 具有高刚硬性能，高抗压强度。
食品包装学 第四章 金属、玻璃包装容器及制品
保护金属铬层，便于涂料和 印铁，防止产生孔眼 32.3～140mg/m² 有一定腐蚀性，但比纯锡差 制罐用0.2～0.3mm 提供板材必须的强度，加工 性良好
镀铬薄钢板性能与使用
（1）机械性能 与镀锡钢板相差不大； （2）耐腐蚀性 有较好的耐腐蚀性，但比镀锡板稍差。 使用镀铬板时特别要注意剪段口极易腐蚀，必 须加涂料以完全覆盖。 （3）加工性能 镀铬板不能锡焊，制罐时接缝需采用 熔接或黏结。适宜用于制造罐底、盖和两片罐。 （4）价格便宜 镀铬板加涂料后具有的耐腐蚀性比镀 锡板高，价格便宜低10%左右，具有较好的经济性， 其使用量逐渐扩大。
缺点：化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀；
价格较贵；重量较大。
食品包装常用金属材料主要分两类
1、钢基包装材料
镀锡钢板(马口铁) 、镀铬薄钢板（无锡钢板）、
镀锌板（白铁皮） 、涂料板、不锈钢板。 2、铝质包装材料 铝合金薄板、铝箔、铝丝等。
一、镀锡薄钢板
(一)、镀锡薄钢板（马口铁 tinplate））
（1）制造：
（5）良好的耐蚀性；
（6）成型加工性好；
铝对各种食品的耐腐蚀性
食品种类
啤酒水
耐蚀性
○ ●～○A ●，○A ●，○A ○～△，○A △，○A ●～△，○A ○，○H ●○～△, ○
食品种类
食用油 脂肪 牛乳 奶油 盐 酱油 醋 发酵粉 巧克力
（三）玻璃容器的选用
1、小口瓶（细口瓶） 小口瓶是酒类、液体调味品常用的包装容器。（充气 酒瓶和不充气酒瓶）。 封盖有皇冠盖（压盖）、螺旋盖 和滚压盖等。 2、罐头瓶 罐头瓶是较矮胖的大口瓶，用于包装在空气中易腐败、 密封后必须加热杀菌的食品，如水果罐头。 3、四旋瓶 它是一种容易启闭且密封较好的大口罐头瓶，常用于 各种酱菜、果酱包装。四旋瓶瓶口通过四头不连续的螺纹 与罐盖密封，需开启时只要转1/4圈便可拧下盖子。盖子 用马口铁制造，盖沟内注入了聚氯乙烯胶可加强密封性。
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
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
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
3
金属包装材料的优良性能： 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。 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。 ⑶容器成型加工工艺性好 ⑷良好的耐高低温性、导热性及耐热冲击性 ⑸表面装饰性好 ⑹包装废弃物较易回收处理。
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）， 涂料镀锡板耐腐蚀性很重要的因素之一是 涂层的连续性。
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2.食品包装对涂料的要求 ①无味、无臭、无毒，不影响食品品质和风味。 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。 ③有足够的耐热性，能承受制罐加工、罐装食品
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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。
第五讲 包装容器和材料
第四章包装容器和材料物质文明愈进步，包装容器用得愈多，制作得也愈精美。
从食品包装容器的发展，也可一窥人类的生活形态与质量是如何演变的。
在物质生活较艰困的年代，食品包装容器虽然比较粗糙，但也是稀少与珍贵的。
远古时代，当人们需要容器来装盛食品时，通常从大自然中去寻找葫芦、竹结、卷曲的大型叶片或大型贝壳。
后来，逐渐有了利用自然资源加工而成的容器，如挖空的木头、编织的草篮，甚至使用动物的器官，如牛角及胃或用皮革制成容器。
大约在八千年前，人类开始懂得制造陶器，可以用来盛装食物、贮存食物，甚至煮熟食物。
尔后，陶器成为食品包装容器的主流。
到了三千年前，由陶瓷釉药发展而来的玻璃问世，也逐步发展成容器。
但是工业化生产玻璃容器则可能是近两百年才发生的。
约在两千年前，在中国东汉的时候，蔡伦发明了纸，也逐渐用来包装食品。
在金属容器的发展方面，则可以远溯至青铜时代，我们的老祖先就懂得利用金属材料制成容器，装盛食品。
然而以金属罐头包装食品，使食物能长久贮存，则起始于约两百年前的英国。
至于目前在食品包装上占最重要地位的塑料则是包装材料中最年轻的一类，在十九世纪才初露头角，而在50∼60年前才开始逐渐发展成为食品包装容器的主流材料。
在物质文明高度发展的今天，食品包装容器成为生活中随处可见且不可或缺的产品。
各种制作精美，外观引人注目的包装食品陈列在各型卖场的货架上，五花八门，常令人眼花撩乱，仔细观察这些包装材料，不外乎塑料、金属、玻璃、与纸四大类。
当然，有一些材料是这四种材料结合而成的复合体，使得食品包装容器更形多样化。
包装是软饮料生产中一道重要的工序，合理的包装可以起到保护饮料、延长产品保质期、方便储存、携带、促进销售等作用。
用于饮料包装的材料和容器必须满足下列条件：1）无毒；不含有危害人体健康的成分；2）具有一定的化学稳定性，不能与内容物发生反应；3）材料资源丰富，价格低廉、易于加工，能满足工业化生产的需要；4）具有优良的综合防护性能，阻光、阻气、防潮性好；5）具有一定的力学性能，能适应机械化清洗、灌装作业，便于携带，不易破碎、泄漏。
玻璃包装材料及包装容器
二、复习：环境可降解塑料可分成哪几类？ 三、自我介绍
第二章
食品包装材料及包装容器
第三节
玻璃包装材料及包装容器
一 玻璃的化学组成
玻璃是以石英石、纯碱、石灰石等为主要原 料，加入澄清剂、着色剂、脱色剂等，经 过1400-1600高温熔炼成粘稠玻璃液再经冷 凝而成的非晶体材料。
普通玻璃化学氧化物的组成 (Na2O·CaO·6SiO2)，主要成份是 二氧化硅。
保鲜包装就是指通过包装的方法实现产品的保 鲜 1、果蔬保鲜包装
2、水产食品保鲜包装 3、肉食类保鲜包装 4、糕点类保鲜包装
保鲜包装材料可包括：硬材、软材、散材
1、保鲜包装硬材：是指那些有一定刚性的板 材或片材
功能性瓦楞纸板与纸箱 隔热板及容器 其他保鲜包装片材
2、保鲜包装软材：保鲜包装膜 3、保鲜包装散材
酷素降解材料 蛋白质降解材料
三、可食性包装材料
可食性包装材料指的是可以食用的包装材 料。
1、淀粉类可食性包装材料
2、蛋白质类可食性包装材料
3、多糖类可食性包装材料
4、脂肪类可食性包装材料
5、复合类可食性包装材料 现有肠衣、果蜡、糖衣、糯米纸、冰衣和药片 包衣
四、保鲜包装材料
保鲜：指从采后到消费期间的新鲜保持。
①抑氧剂 ④水分吸收剂 ②抗菌剂 ⑤二氧化碳生成剂和除去剂 ③乙烯捕捉剂 ⑥天然香辛料
⑦植物激素
⑧其他保鲜材料
五、绿色包装材料
绿色包装又称为环境友好包装或生态包装， 是指对生态环境和人体健康无害，能循环 复用和再生利用，可促进国民经济持续发 展的包装。 一般分为可降解包装材料 非降解无公害包装材料
②黏土、陶瓷制品
动物类天然绿色包装材料： ① 动物的皮毛
食品包装学金属玻璃陶瓷包装材料及容器(共11张PPT)
具有良好的成型加工性能 玻璃的原材料来源丰富。
第7页，共11页。
Food Packaging 第四章 金属、玻璃、陶瓷及辅助包装材料及容器 第二节 玻璃、陶瓷包装材料及容器
（二）、玻璃包装容器
玻璃在食品包装中的应用，主要是制作包装容器来使用。
1、玻璃容器的结构见P106图4-15 2、玻璃容器的制造 配料—熔炼500—1600温度（硅酸盐形成阶段、玻璃形成阶段、 澄清阶段、均化阶段、冷却阶段）—容器的成型1000—600温 度（压吹法）—退火（加温—缓冷—快冷）—检验—成品 3、玻璃容器的分类
2、镀锡薄钢板 镀锡薄钢板简称镀锡板，也称马口铁，是低碳 薄钢板两面镀锡而制成的产品。 结构组成 见P87 图4-1和表4-1 涂料镀锡板：外涂料： 罩91 表4-2
第3页，共11页。
Food Packaging
3、非镀锡薄钢板
由于金属锡资源少，价高，可以在薄钢板上镀Zn、Al、铬等得到相应的镀Zn、Al、铬薄
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Food Packaging
第四章 金属、玻璃、陶瓷及辅助包装材料及容器
第二节 辅助包装材料
一、辅助包装材料的定义及种类
结构组成 见P87 图4-1和表4-1 第四章 金属、玻璃、陶瓷及辅助包装材料及容器
1、辅助包装材料的定义 镀第锡一薄 节钢金板属包装材料及容器
F第o四od章Pa金ck属ag、in玻g 璃、陶瓷及辅助包装材料及容器
商品辅助包装材料：粘合剂 内（装2物）品石，英尤玻其璃是（内以装纯食净品的，石不英会为产主生要重原金料属制离成子的。玻璃，成分仅为SiO2）
上（釉3陶）瓷钢制化品玻造璃型（美与观普，通装玻饰璃效成果分好相同）
涂料 用（途4：）可钾以玻作璃为（生K2产O镀、锡Ca和O非、镀Si锡O2薄）钢板的原板
食品包装学第四章
3. 镀锌薄钢板
0.02mm，可用作大容量包装桶
4.低碳薄钢板
含碳量小于25%，厚0.35-4mm 塑性好，易于容器的成型和接缝的焊接。 制得的容器有较好的强度和刚性。 价格便宜。
5.铝制包装材料
（1）包装特性：
特点：
重量轻。 加工性能好。
(3)按用途不同进行分类
①酒类用瓶。 ②日用包装玻璃瓶。 ③罐头瓶。 ④医药用瓶。 ⑤化学试剂用瓶。
(4)按色泽不同分类 有无色透明瓶、白色瓶、棕色瓶、绿色瓶 和蓝色瓶等。 (5)按瓶颈形状分类 有颈瓶、无颈瓶、长颈瓶、短颈瓶、粗颈 瓶和细颈瓶等。
内压力公式：
Pmax＝2t·δ／D
坩埚窑 池窑 电熔窑
3．成形：成形方法可分为人工成形和机械成形两 大类。
A．人工成形 （1）吹制，主要用来成形玻璃泡、瓶、球（划眼镜 片用）等。 （2）拉制，主要用来制造玻璃管或棒。 （3）压制，主要用来成形杯、盘等。 （4）自由成形，挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具 直接制成工艺品。
B．机械成形。 机械成形除了压制、吹制、拉制外，还 有： （1）压延法，生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、 夹金属丝玻璃等。 （2）浇铸法，生产光学玻璃。 （3）离心浇铸法，用于制造大直径的玻璃管、 器皿和大容量的反应锅。 （4）烧结法，用于生产泡沫玻璃。
（3）主要技术规格 尺寸：宽：775，800，850，875，900，1000， 1025，1050mm；长：比宽差200mm可任意选用
厚度：0.2，0.23，0.25，0.28，偏差0.015mm。 根据一个基准箱镀锡板的重量大小表示板厚[112 张20×14/56张20×28] 镀锡量：g/m2；用一基准箱的镀锡量乘100表示 度量的标号，100相当于11.2g/m2。例如：1磅/1 基准箱的镀锡量表为#100。如两面镀锡量不等： #100/#25即11.2/2.8g/m2
第四篇金属包装材料与制品
一、铝质包装材料的性能
优点：
①质轻、无毒无味 ②有优良的加工性
③表面性能好
④热传导率高
⑤阻隔性好
⑥再循环性能好
⑦能与其它材料如纸、纸板及塑料等复合成复合材料。
存在如下不足：
⑧耐腐蚀性差。
⑨焊接性能差。
⑩材质较软，强度较低。
包装材料学
二、包装铝材的分类
包装铝材的分类
(1)纯铝系列
(2)耐蚀的铝合金板材或箔材等
铁碳含金的含碳量对其力学性能的影响很大。低碳钢的 强度和硬度较低，而塑性和韧性则很高。
包装工业中使用的铁碳合金（钢）应具有一定的强度和 足够的塑性和韧性，所以使用的都是低碳钢，其含碳量都 低于0.25％。
包装材料学
金属材料的结构
包装材料学
金属材料的结构
包装材料学
金属材料的结构
包装材料学
铝的基本结构及性能
商 品 名 为 铬 型 无 锡 薄 钢 板 （ TFS－CT）， 简 称 TFS （TinFree Steel）。
包装材料学
1．镀铬簿钢板的结构和性能特点
TFS结构:
镀铬薄钢板是表面镀有铬和铬的氧化物的低碳薄钢板， 它的结构由钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜构成。
包装材料学
TFS性能特点
TFS性能特点:
（l）常见镀锡薄钢板的标准及代号
（2）镀锡板和钢带的分类和表示方法
代号标记示例：
钢板E2-T57-G-H-Q-I-0.25×712×508-GB2520-88
其含义是：等厚镀锡量E2、硬度等级T57、表面状况G、钝 化方式H、涂油量Q、表面质量I、尺寸0.25×712×508、标 准为GB2520-88。
（l）弹性和刚度
第四章包装材料与容器(1)
• 牛皮纸表面涂树脂，强度（耐破度、撕裂度等）特别高， 具有打光的表面，纸面可以透明花纹、条纹或磨光，表 面适于印刷，未漂浆牛皮纸为浅棕色即纸浆本色。
第四章 包装材料及容器
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3. 中性包装纸
• 中性包装纸用未漂100％硫酸盐木浆或100％硫酸盐竹 浆制造。
• 这种纸张不腐蚀金属，主要用于军工产品和其他专用产 品的包装。中性包装纸分为包装纸与纸板两种。
实践中，多按照原材料种类不同或材料功能不同进行分类。
第四章 包装材料及容器
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按照原材料种类可分为：
• （1）纸质材料（纸、纸板、瓦楞纸板）； • （2）合成高分子材料（塑料、橡胶、粘合剂、涂料等）； • （3）金属材料（钢铁、铝、锡、铅等）； • （4）玻璃与陶瓷材料； • （5）复合材料； • （6）纤维材料（天然纤维、合成纤维、纺织品等）； • （7）木材； • （8）其他材料。
第四章 包装材料及容器
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5. 鸡皮纸
• 鸡皮纸又称白牛皮纸，是一种单面光泽度很高和强度较 好的包装用纸，主要供工业品和食品包装用。以漂白硫 酸盐木浆为主要原料，或掺用部分漂白草浆或白纸边。 其施胶度和耐折度较好，纸面光泽良好并有油腻感，纤 维分布均匀。
第四章 包装材料及容器
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6. 羊皮纸
• 羊皮纸又叫植物羊皮纸或硫酸纸，是一种半透明的高级 包装纸。用100%未漂亚硫酸盐木浆抄制成原纸，再经过 一定浓度（72％）的硫酸浸渍10秒钟左右，经清水冲洗， 再用甘油浸渍，使纸形固定，然后烘干而成。
第四章 包装材料及容器
玻璃金属包装容器及制品
玻璃金属包装容器及制品概述玻璃金属包装容器及制品是一种常见的包装材料，它们由玻璃和金属材料制成。
这种包装容器和制品具有优良的物理、化学性能，被广泛用于食品、饮料、药品等行业的包装。
1. 玻璃金属包装容器1.1 玻璃容器玻璃容器是由玻璃材料制成的容器，它具有以下特点：•透明性：玻璃容器透明，可以清晰地观察容器内的物品。
•耐高温：玻璃容器具有较高的耐高温性能，适用于热食品的包装。
•无味无毒：玻璃容器不会释放有害物质，保持食品的原味。
•防氧化：玻璃容器可以有效地防止食品氧化，延长食品的保质期。
玻璃容器广泛应用于食品、饮料、药品等行业的包装。
例如，果汁、咖啡、酒精饮料常常使用玻璃瓶包装。
此外，玻璃容器还常用于化妆品、香水等个人护理品的包装。
1.2 金属容器金属容器是由金属材料制成的容器，它具有以下特点：•耐压抗冲击：金属容器具有较高的强度和刚性，能够抵御外界压力和冲击。
•耐腐蚀：金属容器具有较好的耐腐蚀性能，不会被酸、碱等腐蚀物质侵蚀。
•可密封：金属容器可以通过焊接、封口等方式实现良好的密封性能，防止食品、药品等物品泄漏。
•可回收利用：金属容器可以多次使用，并可以通过回收再利用的方式降低资源浪费。
金属容器广泛应用于食品、饮料、化工等行业的包装。
例如，啤酒、罐装食品、化妆品等产品常使用金属罐作为包装容器。
2. 玻璃金属制品2.1 玻璃制品除了包装容器，玻璃还可以用于制作各种制品，如玻璃瓶、玻璃杯、玻璃器皿、玻璃工艺品等。
这些制品通常具有精美的外观和良好的实用性能。
玻璃制品在家庭、酒店、餐饮等场所得到广泛应用。
例如，玻璃杯、玻璃器皿常用于盛放饮料、食品等。
另外，玻璃工艺品也是一种常见的装饰品，可以增加室内空间的美感。
2.2 金属制品金属制品是使用金属材料制作而成的各种制品。
金属制品广泛用于家居、工业、汽车等领域。
例如，锅铲、刀具、金属家具、汽车零部件等都是金属制品的典型代表。
金属制品通常具有较高的硬度和强度，耐久性较强，并可以满足不同行业的特殊需求。
食品包装学 第四章
（三）低碳薄钢板（low carbon sheet）
低碳钢板是指含碳量＜0.25%、厚度为 0.35～4.0mm的普通碳素钢或优质碳素结构 钢的钢板。 低碳成分决定了低碳钢板塑性好，易 于成型加工和接缝的焊接加工，制成容器有 较好的强度和刚性，而且价格便宜。 在钢板表面涂覆特殊涂料后用于灌装 饮料或其他产品，还可制成窄带用来捆扎纸 箱、木箱或包装件。
4、重量轻、省材料、容易开 口； 5、二片罐更适于短时、高温 杀菌；
6、但二片罐的设备投资较大， 约为三片罐的8倍
（四）其他金属容器
1、金属软管
金属软管主要由铝质材料制成。 将铝料坯在挤压机经挤压模制成管状， 加工管口螺纹，然后退火软化，内壁喷涂 料、外表印刷制成空软管。 金属软管可进行高温杀菌，开启方便， 再封性好，可分批取用内装食品。 适用于果酱、果冻、调味品、蛋糕糖霜 等半流体黏稠食品的包装。
三、铝质包装材料 (aluminum)
铝（aluminum）包装材料的包装性 能优良，广泛用于食品包装。 主要是铝合金薄板和铝箔。
（一）铝质包装材料一般包装特性：
（1）质量轻：铝是轻金属密度为2.7g/cm³ ，约为 钢材的1/3；
（2）良好的热性能: 耐热、导热性能好； （3）优良的阻隔能力：阻气、汽、水、油、光； （4）具有银白金属光泽，易美化装饰；
（2）深冲罐DRD（drawn and redrawn cans）
卷材下料→顶冲杯→ 再冲杯（若干次）→翻边 →冲底成型→修边→表面装饰→检漏
二片罐与三片罐相比的特点：
1、二片罐只有一个封口、 无侧缝，密封性好； 2、无焊缝、无污染、表面 光洁美观，且可减少接 缝材料25%--30%；
3、二片罐可整圆印刷装饰；
2、二片罐（two-piece cans）的制造
包装工艺学第四章金属玻璃容器包装03
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为什么底部是弓起的？
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二、金属罐(食品罐)包装工艺
⑶排气与封罐： ①热力封罐排气法。即用食品热灌装法排气，或食 品灌装预封再加热排气。 ②真空封罐排气法。将食品装罐预封后，用真空封 罐机在真空密封室内排气密封。 ③蒸气喷射排气法。封罐时向罐头顶隙内喷射蒸气 以驱走空气，并迅速密封。 ⑷杀菌及冷却。可用蒸气高温杀菌或巴氏杀菌法。 ⑸贴标及装箱。
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1. Steel strip arrives at the can manufacturing plant in large coils.
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2. Steel strip is cut into large sheets.
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3. Lacquer is applied the side of the sheets that will become the internal surfaces of the finished cans.This special lacquer is to protect the can itself from corrosion and from any possibility of interaction between the contents and the metal.
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当阀门打开时，液态喷射剂的压强马 上降低。较低的气压使它开始沸腾。 微粒自由运动起来，在罐子顶部形成 一个气体层。这层高压气体推动液态 产品剂料以及一部分液态喷射剂顺着 导管到达喷嘴。喷罐内部安装有滚珠 轴承。如果你摇晃喷罐，当啷作响的 滚珠轴承有助于将喷射剂和产品剂料 混合起来，使产品剂料以雾状喷出。
第四篇金属包装容器资料
pD 2t
式中：p：罐的内压力，MPa； D：罐内径，cm； t：罐身壁厚，cm。
两片罐的制造工艺流程
2）口缘、罐底
罐口缘部分的结构有直筒翻边、缩径翻边、双缩径翻边 和三缩径样翻边Байду номын сангаас几种形式。
3）罐身的规格尺寸
一般原则是选用批量生产的标准容器。
2、罐盖
1）按罐身的截面形状决定罐盖的外形； 2）开启方式多为切开式和拉开式罐盖结构； 3）与罐体组封的方式多为二重卷边； 4）盖面应有埋头结构。
四、两片罐坯料尺寸计算
由面积或体积不变的原则，利用成型后构件推算出成型 前坯件的面积和尺寸。
两片罐的制造工艺流程
二片罐的结构
罐身上缘
罐身
罐身下缘
(a)二片罐结构
(b)二片罐受力
浅拉伸罐(浅冲罐)罐身制造工艺
拉伸原理示意图（一次成型）
深拉伸罐(深冲罐)罐身制造工艺
再次拉伸原理示意
变薄拉伸原理
变薄拉伸罐身的生产流程
金属包装容器
4. 金属桶 金属桶是容量较大(走于20L)，并且用较厚金属板(大于O．5mm)
制成的圆柱形、长方形、椭圆柱形等金属包装容器，用于太中 型运输包装。主要有以下几种形式： ①全开口捅：装有可拆卸桶顶的金属桶，其桶顶就是顶盖，通常 由封闭箍，夹扣或其他装置固定在桶身上。 ②封闭桶：装有不可拆卸桶顶的金属桶，其桶砸和桶底用喜边接 缝或其他方法永久固定于桶身。其中桶顶开口直径≤70mm为小 开口桶，>70mm为中开口桶。
二、两片罐的特点 1、罐身无接缝； 2、外壁光滑无缝，印刷效果好； 3、两片罐质量轻； 4、成型工艺简单、生产率高。
两片罐的制造工艺
三、两片罐结构与规格尺寸 1、罐身：罐身由侧壁、罐底和口缘三部分构成。
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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。
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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。
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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
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。
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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。
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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。
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。
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第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
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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
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
22.4-44.8 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
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。
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第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
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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。
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。
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。
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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。
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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
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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
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。
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
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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。
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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 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。
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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。
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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。
第四章金属、玻璃、陶 瓷包装材料及其包装容
器
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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。
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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。
（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
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 ％，仅次于属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
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。
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第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包 装容器
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