第三章金属玻璃

5. 阻隔性能 具有完全阻隔性能，作为容器，其密 封性能较好，是一种完美的、高阻隔性 的包装容器。 6. 使用性能 可作为原料进行回收再熔制； 作为包装容器可以回收再利用。
7. 成型性能 玻璃是一种没有明显熔点的热塑性材 料，因此只要选择了适当的模具、工艺， 就能制成各种形状和大小的容器及制品。
（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。
（三）金属罐的质量
1. 空罐一般检测 罐高、容量； 罐内涂层状况； 罐身焊缝强度； 2. 二重卷边质量 卷边的厚度、宽度、外观、密封性等。 3. 其他质量 耐压性、检漏、易开盖质量
（五）金属包装制品的发展方向
原材料 制罐技术 开发新产品

（四）其他金属容器
1. 金属软管 2. 金属筒 3. 铝箔容器
钢基板——取决于钢基板的成分和非金属夹杂 物的数量及表面状态。 锡层——要求镀锡均匀，无露铁点，孔隙度小， 耐腐蚀程度越好。 锡铁合金层——FeSn2合金。提高锡铁合金层 的连续性和致密度可以有效地提高镀锡板的耐 腐蚀性能。 氧化膜——锡层本身氧化形成FeSn2和SnO。 油膜——防止锡层氧化和镀锡板生锈。

玻璃包装材料的缺点

重量大、运输费用高； 脆性大、易破碎； 加工能耗大； 印刷等二次加工性能差。
一、瓶罐玻璃的化学组成及包装特性
（一）瓶罐玻璃的化学组成 根据所用原料及化学成分的不同，玻 璃可分为： 1. 钠钙玻璃──CaO、Na2O的含量较高， 且最易成型加工，成本低，通常用于耐 热性和耐化学性能无特殊要求的场合， 目前作为主要玻璃包装容器的玻璃瓶、 罐以及其他玻璃器皿、平板玻璃等均采 用此种玻璃。
（四）镀锡板的分类及代号
（五）涂料镀锡板
1. 涂料镀锡板的制造及主要质量要求 由镀锡板经钝化处理、表面净化处理、 喷涂料、烘烤固化而制成。 涂层厚度：12g/m2以下
质量要求：涂层的连续性。
2. 食品包装对涂料的要求 ● 无味、无毒、无臭；
● 良好的机械力学性能；
● 足够的耐热性；
● 施涂加工方便、干燥迅速。
冲拔罐特点：
长径比大（2：1～5：1），适合含 气饮料包装。一般采用铝和马口铁生产， TFS板不适于冲拔工艺。
（2）深冲罐（DRD罐） 是将板材经连续多次 变径冲模而成的二片罐。
加工工艺：
下料 → 顶冲杯 → 再冲杯 → 翻边 → 冲底成 型 → 修边 →表面装饰 → 检漏 → 成品 深冲罐的特点：壁厚均匀，强度刚性好，其 长径比一般为1.5：1，设备成本较低。主要以 TFS和马口铁板为材料，可加工圆形和异型罐。
（二）金属罐的制造
1. 三片罐（three-piece cans） （1）电阻焊三片罐 （2）压接三片罐 （3）粘接三片罐
2. 二片罐（two piece cans） （1） 冲拔罐（DWI罐） 其制作主要经过 两个重要过程，即预冲压和多次变薄拉伸， 故称变薄拉伸罐。工艺过程如下： 卷材下料 → 冲压预拉伸成坯 → 多次拉 伸变薄 → 冲底成型 → 修边 →清洗润滑油 → 烘干 → 涂白色珐琅质 → 表面印刷 → 涂 内壁 → 烘干→ 缩颈翻边 → 检漏 → 成品
二、玻璃容器的结构及制造
（一）玻璃容器的结构 1. 瓶口 2. 瓶身 3. 瓶底
（二）玻璃瓶罐制造工艺
1. 配料 将主要原料、辅助原料及碎玻璃经过干燥、 粉碎、过筛后，按配方比例在混合机中混合。 2. 熔制 混合均匀的原料通过加料机加到用耐火材料砌 成的熔窑中熔制。钠—钙—硅系玻璃的熔窑温度 一般为1400～1600℃。在熔窑中发生一系列物 理和化学变化，使结晶原料组成的配合料转变为 非结晶的、质地均匀的玻璃熔体。
3. 成型 供料机将在熔窑中制得的与玻璃瓶罐 的重量相当的、粘稠的玻璃熔体料滴供 给制瓶机，吹制成型。 4. 退火 退火是将成型后的玻璃容器置于退火 炉中，加热到退火温度并保持一定时间， 然后缓慢冷却的过程。（一般退火温度 为520～600℃）
5. 瓶罐的二次加工 经退火后的瓶罐大部分可直接使用， 部分产品根据要求进行二次加工，如烧 口、钢化、化学强化、研磨、抛光、印 花等。 平板玻璃的制造 浮法玻璃生产工艺流程图 平钢化玻璃生产车间
（五）铝质包装材料的种类及应用
1. 铝薄板（Al thin plate） 厚度0.2mm以上。 2. 铝箔（Al foil） 厚度在0.015～0.07mm。
四、金属包装容器
（一）金属罐的分类、结构及规格 1. 金属罐的分类 2. 金属罐的结构 3. 罐型与规格 圆罐用内径外高表示规格系列。如编 号15267，15表示内径153.4毫米，外高 267毫米。
镀锌板主要用作大容量的包装桶。
（三）低碳薄钢板
低碳薄钢板（low-carbon steel plate）——指含碳量≤0.25%、厚度 0.35～4mm的普通碳素钢或优质碳素钢 的钢板。
三、铝质包装材料（aluminium）
主要指铝合金薄板和铝箔。 （一）铝合金的主要成分及其代号
（二）铝合金板的调质度
（三）铝合金板的选用
（四）铝质包装材料的包装特性
具有优异的表面性能；表面易装饰； 具有高的热传导率； 质轻； 较好的耐腐蚀性； 成型加工性好； 阻隔性好； 无异味； 阻燃；阻光；无静电； 无毒性；再循环性能好。

缺点： 耐酸、碱性较差； 无磁性； 无锡焊性； 强度较低。
二片罐特点：


二片罐只有一个封口，无侧缝，成型与操作方 便，生产效率高，密封性好。 无焊缝，无污染，表面光洁美观，可减少接缝 用料20～30%。 二片罐可整圆印刷装饰，具有发展前途。 重量轻，省材料，容易开口。 二片罐更适宜于短时、高温杀菌。 二片罐的设备投资较大，约为三片罐的8倍。 由于工艺的关系，二片罐较难适应多品种，多 规格的变化，互换性较差。
é · ¿ ¨© × Ö Á £ %£ ÖÊ ØÉ¡ ¾¿ × ÆÆÆ « û®¿ ÆËÆ Þ· ¹ÍÆ ¿ SiO 2 72.5 69.0 69.5 Na2O 13.2 14.5 14.9 K O CaO A2O l 3 2 0.07 14.5 14.9 10.4 10.6 7.5 1.85 3.8 3.0 Fe2O 3 0.23 0.5 0.4 M gO BaO 1.6 1.2 1.6 0.2 0.3
2. 铅玻璃──以PbO成分较多的一种光 学玻璃，具有较高的光折射率，通常作 为照明灯管使用。 3. 硼硅酸玻璃──是一种含B2O3成分较 多的中性硬质耐热玻璃，耐化学性好， 热膨胀系数低，在包装上主要用来制作 医用注射药的小玻璃瓶以及其他玻璃管。
瓶罐玻璃一般都属钠钙玻璃
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3. 光学性能 玻璃最显著的特点是光亮、透明。大 多数玻璃除了紫外线不能透过外，其他 光线均能透过。然而，高透明度对某些 内容物包装是不利的。 绿色、琥珀色、乳白色称为标准三 色。
玻璃
4. 耐热性能 玻璃具有很高的耐热和导热性能以及 低膨胀系数，是铝的1/3，黄铜的2/5。 它能经得起加工过程中540～570℃的退 火处理而不变形。 普通玻璃对温度骤变而产生的热冲击 的适应能力较差，特别是在厚度较大时 极易发生破损。
2. 镀铬板的性能和使用 （1）镀铬板的机械力学性能
（2）镀铬板的耐腐蚀性 抗酸性不如镀锡板，但涂料镀铬板抗 腐蚀性好。 （3）镀铬板的加工性能 铬层韧性较差，加工时表面各层易损 伤破裂；镀铬板不能锡焊； （4）价格便宜
（二）镀锌薄钢板（zincplate）
在低碳钢基板上镀一层0.02mm厚的 锌层所构成的金属板材。
第三章 金属、玻璃包装材料及容器
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。
（二）瓶罐玻璃的包装特性
1. 化学性能 玻璃是一种惰性材料，一般认为它 对固体和液体内容物均具有化学稳定性， 不会与之发生化学反应析出玻璃或其他 有害物质。但对碱性溶液或高酸性内容 物会有一定的影响，在氢氟酸溶液中会 被完全溶解。
2. 物理力学性能 玻璃的力学性能主要表现为机械强度 的大小。玻璃是一种脆性材料，理论强度 可达100000kg/cm2，实际强度仅为理论强 度的1%（约200～1000kg/cm2）。 玻璃的强度与化学组成关系不大，主要 取决于玻璃的表面状况。 经退火或表面增强处理，强度达1400～ 2800kg/cm2 。
3. 常用涂料 内涂料和外涂料； 底涂料和面涂料； 补涂料； 一般涂料和冲拔罐涂料； 抗酸涂料、抗硫涂料、抗酸抗硫两用 涂料、抗粘涂料、其他专用涂料。
二、无锡薄钢板
（一）镀铬薄钢板 TFS （Tin-free steel ） 1. 镀铬板的结构和制造 镀铬薄钢板的结构由里向外依次为： 钢基板、金属铬层、水合氧化铬层、油层。 将轧制到一定厚度的薄钢板经电解、 清洗、酸洗等处理后，在镀铬槽中镀铬， 再经化学处理，水洗、风干、涂油即可制 得镀锡薄钢板。
合金-锡电偶值（ATC）——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。 镀锡层晶粒度——锡层在氯化铁和硫 化钠混合液中浸5～15秒，显示晶粒，按 有色金属晶粒度等级评定。晶粒度越大， 实际晶粒越小，一般要求小于9级。