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1、第八章 金属包装材料,第一节 金属包装材料,现代金属包装技术是以英国人1814年发明马口铁罐为标志，至今不到200年。 金属材料广泛应用于工业产品包装、运输包装和销售包装，已成为制作各种包装容器的最主要的包装材料之一。 在包装材料中，金属所占的比重各国不尽相同。美国约为28，仅次于纸和纸板；日本约为15，仅次于纸、纸板和塑料而占据第三位；德国约为20；法国约为14.2；英国约为20.7。我国占20左右。,第一节 金属包装材料,一、金属包装材料的性能特点 优点： 1优良的力学性能 机械强度优于其它包装材料。 2综合保护性能好 极好的阻隔性能。 3外表美观 具有自己独特的金属光泽。 4加工性能好
2、加工性能好，且工艺较成熟，适于连续自动化生产。,一、金属包装材料的性能特点,优点： 5资源丰富 作为主要金属包装材料的铁和铝，蕴藏量极为丰富 6废弃物处理性好 金属包装容器一般可以回炉再生，循环使用，减少环境污染。 不足之处： 金属材料的化学稳定性差，尤其是钢材，耐腐蚀性差。 加工工艺比较复杂，相对成本较高； 单位面积的质量较纸和塑料大，故制成的容器也较重。,金属包装容器,金属包装产品可细分为: 印铁品（听、盒） 易拉罐（包括铝制二片罐、钢制二片罐、马口铁三片罐） 喷雾罐（马口铁制成精美的药用罐、杀虫剂罐、化妆品罐等） 食品罐（罐头、液体或固体食品罐等） 各类瓶盖（马口铁皇冠盖、旋开盖、铝质防
3、盗盖） 化工桶及钢桶。 我国金属包装的最大用户是食品工业，其次是化工产业，此外，化妆品和药品也占一定的比例。,金属包装材料的种类 镀锡薄钢板 钢材 镀铬薄钢板 镀锌薄钢板 金属 低碳薄钢板 铝合金薄板 铝材 铝箔 镀铝薄膜,1钢质包装材料,钢质包装材料种类： 1) 运输包装用钢材：运输包装用大型容器，如集装箱、钢罐、钢桶等及捆扎材料 2) 镀锌薄钢板：又称白铁皮。制作工业产品包装容器 3) 镀锡薄钢板：又称马口铁。用于罐头工业，和其他食品和非食品罐 4) 镀铬薄钢板：又称无锡钢板。可部分代替马口铁，主要用于制饮料罐,2铝质包装材料,铝质包装材料可与纸、纸板和塑料等加工成复合包装材料。 主要优点
4、：质量轻，无毒无味，可塑性好、延展性和冲拔 性能优良，在大气和水中化学性质稳定，不生 锈、表面洁净有光泽。 缺 点： 在酸、碱和盐介质不耐蚀，表面要涂料或镀层； 强度低于钢，成本比钢高 种类：l)纯铝板和合金铝板 酒类容器、罐头容器、包装饮料用罐、药品管和牙膏等。 2)铝箔：作为阻隔层与其他材料制成复合材料 3)镀铝薄膜：在塑料膜和纸张上镀上极薄的铝层。同铝 箔相比，其耐刺扎性优良；但阻隔性稍差,第三节 包装用钢铁材料,一、低碳薄钢板（俗称黑铁皮） 二、镀锌薄钢板（俗称白铁皮） 三、镀锡薄钢板（也称镀锡板、马口铁） 四、镀铬薄钢板 （简称镀铬板、无锡钢板、 TFS） 五、其它钢质包装材料 1掺
5、镍镀锡簿钢板 2薄锡铁（TS） 3镀镍铁皮,一、低碳薄钢板,俗称黑铁皮 包装用钢材主要是含碳量低于0.25的低碳薄钢板。 低碳薄钢板的性能 低碳薄钢板机械强度高，加工性能良好，具有优良的综合防护性能，遮光性强、导热率高、耐热性和耐寒性优良、易于印刷装饰。 低碳薄钢板的用途 运输包装用金属容器和金属罐如集装箱、钢桶、钢箱、 钢托盘等的主要材料； 缺点： 耐腐蚀性差：一般需要加涂料处理。,二、镀锌薄钢板,镀锌薄钢板（俗称白铁皮）是制罐材料之一。 1镀锌簿钢板的结构 镀锌薄钢板是在酸洗薄钢板表面镀上一层厚度为0.02mm以上的锌保护层而成，镀锌板厚度在0.44mm1mm之间。,二镀锌薄钢板的性能及用
6、途,镀锌薄钢板的性能 镀锌薄钢板的力学性能和镀锡板、镀铬板相近。它表面光亮，强度、韧性良好，耐腐蚀性能也不错，但较镀锡板、镀铬板差，价格较低。 镀锌薄钢板的用途 镀锌板是应用较多的金属包装材料，多用于制造中型和大型容器，适宜盛装粉状、浆状和液状等其它物料, 如润滑液、油漆、洗涤剂等。 用镀锌板制成容器后就不必进行表面防腐处理，因此镀锌薄钢板广泛用来制作金属包装容器，特别是镀锌板所制的容器还具有强度高、密封性能好等特点，是在工业产品包装中应用较多的一种包装容器。,三、镀锡薄钢板,镀锡薄钢板 镀锡薄钢板（也称镀锡板、马口铁）是传统的制罐材料，是用量最大的一种金属包装板材。它是在低碳薄钢板上两面镀锡
7、而成。 性能特点： (1)有光亮的外观，良好的耐蚀性和制罐加工性能，易于焊 接。 (2)其冲拔性能不如铝板。 大多制成以焊接和卷封工艺成型的三片罐结构，也可以 做成冲拔罐。,三.镀锡薄钢板的结构,镀锡薄钢板的结构: 将薄钢板放在熔融的锡液中热浸或电镀而得 镀锡薄钢板结构由钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜构成。,油膜： 润滑防锈 氧化膜：防锈防蚀防硫化物 锡层：美观易焊耐蚀无毒 合金层：耐腐蚀 基体： 加工性好强度好 P267，表85,罐内涂料要求,罐的内涂料必须满足如下要求： 素铁：水果罐头 罐内涂料 涂料铁：食品罐头 涂料是一种有机化合物，主要成分是油料和树脂。涂料层将物品与镀锡层隔绝
8、，与物品直接接触。 (1) 无毒、无臭、无味； (2) 涂膜致密，基本无孔隙，耐蚀性好； (3) 涂膜在经受冲击、折叠、弯曲等加工时不脱落； (4) 高温焊接时不变焦脱落，无有害物溶出。,镀锡薄钢板应用,镀锡薄钢板应用： （1）大量用于罐头工业，制作用于包装化妆品、糖果、饼干、茶叶、奶粉等的罐、听、盒。 （2）是玻璃、塑料等瓶罐的良好制盖材料。,四、镀铬薄钢板,镀铬薄钢板 镀铬薄钢板（简称镀铬板）是20世纪60年代初为减少金属锡的用量、降低成本而发展的一种镀锡板代用材料，又称无锡钢板，是在低碳薄钢板上镀铬而成，是制罐的材料之一。 商品名为铬型无锡薄钢板，简称TFS（TinFree Steel）
9、。,四镀铬簿钢板的结构和性能特点,TFS结构: 1) 在无水铬酸为主的溶液中，在低碳薄钢板表面镀铬 2) 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。,四、TFS性能特点,TFS性能特点: （1）镀铬薄钢板和镀锡薄钢板的钢基是相同的，强度和加 工性能也基本相同。 （2）镀铬薄钢板耐腐蚀性不如镀锡薄钢板，镀层只能在弱 酸弱碱下起保护作用。 （3）镀铬板对有机涂料的附着力特别好，是马口铁的3-6 倍，因此适合于制造二片拉伸罐和三片罐的罐底和罐盖。 （4）镀铬板的光泽也不如镀锡板，且焊接困难，制罐时不 能采用锡焊接缝，只能用熔接法和粘合法接合。
10、,四、TFS应用,TFS应用: （1）镀铬板现主要用于腐蚀性较小的啤酒罐、饮料罐 （2）经内外涂装后用于制作冲拔罐和食品罐的底和盖等。 美国二片罐90以上采用TFS。,五、其它钢质包装材料,1掺镍镀锡簿钢板 是一种轻度掺镍的低镀锡薄钢板。 2薄锡铁（ LTS ） 低锡薄钢板与一般镀锡薄钢板比较，镀锡厚度由传统的 2.8g/m2降低到 0.78g/m2。 应用： 目前用得较多的是即食食品、宠物食品、果酱、婴儿食品和非酸性的蔬菜类、一般果汁类。 3镀镍铁皮 一般镀镍量为500mgm2800mgm2，可焊接性能与镀铬铁皮类似。,第四节 包装用铝材,一、铝质包装材料的性能 优点： 质轻、无毒无味 有优
11、良的加工性 不易生锈 热传导率高 阻隔性好 再循环性能好 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： 材质较软，强度较低 焊接性能差,铝合金薄板,铝板： 制作铝包装容器的板材多采用铝合金薄板 应用： 铝合金薄板强度较低，可用于生产冲拔罐和薄壁拉伸罐等两片罐和易开盖和饮料瓶盖等。,铝冲拔罐, 铝板加工性能好，焊接较困难 铝罐轻便美观，外壁不生锈，罐身无缝隙不泄 漏，且由单一金属制成，保护性能好，用于鱼 肉类罐头和啤酒饮料罐，无风味变化等现象。 缺点：强度低，较易碰凹，通过改进运输包装，可解 决此问题 铝冲拔罐在欧洲应用较多，约占金属罐的1/3，主要用 于啤酒饮料罐。,铝管和铝
12、管包装, 挤压软管包装容器中2/3是铝管，用于牙膏、化妆品、 药膏、食品等的包装。 铝管适用于罐装半流质或膏状食品，如果酱、肉酱、 奶油、蜂蜜、浓缩食品和调味品等。 具有易开启、可挤压折叠、使用后食品易于再存放，保持 新鲜度的时间较瓶装和罐装的要长，不需要进行冷冻处 理，使用方便；也用于军用食品和宇航食品的包装。 铝管多由99的纯铝制成，便于挤压卷曲，外表可进行印 刷装潢，内壁涂有有机树脂(环氧树脂、酚醛树脂、乙烯 基树脂等)，提高耐蚀性的同时，又能防止铝管再卷曲、 破裂 铝管尺寸：直径1.275.08mm，长度3.8119.05cm.,铝 箔,铝箔 铝箔是将铝材轧制成板材，再经精轧工艺制成的
13、厚度非常小的薄板材。 习惯上对厚度在0.20mm以下的铝板称为铝箔。铝箔常用于包装糖果、香烟、食品、药品等。铝箔与各种纸、塑料复合制成复合材料。 2铝箔的分类 通常分为纯铝箔和合金铝箔,铝箔,透明的铝箔包装膜,透明防锈铝箔包装,铝箔通常指纯度在995以上的，厚度在0.2mm以下的铝材。,防锈纯铝箔包裝膜,铝合金薄板和铝箔,防銹鋁鉑真空包裝袋,防銹鋁鉑包裝膜,铝 箔,铝箔优点： 1) 重量轻，有利于降低费用 2) 隔绝性和遮光性良好。能防潮、不透气及具有保香特 性，可防止包装物吸潮、氧化和挥发变质 3) 耐热性好。高低温时形状稳定，可做烘烤容器 4) 保护性好。包装物不易受细菌、霉菌和昆虫的损害
14、 5) 光的反射和光泽性好。反射率达8385。 6) 机械特性好。满足自动包装机械使用 7) 二次加工、模压性和压花性好 8) 印刷和复合适应好。便于着色，易于纸、塑料等贴合 9) 无毒。不易产生公害,铝 箔, 铝箔多与塑料薄膜、纸张复合成复合材料，为什么？ 铝箔由于本身强度低，耐撕裂性差，折叠时容易裂口，不耐酸碱介质，不能热粘合封口，很少单独使用；复合后既保持了铝箔的优良性能，又发挥了其他材料的优良特性。 复合材料：PET/铝箔/改性PP或HDPE ？ (P272) 铝箔复合容器：半硬质和硬质容器，其罐身一般多为三层，每一层组成？罐底和罐盖材质？其优点？用途？ P273,镀铝薄膜, 镀铝薄膜
15、：采用特殊工艺在塑料薄膜或纸张表面(单面或双面)镀上一层极薄的金属铝，即为镀铝薄膜。 镀铝层厚约0.30mm 镀铝薄膜基材：塑料纸张 聚酯、尼龙、双向拉伸聚丙烯、聚乙烯、 聚氯乙稀等。,镀铝薄膜,镀铝薄膜与铝箔相似的优异特性： 1) 阻隔性优良，货价寿命长，适用于食品、药 品等的包装 2) 具有金属光泽，光反射率可达97 3) 镀铝层导电性好，能消除静电，封口性能 好，不易渗漏 4) 镀铝层厚度可任选 5) 易于印刷加工 镀铝薄膜优于铝箔符合材料的优异特性： 1) 具有优良的耐折性和良好的韧性 2) 镀铝层壁比铝箔薄得多，使其成本低,思考题,1试述金属包装材料的性能特点。 2常见的金属包装材料有哪些？ 3简述常见钢质包装材料的结构、性能特点及使用范 围。 4简述铝质包装材料的性能特点及使用范围。 5对包装铝箔有何质量要求？,金属桶,金属桶,喷雾罐,喷雾罐,金属盒,金属箱,Next,Back,Next,Back,Next,Back,Next,Back,
