全球镀锡板及制罐制盖技术近期的演变.doc

全球镀锡板及制罐制盖技术发展状况镀铬铁与复膜铁 锡是主要的战略资源，但发达国家都无此矿产，所以二战以后，美国伯利恒钢厂，在亨氏集团（Heintz）的合作下，1953年建成第一条镀铬铁(简记为TFS或ECCS)生产线。之后，美国钢铁公司、杨斯顿钢厂等也迅速跟进。所以美国至今仍是生产镀铬铁最多（有15条生产线）的两个国家之一，另一个是日本。日本稍后于美国，于1961年，由东洋钢板公司建立了第一条镀铬铁生产线，产品取名Hi-Top并大规模生产，质量十分好。那时的富士（即后来的新日铁）公司。也在1962年建，之后镀铬铁生产线，很快，东洋钢管NKK公司、八幡、川崎都大干起来，产量最高时，全日本使用8条生产线。至1998年后，日本镀铬铁TFS产量，始终维持60万吨以上，超过了他的全部用量的50%还多。尤其是近年来，一方面锡价上涨了6070%（从50，000元涨至80，000多元/吨），而另一方面，镀铬铁的制造，又比镀锡简单些，因为它无需软熔，只需在铬酸溶液中电镀即可。一般来说，正常的TFS产品，其耐蚀力大致和2.8/2.8g/的马口铁相当，而对内外印涂的附着力，则大大优于镀锡板。因此在90年代以前，它在美日两国获得了极广泛的应用。这一点从美国罐头（如番茄酱，芦笋，甜玉米等）上下盖，大多数都采用了镀铬铁即可以证实。但是，TFS又有很大的缺点，那就是两面都必需涂上防护性涂膜才能使用，而印涂过程会对环境和人类，都造成很严重的苯污染。而不少涂料的某些难以避免的微量残留，则在近10年来，被认为是对人体健康有害的。因此，从80年代后期的日本，即成功生产了复膜铁。1991年欧洲的复膜铁也投产，由于复膜铁所覆盖（粘合）上去的薄膜，都是多层的聚脂复合薄膜（厚度约为20-25微米），它阻隔腐蚀介质渗透的能力，远远优于印涂膜，而接近于“完全阻遏”。因此，它可以完全不用有保护锡层的马口铁，直接将多层聚脂复合薄膜覆在钢基板。这就彻底废除了一百多年来，食品罐（其他罐桶更是如此）必须有锡层的金科玉律。理论上只用钢基板就可以了。但至今在实际使用上，各国都仍是用镀铬铁TFS作基材。表1 2005年初亚欧两洲复膜铁产量 生产厂产量（吨）总产量（吨）日本新日铁名古屋170000490000Fukuyama120000东洋制罐Simomatsu200000韩国TCC东洋55000105000Donbu东布50000科拉斯Corus集团 英国Trostre30000135000比利时Duffel40000德国Rasselstain50000法国洛林Sollac150000如表1所示，由于复膜铁免除了印涂的高污染问题，而日本又是地少人多，这就迫使它成了生产和所有复膜铁的大国（国内总用量120万吨左右的40%）。 日本各大集团的复膜铁，由于采用高温复膜及急冷重结晶技术等几种比较复杂的复膜技术，所以复合牢度极高（西欧各国也是如此）。我国的复膜技术已经起步，但因采用的是低温粘合，所以粘合牢度不及日本，尚需改进提高。 DRD冲压罐及二次冷轧板的进展锡资源的暴涨和严酷的环保要求，迫使复膜铁近几年快速的发展。又由于各种复膜铁（包括复膜铝）之中，不宜留空的复膜铁（复膜铝）居多。因此，各式各样的冲压罐DRD（还有冲拔罐DI）便愈来愈流行。而三片罐由于制作复杂，在发达国家已渐渐减少，代之而采用冲压罐DRD和冲拔罐DI。它们最大量应用是在食品罐和饮料罐领域。本人已多次指出，发达国家在容积为1000ml以下的空罐，大多已采用厚度为0.16mm或更薄的二次冷轧薄板来作食品空罐。这里，如果作三片罐空罐，传统的二次冷轧薄板当然没有问题，能够胜任。但若用来作DRD冲压食品罐，则二次冷轧薄板的机械性能，还必须大大提高其延展性。 从二次冷轧复膜铁的品质而言，由于要适应食品用两片罐愈来愈多的局面，科拉斯（Corus）集团与皇冠（Crown）制罐合作，共同研究了复膜二次冷轧薄板，与现有设备之间的适应性问题。具体成果是：以法国洛林薄板厂为代表，生产出延伸率极好的二次冷轧复膜铁，它最适合作两片冲压罐和易开盖（制造易开盖起铆钉时，要求薄板的延伸率极佳）。它们把这种材料，定名为“马奈（Malei）板”。其性能如表2：表2 普通马口铁硬度屈服强度(N/mm2)延伸率（）一次冷轧TH41541517TH43543514TH4504508二次冷轧DR7.5 TH5205204DR-8 TH5505503DR-9 TH6206201马奈（Malei）板硬度屈服强（N/mm2）延伸率（）二次冷轧DR-8 ML55055010DR9 ML6206207DR9.5 ML6506505DR10 ML6806804DR10.5 ML7207202由表2可见，马奈板的延伸率在DR-8的硬度时为10%；而普通板则为3%。根据可靠信息，日本也已有类似马奈板的产品。之所以能制出这样的又硬又有良好延伸性能的薄板，关键是在炼钢时，采取真空冶炼，使钢材中的某些非金属含量包括碳的含量和某些金属含量都大为减少（到几十PPM级），才有这样的性能。 易撕盖近两三年，易开盖（EOE）在我国已经比较普及，年产量达20亿个左右，当然，数量和质量都还必须进一步提高。但是，在国外，近些年来已经逐渐普及一种称之为易撕盖（Easy Peeled End）。这种盖实际是由厚度为70130m（0.070.13mm）的复膜的二次冷轧铝薄板或二次冷轧薄钢板，通过机械和加热等技术，巧妙地封于空罐上，因使用时一撕就开，某些类别的EPE能经受高温杀菌，现将“国际制罐协会”近年组织的全球空罐评比中，与EPE易撕盖有关的得奖情况，如表3： 表3年份奖的种类获奖者罐盖名称1998盖奖德国Lacroix厂用于肉类循环的EPE（gourmeT fileT1999盖金奖金环水果厂EPE(用瑞士设备造)2002罐金奖科拉斯Corus集团500ml啤酒罐EPEProflex厂80-130um二次冷轧马口铁2003盖银奖王冠集团EPE（铝鱼罐）罐银奖王冠集团EPE（宠物马口铁罐）2004王冠集团EPE印象集团鱼罐之EPE2005罐金奖巴西国家冶金公司铝易撕罐罐铜奖法国印象集团EPE（宠物罐）盖铜奖法国印象集团EPE（微波食品罐） 由表3可见，以2005年来说，共设盖，三片罐，两片罐，饮料罐等共四类各3个奖，共12个奖，得奖中用EPE占25%。另外，全球最大的易开盖制造集团公司*，是美国的索罗抲凤凰公司（Sonoco Phoenix）。它年产各种类型的EOE和EPE，总量为90亿个/年，其生产厂分布如表4：表4生产厂址生产线量产品类型俄亥俄，勘通2条铁易开盖（Fe EOE）肯塔基，亨德逊1条铝易开盖（Al EOE）1条铝易撕盖（Al EPE）田纳西，孟菲斯1条铝易撕盖（Al EPE）2条特种盖等威斯康辛1条铝易撕盖（Al EPE）巴西，雷生1条铁易开盖（Fe EOE）* 注*：制盖材料由巴西国家冶金公司CSNCompanbia Siderurgica Nacional供应 由表4可见：它生产的铝易撕盖（AL EPE）铁易撕盖（Fe EPE）虽无具体数字，但估计总量不会太少。索罗抲凤凰公司的产品，80%销美国，20%销南美、欧洲。它的EPE当然也常用于加热食品。即卖给：波尔制罐、坎贝尔汤料公司，Del Monte公司、Dole公司、考夫（Kraft）食品公司、Maxell咖啡公司、康安奇拉（ConAgra）的酱状食品公司和泰国的菠萝厂等等。 注*：世界最大的制罐集团，也是欧洲的两个最大的制罐商之一，是印象控股集团（Impress Holding）。它在德国的Cuxhaven（汉堡西北80km易北河口处）有一个年产14亿个鱼罐头的厂，它70%采用彩印的复膜铝空罐。它的制罐厂中，有23条罐身线和29条制盖线，易开盖（其中包括EPE）总产量为70亿个/年，为全球第二大易开盖厂。其产品中有部份是EPE（方盖和直径为6399毫米圆盖）。它的EPE生产设备，是1995年由瑞士Hans Rychiger厂供应。Cuxhaven鱼罐头厂年销售额为72亿美元。澳大利亚包装容器公司（有6个制罐厂）1998年也购买了Hans Rychiger的EPE设备和技术。现在王冠集团（Crown）在法国和意大利共有4个生产厂，其中在Concorneau，它主要是生产精肉罐头的厂（500万罐/年），采用了Al EPE 。南美智利的英丽莎（INESA）控股公司的鱼罐头厂，它在智利和阿根廷各有3个厂；在乌拉圭和巴西各有一个厂，也已采用EPE盖，它购买了瑞士Alcan Rorschach AG厂的设备。 Soudronic集团公司，于2002年开发出“通用封罐设备”，它可封二次冷轧薄板制成的EPE盖，该机为4头240封盖/分，此种机器的第一台卖到中东。所以从此看来，易撕盖是今后发展的一个方向。根据本人判断，它现在还在发展时期。有报道说，铝易撕盖的成本只有铝易开盖的50% 。 从欧美的情况来看，复膜铝的技术比复膜铁成熟。另外，从近两年澳大利亚，建设复膜铁生产厂的情况来看，他们核算后认为：复膜铁比铝薄板便宜，这和我国的实际情况正相反。其中的学问和玄机，值得我们去认