chapter5金属容器ppt课件

1、第五章第五章 金属容器金属容器金属包装材料的优良性能金属包装材料的优良性能n(1)(1)高阻隔性能高阻隔性能(resistibility)(resistibility)金属材料金属材料 n(2)(2)机械力学性能优良金属材料机械力学性能优良金属材料 n(3)(3)容器成型加工性好且生产效率高金属容器成型加工性好且生产效率高金属, ,具有良具有良好的塑性变形性能好的塑性变形性能 n(4)(4)具有良好耐高低温性、良好的导热性、耐热具有良好耐高低温性、良好的导热性、耐热冲击性冲击性 n(5)(5)金属包装制品表面装饰性好金属具有光泽金属包装制品表面装饰性好金属具有光泽 n(6)(6)金属包装废弃物

2、较易回收处理金属包装废弃物较易回收处理 金属材料用作食品包装的缺点金属材料用作食品包装的缺点 n化学稳定性差、不耐酸碱腐蚀化学稳定性差、不耐酸碱腐蚀, ,特别是用特别是用其包装高酸性内容物时易被腐蚀其包装高酸性内容物时易被腐蚀, ,同时金同时金属离子易析出而影响食品风味属离子易析出而影响食品风味, ,这在一定这在一定程度上限制了它的使用范围程度上限制了它的使用范围, ,一般需在金一般需在金属包装容器内壁施涂涂料属包装容器内壁施涂涂料, ,以弥补这个缺以弥补这个缺点。另一个缺点是价格较贵点。另一个缺点是价格较贵, ,但会随着生但会随着生产技术的进步和大规模化生产而得以改善。产技术的进步和大规模化

3、生产而得以改善。 金属是近代四种主要包装材料之一。我国早在五金属是近代四种主要包装材料之一。我国早在五千年前就开始使用金属容器。金属罐用于罐藏食品千年前就开始使用金属容器。金属罐用于罐藏食品已有已有170多年的历史。目前金属容器广泛应用于食多年的历史。目前金属容器广泛应用于食品工业，作为罐头、饮料、糖果、饼干、茶叶等的品工业，作为罐头、饮料、糖果、饼干、茶叶等的包装容器；同时也用于化工产品如油墨、涂料、染包装容器；同时也用于化工产品如油墨、涂料、染料、化妆品以及医药和轻工等行业产品的包装。料、化妆品以及医药和轻工等行业产品的包装。 金属包装容器常用的材料主要有马口铁皮、薄金属包装容器常用的材料

4、主要有马口铁皮、薄钢板、镀锌薄钢板、铝箔及铝合金板等。钢板、镀锌薄钢板、铝箔及铝合金板等。一、金属容器的特点和种类一、金属容器的特点和种类1. 1. 金属容器的特点金属容器的特点 金属容器与玻璃、塑料、纸容器相比，具有如下特金属容器与玻璃、塑料、纸容器相比，具有如下特点：点：(1)(1)对内装物有良好的保护性能，遮光和隔绝水、气对内装物有良好的保护性能，遮光和隔绝水、气的能力强；的能力强；(2)(2)尺寸精确、形式多样，可高速加工制造；尺寸精确、形式多样，可高速加工制造；(3)(3)具有较高的机械强度，能经受运输、堆码、振动；具有较高的机械强度，能经受运输、堆码、振动；(4)(4)热传导性能好

5、，用于罐头食品高温杀菌，可延长热传导性能好，用于罐头食品高温杀菌，可延长食品保食品保(5)(5)卫生无毒，符合食品包装卫生和安全要求。卫生无毒，符合食品包装卫生和安全要求。 但金属容器与塑料及纸容器相比，成本较高，但金属容器与塑料及纸容器相比，成本较高，自重较大，自重较大，有时易与内装物起化学反应，这是它的缺点。有时易与内装物起化学反应，这是它的缺点。2金属容器的种类金属容器的种类(1)罐式金属容器的种类罐式金属容器的种类按容器外形分类按容器外形分类圆形罐：高圆罐、平圆罐。圆形罐：高圆罐、平圆罐。异形罐：方形罐、梯形罐、椭异形罐：方形罐、梯形罐、椭圆罐、马蹄形罐、盆形罐等。圆罐、马蹄形罐、盆形

6、罐等。高高 圆圆 罐罐n按结构和加工工艺分类按结构和加工工艺分类 n三片罐三片罐(接缝罐接缝罐)：由罐身、罐盖和罐底三：由罐身、罐盖和罐底三部分组成。罐身有接缝，根据缝连接工艺部分组成。罐身有接缝，根据缝连接工艺不同，又分为锡焊罐、电阻焊罐和粘接罐不同，又分为锡焊罐、电阻焊罐和粘接罐三种。三种。n二片罐二片罐(冲压罐冲压罐)：由罐身和罐底连在一起：由罐身和罐底连在一起的罐体及罐盖两部分组成。罐身无接缝，的罐体及罐盖两部分组成。罐身无接缝，根据加工工艺不同分为不变薄拉深罐和变根据加工工艺不同分为不变薄拉深罐和变薄拉深罐，不变薄拉深罐又分为浅拉深罐薄拉深罐，不变薄拉深罐又分为浅拉深罐和深拉深罐。和

7、深拉深罐。按开启方法分类按开启方法分类罐盖易开罐罐盖易开罐罐盖卷开罐罐盖卷开罐罐盖切开罐罐盖切开罐(又称拉线罐又称拉线罐)(2)其他金属容器种类其他金属容器种类金属桶金属桶按材料分类：钢桶、铝桶、镀锌板桶、镀锡按材料分类：钢桶、铝桶、镀锌板桶、镀锡板桶。板桶。按形状分类：圆形有小口桶、中口桶、大口按形状分类：圆形有小口桶、中口桶、大口桶桶(开口桶开口桶)；异形有鼓形桶、提桶等。；异形有鼓形桶、提桶等。集装箱：集装箱：专用集装箱、通用集装箱。专用集装箱、通用集装箱。铝箔容器：铝箔容器：刚性或半刚性容器刚性或半刚性容器(盒、盘盒、盘)。袋式容器如蒸煮袋、自立袋。袋式容器如蒸煮袋、自立袋。金属软管：

8、金属软管：锡管、铝管。锡管、铝管。此外还有此外还有18L罐、喷雾罐及一些杂罐等。罐、喷雾罐及一些杂罐等。二、金属包装容器常用材料二、金属包装容器常用材料金属包装容器常用材料主要用金属包装容器常用材料主要用马口铁皮、薄钢板、镀锌薄钢马口铁皮、薄钢板、镀锌薄钢板、铝箔及铝合金板等。板、铝箔及铝合金板等。 1马口铁皮：又称为镀锡马口铁皮：又称为镀锡薄钢板。是在薄钢板上镀上一薄钢板。是在薄钢板上镀上一层耐腐蚀的锡层，主要采用酸层耐腐蚀的锡层，主要采用酸性电镀工艺，也有采用热镀锡性电镀工艺，也有采用热镀锡工艺的。钢板经镀锡后呈银白工艺的。钢板经镀锡后呈银白色，这种锡镀层较薄，孔隙很色，这种锡镀层较薄，孔

9、隙很多，抗腐蚀性能差。因此电镀多，抗腐蚀性能差。因此电镀后，应进行软熔处理和钝化处后，应进行软熔处理和钝化处理，生成一薄层锡铁合金，使理，生成一薄层锡铁合金，使镀层发亮，减少孔隙以提高耐镀层发亮，减少孔隙以提高耐腐蚀性能。腐蚀性能。马口铁皮的力学性能，由钢基材的化学成分、轧制工艺马口铁皮的力学性能，由钢基材的化学成分、轧制工艺和热处理工艺决定。众所周知，对生产拉深罐深冲罐，和热处理工艺决定。众所周知，对生产拉深罐深冲罐，P100），要求软性铁皮，这种铁皮断裂时，需有相当高），要求软性铁皮，这种铁皮断裂时，需有相当高的延伸率的延伸率，受拉时不高的抗拉强度，受拉时不高的抗拉强度b以及表示金属塑以及

10、表示金属塑性特征的比值性特征的比值0.2/b(0.2/：为屈服强度，：为屈服强度，b为抗拉强为抗拉强度度)。此值一般为。此值一般为0.60.7。在生产组合罐的轧延、弯曲、。在生产组合罐的轧延、弯曲、折边和卷封时，铁皮必须具有一定的硬度和弹性，罐身折边和卷封时，铁皮必须具有一定的硬度和弹性，罐身铆接成型时，软性铁皮易形成棱角。因而，软性铁皮不铆接成型时，软性铁皮易形成棱角。因而，软性铁皮不太适用于组合罐。对制造内压大的罐头太适用于组合罐。对制造内压大的罐头(例如气溶胶容器、例如气溶胶容器、啤酒罐和饮料罐等啤酒罐和饮料罐等)，均要求用强度极限相当高，断裂时，均要求用强度极限相当高，断裂时延伸率为延

11、伸率为815的硬性铁皮。的硬性铁皮。硬度代硬度代号号洛氏洛氏硬度硬度HR30T屈从屈从强度强度0.2抗拉抗拉强度强度b延伸率延伸率%用处用处T5046522453143242529喷嘴、喷嘴、封盖封盖T5250562843353432228环、拴、环、拴、封盖封盖T5754603143693822226罐身、罐身、罐盖罐盖T6l58643554144141822罐身、罐身、罐盖罐盖T6562683924274421417罐身、罐身、罐盖罐盖T70687349051052011刚性容刚性容器器表表马口铁皮的力学性能马口铁皮的力学性能(按硬度分类按硬度分类)马口铁皮的弹性，对制罐成型的难易程度是有

12、马口铁皮的弹性，对制罐成型的难易程度是有影响的。弯曲试验可以测定铁皮弹性。将按轧制方影响的。弯曲试验可以测定铁皮弹性。将按轧制方向下料向下料25mm50mm的试样一端固定，用手沿弯曲的试样一端固定，用手沿弯曲半径为半径为12.7mm的顶杆，弯曲的顶杆，弯曲180，然后放手，然后放手,任其任其自然回弹，在刻度盘上读出角度，即为回弹角度。自然回弹，在刻度盘上读出角度，即为回弹角度。镀锡板厚度乘以回弹角度定义为回弹指数，用以表镀锡板厚度乘以回弹角度定义为回弹指数，用以表示镀锡板的弹性。示镀锡板的弹性。2薄钢板薄钢板包装容器用薄钢板，是采用平炉或转包装容器用薄钢板，是采用平炉或转炉生产的镀锌用原板或酸

13、洗薄钢板，常炉生产的镀锌用原板或酸洗薄钢板，常用厚度用厚度0.2520mm。n3镀锌薄钢板镀锌薄钢板n又叫白铁皮。它是酸洗薄钢板经热镀又叫白铁皮。它是酸洗薄钢板经热镀锌处理，表面镀上一层锌处理，表面镀上一层0.02mm以上以上锌保护层。大大提高了钢板的耐腐蚀锌保护层。大大提高了钢板的耐腐蚀性。用它作容器，不必再做表面防腐性。用它作容器，不必再做表面防腐处理，做成的容器，强度高，密封性处理，做成的容器，强度高，密封性好。好。板厚板厚mm折断时次数折断时次数板厚板厚mm折断时折断时次数次数0.350.7560.901.2040.750.8051.302(1)反复弯曲实验反复弯曲实验:试样夹在钳口半

14、径试样夹在钳口半径为为3mm的虎钳中，两边做的虎钳中，两边做90的弯曲至的弯曲至折断折断,应经受的反复弯曲次数，见下表应经受的反复弯曲次数，见下表.镀锌薄钢板反复弯曲至折断次数镀锌薄钢板反复弯曲至折断次数(2)镀锌强度试验：镀锌强度试验：厚度为厚度为0.350.80mm的镀锌薄钢板试样的镀锌薄钢板试样,放在放在与试样厚度相等的垫片上，弯曲到与试样厚度相等的垫片上，弯曲到180时，不应时，不应露出钢板表面的镀锌层或裂缝。露出钢板表面的镀锌层或裂缝。4.铝箔铝箔通常是指纯度在通常是指纯度在99.5以上的，厚度在以上的，厚度在0.2mm以下的铝材，也有铝合金箔。用以下的铝材，也有铝合金箔。用于层合的

15、铝箔，厚度在于层合的铝箔，厚度在715m之间。而之间。而制作铝容器的铝箔厚度多为制作铝容器的铝箔厚度多为30130m。n(1)物理性质物理性质n铝箔具有防潮性、保香性、反射性等重铝箔具有防潮性、保香性、反射性等重要性质。要性质。n防潮性：铝箔的防潮性能优良，尤其防潮性：铝箔的防潮性能优良，尤其是厚铝箔的防潮性更为突出。但是，随着是厚铝箔的防潮性更为突出。但是，随着铝箔厚度的减少，不可避免地将产生针孔。铝箔厚度的减少，不可避免地将产生针孔。9m厚的铝箔，针孔数目可达厚的铝箔，针孔数目可达400500个个m2；7m厚的铝箔，达厚的铝箔，达1000个个m2。这些针孔对铝箔防潮性的影响是不言而喻这些针

16、孔对铝箔防潮性的影响是不言而喻的。但是，这些针孔的直径非常小，即使的。但是，这些针孔的直径非常小，即使这些小孔全部集中在一起也不会造成很大这些小孔全部集中在一起也不会造成很大的问题。的问题。n保香性及防异味性：铝箔的质地致密，保香性及防异味性：铝箔的质地致密，香气及异味的大分子，很难透过铝箔的孔香气及异味的大分子，很难透过铝箔的孔隙，因而，铝箔的保香性及防异味性能极隙，因而，铝箔的保香性及防异味性能极好。好。n反射率：铝箔具有金属光泽，对白光及反射率：铝箔具有金属光泽，对白光及红外线具有很好的反射性质。铝箔对白光红外线具有很好的反射性质。铝箔对白光的反射率在的反射率在80%以上。以上。(2)力

17、学性能力学性能铝箔的强度应根据抗拉强度、延伸率、断铝箔的强度应根据抗拉强度、延伸率、断裂强度以及破裂强度来判断。对于包装材料，裂强度以及破裂强度来判断。对于包装材料，总是希望破裂强度大于抗拉强度。但是，总是希望破裂强度大于抗拉强度。但是，10m以下的软质薄膜，抗拉强度小于以下的软质薄膜，抗拉强度小于lkgf15mm(1kgf9.807N)，延伸率小于，延伸率小于6，破，破裂强度小于裂强度小于0.5kgf15mm2(1kgf=9807N)，这个结果即使能经得住手工包装，但对于机这个结果即使能经得住手工包装，但对于机械包装来说强度还是不足。因而，必须与其械包装来说强度还是不足。因而，必须与其他材料

18、复合，以满足必要的强度。他材料复合，以满足必要的强度。(3)复合铝箔复合铝箔铝箔用于包装的消费量铝箔用于包装的消费量很大，但价格较贵，因而，很大部分很大，但价格较贵，因而，很大部分是用较薄的铝箔，但强度较低。为了是用较薄的铝箔，但强度较低。为了充分发挥铝箔的特点，多数作法是与充分发挥铝箔的特点，多数作法是与树脂薄膜、纸或者玻璃纸等复合。树脂薄膜、纸或者玻璃纸等复合。可用以复合的材料有：各种纸、棉布及其可用以复合的材料有：各种纸、棉布及其他纤维制品；玻璃纸，他纤维制品；玻璃纸，PE、PP、PVC、PVDC、聚酯等各类树脂薄膜。由于复合、聚酯等各类树脂薄膜。由于复合了这些材料，透湿度几乎等于零，通过对了这些材料，透湿度几乎等于零，通过对复合材料的选择，抗拉强度、破裂强度、复合材料的选择，抗拉强度、破裂强度、柔软度等都可以按需调整。因此可十分经柔软度等都可以按需调整。因此可十分经济地得到单一包装材料所不具有的良好性济地得到单一包装材料所不具有的良好性能。能。 根据用途和目的，选择铝箔上的复合材料。根据用途和目的，选择铝箔上的复合材料。大致可分为富有柔效性和富有刚性两种。大致可分为富有柔效性和富有刚性两种。复合型铝箔广泛用于包装领域，如食品包复合型铝箔广泛用于包装领域，如食品包装、香烟包装、药品的包装以及感光材料装、香烟包装、药品的包装以及感光材料和其他机电类零件包装等。和其