金属包装的性能特点
Performance of Matal Packaging
口 刘国信
金属材料是四大包装材料之一,其种类主要有
钢材、铝材,成型材料是薄板和金属箔。随着现代
金 属容器成 型技术和金属 镀层技术 的发展 ,绿 色金
属包装材料的开发应用已成为发展趋势。
金属材料在包装材料中虽然用量相对不大,但
由于其有极优良的综合性能,且资源丰富,所以金
属在包装领域仍然保持着极大的生命力。特别是在
复合包装材料领域找到了用武之地 ,成为复合材料
中主要的阻隔材料层,如以铝箔为基材 的复合材料
和镀金属复合薄膜的成功应用就是很好的证明。
箔材可与塑料、纸等进行复合;金属铝、金、
银、铬、钛等还可镀在塑料膜和纸张上。
金属强度高,机械性能优良,对光、气、水的
阻隔性好 ,防潮 性、保香 性、耐热性 、耐寒性 、耐
油脂等性能大大超过了塑料、纸等其他类型的包装
材料,可长期有效地保护内装物 ,适合包装的多种
要求。
金属材料表面光滑光亮,易于印刷,具有良好
的装潢性能,可以提高包装物体的美感和档次。另
外,各种金属箔和镀金属薄膜是非常理想的商标材
料。
36 材料与容器
金属包装材料来源丰富,易于回收、再生利用
或重复使用,且无污染:同时,便于在包装上推广
轻量化设计 ,从而节省材料,提高效益。
金属包装材料也有不足之处。主要是化学稳定
性较差 ,耐蚀性不如塑料和玻璃 ,尤其是钢质包装
材料容易锈蚀。因此,金属包装材料多需在表面再
覆盖一层防锈物质 ,以防止来 自外界和被包装物的
腐蚀破坏作用,同时也要防止金属中的有害物质对
商品的污染,例如金属材料中不同程度地含有重金
属离子Pb、Be、Sn等 ,这些重金属离子能污染食
品,而且对人体危害较大。
金属包装多用于运输包装的大容器、罐、桶、
集装箱 ,如 工业产品包 装容 器 ,食品 中的半成品粉
粒、乳制品、油脂类及化工原料中的液体及固体状
物质的包装等 在销售包装中主要是用于食品、饮
料、油剂和一些化妆品中喷雾剂的包装,如饮料中
的易拉罐 ,食品及日用品中的罐头筒、铝筒袋、金
属浅盘 ,金属软管、金属封闭容器以及瓶盖、衬袋
材料等。
金属包装材料是一种优秀的可循环再生材料,
其易于 回收性和优秀 的再生利用性使金 属成为一种
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金属包装的性能特点
Performance of Matal Packaging
口文IJ 国信
金属材料是四大包装材料之一,其种类主要有
钢材、铝材,成型材料是薄板和金属擂。随着现代
金属容器成型技术和金属镀层技术的发展,绿色金
属包装材料的开发应用已成为发展趋势。
金属材料在包装材料中虽然用量相对不大,但
由于其有极优良的综合性能,且资源丰富,所以金
属在包装领域仍然保持着极大的生命力。特别是在
复合包装材料领域找到了用武之地,成为复合材料
中主要的阻隔材料层,如以铝结为基材的复合材料
和镀金属复合薄膜的成功应用就是很好的证明。
结材可与塑料、纸等进行复合 i 金属铝、金、
银、铭、铁等还可镀在塑料膜和纸张上。
金属强度高,机械性能优良,对光、气、水的
阻隔性好,防潮性、保香性、耐热性、耐寒性、耐
油脂等性能大大超过了塑料、纸等其他类型的包装
材料,可长期有效地保护内装物,适合包装的多种
要求。
金属材料表面光滑光亮,易于印刷,具有良好
的装潢性能,可以提高包装物体的美感和档次。另
外,各种金属植和镀金属薄膜是非常理想的商标材
料。
;m~[eI;, .. l.::r .. ,(M~.!,(ell~[C'E 材料与窑器
金属包装材料来源丰富,易于回收、再生利用
或重复使用,且无污染;同时,便于在包装上推广
轻量化设计,从而节省材料,提高效益。
金属包装材料也有不足之处。主要是化学稳定
性较差,耐蚀性不如塑料和玻璃,尤其是钢质包装
材料容易锈蚀。因此,金属包装材料多需在表面再
覆盖一层防锈物质,以防止来自外界和被包装物的
腐蚀破坏作用,同时也要防止金属中的有害物质对
商品的污染,例如金属材料中不同程度地含有重金
属离子 Pb , Be , Sn等,这些重金属离子能污染食
品,而且对人体危害较大。
金属包装多用于运输包装的大容器、罐、桶、
集装箱,如工业产品包装容器,食品中的半成品粉
粒、乳制品、油脂类及化工原料中的液体及固体状
物质的包装等;在销售包装中主要是用于食品、饮
料、油剂和一些化妆品中喷事剂的包装,如饮料中
的易拉罐,食品及日用品中的罐头筒、铝筒袋、金
属浅盘,金属软管、金属封闭容器以及瓶盖、衬袋
材料等。
金属包装材料是一种优秀的可循环再生材料,
其易于回收性和优秀的再生利用性使金属成为一种
环境负载低的绿色包装材料。如金属包装的废弃物
可经翻修整理,回收复用 ,或经回收后回炉重熔铸
造 ,轧制成新的铝材或钢材。因此其废弃物只要建
立了有效的回收系统,是不会对环境造成污染的。
而这些优势源于金属本身的可复用性、重熔性、可
变性和资源的综合利用效益好几点特殊性质。
然而,金属包装从生命周期全过程 ,即采矿、
治炼、轧制钢 (铝 )板到制作包装、使用、废弃的
整个过程来看,对资源及能源的消耗均很大,对环
境 尤其是大气 会造成 污染。 因此 ,必须 大力推行 清
洁生产,改进落后的生产工艺,推行科学 的生产管
理 ,使金属材料生产对人体及环境的伤害及污染减
至最 小。
金属包装专用化选材设计主要是针对包装用钢
铁材料的。由于在国内使用的马口铁大多没有用途
的区分,因而制造钢桶等容器时经常出现质量不稳
定的问题,金属包装产品的质量问题、废次品问题
在很大程度上都与材料有关。目前欧洲已研制开发
出包装专 用马 口铁并 投入市场 ,使应 用范 围更加 明
确和专一 ,针对性强,大大促进了金属包装质量的
稳定和金属材料在整个社会用途中的合理配置。
欧美等发达国家不仅开发专用马口铁,而且对
钢桶包装原材料钢板也为企业量身定制,使材料厚
度、含碳量、硬度、镀锌层厚度更加符合制桶、制
罐工业的需要,材料性能可不需太高 ,适合包装制
作即可,材料尺寸按需要裁定 ,边角废料几乎为
零 ,从而使钢桶 等金属包 装的质量 、成本均 为最
佳,也符合适度包装及包装减量化原则。
为 了防 止金 属 腐蚀 , 防止 金属 与 内容 物 之间
相互作用,或为适应金属包装材料高集成度、多功能
化的发展趋势,在制作金属包装容器之前通常都需要
进行金属表面处理 ,钢桶表面也都需要进行除油、防
锈、磷化、钝化以及涂装等处理。这些处理过程通常
都涉及到三废排放和环境污染问题。金属表面处理技
术的优化设计,主要是基于环境意识的角度,使表面
处理技术在保证金属材料制品性能前提下具有相对低
的资源消耗、能源消耗和废弃物排放,使其向着全面
“绿色化”的方向发展。
金属材料的表面处理技术有多种,其中电子束表
面处理工艺具有最低的环境负荷 ,而等离子体表面处
理工艺具有最大的环境负荷。从保护环境的角度优化
工艺时,工艺的环境负荷应当最小或相对较小。
金属包装容器的表面处理技术包括除油、除锈、
涂装等。其中鳌合剂除油技术被认为是无污染的除油
技术。它不用或少用磷酸盐,而采用各种鳌合剂或吸
附剂,如氨基鳌合剂、羟羧酸鳌合剂、沸石及亚氨二
硫酸三钠等除去容器成型过程中形成的油污。除锈技
术中机械除锈技术比化学除锈更有利于环境保护。
涂装工艺的生态设计则要求采用高效、高质、低
耗、节能、减少环境污染和改善劳动条件的新涂装技
术,例如高压气喷涂技术、静电喷涂技术、粉末涂装
技术等 ,减少了雾化或粉末涂料与溶剂的飞散,过量
的粉末涂料可以回收,基本上无环境污染,改善了操
作者的劳动条件;同时还要求使用环保型涂料,如有
机复合预涂涂料、新型水性自泳涂料、粘贴涂料等。
材 料与容器 31
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环境负载低的绿色包装材料。如金属包装的废弃物
可经翻修整理,回收复用,或经回收后回炉重熔铸
造,轧制成新的铝材或钢材。因此其废弃物只要建
立了有效的回收系统,是不会对环境造成污染的。
而这些优势源于金属本身的可复用性、重熔性、可
变性和资源的综合利用效益好几点特殊性质。
然而,金属包装从生命周期全过程,即采矿、
治炼、车L制钢(铝)板到制作包装、使用、废弃的
整个过程来看,对资源及能源的消耗均很大,对环
境尤其是大气会造成污染。因此,必须大力推行清
洁生产,改进落后的生产工艺,推行科学的生产管
理,使金属材料生产对人体及环境的伤害及污染减
至最小。
金属包装专用化选材设计主要是针对包装用钢
铁材料的。由于在国内使用的马口铁大多没有用途
的区分,因而制造钢桶等容器时经常出现质量不稳
定的问题,金属包装产品的质量问题、废次品问题
在很大程度上都与材料有关。目前欧洲己研制开发
出包装专用马口铁并投入市场,使应用范围更加明
确和专一,针对性强,大大促进了金属包装质量的
稳定和金属材料在整个社会用途中的合理配置。
欧美等发达国家不仅开发专用马口铁,而且对
钢桶包装原材料铜板也为企业量身定制,使材料厚
度、含碳量\硬度、镀辛辛层厚度更加符合制桶、市IJ
罐工业的需要,材料性能可不需太高,适合包装制
作即可,材料尺寸按需要裁定,边角废料几乎为
零,从而使铜桶等金属包装的质量\成本均为最
佳,也符合适度包装及包装;咸量化原则。
为了防止金属腐蚀,防止金属与内容物之间
相五作用,或为适应金属包装材料高集成度、多功能
化的发展趋势,在制作金属包装窑器之前通常都需要
进行金属表面处理,钢桶表面也都需要进行除油、防
锈、磷化、钝化以及涂装等处理。这些处理过程通常
都涉及到三废排放和环境污染问题。金属表面处理技
术的优化设计,主要是基于环境意识的角度,使表面
处理技术在保证金属材料制品性能前提下具有相对低
的资源消耗、能源消耗和废弃物排放,使其向着全面
"绿色化"的方向发展。
金属材料的表面处理技术有多种,其中电子束表
面处理工艺具有最低的环境负荷,而等离子体表面处
理工艺具有最大的环境负荷。从保护环境的角度优化
工艺时,工艺的环境负荷应当最小或相对较小。
金属包装窑嚣的表面处理技术包括除油、除锈、
涂装等。其中量合剂除油技术被认为是无污染的除油
技术。它不用或少用磷酸盐,而采用各种查合剂或吸
附剂,如氨基董合剂、在楼酸查合剂、沸右及亚氨二
礁酸三铀等除去窑器成型过程中形成的油污。除锈技
术中机械除锈技术比化学除锈更有利于环境保护。
涂装工艺的生态设计则要求采用高效、高质、低
耗、节能、减少环境污染和改善劳动条件的新涂装技
术,例如高压气喷涂技术、静电喷涂技术、粉末涂装
技术等,减少了雾化或粉末涂料与溶剂的飞散,过量
的粉末涂料可以回收,基本上无环境污染,改善了操
作者的劳动条件,同时还要求使用环保型涂料,如有
机复合预涂涂料、新型水性自泳涂料、粘贝占涂料等。
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