第四篇 金属包装材料
金属包装材料: 被压延成薄片,用于商
品包装的金属材料。
§ 概述
一. 金属包装材料的定义
:
主要有低碳薄钢板,镀锡
薄304不锈钢板,镀铬薄钢板,
镀锌
薄钢板等;
主要有铝合金薄板和铝箔
二. 金属包装材料的分类
按材质分类
厚度大于或等于 mm
钢系:
铝系:
厚度小于 mm
按材料厚度分类
板材:
箔材:
三. 金属包装材料的用途
箔材:用于制造箔容器、复合材料的组分
等。
板材:
用于销售包装,制造金属罐、金属
软管等。
用于运输包装,制造金属桶、
集装箱、捆扎材料等;
四.金属包装材料及其容器的发展方向
金属包装材料向轻量,薄镀,少
或无表面处理及与高分子材料
复合的方向发展
金属包装容器向薄壁轻量和形
式多样化的方向发展
§ 金属包装材料的性能
一. 金属包装材料应具备的性能
(1). 综合保护性能
(2). 方便流通
(3). 促进销售
强度性能;
阻隔性能;
耐腐蚀性能;
成型加工性能
塑性
焊接性能
光泽性
适印性
二.金属包装材料的特点
(1). 金属包装材料强度高.
1
.
优
点
:
(5). 金属罐生产历史悠久, 工艺比较成
熟,现已自动化生产, 生产效率高.
(4). 资源丰富, 加工性能好.
(3). 具有良好的综合保护性能.
(2). 具有独特的光泽, 便于印刷, 装饰,
使商品外观美观华丽.
缺
点
(2). 金属及焊料中的 Pb,
As等易渗入食品中, 污染食
品, 金属离子还会影响食品
的风味;
(3). 金属容器采用酚醛树脂
作为内壁涂料时, 若加工工艺
不当, 会影响食品的质量.
(1). 耐腐蚀性差,易生锈;
三. 几大类金属包装材料的主要性能
钢
材
铝
材
资源丰富,生产成本较低,在金属包装材料中用
量居首位;
具有良好的综合机械性能和一定的耐腐蚀性;
低碳薄钢板进行镀锡、镀铬、镀铝、镀锌及
施涂适宜的涂料等处理,可提高耐蚀性.
密度轻,无毒无味,美观,加工性能好,表面具有
光泽;
表面能生成一层致密的氧化铝薄膜;
在酸、碱、盐介质中易腐蚀;
强度比钢低,生产成本比钢高,约为钢的五倍.
金
属
箔
外表美观, 有光泽;
防潮性、气体阻隔性、遮
光线等性能优异;
加工成型性好;
耐热性、导热性良好。
重
点
回
顾
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1 金属包装材料的主要性能
2 钢材的主要性能
4 金属箔的主要性能
3 铝材的主要性能
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第十二章 包装用金属材料
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一. 低碳薄钢板的定义
含碳量小于 %,厚度为 ~
4 mm的钢板
§ 低 碳 薄 钢 板
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二.低碳薄钢板的分类
分类:
规格:
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热轧低碳薄钢板
冷轧低碳薄钢板
低碳薄钢板在 - 2 mm范围
内,有 23 个不同的厚度规格,
宽度范围为 500 - 1500 mm。
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三. 包装用低碳薄钢板的性能特点
性能
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耐热性和耐寒性好;
强度高;
塑性好;
遮光性强;
易于印刷装饰;
焊接性能好。
成型性能好;
热传导性好;
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四. 化学成分对低碳薄钢板性能的影响
含碳量的变化会引起钢中金
相组织的变化,金相组织的变
化又会导致钢的性能的变化.
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含碳量一般在 % - %
之间。
含碳量直接影响薄钢
板的强度和塑性。
含碳量直接影响薄钢
板的焊接性能;
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硅,锰,硫,
磷等元
素的
影响
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影响
硅可提高钢的强度,随着硅含量的增
大, 镀锡铁皮的耐蚀性能下降;
硫易造成偏析, 是钢中的有害元素;
锰可提高钢的强度和硬度,可与钢
中的硫化合, 减少硫对钢的危害;
磷易造成偏析,是导致钢材冷脆的因
素之一, 但可提高钢的强度和硬度。
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五. 制造 200L 油桶
用低碳薄钢板的牌号和规格
普通碳素结构钢 2、3 号镇静钢或
优质碳素结构钢 08、10 号
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200L 油桶专用的热轧薄钢板的尺寸标准
钢号:
厚度: mm 或 mm 两种.
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宽度(mm) : 9, 12, 15, 19, 30,
40, 50
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六.包装用带钢的规格
厚度(mm) : , , , ,
, , 1
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镀锡薄钢板,简称镀锡板,
也叫马口铁,是两面镀有锡
的低碳薄钢板。
一. 定义
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§ 镀锡薄钢板
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热浸镀锡板
镀锡工艺
电镀锡板
二.分类
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涂料施涂
涂料铁
电素铁
等厚镀锡板
镀锡量
差厚镀锡板
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由钢基板, 锡铁合金层,
锡层, 氧化膜和油膜组成.
三. 镀锡板的结构
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马口铁各层结构示意图
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镀锡板各组分的成分和性能
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1.机械性能
四.镀锡板的性能
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镀锡板的机械性能主要由钢
基板的化学成分, 轧制工艺
和退火工艺来决定。
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油层影响镀锡板耐蚀性;
镀锡层的连续性影响镀锡板耐蚀性;
原板的化学成分影响镀锡原板耐蚀性
;
• .
2.耐蚀性
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原板表面纯净程度影响镀锡原板耐蚀性
;
锡铁合金层的连续性影响镀锡板耐蚀性
;
氧化膜的种类和数量影响镀锡板耐蚀性
;
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3.表面性能
涂饰性
锡焊性
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光洁度
油膜厚度
含碳量
锡层晶粒度
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五. 镀锡板的主要技术规范
1. 镀锡原板的成分
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2. 镀锡板的镀锡量
电镀锡板镀锡量
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罐头空罐:厚度一般
在之间
最常用厚度为,
,,
四种规格
镀锡板长度和
宽度: 我国目
前使用较多的
有714*510mm
和827*730mm.
3.镀锡板的规格尺寸
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§ 非镀锡薄钢板
• 镀 铬 板
• 镀 锌 板
• 镀 铝 板
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镀铬薄钢板,也叫镀铬板,
简称TFS,是两面镀有铬的
低碳薄钢板与无缝钢管有本
质上的区别。
(一).定义
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一 镀铬薄钢板
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(二)镀铬板的结构
由钢基板、金属铬层、水
合氧化铬层和油膜组成.
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(三) 镀铬板的性能
1. 强度性能与镀锡板相同;
2. 塑性与镀锡板相同;
3. 耐蚀性不如镀锡板;
4. 对有机涂料的附着性是镀锡板的3~6倍;
6. 焊接工艺与镀锡板不同;
5. 镀铬层较薄,韧性较差;
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用于腐蚀性较小的啤
酒罐和饮料罐;
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(四) 镀铬板的应用
经内外涂饰后用于冲拔
罐和食品罐的底和盖
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镀锌薄钢板简称镀锌板,俗称白铁皮。
它是在低碳薄钢板上镀一层厚
mm 以上的锌作为防护层,钢板的防腐
蚀能力因而大大提高.
(一)定义
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二 镀锌薄钢板
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(二) 镀锌薄钢板的分类
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热镀锌板:
电镀锌板:
镀锌工艺
镀锌层厚,钢板防
腐蚀能力强;
镀锌层较薄。
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(三)镀锌薄钢板的规格
镀锌板的厚度(mm):, ,
, , , , ,
镀锌板的幅面尺寸(mm):1800× 900
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(四) 镀锌板的性能
1. 强度性能与镀锡板、镀铬板相同;
2. 塑性与镀锡板、镀铬板相同;
3. 耐蚀性不如镀锡板、镀铬板;
4. 锌的表面能自然生成氧化锌薄膜, 由于
氧化锌薄膜的存在, 能保护内部的锌和钢
板免遭腐蚀;
5. 采用缝焊工艺或粘接工艺。
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(五)镀锌薄钢板的应用
镀锌板主要用于制造较大容量
的桶,盛装中性食品及其原料;
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也可用于盛装粉状物品、油类和
油漆。
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§ 铝合金薄板和铝箔
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1. 质轻,无毒无味;
一. 铝质包装材料的特性
2. 延展性好,易于成型加工;
3. 有独特的光泽,适印性和装饰效果好;
4. 热传导效率高,适合于热加工食品和
冷藏食品的包装;
优点:
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5. 阻隔性能好;
6. 能回收利用;
7. 能与纸、塑料薄膜复合,从而扩大
了使用范围;
1. 耐腐蚀性差;
2. 强度较低,硬度较差,刚性较差;
3. 不具有可焊性。
缺点
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按材质
按厚度
二 包装用铝材的分类
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纯铝
铝合金
板材
箔材
mm
延展性好,用于生产铝箔
强度、硬度低
强度、硬度高,铝容器
耐腐蚀性下降
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三 铝合金薄板
为了改善工业纯铝的强度和硬度,加
入一种或几种其它元素组成铝合金,
铝合金的强度和硬度明显提高。包装
用铝合金薄板为铝镁合金和铝锰合金。
(一)概念
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(二)铝合金薄板的种类
我国采用汉语拼音加顺序号表示铝合金牌号
工业纯铝(L1, L2, L3……);
防锈铝(LF1, LF2, LF3……);
包装工业采用防锈铝制罐;
对罐的抗压强度要求高时,使用防锈铝 LF2
对罐的抗压强度要求一般时,使用防锈铝 LF21
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(三)铝合金薄板的用途
L1, L2, L3 适合制作金属软管;
L5-1 适合制作防盗盖;
LF21 适合制作罐的易拉盖;
LF1,LF2 适合制作两片罐。
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(四)铝合金薄板的化学成分
1. 主添加元素
Mn:加入 Mn,能提高强度, 但加工性和耐
腐蚀性能降低,添加量一般小于%
Mg:加入 Mg,能提高强度, 但加工性和耐
腐蚀性能降低,添加量一般小于%
Cu:加入 Cu,能提高强度, 但加工性和耐
腐蚀性能降低,添加量一般为 %~%
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2. 副添加元素
Cr:加入 Cr,能细化晶粒,提高强度和耐
腐蚀性能,添加量一般小于%
Ni: 加入 Ni,可提高合金的耐热性和耐磨
性,添加量一般为1% - 3% 。
Pb 和 Bi:可提高切削性能, Pb 和 Bi通
常同时加入。
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Ca:加入 Ca,能与铝中的杂质结合,
起到纯化铝的作用,提高铝的耐腐
蚀性能
Ti:加入 Ti,可细化晶粒 。
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(五)铝合金薄板性能的影响因素
1. 机械性能
化学成分
生产方法
2. 耐蚀性
轧制工艺
退火处理
铝的纯度
铝合金的晶粒度
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四 铝箔
(一)铝箔的特点
1. 遮光性好;
2. 对气体的阻隔性好;
3. 高温和低温时的形状稳定性好;
4. 易于加工;
优点
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1. 软质铝箔不能承受载荷;
2. 耐折叠性差;
3. 无封缄性;
4. 易起皱,易形成针孔。
缺点
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(二)铝箔的分类
普通铝箔和高纯度铝箔
软质铝箔和硬质铝箔
卷料和片料
按用途分:单独使用的铝箔和复合用铝箔
按形状分:
按硬度分:
按纯度分:
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(三)金属箔的机械性能
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(四) 铝箔的表面加工
1. 贴合加工:
与其它不同特性的材料复合在一
起,形成复合材料;
2. 着色加工:
用着色机在铝箔表面涂各种颜色的
涂料;
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3. 印刷加工:
在铝箔表面直接印刷或先涂底层涂料再印刷
4. 压花加工:
在铝箔表面压制出美丽的明暗花纹,主要用
于包装和商标。
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§ 金属包装容器
一 金属包装容器的种类
金属箱
金属盒
金属软管
金属桶
金属罐
金属箔容器
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二 金属罐
金属罐:用金属薄板制成的容
量较小的容器(GB13040 -
91)
通常金属罐壁厚小于 mm,容量小于
20升
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(一) 金属罐的种类
按形状分:圆罐,方罐,椭圆罐,扁罐,异型罐;
按材料分:低碳薄钢板罐,镀锡铁皮罐,镀铬
铁皮罐,铝罐;
按结构分:三片罐,两片罐;
按开启方法分:普通罐,易拉罐;
按用途分:食品罐,通用罐,18公升罐,喷
雾罐。
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(二)典型的金属罐
食品罐:
用于制作罐头,是完全密封的罐,需加热灭菌,
所用材料几乎全部是镀锡铁皮;
通用罐:
不包括罐头在内的用于包装糕点、 茶叶等食品
的金属罐,以及包装药品和化妆品等的金属罐,
不需加热灭菌。在罐的外表面进行装潢印刷,亦
称美术罐。材料可用镀锡铁皮或非镀锡铁皮;
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18 公升罐:
用来包装食用油、涂料、煤油、化学试剂。
材料一般使用镀锡铁皮;
喷雾罐:
用于盛装喷雾产品的一次性使用的耐压不
透气罐,用于医疗、防治农作物病虫害
、 化妆品、洗涤剂 、杀虫剂等。
可由镀锡铁皮、不锈钢、铝合金薄板制作。
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三片罐:
由罐身、罐底、罐盖三部分组成,罐身有
接缝。按照接缝工艺不同,分为锡焊罐、
缝焊罐和粘接罐;
二片罐:
由与罐身连在一起的罐底加上罐盖两部分
组成,罐身无接缝。按照加工工艺不同,
分为拉伸罐、变薄拉伸罐。
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三 金属桶
金属桶:用较厚的金属薄板(大于
)制成的容量较大(大于20升)
的容器
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(一)金属桶的种类
按形状分:圆桶、方桶、椭圆桶等;
按桶口分:闭口桶、开口桶;
按厚度分:轻型、次中型、中型、重型桶;
按提手分:提桶、钢桶;
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(二) 金属桶的材料选用
根据金属桶的用途、性能和制造工
艺,所选用的材料应具有相应的强
度、塑性、耐腐蚀性、焊接性能。
一般采用涂料黑铁皮、镀锡板、镀
锌板、铝合金薄板、不锈钢等。
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重
点
回
顾
1 低碳薄钢板的主要性能和用途
2 镀锡薄钢板的主要性能和用途
3 非镀锡薄钢板的主要性能和用途
4 铝合金和铝箔的主要性能和用途
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