玻璃以及金属包装材料

玻璃以及金属包装材料第一节玻璃及其包装容器（填空、名词解释）定义：玻璃由石英石(主要组分)、纯碱(碳酸钠，助溶剂)、石灰石(碳酸钙，稳定剂)、及碎玻璃等为主要原料，经高温炉(约1400~1600℃)熔融、凝固而成的非晶体材料。一、瓶罐玻璃的化学组成及包装特性用于食品包装的瓶罐玻璃是钠-钙-硅系玻璃，主要成分为：SiO2(60~75%)，Na2O(8~45%)，CaO(7~16%)，Al2O3(2~8%)，MgO(1~4%)。玻璃的分类：1、钠钙玻璃：包装容器的玻璃瓶；2、铅玻璃：光学玻璃(日光灯管)；3、硼玻璃：医用注射玻璃瓶及玻璃管。瓶罐玻璃的包装特性1、化学稳定性具有极好的化学稳定性2、物理性能①密度较大②透光性好③玻璃的热性能差④高阻隔性3、机械性能玻璃硬度高，抗压强度较高(200~600Pa)，但抗张强度小(50~200Pa)，脆性高，抗冲击强度低。4、成型性能可加工各种形状的容器，易于上色，外观光亮。5、原料来源丰富原料价格便宜，具有再回收利用的特点。废弃玻璃可回炉焙炼，再成型玻璃制品。二、玻璃容器的结构及制造制造工艺1、配料(新原料、碎玻璃)2、熔制(500~1600℃)3、成型(吹制法，压吹法)4、退火(600~500℃)5、瓶罐的二次加工(烧口、研磨、抛光、印花钢化等等)6、检验成品玻璃容器的结构（填空题）1、瓶口包括封面封口突起、瓶口环、瓶口合缝线和瓶口与瓶身接缝线几部分；2、瓶身包括瓶颈、瓶肩、侧壁、瓶根部、瓶身合缝等部分。3、瓶底包括瓶底座和瓶底瓶身合缝。瓶底座端面为环形平面，瓶底向内凹成曲面，使瓶可更好地承受内压。三、玻璃容器的包装强度及影响因素1、内压强度2、热冲击强度3、机械冲击强度4、垂直负荷强度5、水锤强度(短时内部水冲击的能力)四、缓冲包装★玻璃容器的缓冲包装：1、用瓦楞纸板隔开；2、用塑料气垫套在瓶子上；3、用膜塑成型的泡沫塑料保护；4、用泡沫网套；5、用泡沫塑料小条、小块、纸丝、塑料丝或木屑等。★缓冲材料的性能要求：1、能吸收冲击能量；2、能吸收振动能量，使其衰减；3、具有较好的复原性；4、具有温度、湿度的安定性；5、酸碱性适当；6、具有较好的韧性、抗张力、耐磨性、化学性稳定及作业适应性。缓冲包装技术：1、全面缓冲包装2、局部缓冲包装3、组合式缓冲包装瓶罐的封合皇冠盖、螺旋盖、旋开式盖、抓式盖、滚轧盖、塑料盖、安全盖、玻璃瓶的二次封口玻璃罐的检测（填空、简答）玻璃容器测试第二节金属包装材料与容器定义：被压延成薄片，用于商品包装的金属材料。金属包装材料的特性：金属包装材料的优良性能高阻隔性能：阻隔气、汽、水、油、光的透过；优良的机械性能：抗拉、抗压、抗弯、韧性及硬度；容器成型加工工艺性好；环境适应性好：良好的耐高低温性，导热性；表面装饰性好；包装废弃物易回收处理。缺点：化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀；价格较贵；重量较大。一、低碳薄钢板(俗称黑铁皮)（名词解释）一般检测：厚度、形状、口径、高度、垂直度、均匀度。强度测试：耐内压强度、耐压强度、内应力、热冲击强度、机械冲击强度、飞散性试验。化学稳定性实验：耐酸性试验、耐碱性试验。定义：含碳量小于0.25%，厚度为0.35~4.0mm的普通碳素钢或优质碳素结构钢的钢板。(一)低碳薄钢板的分类与规格分类：热轧低碳薄钢板、冷轧低碳薄钢板。规格：低碳薄钢板在0.25~2mm范围内，有23个不同的厚度规格，宽度范围为500~1500mm。(二)包装用低碳薄钢板的性能特点（简答题）强度高；遮光性强；耐热性和耐寒性好；易于印刷装饰；热传导性好；塑性好，成型性能好；焊接性能好。(三)化学成分对低碳薄钢板性能的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，但可提高钢强度和硬度。低碳薄钢板的应用（简答题）低碳成分决定了低碳钢板塑性好，易于成型加工和接缝的焊接加工，制成容器有较好的强度和刚性，而且价格便宜。在钢板表面涂覆特殊涂料后用于灌装饮料或其他产品，还可制成窄带用来捆扎纸箱、木箱或包装件。二、镀锡薄钢板(马口铁)定义：简称镀锡板，也叫马口铁(原料来自澳门)，是两面镀锡的低碳薄钢板，英文简称SPTE或者ETP。低碳薄钢板(C0.13%)→轧制(2mm厚的钢带)→酸洗→冷轧→电解清洗→退火→平整→剪边加工→清洗→电镀→软熔→钝化处理→涂油→剪切→镀锡薄钢板。(一)镀锡板的主要技术规范L：低杂质，高腐蚀性食品；MR：中杂质，食品罐；MC：含磷，高强度场所。镀锡板三种钢种（重点是用途，需记忆）钢种用途L制件高耐腐蚀性容器MR（食品中用的居多）一般食品容器MC高拉应力镀锡铁皮大型啤酒罐的盖与底3.镀锡板的规格尺寸厚度常在0.15~0.30mm之间，常用厚度为0.2、0.23、0.25、0.28以上，厚度分别为70、80、90、100磅/基箱；长度和宽度：我国目前使用较多的有714*510mm、827*730mm。4.镀锡板的镀锡量镀锡量说明镀锡量越高越耐腐蚀。考虑成本，一般可选择中间的规格、然后涂料。注意事项：①糖水水果罐头；②果汁罐头(樱桃、葡萄、草莓、杨梅含花青素除外)；③一些蔬菜罐头(酸黄瓜、番茄酱除外，属高酸)，可利用亚锡离子还原作用改善色泽，因此，罐身、罐底选用高镀锡量，即22.4g/m2/双面，就不用涂料了。(二)镀锡板的结构（填空题）由钢基板(MR)，锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜组成。应用注意事项（简答题）[1]鱼类、贝类、肉类等含硫的蛋白质食品在加热杀菌时会产生硫化物，以致罐壁上常产生黑褐色硫化锡、黑色硫化铁(硫化斑)，使食品遭到污染。[2]有色水果(花青素水果如樱桃、葡萄、草莓、杨梅)，花青素是锡、氢的接受体在罐内二价亚锡离子的作用下就发生褪色现象。[3]高酸性食品(番茄酱、酸黄瓜)装罐后常出现氢胀罐和穿孔现象，有的食品还会出现金属味。[4]需要在罐内壁上涂布一层涂料，避免金属面和食品直接接触发生反应。涂料镀锡板镀锡板由于露铁点等因素，具有的耐腐蚀性有时不能满足某些食品的需要，采用镀锡板上涂覆涂料，将食品与镀锡板隔离，以减少它们的接触反应。优点：阻隔性好(阻气、阻光、阻油、阻水蒸汽)，无异味，无毒性，表面易装饰，再循环利用好。不足：耐酸、碱较差；无磁性；无锡焊性；强度较低。钢板轧制→电解清洗→退火→平整清洗→电镀铬→钝化处理→清洗干燥→涂油→成品。三、无锡薄钢板（一）、镀铬薄钢板（无锡钢板，简称TFS）（填空）定义：也叫镀铬板，简称TFS，是两面镀有铬的低碳薄钢板。组成：钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜。（填空）各层成分成分厚度性能特点油膜水合氧化铬层金属铬层钢基板葵二酸二辛酯水合氧化铬金属铬低碳钢22mg/m²7.5~27mg/m²32.3~140mg/m²制罐用0.2~0.3mm防锈、润滑保护金属铬层，便于涂料和印铁，防止产生孔眼孔眼，有一定腐蚀性，但比纯锡差提供板材必须的强度，加工性良好镀铬薄钢板性能(1)机械性能强度、塑性与镀锡钢板相差不大；镀铬层较薄，韧性较差。(2)耐腐蚀性有较好的耐腐蚀性，但比镀锡板稍差。使用镀铬板时特别要注意剪段口极易腐蚀，必须加涂料以完全覆盖。(3)加工性能镀铬板不能锡焊，制罐时接缝需采用熔接或黏结。适宜用于制造罐底、盖和两片罐。(4)价格便宜对有机涂料的附着性是镀锡板的3~6倍。镀铬板加涂料后具有的耐腐蚀性比镀锡板高，价格便宜低10%左右。镀铬板的应用用于腐蚀性较小的啤酒罐和饮料罐；经内外涂饰后用于食品罐的底和盖。（二）、镀锌薄钢板定义：简称镀锌板，俗称白铁皮。它是在低碳薄钢板上镀一层厚0.02mm以上的锌作为防护层，钢板的防腐蚀能力因而大大提高。镀锡薄钢板的结构（填空题）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.锌的表面易生成氧化锌薄膜，可保护内部的锌和钢板；4.耐蚀性不如镀锡板、镀铬板；5.采用缝焊工艺或粘接工艺。镀锌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；也可用于盛装粉状物品、油类和油漆。（三）、镀铝薄钢板镀铝簿钢板是作为马口铁代用品而开发的新型包装材料。它的价格低廉、抗大气腐蚀性强、外表美观，适合包装固体物品。制造方法主要有热浸法和蒸发法。热浸法得到的镀铝层较厚，适合制桶；蒸发法得到的铝层较薄，适合制罐。镀铝钢也不能用锡焊，可用熔接或粘接的方法制罐。有些食品对铝的腐蚀性比镀锡板强，一般包装非固体物品的镀铝钢要经过瓷漆涂敷并事先经过试验。阳极性镀层和阴极性镀层阳极性镀层：镀层金属的活泼性比基体金属的大。在使用条件下，镀层遇有腐蚀介质时，镀层先腐蚀而基体不受腐蚀，具有牺牲镀层保护基体的特点。即使在基体金属有稍许暴露时，镀层仍能起防护作用。所以阳极镀层上孔隙的多少，对防护性能的影响很小，就厚度而言，镀层越厚防护性越好。典型的如钢铁上的镀锌。阴极性镀层：金属基体的活泼性比金属镀层的大。只有镀层完整的将基体包覆起来，才能起到保护基体的作用。如果镀层有孔隙、破损，当发生腐蚀的时候，镀层不但不发生腐蚀，反而加速了基体金属的腐蚀。镀层完整和具有一定的厚度才对基体有保护作用，所以如果要采用阴极性镀层，则要求电镀层厚度、孔隙率等符合要求。钢铁上的镀铜、镀镍等。四、铝质包装材料铝包装材料的包装性能优良，广泛用于食品包装。主要是铝合金薄板和铝箔。(一)铝质包装材料一般包装特性：优点：质量轻：铝是轻金属密度为2.7g/cm³，约为钢材的1/3；良好的热性能：耐热、导热性能好；适合于热加工食品和冷藏食品的包装。优良的阻隔能力：阻气、汽、水、油、光；具有银白金属光泽，易美化装饰；铝对各种食品的耐腐蚀性分类：1、铝薄板将工业纯铝或铝合金制成厚度0.2mm以上的板材称为铝薄板。用于易拉罐、罐盖、易拉盖等。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。包装用铝合金薄板通常为铝镁合金和铝锰合金。2、铝箔是一种工业纯铝薄板经多次冷轧、退火加工制成的金属箔材。(1)食品包装用铝箔厚度一般为0.05~0.07mm；(2)与其他材料复合时铝箔厚度为0.03~0.05mm；铝箔厚度0.015mm不能完全阻挡气、水的透过；铝箔厚度≥0.015mm的气体透过系数为0；铝箔很容易受到机械损伤及腐蚀，所以铝箔较少单独使用，通常与纸、塑料膜等材料复合使用。铝箔的特性优点：优异的光学性能：遮光性好；高阻隔性能：对气体的阻隔性好；耐热、耐寒性；化学性能：易于加工。缺点：软质铝箔不能承受载荷；耐折叠性差；无封缄性；易起皱，易形成针孔。铝箔的分类按纯度分：普通铝箔和高纯度铝箔按硬度分：软质铝箔和硬质铝箔按形状分：卷料和片料按用途分：单独使用的铝箔和复合用铝箔3、铝箔复合材料包装用铝箔复合膜的组成与用途铝箔容器定义：是指以铝箔为主体材料制成的刚性、半刚性或软性容器铝箔容器的种类（填空题）皱襞包装容器皱襞包装容器铝箔复合膜蒸煮袋五、金属包装容器金属罐、金属箱、金属桶、金属盒、金属软管、金属箔容器1、金属罐的分类按形状分：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；按开启方法分：普通罐，易拉罐；按结构分：三片罐，两片罐；按用途分：食品罐，通用罐，18公升罐，喷雾罐。2、金属罐的结构(1)三片罐由罐身、罐盖、罐底3部分组成，罐身上有接缝，罐身与罐盖、罐底卷封。大型罐的罐身有凸凹加强压圈，起增强罐身强度和刚性作用。(2)二片罐罐身与罐底一体，罐盖与罐身卷封。(3)罐盖3、罐型与规格圆罐、冲底圆罐、方罐、冲底方罐、椭圆罐、冲底椭圆罐、梯形罐和马蹄形罐。罐形编号(二)金属罐的制造由罐身、罐盖、罐底三部分组成。(1)锡焊三片罐①镀锡钢板(制罐身)→切板→送料→弯曲成圆→搭接定位→电阻焊→补涂→烘干→翻边压筋→缩颈(饮料罐)→卷封→质检②镀锡钢板(制罐盖)→涂油→切板落料→冲盖→圆边→注胶→烘干固化→卷封→质检(2)压接三片罐是异型罐的制造方法，大多采用半自动化方式生