食品包装第三章(3、4、5)

第三节金属包装材料与容器1、高阻隔性能；阻隔气、汽、水、油、光的透过2、优良的机械性能；抗拉、抗压、抗弯、韧性及硬度3、容器成型加工工艺性好；4、环境适应性好；良好的耐高低温性,导热性.5、表面装饰性好；6、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。金属包装材料的优良性能：食品包装常用金属材料主要分两类1、钢基包装材料镀锡钢板(马口铁)、镀铬薄钢板、涂料板、镀锌板、不锈钢板。2、铝质包装材料铝合金薄板、铝箔、铝丝等。一、镀锡薄钢板（1）制造：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。（2）组成：钢基板、锡铁合金层、氧化膜和油膜组成。(一)、镀锡薄钢板（马口铁tinplate））镀锡薄钢板结构组成T50可塑性好，用于拉伸容器如拉伸罐罐身。T52拉伸性能中等，稍有刚性用于盖、圆环、螺旋盖、一次拉伸罐T57刚性好，可用于大直径瓶盖、皇冠盖。T61刚性稍高，可用于较大容器罐身、罐盖、罐底。T65刚性高，可用于三片罐的罐身、罐盖、罐底。T70刚性很强，用于罐底、盖。（二）镀锡薄钢板的性能与使用国外常用镀锡板性能与使用生产方法ISO国际标准美国AISI标准日本JIS标准抗拉强度（MPa）性能及使用类别HR30T类别HR30T类别HR30T一次冷轧T50≤52T5252±4T5757±4T6161±4T6565±4T7070±4T1≤52T250～60T354～60T458～64T562～68T667～73T-149±3T-253±3T-357±3T-461±3T-565±3T-670±3330350370415450530可塑性好，适于深度拉伸或多次拉伸或多次性拉伸容器。拉伸性能中等，稍有刚性。一般用于盖、圆环、螺旋盖，一次性拉伸罐。一般用途，用于拉伸三片罐罐身、罐头底盖、大直径罐盖，王冠盖。一般用途，刚性稍高，刚性好，较大容器三片罐罐身、罐底盖刚性高，刚性好的三片罐罐身、罐底、盖刚性很强，啤酒或充气饮料罐罐底、盖二次冷轧DR50073±3DR60076±3DR66077±3DR-873DR-970CD-9M77550±70620±70650±70镀锡板的尺寸和厚度规格板宽系列为775、800、875、900、950、1000、1025、1050，板长一般与板宽差200mm内任意选用。镀锡板厚度及厚度偏差对制罐加工及容器使用有重要影响。（三）镀锡板的主要技术规格如板厚偏差大制罐困难，卷边、接缝质量不易保证；板较厚罐头加热杀菌，罐盖强度大使热膨胀圈不起作用；板较薄则强度差，刚性小，杀菌冷却时易凹陷，易发生瘪罐。我国规定板厚系列为0.2、0.23、0.25、0.28且板厚偏差一般不超过0.015mm。（四）镀锡板的分类及代号镀锡板的分类及代号分类方法类别符号按镀锡量等厚镀锡E1E2E3E4差厚镀锡D1D2D3D4D5D6D7按硬度等级T50T52T61T65T70按表面状况光面\石纹面\麻面G\S\M按钝化方式低铬钝化\化学钝化\阳极电化学钝化L\H\Y按涂油量轻涂油\重涂油Q\Z按表面质量一组\二组Ⅰ\Ⅱ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。（1）涂料镀锡板的制造及主要质量要求（2）食品包装对涂料的要求（3）常用涂料（五）涂料镀锡板主要制造工序：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。（一）、镀铬薄钢板（chromeplatesheet）二、无锡薄钢板镀铬板的结构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，加工性良好镀铬板各层厚度、成分及性能特点镀铬板的结构是由钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜构成。镀铬薄钢板性能与使用（1）机械性能与镀锡钢板相差不大；（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，具有较好的经济性，其使用量逐渐扩大。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、碱性较差；无磁性；无锡焊性；强度较低。镀铬薄钢板特性：是在低碳钢基板表面镀上一层0.2mm以上的锌构成的金属板材。镀锡板主要用作大容量的包装桶。（二）镀锌薄钢板（zinkedsheet）低碳钢板是指含碳量＜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。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。（三）低碳薄钢板（lowcarbonsheet）铝（aluminum）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。三、铝质包装材料(aluminum)（1）质量轻：铝是轻金属密度为2.7g/cm³，约为钢材的1/3；（2）良好的热性能:耐热、导热性能好；（3）优良的阻隔能力：阻气、汽、水、油、光；（4）具有银白金属光泽，易美化装饰；（5）良好的耐蚀性；（6）成型加工性好；（一）铝质包装材料一般包装特性：铝对各种食品的耐腐蚀性食品种类耐蚀性啤酒葡萄酒威士忌白兰地果汁橘子汁柠檬汁苹果汁汽水○●～○A●，○A●，○A○～△，○A△，○A●～△，○A○，○H●○～△,○食品种类耐蚀性食用油脂肪牛乳奶油盐酱油醋发酵粉巧克力○○○，○H○●～△●～△○○○B注：○—不被腐蚀；●—稍被侵蚀，但可使用；△—被侵蚀；○A—阴极氧化时不被侵蚀；○H—加热也不被腐蚀；○B—沸点以上不被腐蚀；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。（二）铝质包装材料的种类及应用1、铝薄板各种高度不同的易拉罐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。2、铝箔（ALfoil）铝箔复合膜的特性⑴优异的光学性能⑵高阻隔性能⑶机械力学性能⑷耐热、耐寒性⑸化学性能包装用铝箔复合膜的组成与用途用途箔厚/µm加工箔构成口香糖香烟粉末食品纸容器贴纸红茶牛油复合罐蒸煮袋封瓶箔乳酸饮料盖箔容器7777777～87915～305030～150Al/蜡/薄叶纸Al/黏合剂/膜造纸PP(印)/Al/PEAl/黏合剂/马尼拉板纸Al/黏合剂/高质纸玻璃纸(印)/黏合剂/Al/膜造纸/PEAl/黏合剂/羊皮纸薄纸(印)/黏合剂/牛皮纸/黏合剂/Al/PEPET(印)/黏合剂/Al/黏合剂/聚烯烃①平箔②Al/PVCAl(印)/PE/热熔胶①平箔②喷漆/Al/喷漆③喷漆/Al/黏合剂/PP铝箔复合材料四、金属包装容器（一）金属罐的分类、结构及规格1、金属罐（metalcans）的分类食品包装用金属罐按所用材料、罐的结构和外形及制罐工艺进行分类：结构形状工艺特点材料代表性用途三片罐圆形或异型罐压接罐黏结罐焊接罐镀锡钢板镀铬钢板镀铬钢板、铝镀锡钢板茶叶罐、月饼罐、饼干罐等各种饮料罐各种饮料罐、食品罐等结构形状工艺特点材料代表性用途二片罐圆形或异型罐浅冲罐深冲罐深冲减薄拉伸罐镀锡钢板、铝镀铬钢板镀锡钢板、铝镀铬钢板镀锡钢板、铝鱼肉、肉罐头水果蔬菜罐头菜肴罐头乳制品罐头各种饮料罐头（主要是碳酸饮料）2、金属罐的结构罐按结构分为三片罐和二片罐；（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。罐形编号罐型编号圆罐冲底圆罐方罐冲底方罐椭圆罐冲底椭圆罐梯形罐马蹄形罐按内径、外高排列200300400500600700800由罐身、罐盖、罐底三部分组成。三片锡焊罐三片缝焊罐三片粘接罐（二）金属罐的制造1、三片罐(shree-piececans)的制造（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→质检是异型罐的制造方法，大多采用半自动化方式生产。罐形状有方形，圆形，椭圆形，多边形等多种。由于采用整版印刷制罐，罐面图案美观。→（2）压接三片罐无锡钢板采用有机黏结剂黏结罐身纵缝。制罐工艺步骤如下：切罐身板→切角→成圆→罐身黏结（由冲击器将接缝压紧）→急冷（使黏结剂固化）→翻边→封底→喷内涂料→烘干。黏结罐的特点：①在印刷处不留空白，罐身外形美观；②无锡钢板价格便宜，可降低成本。（3）黏结三片罐2、二片罐（two-piececans）的制造二片罐罐身与罐底为一体，没有罐身纵缝与罐底卷边，故称二片罐。根据成形工艺，分为：（1）变薄拉伸罐（冲拔罐DWI）（2）拉伸罐（深冲罐DRD）（1）冲拔罐DWI（drawnandwalliornedcans）工艺过程如下：卷材下料→冲压预预拉成坯→多次拉伸变薄→冲底成型→修边→清洗润滑油→烘干→涂白色珐琅质→表面印刷→涂内壁→烘干→缩颈翻边→检漏卷材下料→顶冲杯→再冲杯（若干次）→翻边→冲底成型→修边→表面装饰→检漏（2）深冲罐DRD（drawnandredrawncans）1、二片罐只有一个封口、无侧缝，密封性好；2、无焊缝、无污染、表面光洁美观，且可减少接缝材料25%--30%；二片罐与三片罐相比的特点：3、二片罐可整圆印刷装饰；4、重量轻、省材料、容易开口；5、二片罐更适于短时、高温杀菌；6、但二片罐的设备投资较大，约为三片罐的8倍（四）其他金属容器金属软管主要由铝质材料制成。将铝料坯在挤压机经挤压模制成管状，加工管口螺纹，然后退火软化，内壁喷涂料、外表印刷制成空软管。金属软管可进行高温杀菌，开启方便，再封性好，可分批取用内装食品。适用于果酱、果冻、调味品、蛋糕糖霜等半流体黏稠食品的包装。1、金属软管2、金属桶金属桶一般指容积较大的金属容器，容积一般为30～200升。主要用于食品原料及中间产品的贮运。金属桶可用镀锡板、镀锌板、低碳钢板制成。3、铝箔容器是指以铝箔为主体材料制成的刚性、半刚性或软性容器。具有质轻美观、阻隔、传热性好等包装特性，即可耐高温杀菌，又可低温冷冻、冷藏，加工性能好，可制成各种形状容器且易彩印。（1）皱襞铝箔容器（2）光壁铝箔容器（3）铝箔复合膜蒸煮袋1、单面或双面涂高分子树脂膜2、在铝箔上贴一层聚乙烯3、铝箔与纸塑复合4、在铝箔上涂敷一层色彩5、印刷（二）包装用铝箔的二次加工（三）铝箔在食品包装上的应用1、制作蒸煮袋如PET/粘结剂/铝箔/粘结剂/EVA；2、制作多层复合袋3、铝箔与塑料、薄纸板复合制成利乐包式包装盒；如PE/纸板/PE/铝箔/PE。4、制软管5、做泡罩材料的盖材6、裹包食品7、制盒盘8、制杯、盒的盖材9、印刷商标。四、真空镀铝包装材料1、基材纸/塑复合材料，薄膜材料PET，PE，PP等塑料薄膜山镀铝。2、制法：将基材放入镀铝真空室镀铝，镀铝厚度一般在250～350A。镀铝薄膜的阻隔性不如铝箔好，但它有热封性，且