第四章金属玻璃陶瓷包装材料及其包装容器ppt课件.ppt

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1、第四章　金属、玻璃、陶瓷包装材料及其包装容器第一节金属包装材料及容器金属包装材料以金属薄板或箔材为主要原料，经加工制成各种形式的容器来包装食品，其应用有近200年的历史，是现代食品包装的四大包装材料之一。目前在各类包装材料中，日本和欧洲各国金属约占13.7％，仅次于纸和塑料包装，占第三位，而美国包装消费金属材料比塑料要多，约占第二位。我国的金属材料包装在1983年约30.85万吨，占包装材料的7.24％，仅次于塑料包装。金属包装材料的优良性能：⑴高阻隔性能：可阻隔气、汽、水、油、光等的透过，极好

2、的保护功能。⑵优良的机械性能：良好的抗拉、抗压、抗弯强度、韧性及硬度，适宜包装的机械化、自动化操作、密封可靠。⑶容器成型加工工艺性好⑷良好的耐高低温性、导热性及耐热冲击性⑸表面装饰性好⑹包装废弃物较易回收处理。金属包装材料的缺点化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀，特别是用于高酸性食品的包装，金属离子容易析出而影响食品风味。第二个缺点是价格较高。金属材料分类食品包装常用的金属材料按材质主要分为两类：一类为钢基包装材料，包括镀锡薄钢板（马口铁）、镀铬薄钢板、涂料板、镀锌板、不锈钢板等；另一类为铝质包装材料，

3、包括铝合金薄板、铝箔、铝丝等。一、镀锡薄钢板tinplate镀锡薄钢板是低碳薄钢板表面镀锡而成的产品，简称镀锡板，俗称马口铁板，大量用于制造包装食品的各种容器。（一）镀锡板的制造和结构组成镀锡板是将低碳钢轧制成约2mm厚的钢带，然后经酸洗、冷轧、电解清洗、退火、平整、剪边加工，再经清洗、电镀、软熔、钝化处理、涂油后剪切成镀锡板板材成品。镀锡板结构由5部分组成，见图4-1，由内到外依次为钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜。镀锡板各部分的厚度、成分和性能见表4-1。结构名称厚度结构成分包装性能特

4、点热浸镀锡板电镀锡板热浸镀锡板电镀锡板油膜20mg/m22-5mg/m2棕榈油棉籽油润滑、防锈氧化膜3-5mg/m21-3mg/m2氧化亚锡氧化亚锡表面钝化膜具有防锈、防变色和防硫化斑作用锡层22.4-44.8g/m25.6-22.4g/m2纯锡纯锡美观、易焊、耐腐蚀、无毒害锡铁合金层5g/m2<1g/m2锡铁合金结晶锡铁合金结晶耐腐蚀钢基板0.2-0.3mm0.2-0.3mm低碳钢低碳钢加工性能良好（二）镀锡板的主要性能指标1.镀锡板的机械性能通常以调质度作为指标来表示镀锡板的综合机械性能，包

5、括强度、硬度、塑性、韧性等。镀锡板调质度是以其表面洛氏硬度值HR30T来表示，按HR30T值的大小分为几个等级，分别以T50、T52·······符号表示。镀锡板调质度等级由低至高，其强度和硬度越高，而相应韧性塑性越低。洛氏硬度试验是用标准型压头在先后两次对被试材料表面施加试验力（初试验力F0与总试验力F0+F1），在试验力的作用下压头压入试样表面。在总试验力保持一定时间后，卸除主试验力F1，保留初试验力F0的情况下测量压入深度，以总试验力下压入深度与在初试验力下的压入深度之差（即所谓的残余压入

6、深度）来表征硬度的高低，残余压入深度值越大，硬度值越低，反之亦然。2.镀锡板的耐腐蚀性不同食品对镀锡板包装容器的耐腐蚀性有不同要求。镀锡板的耐腐蚀性与构成镀锡板每一结构层的耐腐蚀性都有关。⑴钢基板：钢基板的耐腐蚀性能主要取决于钢基板的成分、非金属夹杂物的数量和表面状态。评价钢基板的耐腐蚀性指标用酸浸时滞值表示：即钢基板浸入盐酸之时起至溶解反应速度恒定时所需要的时间（s）。酸浸时滞值越小，表示钢基板的耐腐蚀性越好。⑵锡层：要求镀锡完全覆盖钢基板表面，但实际镀锡层存在许多针孔，其中暴露出钢基板的孔隙

7、称露铁点。镀锡板上露铁点的多少用孔隙度表示，即每平方分米上孔隙数或孔隙面积。锡层连续性对耐腐蚀性的影响用铁溶出值表示。铁溶出值是指将一定面积的镀锡板在模拟酸性液中保持一定温度和时间后，测出铁的溶出量。铁溶出值越小表示锡层连续性好，镀锡板的耐腐蚀性好。⑶锡铁合金层：锡铁合金层的主要成分是锡铁金属化合物FeSn2，锡层不连续的孔隙暴露出的并不都是钢基表面，更多的是锡铁合金层。锡铁合金层的质量对镀锡板耐腐蚀性的影响可用合金-锡电偶值ATC来表示：以FeSn2合金为阴极，锡为阳极放置在排气的葡萄柚汁中，

8、在20℃条件下反应2h后，测量其电流的强度值。ATC值越小，表示FeSn2合金层连续性好，镀锌板耐酸性食品的腐蚀好。⑷氧化膜：镀锡板表面的氧化膜有两种，一种是锡层本身氧化形成的SnO2和SnO，另一种是镀锡板钝化处理后形成的含铬化合物钝化膜。SnO2是个稳定的氧化物，而SnO是不稳定的化合物，所以二者数量的多少将影响镀锡板的耐腐蚀性。SnO2在100℃以下温度范围内形成且随温度升高数量增多；SnO在100℃以上温度范围形成且随温度升高数量增多。所以合理控制镀锡板加工的温度，以获得SnO2层可提高