第5章金属、玻璃、陶瓷包装材料及其包装容器.docxVIP

第5章第一节金属包装材料与容器金属、玻璃、陶瓷包装材料及其容器·金属材料（metal material）用于食品包装有近200年的历史，是现代最重要的四大包装材料之一。·金属包装材料以金属板或箔材为原材料，再加工成各种形式的容器来包装食品。金属包装材料的性能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、容器成型加工性好且生产效率高。4、具有良好的耐高低温性,良好的导热性、耐热冲击性。5、表面装饰性好。6、包装废弃物易回收处理。食品包装常用金属材料主要分类1、钢基包装材料镀锡薄钢板(马口铁)、镀铬薄钢板（TFS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。缺点：化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀；价格较贵；重量较大。一、镀锡薄钢板（马口铁 tinplate）镀锡薄钢板结构组成(一)镀锡薄钢板?镀锡薄钢板是低碳薄钢板表面镀锡而制成的产品，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，也可为其他材料制成的容器配制容器盖或底。?镀锡板由五部分组成，由内向外依次为钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜组成。1镀锡板各层的厚度、成分和性能（二）镀锡板的主要性能指标1．镀锡板的机械性能·通常用调质度作为指标来表示镀锡板的综合机械性能，包括强度、硬度、塑性、韧性等。2．镀锡板的耐腐蚀性·镀锡板的耐腐蚀性与构成镀锡板每一层结构的耐腐蚀性都有关。（1）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。·钢基板表层夹杂物的存在多是有害的，它出现在镀锡板露铁点处时，在腐蚀环境下将加速锡层的腐蚀，接着又将加速钢板的腐蚀。·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的时间（s）。酸浸时滞值越小，表示钢基耐腐蚀性越好。（2）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小孔，其中暴露出钢基板的孔隙称露铁点。·镀锡板上露铁点的多少用孔隙度表示：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：指将一定面积的镀锡板在模拟酸性溶液中保持一（3）锡铁合金层·处于钢基板和锡层之间的锡铁合金层的主要成分是锡铁金属化合物FeSn2，它不仅具有媒介作用，使锡牢固地附着于钢板表面，且可使锡层光亮，补偿镀锡层存在的孔隙，提高钢板耐腐蚀性。·提高FeSn2合金层的连续性和致密性可以有效的提高镀锡板的耐腐蚀性能。定温度和时间后，测其铁的溶出量。·另外，镀锡层锡的纯度和锡层晶粒大小也将影响锡层的耐腐蚀性。2（4）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SnO和SnO2；另一种是镀锡板钝化处理形成的含铬化合物钝化膜。· SnO2是稳定的化合物，而SnO是不稳定的化合物，所以两者的数量将影响镀锡板的耐腐蚀性。·含铬钝化膜使镀锡板的耐腐蚀性大大提高，且钝化膜中含铬量越多，耐腐蚀性越好，可有效的抑制锡氧化变黄，硫化变黑，但是钝化膜在pH＜5的环境中容易脱落。二、无锡薄钢板（一）镀铬薄钢板TFS（tin of free steel）·镀铬板是由钢基板、铬层、水合氧化铬层和油膜构成。1、钢基板；2、铬层；3、氧化铬层；4、油膜（二）镀锌薄钢板（zincplate）·是在低碳钢基板表面镀上一层0.2mm以上的锌层构成的金属板材。·镀锡板主要用作大容量的包装桶。（5）油膜·镀锡板表面的油膜将板与腐蚀性环境相隔开，防止锡层氧化。·油膜在镀锡板的使用和制罐中起润滑剂作用，可有效地防止加工、运输过程中的锡层擦伤破损，导致镀锡板的腐蚀。·油膜也会对制罐加工、表面涂饰加工带来不利影响。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。（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。（三）低碳薄钢板（low carbon steelplate）·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性能好，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。3三、铝质包装材料 (aluminum)·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、铝箔和铝丝。（7）较好的机械力学性能；强度不受低温影响，特别适用于冷冻食品的包装。（8）纯铝易于制成铝箔并可与纸、塑料膜复合，制成具有良好综合包装