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镀铬薄钢板在食品罐藏包装中的应用

2022年04月29日 儋州机械设备网

镀铬薄钢板在食品罐藏包装中的应用

镀铬薄钢板简称镀铬板,系无锡钢板,是由于金属锡资源少、成本偏高的情况而研制的新型制罐材料。美国、欧洲和日本都有越来越多的应用,取代部分镀锡板用材。我国的应用相对较少,这需要对这种材料正确认识,从技术上、思想上作些分析。

一、镀铬板的发展与特点

铬是一种坚硬、带银白色光泽的金属,硬度、耐磨性、基体结合性都很好,耐热性也较高。早在上世纪20 年代镀铬工艺用于工业生产,美国于1940 年开始研究镀铬板,先后用铬酸进行化学处理和电解铬酸处理,并转入大量生产。日本1955 年以来后起居上,研究铬酸钝化方法,取得许多成果。例如东洋钢板公司的海特普(Hitop) 镀铬板,1961 年进入工业化生产;富士制铁所相继也生产出坎苏珀(Con Cupper) 镀铬板;1972 年日本钢管(株) 生产出Bright Coat镀铬板。欧洲各国也都在上世纪70 年代相继生产镀铬板。

镀铬板采用的原板和镀锡板是一样的,都是低碳结构薄钢板,但镀铬层很薄( < 1. 3μm) ,其工艺和镀锡板相同。因此一般原有镀锡生产线只需略加改造,加装镀铬槽就可实现镀锡或镀铬两用。

镀铬板的结构有四层:钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜。由于基板相同,机械性能和镀锡板一样,但在应用上有一些自己的特点:

1. 成本比镀锡板约低10 % ,外观光泽不及镀锡板看好。

2. 耐蚀性不及镀锡板,镀层薄而针孔率高,因此使用时内外表面要上涂料。

3. 镀铬板附着力强,对有机涂料的附着力比镀锡板强3~6 倍。抗硫化腐蚀能力也比镀锡板强。

4. 镀铬板不能锡焊,只能采用搭接电阻焊或粘合。

5. 镀层薄而韧性差,制罐易破裂,因而不宜冲拨罐,可用于深冲罐。

6. 镀铬板耐高温性强,一般在5000 ℃颜色和硬度均无明显变化,至7000 ℃时才开始变软。

二、镀铬板在食品制罐上应用的主要问题

从上述了解,制约镀铬板在食品制罐业上应用的技术问题主要有二:

其一是耐蚀性问题。这种问题可从镀铬技术的改进和镀后涂料的改进去研究。提醒注意的是任何技术上的改进都要考虑成本,才能保持镀铬板的优势。就当前而言,镀铬板耐蚀性虽比不上镀锡板,却也有一定的耐蚀性,用于弱酸性食品的包装还是适合的。这类食品市场很大,如肉、鱼、禽、乳制品、蔬菜、胡萝卜、腕豆、甜菜、土豆以及各种饮料、汤类等。如果对涂料严格技术保证,一些PH 在3. 7 至4. 5 的酸性食物也是可以用镀铬板包装的,如水果、泡菜等之类。值得提出的是研究镀铬板的耐蚀性方面,不能停留于铬对铁来说有好的耐蚀保护作用的一般概念,镀铬板属阴极性镀层,不能起到电化学保护作用,孔隙率多的情况下,钢基板和铬层之间的合金效应值得研究,有人在海水中试验铬钢的耐蚀性,发现短期(2 年内) 浸泡,铬对碳钢耐蚀性有改善作用;但长期(超过2 年后) 浸泡不但无益,还加速了腐蚀。

其二是制罐工艺问题。镀铬板镀层薄而韧性差,缺泛如锡一样的冲制润滑剂,因此冲拨工艺需要仔细研究。就目前看,用于二片罐采用深冲工艺还是可行的。由于不能锡焊,制作三片罐时,必须采用熔焊或粘合。如果采用镀锡板镀铬板组合使用,罐身用镀锡板,罐底盖用镀铬板亦是一种应用。此外罐身与盖的封接亦不宜双重卷进工艺,否则必须进行补涂。

三、镀铬板应用的思想认识问题

上述分析说明镀铬板在食品包装中应用虽有其局限性,却也有其特点和优势,有比较广阔的市场,因此是可以值得推广和发展的。但就我国当前的现实看还存在两个属于发展过程中的认识问题。

其一我国镀铬钢板制造业几乎处于空白状态。改革开放以来,我国钢铁工业高速发展,上世纪末我国已成为世界四大钢铁生产国,2002年钢产量达1. 27 亿吨。但是就其品种和质量说,和世界发达国家比相差较大。能满足品种和质量需要的产品大约只占40 % ,有30 %的品种数量不够,20 %的品种质量不行,10 %的品种不能生产。实际上我国钢材品种以线材和型材为主, 板材、管材较缺。而钢的生产厂家有25 %是小企业,钢材生产有33 %是小企业,他们设备陈旧,工艺落后,原料成份不稳定。大型企业也面临体制改革和技术更新改造时期。因此,整体看我国钢材质量差距仍较大、化学成份波动大、性能不稳定、成品尺寸精度不高、表面缺陷多,显然给用户的使用造成废品率高。许多企业进口了国外先进设备,但由于国产原材料不适用,还要进口材料。从薄钢板材料看,虽然每年增长很快,2002 年国产1903. 81 万吨,同比增长10. 20 % ,但表现消费量达3923 万吨。因此,薄钢板材在我国缺口非常大。可以想象,在这种背景下,包装行业想使用镀铬钢板,只能依靠进口。值得提出的是,目前我国镀锡板的生产能力有富余,遗憾的是大多是低挡生产线,产品只能用于干态食品包装。要满足罐头、饮料包装的高档镀锡板仍然也有赖于进口。由此可见,原材料本身制约着食品包装的发展和进步,这涉及到我们前进中的许多科学管理和协调发展问题。

其二我国食品罐头企业如何认识他们的包装容器。目前食品罐头加工企业以使用镀锡板为主,他们的食品工艺、罐品销售、相应设备和机制均建立在镀锡板罐头基础上,任何技术改造和革新都涉及企业的效益关问题,也关系到市场的信誉。因此镀铬板材的应用对他们说是一种风险,必须有科学的经济分析,可靠的条件保证,加上有改革精神的企业家,才有胆略一试。国外有现成的经验、设备,是否适应我国现状,都须谨慎探讨。笔者了解过个别厂,由于企业机制的局限,厂长不敢担风险,因为这是较大的改造。由此可见,我国企业在新事物的接纳上有条件问题,也有思想认识的问题。关键还是要建立企业不断探索、不断改进的机制,特别是我国进入WTO 以后,面临市场国际化,这是必须加强的,刻不容缓的。

转载自:中国罐头商务网

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