常見的金屬包裝材料的種類總結,包裝工程師必備基礎知識

常見的金屬包裝材料的種類總結,包裝工程師必備基礎知識

金屬材料的種類極多,但用於包裝上的材料品種並不很多,包裝用金屬材料的品種有:鋼鐵、鋁、銅、錫、鋅、鉛等。其中使用較多的是鋼材、鋁材及其合金材料。

包裝用金屬材料的形式主要有金屬板材、帶材、金屬絲、箔片等。板材和箔材是按厚度來區分,一般將厚度小於0.2mm的稱箔材;大於0.2mm的稱板材。金屬板材和帶材多為厚度小於1㈣大於0.2mm的薄板材料。金屬薄板主要用於製造罐、盒、筒、桶類包裝容器;金屬薄帶主要用於包裝捆封;金屬絲用於捆紮或製作包裝用釘;金屬箔材具有金屬組織緻密度高的特定性能,即不透溼、不透氣、能遮光。包裝用金屬箔材主要為鋁箔。箔材主要用於與紙、塑料等材料製成具有特殊性能的軟性複合包裝材料,應用於各種商品包裝。此外,金屬材料還應用於電鍍、真空鍍膜等包裝的裝潢加工。鉛及錫還用於製造包裝用金屬軟管容器及釺焊焊料等。

① 鋼質包裝材料

鋼質包裝材料與其它金屬包裝材料相比,來源豐富,價格便宜,它的用量在金屬包裝材料中佔首位。鋼質包裝材料主要是低碳薄鋼板(含碳量≤0.25%)及其複合材料,低碳薄鋼板具有良好的塑性和延展性,制罐工藝性好,有優良的綜合保護性能,但衝拔性能不如鋁材好。鋼質包裝材料的最大缺點是耐蝕性差、易生鏽,表面經鍍層和塗料處理才能使用。常用的鋼質包裝材料主要有以下幾種。

鍍錫薄鋼板

鍍錫薄鋼板俗稱馬口鐵,是用量最大的一種金屬包裝板材。它是在低碳薄鋼板上兩面鍍錫而成,用熱浸法生產的稱為熱鍍錫板;用電鍍法生產的稱為電鍍錫板。它是制罐的主要材料,大量用於罐頭食品、飲料工業,也用來製作其它包裝容器。

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鍍鉻薄鋼板

鍍鉻薄鋼板是20世紀60年代初為減少價格較高的錫的用量而出現的一種新材料,又稱無錫鋼板,是在低碳薄鋼板上鍍鉻而成。是制罐的材料之一,可部分代替馬口鐵,主要用來製作飲料罐。

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鍍鋅薄鋼板

鍍鋅薄鋼板俗稱白鐵皮,它是在酸洗薄鋼板表面鍍上一層厚度為0.02mm以上的鋅保護層而成。鍍鋅板是應用較多的金屬包裝材料,多用於製造中型和大型工業包裝容器。

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低碳薄鋼板

低碳薄鋼板俗稱黑鐵皮,含碳量≤0.25%,低碳薄鋼板主要用於製造各種規格的桶型容器、集裝箱和捆紮帶等。

其它鋼質包裝材料

其它鋼質包裝材料主要有:摻鎳鍍錫薄鋼板、薄錫鐵(LTS)、鍍鎳鐵皮等。也用於各種包裝容器的製作。

② 鋁質包裝材料

鋁材用作包裝材料的歷史只有40年左右。但近年來鋁在包裝方面的用量越來越大,在某些方面已取代了鋼質包裝材料,並可與紙、紙板和塑料等加工成複合包裝材料。鋁質包裝材料主要有純鋁板、合金鋁板、鋁箔和鍍鋁薄膜等。

純鋁板和合金鋁板

純鋁板質軟、強度低,故較少利用它作包裝材料,但也有用它作酒類容器。合金鋁板的強度和硬度明顯提高,多用於製造罐頭容器和包裝飲料用罐等。

鋁箔

鋁箔是用純度99.5%以上的電解鋁經壓延而成,厚度在0.005m~0.2mm之間。鋁箔在包裝上應用十分廣泛,它可以單獨包裝物品,更多的是與紙、塑料薄膜等製成複合材料,作為阻隔層,提高阻隔性能。

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鍍鋁薄膜

採用特殊工藝在包裝塑料薄膜或紙張表面(單面或雙面)鍍上一層極薄的金屬鋁,礙為鍍鋁薄膜。鍍鋁層厚約為30nm,其阻隔性比鋁箔差,但耐刺扎性優良,常用於製作村即材料. (3)金屬包裝材料的性能

① 耐蝕性。 耐蝕性是金屬包裝材料最重要的性能,金屬包裝材料大量用作食品罐頭和飲料等容器,因此要求其能適應各種食品、飲料等的特點和要求。

金屬罐的腐蝕包括罐內和罐外的腐蝕。罐內腐蝕主要由內裝食品、飲料等內容物引起的。例如食品中含有硝酸鹽、亞硝酸鹽、草酸鹽、花色素之類的色素就會促進內面腐蝕;食品中混有硫磺、亞硫酸鹽及硫化物等時,會在內表面產生明顯的黑斑;罐中殘留的氧氣也會引起內面腐蝕。

決定金屬包裝材料耐蝕性的重要因素是鍍層和表面處理,但鋼基板的化學成分和表面純淨程度也很重要。一般要求硫、磷、銅的含量越少越好。但也有特殊情況,如碳酸飲料罐要求硫多一些為好;含檸檬酸的食品銅含量多一些有利於耐蝕性等。

為了增加耐蝕性,表面必須鍍一層耐蝕金屬(錫、鉻、鋅等),並形成鈍化膜,從而具有很強的耐蝕性。鍍層難免存在著許多孔隙,在孔隙處鋼基暴露出來稱為露鐵點。

常用金屬包裝材料中,鍍錫板的耐蝕性要比鍍鉻板、鍍鋅板、低碳鋼板好。鍍錫板的耐蝕性受很多因素影響。

鋁質包裝材料的耐蝕性比鋼質包裝材料的要好的多,其抗腐蝕性主要取決於鋁合金的化學成分、雜質的含量、板材的金相組織、表面質量等;

② 力學性能。金屬包裝材料的力學性能主要包括調質度塑性、延展性、可成型性等。如鍍錫板的調質度用表面洛氏硬度值HR3OT來表示,測HR3OT值是採用洛氏表面硬度計;可成型性通常用杯突值表示,杯突值可通過杯突試驗測得。

③ 印刷適性與造型。金屬包裝材料具有閃光的金屬色彩,再經過透明或不透明色油墨印刷底層(打底),圖文就更為鮮豔。這是一般包裝產品難以達到的。

金屬印刷產品可以加工成各種立體造型的包裝物。如圓形、方形、多角形、弧形、錐形以及其它各種異形筒、罐、盒包裝器具,達到美化商品、提高商品競爭能力的目的。

② 衛生性。金屬包裝材料在使用了恰當的塗料後,能使其在衛生性方面達到食品衛生的要求,避免有毒有害物質溶出汙染內容物。


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