包装材料学第十章包装用金属材料

包装材料学第十章包装用金属材料第1页，课件共29页，创作于2023年2月第一节低碳薄钢板

第2页，课件共29页，创作于2023年2月一.低碳薄钢板的分类与规格1.分类热轧与冷轧，热轧——价低，强度低；愣呀——价高，强度高，尺寸稳定；都需要酸洗。2.规格尺寸规格由GB规定厚度范围小于4mm，宽度在500—1500mm。薄板：普通碳素结构，用于要求不高不用冲压容器，钢号、等。优质碳素结构，用于要求高需冲压的容器，钢号08、10等。第3页，课件共29页，创作于2023年2月二.低碳薄钢板性能及化学成分对性能的影响

1.低碳薄钢板性能强度、塑性、焊接性；冷弯性，弯折时不裂不段不皱；无气泡、结疤、裂纹、类杂；易成型性——杯突试验；所有薄板需退火后进入市场供制容器。

2.化学成分对薄板性能影响含C量：含C量越高，成型加工性越低要求含

C量0.05%—0.22%

含硅、锰、硫、磷，含量高都不利于成型。第4页，课件共29页，创作于2023年2月3.涂料黑铁皮用一次或二次冷轧低碳钢板经酸洗后表面钝化或不钝化作容器内外层均涂涂料或油漆。作食品罐（盒）或玻璃瓶盖。三.几种常用低碳薄钢板的牌号和规格1.制造200L油桶用薄板参照GB选取，一般用2、3号和优质08、10号，厚度为1.25和1.5mm2.包装用带钢用冷轧不退火（硬性）和退火（软性）两种，其规格与厚度配套。第5页，课件共29页，创作于2023年2月第二节镀锡薄钢板——马口铁

第6页，课件共29页，创作于2023年2月概念：（1）马口铁：即镀锡薄钢板，又称镀锡板，就是双面镀锡的薄钢板，有热浸镀和电镀两类（分别称热浸镀锡板和电镀板）。（2）镀锡板可在表面施涂料，施涂料的称涂料镀锡板（涂料铁），未施涂料的称电壳铁。（3）目前多使用电镀锡板：因为电镀比热浸镀省锡料，效率和质量高，均匀且能生产两面锡量不同的板，目前90%电镀锡板用于包装。（4）用是否经软熔处理后光亮与无光泽镀锡板制作不同的包装？

A.光亮或普通光亮镀锡板——制食品罐或18L方罐的罐身或罐底盖。

B.无光泽表面马口铁用作啤酒和汽水瓶盖。

C.极粗表面马口铁用作罐头之外的杂罐，马口铁的90%用于包装。第7页，课件共29页，创作于2023年2月一.马口铁（镀锡板）的主要技术规范

1.镀锡原板的成分化学成分间GB699-65和GB700-79，见表10-2.（1）分有三种钢种，即L、MR、MC，主要指含杂质Ni、Cr、Cu、Mo、As情况。其中：L含杂质极低，用于深拉和耐腐场合；MC含磷较高，用于要求强度高的场合；MR含杂质中等，有害元素比L多，广泛用于食品罐。（2）马口铁除含C、Si、Mn、S和P外，还含有N和Cu，N可使钢产生时效硬化，塑性和韧性下降，可提高抗拉；Cu可增加延展性和耐腐性。第8页，课件共29页，创作于2023年2月2.马口铁的镀锡量——详见表10-3第9页，课件共29页，创作于2023年2月3.马口铁板的规格尺寸罐头用板：厚度=0.15-0.30mm，常用四种规格：0.2、0.23、0.25和0.28。我国长宽规格多为：714.510mm和827.730mm。也有只限宽度的,多为宽:775、800、825、850、875、900、950、975、1000、1025、1050等（1）镀锡量的单位面积或特定面积上的锡量（）表示，商业上的镀锡量用每基箱镀锡板两面所镀锡的质量（g）的1/4倍做标号，如每基箱镀锡量为200G磅的标号为#50，详见表10-3.

（2）两面锡厚差的镀锡量，中间用“/”分开，例如，11.2/5.6分别表示两面的镀锡量。（3）马口铁有热镀与电镀的镀锡差别，热浸镀锡量为22.4-44.8，电镀为5.6-22.4。第10页，课件共29页，创作于2023年2月二.马口铁（镀锡板）结构——详见图10-1和表10-4图10-13.各层作用——见表10-4.1.马口铁组成：共五层结构——钢基板、锡铁合金、锡板、氧化膜、油膜。2.结构图：第11页，课件共29页，创作于2023年2月表10-4三.马口铁（镀锡板）的性能1.机械性能。马口铁性能主要指镀锡原板（钢基板）的机械性能：良好的综合机械性能：抗拉强度，成型性，表面硬度等。.第12页，课件共29页，创作于2023年2月成品成型稳定性各向拉伸差异性（轧制方向与垂直方向差异）如翻边时容器边上有制耳，需要切除——浪费材料2.耐腐性作为食品或带水制品的包装非常重要，马口铁五层结构有要求。（1）镀锡原板决定于镀锡层和表面处理条件，镀锡层杂质少，耐腐性好，含S高，对饮料有利；酸浸时滞值低，耐腐性好（酸浸时滞值指浸入盐酸中置换出氢气为恒定不变时的时间值）。第13页，课件共29页，创作于2023年2月（2）锡层要求锡层全部盖住钢基表面；锡层有孔隙而暴露钢基称为露铁点，点多，耐腐性好。（3）锡铁合金层在镀锡板锡层和钢基板之间有一层锡铁合金层（），是在软烙操作时形成的，锡层孔隙下由该层保护钢基，只有该层以破坏时才产生腐蚀。（4）氧化膜有两种氧化膜：A锡层本身氧化产生的和SnO；B生产时表面处理产生的；前者很稳定，后者为钝化膜，后者有利于抗腐。和SnO越多，抗腐性越低，同时表面杂质越多，氧化物越多，耐腐性越低。（5）油层有阻隔和空气及水分的作用，油层越厚，则抗腐性越好。第14页，课件共29页，创作于2023年2月五.镀锡板（马口铁）发展方向

1.用低镀锡代替高镀锡，用电镀代替热浸镀；

2.推广应用差厚镀锡板，研制低镀锡板，提高板强度，减少厚度；

3.替代镀锡板（用镀铬、镀镍、镀铜等比锡价低）。

3.表面性能主要为涂饰性，油膜附着性，锡焊性等。影响涂饰性因素：涂料附着性，涂饰条件，锡板表面状况。涂膜附着性指板与涂层间的粘合性。锡焊性——焊接效果及强度。四.涂料镀锡板（涂料马口铁）也称涂料铁：在镀锡板上涂布涂料（防止基材变化和氧化）第15页，课件共29页，创作于2023年2月第三节非镀锡薄钢板

第16页，课件共29页，创作于2023年2月

1.结构结构为五层组成：钢基板，铬层，水合氧化铬层，油膜。目的：锡资源少，锡价高，采用镀其他金属。一.镀铬薄钢板又称无锡薄钢板，即TFS板，价比马口铁低10%左右。性状：不如马口铁，镀铬原板与马口铁相同，只把镀锡改为镀铬。第17页，课件共29页，创作于2023年2月2.性能和应用（1）耐蚀性比马口铁稍差——特别对强酸强碱而言，但对弱酸（柠檬、乳酸、醋酸及弱碱）有很好保护作用，可用涂层增加耐腐。

(2)对有机涂料的附着性比马口铁的附着力大3-6倍。（3）机械性能强度和加工成型性相同于马口铁，但铬层易脆裂。（4）焊接性能不能用锡焊，只能用缝焊或粘焊第18页，课件共29页，创作于2023年2月二.镀锌薄钢板又称白铁皮，是在低碳薄钢板上镀一层0.02mm以上的锌作为保护。性能：防腐能力强。有热镀和电镀。包装多用热镀锌板——多为大容量钢桶。有良好耐腐与卷封性：适于包装粉、液、浆料。代表性能的内容：表面质量，机械性能，镀锌强度，钢板不平度和周边斜度。三.镀铝薄钢板替代马口铁的包材。有热浸法和蒸镀法制取。性能：价低，抗大气腐蚀性强，外观美第19页，课件共29页，创作于2023年2月第四节铝合金薄板和铝箔

第20页，课件共29页，创作于2023年2月1.优点共12点，重点是耐腐、重量轻、美观、易成型无毒。

2.缺点共5点，价高，较软等。

1.铝合金薄板的牌号，化学成分及其尺寸规格（1）牌号。我国有L（纯铝）LF（防锈铝）LY（硬铝）等牌号，各国有不同的规定。世界上按美国的AA标记法共4位数：第一位为合金系列，第二位为对杂质的特别规定（原合金的派生）第三位和第四位为铝纯度小数点之后两位数。一.铝合金薄板用铝镁或铝锰合金板（99%的纯铝不能使用），又称防锈铝合金，多用的是铝合金。第21页，课件共29页，创作于2023年2月（2）化学成分有主填加元素和副填加元素：主填加元素：Cn、Mn、Si、Mg、Zn；副填加元素：Cr、Ni、Pb、Ca、Ti。（3）尺寸规格2.铝合金薄板的性能和选用（1）机械性能，铝合金薄板的机械性能主要取决于化学成分，同时又与生产方法有关。（2）耐腐性（3）涂饰性（4）铝合金薄板的选用：

A.牌号；

B.供应状况；

C.调质度及使用要求和加工特点。第22页，课件共29页，创作于2023年2月二.铝箔概念：铝箔指纯度大于99.5%、小于0.2mm的铝材。一般层合用铝箔=7-15，容器用=30-130。铝箔优点：遮光性，阻隔性，形状稳定，加工性，适于药品和食品；铝箔缺点：不能变载，无法封口，太薄易起针孔和起皱。1.铝箔分类

4种类别：（1）普通型与高纯度型；（2）硬质与软质；（3）卷料和片料；（4）独立使用型与复合使用型。3.铝箔的质量要求重量要求涉及到：单位面积重量（质量），厚度透湿度。定性要求：光亮，油斑，平整，皱纹，伤痕，表面压入物。

2.铝箔牌号，化学成分及尺寸规格第23页，课件共29页，创作于2023年2月4.铝箔机械性能见表10-24；主要有厚度，调质度与抗拉强度之关系。5.铝箔的表面加工（1）贴合加工（复合），8纸型复合；（2）着色加工：表面涂布色料；（3）印刷加工，常用凹印；（4）压花加工，表面压出花纹。表10-24第24页，课件共29页，创作于2023年2月第五结金属包装容器

第25页，课件共29页，创作于2023年2月一.金属包装容器的特点

1.优点

6大优点：阻隔性；电、热传导性；延展性；刚性保护性；涂装印刷性；导磁搬运性。

2.缺点

3大缺点：化学稳定性差；体重加工费高；价较高。二.金属包装容器的种类与用途

1.种类主要有：罐，软管，箔制品。

2.具体分法——5种（1）形状分法（2）材料分法（3）结构与加工工艺分法：三片，两片罐等（4）开启方法分法（5）用途分法第26页，课件共29页，创作于2023年2月问题三片罐和二片罐条例分析。3.常用罐用途

4.金属罐规格的表示方法采用国际通用标准表示金属罐。例如：圆形罐用内径和外高表示示例，如15267指内径152mm，外高267mm；又如7116指内径72.9mm，外高116mm。第27页，课件共29