项目2-3：金属包装材料及包装容器 课件

项目2-3金属包装材料及包装容器1.金属包装材料的性能特点及分类1.1金属包装材料的性能特点（1）具有极佳的阻隔性能

（2）优良的力学性能

（3）优良的加工性能

（4）表面装饰性好

（5）废弃物可回收利用

（6）原料资源丰富

（7）化学稳定性差

（8）相对成本较高1.2金属包装材料的分类

金属材料的种类很多，但用于包装的金属材料品种并不多，包装用金属材料的品种主要有：钢铁、铝、铜、锡、锌等。其中使用较多的主要是钢材、铝材及其合金材料。包装用金属材料的形式主要有金属板材、带材、金属丝、箔片等。板材和箔材可按厚度来区分，一般将厚度小于0.2mm的称箔材；大于0.2mm的称板材。金属板材和带材多为厚度小于1mm大于0.2mm的薄板材料。

（1）钢材

按照表面镀层成分和用途的不同，钢质包装材料主要有下面几种：

①低碳薄钢板，是指碳含量小于0.25%的薄钢板，可直接制成金属容器，表面涂层处理后可用于食品和饮料罐。

②马口铁（镀锡薄钢板），是一种双面镀有纯锡的低碳薄钢板，根据镀锡工艺不同，又可分为热浸镀锡和电镀镀锡板，是制罐的主要材料，大量用于罐头工业，也可用来制作其他非食品罐。

③白铁皮（镀锌薄钢板），是在低碳钢板上镀一层0.02mm以上厚度的锌保护层而构成。致密的锌层使钢板防腐能力大大提高，是制罐材料之一，主要用于制作工业产品包装容器。④无锡钢板（镀铬薄钢板），是一种双面镀有铬和铬系氧化物的低碳薄钢板。作为马口铁的替代材料，其耐蚀性和焊接性等均比马口铁差，但其价格低，故大量用于腐蚀性较小的啤酒罐、饮料罐以及食品罐的底盖等。⑤运输包装用钢材。主要用于制造运输包装用大型容器，如集装箱、钢罐、钢桶等以及捆扎材料。（2）铝材

铝材的主要特点是质量轻、无毒无味、可塑性好，延展性、冲拔性能优良，在大气和水汽中化学性质稳定，不生锈、表面洁净有光泽。铝材主要用于销售包装，很少用在运输包装上。包装用铝材主要以下面几种形式使用。

①铝板。为纯铝或铝合金薄板，是制罐材料之一，可代替部分马口铁，主要用于制作饮料罐、药品管、牙膏管。

②铝箔。采用纯度在99.5％以上的电解铝板，经过压延制成，厚度在0.2mm以下，一般包装用铝箔都是和其他材料复合使用，作为阻隔层，提高阻隔性能。

③镀铝薄膜。基材主要是塑料膜和纸张，在其上镀上极薄的铝层。2.常用金属包装材料2.1铁基包装材料（1）低碳薄钢板

低碳薄钢板是指厚度不大于3mm，碳含量小于0.25%的钢板。（2）镀锡薄钢板

镀锡薄钢板（也称镀锡板、马口铁）是传统的制罐材料，它有光亮的外观，良好的耐蚀性和制罐加工性能，易于焊接，适于表面装饰和印铁。

（3）镀锌薄钢板

镀锌薄钢板（俗称白铁皮）是制罐材料之一，它主要用于制作工业产品包装容器。（4）镀铬薄钢板

镀铬薄钢板又称无锡钢板，是镀锡薄钢板（马口铁）的替代材料，其耐蚀性和焊接性等均比马口铁差，但其价格相对较低。2.2铝基包装材料2.2.1铝基包装材料的特点

铝材是钢以外的另一大类包装用金属材料。近年来，铝材在包装方面的用量越来越大，铝质包装材料主要有纯铝板、合金铝板、铝箔和镀铝薄膜等。

铝作为包装材料与其他金属材料相比还具有如下特点：

（1）密度小。铝的相对密度为2.7g/cm3，仅为镀锡薄钢板的1/3。

（2）加工性好。

（3）表面性能好。铝材料表面光泽，光亮度高，不易生锈，易于印刷，具有良好的装潢效果。

（4）热传导率高。铝的热传导率仅次于金、锡、铜，适合于热加工食品包装和冷冻食品包装。

（5）再循环性能好，再加工能耗低。

（6）应用范围广。2.2.2常用铝基包装材料（1）铝和铝合金薄板

铝罐轻便美观，外壁不生锈，罐身无缝隙不泄漏，且由单一金属制成，保护性能好，用于鱼、肉类罐头无硫化斑，用作啤酒饮料罐无风味变化等现象。（2）铝箔

铝箔是应用于包装的金属箔中最多的一种。在包装中应用，铝箔具有以下特性：

①安全性。金属铝无味、无臭、无毒，因此铝箔在食品包装行业得到了广泛的应用。②机械特性。一般铝箔不单独使用，而是与其他材料配合或制成复合材料使用。③针孔特性。一般认为铝箔是无孔的，然而事实并非如此。随着铝箔厚度的减薄会出现不同数量的针孔，并且随厚度的减小，针孔数迅速增加。④透湿性。一般地说，铝箔具有优良的防湿性能，但是铝箔的阻湿性和防水性与铝箔的针孔数有着密切的关系。⑤保香性和防臭性。保香性和防臭性是阻湿性之外的重要特性，用于食品包装尤为必要。⑥光反射性。铝箔有悦目的银白色金属光泽，是铝箔在包装中成为重要包装材料的原因之一，它的热传导率很高、散热性优良；⑦化学特性。铝箔的原始材料是铝金属，一般纯度可达99.4%～99.7%。而制造铝箔需要的纯度应在99.7％以上。（3）铝箔复合薄膜

铝箔复合薄膜属软包装材料，是由铝箔与塑料薄膜或薄纸复合而成。常用的塑料薄膜有聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚偏二氯乙烯、尼龙等。铝箔的厚度多为0.007～0.009mm或0.012～0.015mm，复合后具有足够的阻隔作用。据统计，铝箔复合薄膜70％用于食品包装，17％用于香烟包装，13％用于药品、洗涤剂和化妆品包装等。（4）镀铝薄膜

镀铝薄膜是镀金属薄膜中应用最多的一种，此外还有镀银、铜、锌薄膜等。镀铝薄膜是采用真空镀膜法在塑料薄膜或纸张表面镀上一层极薄的金属铝，厚度约30nm。镀铝薄膜具有铝箔复合材料相同的优良性能，但其铝用量大幅减少，所以成本也随之减低，目前在许多包装中已经取代了铝箔复合材料，例如香烟包装中的铝箔纸正在逐步被镀铝纸所取代。3.金属包装容器

金属包装容器与其他包装容器相比具有更高的力学性能，抗冲击能力强，且不易破损，同时又具有完美的阻隔性能，良好的加工性能，因而被广泛应用于食品、医药、化工、轻工等领域。3.1金属包装容器分类

金属包装容器的分类方法很多，可根据结构形状和容积大小、材质等不同分类。3.2金属罐

金属罐在金属包装容器中所占比重最大，根据其组成结构可分为三片罐和二片罐，其代表性结构形状如图。（1）三片罐

三片罐是由罐盖、罐底和罐身三个主要部分连接而成的金属罐。三片罐根据罐身接缝处的连接方式又可分为锡焊罐、电阻焊罐、粘结罐。（2）二片罐

二片罐由于其生产工艺特点，罐形种类较少，圆形二片罐最为常见。二片冲压罐最重要的特点是，罐身的侧壁和底部为一整体结构，无任何接缝，所以具有很多优点。

①内装食品卫生质量高。

②内装物安全。

③包装装潢效果好。

④二片冲压罐与同容积的其它金属罐相比，具有重量轻、省材料的特点。

⑤成型工艺简单。3.3金属桶

金属桶在形状上主要有圆柱形、方形等，其中圆柱形的比较常见，本节以圆柱形金属桶为例介绍金属桶的分类、制造工艺等。

圆形金属桶常见有以下几种。（1）开口桶（2）闭口桶（3）钢提桶

钢提桶系为方便搬运，在桶身上设有提手的钢桶，一般钢提桶的容量较小，按桶盖形状可分为全开口紧耳盖提桶、全开口密封圈盖提桶、闭口缩颈提桶、闭口提桶3.4金属软管

金属软管是由塑性、韧性好的金属制成的管状包装容器。其一端折叠压封或焊接，另一端形成管肩、管颈和管口，挤压管体可将内容物挤出。金属软管可以进行高温杀菌。软管开启方便，可分批取用内装物，再封性好，未被挤出的内装物被污染机会比其他包装方式少得多。除上述特点以外金属软管还具有以下特点：（1）挤出内装物后空气不易进入，可避免由此引起的氧化变质和污染问题。（2）具有金属光泽，产品外观美观大方。（3）质量轻，强度高，不易破损。（4）生产效率高