常見問題
1. 什么是馬口鐵? 馬口鐵是電鍍錫薄鋼板的俗稱,英文縮寫為SPTE,是指兩面鍍有 商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板或鋼帶。它將鋼的強(qiáng)度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中,具有耐腐蝕、環(huán)保、強(qiáng)度高、延展性好的特性,廣泛應(yīng)用于食品、飲料、油脂、化工、涂料、油漆、噴霧劑、瓶蓋及其它許多日用品的包裝。
2. 什么是鍍鉻板?
鍍鉻板又叫無錫鋼板,英文縮寫為TFS,是針對金屬錫資源少、 成本偏高的情況而研制的新型制罐材料。與鍍錫板相比較,它具有價(jià)格低,涂料附著力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但在耐蝕性、外觀光澤方面不如鍍錫板,且目前還不能錫焊,只能采用搭接電阻焊或粘合,目前多用于加工皇冠瓶蓋、弱酸性的食品罐頭等,近年其用途逐漸廣泛。
目前鍍鉻板在我國仍屬新興產(chǎn)品,還沒有建立國家標(biāo)準(zhǔn),一般生產(chǎn)企業(yè)參照《ISO11950-1995冷軋電鍍鉻/氧化鉻鋼板》或日本標(biāo)準(zhǔn)《JISG3315-1987無錫鍍鉻薄鋼板》制訂執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.馬口鐵小百科
英國人于 1800 年發(fā)明了用于盛裝食物并長期保存的一個(gè)馬口鐵罐,不過此時(shí)的馬口鐵采用的是熱浸錫法生產(chǎn);從 19 世紀(jì) 20 年代后,馬口鐵罐在美國得到了非常大的發(fā)展,需求不斷增加, 1847 年美國發(fā)明制罐廠機(jī)器,從此逐步取代手工制罐; 1900 年電焊機(jī)的發(fā)明使得馬口鐵制罐效率得到了非常大的提高,又由于錫價(jià)格的昂貴,之后人們逐漸用電鍍錫的方法生產(chǎn)馬口鐵; 20 世紀(jì) 90 年代后,制罐廠家技術(shù)得到了飛速發(fā)展,高速焊機(jī)可以達(dá)到 1000 罐 / 分鐘的生產(chǎn)水平。從 20 世紀(jì)中期,陸續(xù)出現(xiàn)了電鍍鉻薄鋼板,用于代替部分馬口鐵產(chǎn)品的使用。
電鍍馬口鐵可以根據(jù)調(diào)質(zhì)度、電鍍量、鋼種、退火方法、表面處理等分類。并且具有優(yōu)良的纖焊性、焊接性、成型性及表面外觀,在食品罐、飲料罐、18升罐、美術(shù)罐、噴霧罐、各種瓶罐蓋類、家用電器產(chǎn)品、電氣材料零件、油過濾器、電線護(hù)套材料等方面廣泛使用。
根據(jù)統(tǒng)計(jì),罐頭食品(不含飲料)美國人均年消費(fèi)為90公斤/人;歐盟為43公斤/人;日本為25公斤/人;世界平均為8公斤/人;而我國僅為1.8公斤/人。要生產(chǎn)出優(yōu)良食品罐頭,一要有優(yōu)良的內(nèi)容物原材料;二有優(yōu)良的食品罐頭生產(chǎn)工藝;第三有優(yōu)良的包裝材料馬口鐵。
這里主要介紹的是第三項(xiàng)。
鐵罐馬口鐵是高精度產(chǎn)品
大家知道罐頭的主要包裝材料是鐵罐馬口鐵,而馬口鐵是冷軋鋼鐵工業(yè)中的優(yōu)品產(chǎn)品。因?yàn)椋?
1.鐵罐馬口鐵原板是非常純凈的低碳(C<0.12%)軟鋼,冶煉時(shí)對其中的殘余非金屬,主要指P,S,Si,含量和其他金屬含量,如Cu,Cr,Mn等都要嚴(yán)格控制。有時(shí)需在真空中脫去鋼水中的雜質(zhì),這在技術(shù)上要求很高;2.熱軋時(shí),升溫降溫的梯度必須嚴(yán)控,否則易產(chǎn)生偏析;3.冷軋是將2mm厚的熱軋板(寬度一般為1米多)以每秒30米的速度,壓薄成0.20左右的鋼基板。在24小時(shí)的冷軋運(yùn)轉(zhuǎn)中,產(chǎn)品平均厚度誤差,不得大于5微米。故可說,軋機(jī)有類似于萬噸水壓機(jī)的壓力,又有鐘表的精度;4.退火溫度、速度控制不正確,馬口鐵的硬度就不符要求;5.zui后,在清洗、電鍍、軟熔、鈍化、涂油等任一工序中,加工時(shí)間稍有延長或縮短,馬口鐵品質(zhì)就會大大下降。
總之,這種高速、高精度而又有*大功率的設(shè)備,其產(chǎn)品不僅內(nèi)在質(zhì)量要好,表面光潔度還須達(dá)到鏡面程度,這就注定了它是要求很嚴(yán)的高精度高技術(shù)產(chǎn)品。
馬口鐵的質(zhì)量指標(biāo) 馬口鐵在生產(chǎn)過程中和出廠前,總共要進(jìn)行四十多項(xiàng)檢驗(yàn)。但是各國的馬口鐵指標(biāo)(除美國外),除板形指標(biāo)(平整度、直角度、厚薄誤差等等)外,馬口鐵的內(nèi)在質(zhì)量(鍍錫量和調(diào)質(zhì)度、硬度以外的)即其耐蝕能力,都沒有明確的規(guī)定。
涉及馬口鐵應(yīng)用的內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)是:
1.鍍錫量:顯然愈厚愈好。但愈厚耗錫愈多,成本愈高。2.錫鐵合金層:愈微密愈好,由ATC和其厚度表征;3.鐵溶出值:即ISV,此值愈小說明錫層微孔愈少;4.鋼基表面雜質(zhì)度:即PLA,此值愈小愈好;5.錫層晶粒大?。河娠@影后觀察,晶粒愈大愈好。
以上就是馬口鐵的*名的五項(xiàng)內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)。它們都有相應(yīng)的專門檢測方法。此外常涉及馬口鐵耐蝕力的,還有鈍化膜中鉻含量、氧化膜的厚度、油膜厚度三項(xiàng)指標(biāo)及檢驗(yàn),它們也常常和印涂質(zhì)量和耐蝕狀況有關(guān)。
發(fā)達(dá)國家對馬口鐵的態(tài)度和管理
基于以下3種原因,各發(fā)達(dá)國家并不將其優(yōu)良的馬口鐵出口。
1.如果馬口鐵內(nèi)在質(zhì)量不好,作成空罐后,就會有較多的錫鐵離子溶入食品之中,從而降低內(nèi)容物的品質(zhì)。嚴(yán)重時(shí),甚至?xí)У羧渴澄铮?.馬口鐵是高技術(shù)產(chǎn)品;3.錫是珍貴的資源,也是戰(zhàn)略資源,發(fā)達(dá)國家都不出口它,且從其他國家獲得不易。 據(jù)查,美國的馬口鐵的標(biāo)準(zhǔn)及管理,一直是由國防部制定和實(shí)施的。美國關(guān)于馬口鐵質(zhì)量規(guī)格的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn),其中對馬口鐵必須達(dá)到的5項(xiàng)內(nèi)在質(zhì)量指標(biāo)均有限定,這在全球是惟一的。美國公開規(guī)定K鐵是不得出口的。市場上只能買到美國的廢品鐵(Waste級)。俄國馬口鐵產(chǎn)品少,每年僅60萬噸,質(zhì)量也差些。
其實(shí),日本和歐洲國家,在馬口鐵貿(mào)易中,對發(fā)展中國家,暗中也都只出售中等質(zhì)量或以下的馬口鐵。因?yàn)?,中等質(zhì)量的鐵,就以能達(dá)到各國國家和國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11949-1995所規(guī)定的各項(xiàng)要求。道理很簡單,過去幾十年,馬口鐵貿(mào)易都是由發(fā)達(dá)國家輸出,標(biāo)準(zhǔn)也是由他們制定,因此就出現(xiàn)了不夠公平的這類標(biāo)準(zhǔn)。其中尤其是日本標(biāo)準(zhǔn)JIL G3303-87,更是比其他國家(包括中國國際)都松得多、低得多。例如,其薄板厚度誤差的容許值為±10%,這也就是說,你本想買0.22mm的馬口鐵,而賣方給您的馬口鐵厚度為0.198-0.242mm都算合格。所以中國食品發(fā)酵研究所建議國內(nèi)用戶,采購訂合同時(shí),務(wù)必不要采用日本標(biāo)準(zhǔn)。
冷軋電鍍錫薄鋼板(俗稱馬口鐵)馬口鐵知識
A. 標(biāo)準(zhǔn):GB/T 2520-2000
B. 種類和用途:鍍錫薄鋼板按制造方法分為熱浸鍍錫和電鍍錫板兩種。目前已廣泛采用電鍍錫法,而熱浸法已很少見了。按用途又可分為一般用、拉伸用、深沖用和結(jié)構(gòu)用4個(gè)級別。 鍍錫薄鋼板具有良好的焊接性(軟焊)、耐腐蝕性,以及美麗的外觀,所以它對食品儲藏、包裝和牛奶裝置提供環(huán)保、保護(hù)及裝飾作用;使得電子和電氣裝置中元件的焊接更加容易。被廣泛用于電子裝置、食品儲運(yùn)及加工設(shè)備和實(shí)驗(yàn)夾具等。 主要生產(chǎn)廠及引進(jìn)生產(chǎn)國家:主要生產(chǎn)廠:武鋼、鞍鋼、寶鋼等;目前我國每年引進(jìn)一定數(shù)量,國際上主要出口國家有日本、德國、法國、俄羅斯、澳大利亞等。
C. 尺寸規(guī)格:鍍錫薄鋼板的基礎(chǔ)尺寸是厚度,有些標(biāo)準(zhǔn)也列有長度和寬度尺寸規(guī)格允許偏差。 鍍錫薄鋼板規(guī)格 鍍層 方式 標(biāo)準(zhǔn)代號 平均zui小鍍錫量(g/mm2 )標(biāo)志符號: 鍍錫量 標(biāo)志符號: 鍍錫量 標(biāo)志符號: 鍍錫量 標(biāo)志符號: 鍍錫量 等 厚 鍍 錫 JISG3303 2.8/2.8:4.9 5.6/5.6:10.5 8.4/8.4:15.7 11.2/11.2:20.2 ASTMA599 25:3.7 50:7.3 75:11.0 100:14.6 DIN1616 E1:4.9 E2:10.5 E3:15.7 E4:20.2 差 厚 鍍 錫 JISG3303 5.6/2.8: 5.05/2.25 8.4/2.8: 7.85/2.25 8.4/5.6: 7.85/5.05 11.2/2.8: 10.1/2.25 ASTMA599 DIN1616 E3-1: 15.7/5.6 E4-1: 20.2/4.5 E4-1: 20.04/9.5D. 鍍鋅量:代號及公稱鍍錫量見下表 鍍錫量代號及公稱鍍錫量 鍍錫量代號 公稱鍍錫量(單面) g/㎡ 舊代號 鍍錫量代號 公稱鍍錫量(單面) g/㎡ 舊代號 1.0/1.0 1.0/1.0 10#/10# 11.2/11.2 11.2/11.2 100#/100# 1.5/1.5 1.5/1.5 D5.6/2.8 5.6/2.8 50#/25# 2.0/2.0 2.0/2.0 D8.4/2.8 8.4/2.8 75#/25# 2.8/2.8 2.8/2.8 25#/25# D8.4/5.6 8.4/5.6 75#/50# 4.0/4.0 4.0/4.0 D11.2/2.8 11.2/2.8 100#/25# 5.0/5.0 5.0/5.0 D11.2/5.6 11.2/5.6 100#/50# 5.6/5.6 5.6/5.6 50#/50# D11.2/8.4 11.2/8.4 100#/75# 8.4/8.4 8.4/8.4 75#/75#注:根據(jù)供需雙方協(xié)議也可供應(yīng)其它類別的鍍錫量 兩面不同鍍錫量的鍍錫板成為差厚鍍錫板,其標(biāo)記方法由供需 雙方協(xié)商確定,如訂貨未指定,則在厚鍍錫層用暗色平行線標(biāo)記E. 外觀質(zhì)量:
?。ǎ保┍“逍螤?。同其他板材一樣,也應(yīng)有垂直度、鐮刀彎和平面度等要求,其中日本標(biāo)準(zhǔn)JISG3303規(guī)定如下:①垂直度:不得超過0.25%; ②鐮刀彎:每任意100mm不得超過5mm;③平面度:不得超過5mm。
(2)表面狀態(tài):鍍錫板表面應(yīng)進(jìn)行鈍化處理。為了使鍍錫板表面穩(wěn)定、阻止表面氧化錫的增加,電鍍后的帶鋼需要經(jīng)過一種化學(xué)溶劑在通電或不通電的情況下進(jìn)行處理,這一過程稱為鈍化處理。除非與買方另有協(xié)議,一般都是采用重鉻酸鈉陰*鈍化處理。鍍錫板分為不熔化處理和熔化處理表面。前者表面具有暗灰色,后者表面光亮。鍍錫板應(yīng)涂油,以減少由于剪切、裝運(yùn)、裝卸等的磨損。通常使用的是DOS油。
?。ǎ常┍砻嫒毕?鍍錫板的錫層應(yīng)均勻、平滑,不得有傷痕、凹坑、皺紋、銹蝕及其他對使用有害的缺陷。 F. 包裝:鍍錫板的包裝分板裝和卷裝兩種。均以鐵皮包裹,內(nèi)襯防潮紙,外捆鐵腰子,并固定在托盤上。包裝要牢固,防止松動(dòng),卷裝應(yīng)垂直放置,以免造成貨物磨損。
G. 鍍錫薄鋼板的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn): 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):GB/T2520-2000冷軋電鍍錫薄鋼板;JIS G3303—87鍍錫鋼板和鍍錫原板;ASTMA623—92鍍錫軋材的一般要求; ASTM A624—951次軋制的鍍錫板;ASTM A599—92冷軋電鍍錫薄鋼板 ;DINEN10205-92薄鋼板和鍍錫薄鋼板。 包裝用的鋼材主要是薄鋼板,按照鍍層金屬的不同可分為鍍錫薄鋼板、鍍鉻薄鋼板、鍍鋅薄鋼板3 種。
鍍錫薄鋼板 鍍錫薄鋼板俗稱馬口鐵,是表面鍍錫的低質(zhì)薄鋼板,以熱浸工藝鍍錫的稱熱浸鍍錫板;以電鍍工藝鍍錫的稱電鍍錫板。鋼板在鍍錫后耐腐蝕性增強(qiáng)了,延展性、加工性也得到進(jìn)一步改善。這是因?yàn)殇摪褰?jīng)過鍍錫,在內(nèi)層鋼和外層錫之間形成了一層致密的錫鐵合金,這層薄合金具有很好的抗腐蝕性能。日本開發(fā)的預(yù)鍍鎳薄鋼板,除提高了原板的焊接性,還提高了原板的耐蝕性和涂料黏附性。另外還有在原板上首先鍍上一層金屬鉻(100mg/m2),再鍍上一層錫(0.1~0.3g/m2)制成的鍍鉻錫二層鋼板。這種鋼板焊接性和耐蝕性好,降低了涂漆成本,可進(jìn)行高溫短時(shí)烘烤。包裝專用馬口鐵鍍錫工藝采用不溶性陽*電鍍的方式,工藝簡單,效率高,涂層均勻、牢固,且可實(shí)現(xiàn)正反鍍不同厚度的鍍層,有效避免熱浸鍍需要酸洗所造成的含磷酸、鉻的有毒廢水的排放,因而可節(jié)省廢水處理費(fèi)用,降低對環(huán)境的污染。
鍍錫鋼板在包裝應(yīng)用中往往還要在所制成的容器內(nèi)側(cè)即與物品接觸的那一面涂上涂層,經(jīng)烘干后再包裝食品及其它內(nèi)裝物。此涂層致密、均勻,與鍍錫薄板的表面有良好的附著性,在加工過程中不易脫落及損壞。此涂層的原料多為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等,對食物不污染,對人體無害,而且具有良好的抗腐性能,能防止食品中油劑、介質(zhì)的變質(zhì),從而有效地保護(hù)食品的質(zhì)量。馬口鐵罐的焊接采用高頻電阻焊接技術(shù),既可以減輕污染,又可以提高焊接質(zhì)量。
馬口鐵zui大的特點(diǎn)是防腐,易加工,可沖制成型,又能焊接加工,便于裝置和印刷,且環(huán)保、無害,所以適用于各種食物、飲料、藥品的包裝,,目前主要作罐頭食品的包裝材料。 近年來,法國鋼鐵公司首先研制開發(fā)了包裝用新型馬口鐵,并投入市場,引起了包裝行業(yè)的一場革命。
根據(jù)包裝行業(yè)的不同要求,馬口鐵材料的厚度、鍍錫量、機(jī)械性能等都有不同的需要。目前,在歐洲用來制作三片罐的材料厚度均為0.13mm~0.21mm,不僅可節(jié)約鋼材,降低成本,而且產(chǎn)品的各方面要求均不降低。
由歐洲各國的情況統(tǒng)計(jì)看,由于降低材料厚度,企業(yè)可獲得20%的收益,比把罐的價(jià)格降低3%~4%獲得的收益要高得多。
目前,法國的馬口鐵產(chǎn)量占?xì)W洲市場的40%,而且正以8%的速度增長,其主要原因就是開發(fā)了不同用途的專用材料。在歐洲,有些制罐企業(yè)已開始生產(chǎn)馬口鐵二片罐,而設(shè)備卻沒有太大的改動(dòng),仍舊沿用鋁制二片罐的生產(chǎn)設(shè)備。而以鋼代鋁制罐,費(fèi)用可降低15%~18%,罐的機(jī)械強(qiáng)度增加60%以上。
目前,包裝用馬口鐵的發(fā)展總趨向?yàn)椋航档筒牧系暮穸?,提高材料的機(jī)械性能。包裝專用馬口鐵產(chǎn)品主要種類有三片罐用馬口鐵、噴霧罐和化妝品罐用馬口鐵、封閉蓋和皇冠蓋用馬口鐵、涂料及化工產(chǎn)品容器用馬口鐵、二片罐用馬口鐵、特種用途包裝用馬口鐵等。
1.飲料罐用馬口鐵。這種飲料罐用馬口鐵的特點(diǎn)是*度較高,無雜質(zhì),更耐腐蝕;拉延寬度可達(dá)1200mm;造型十分周正,尺寸誤差??;連續(xù)退火,韌性好。它在保持馬口鐵良好性能的基礎(chǔ)上,可大大縮減其厚度,使馬口鐵具有優(yōu)越的機(jī)械性能及可塑性。
2.食品罐用馬口鐵。目前,歐洲生產(chǎn)的系列馬口鐵可用于生產(chǎn)多種不同類型和形狀的食品罐。這些馬口鐵主要有連續(xù)涂鍍的馬口鐵(用于DRD 涂層罐的罐底)、易開蓋用馬口鐵、拉伸罐用馬口鐵。其中用于生產(chǎn)超薄罐頭和皇冠蓋的馬口鐵,使開啟瓶子非常安全可行。
3.噴霧罐和化妝品罐用馬口鐵。包裝用馬口鐵適用于制造高壓噴霧罐,使這種容器符合國際標(biāo)準(zhǔn),對環(huán)境無害。
4.涂料和化工產(chǎn)品容器用馬口鐵。由于包裝專用馬口鐵具有*好的抗沖擊性和阻燃性,用這些包裝容器來包裝涂料和油漆,不僅符合有毒物質(zhì)運(yùn)輸、儲存的有關(guān)規(guī)定,而且可使生產(chǎn)商節(jié)省大量的保險(xiǎn)費(fèi)用。
5.特種用途包裝用馬口鐵。特種用途包裝用馬口鐵具有很好的印刷性,zui適用于各種形狀容器的印刷。 鍍鋅鋼板 鍍鋅鋼板,俗稱白鐵皮,是表面鍍鋅的低碳薄鋼板。鍍鋅層是保護(hù)性鍍層,可以保護(hù)鋼板在使用過程中免受大氣的腐蝕。鍍鋅層一般都要經(jīng)過鈍化處理,在鉻酸或鉻酸鹽溶液中鈍化后所形成的鈍化膜不易與潮濕空氣作用,防腐能力較強(qiáng)。但鋅易溶于酸或堿,且易與硫化物反應(yīng),所以不適于包裝呈酸性、堿性或硫化物的產(chǎn)品。 鍍鉻鋼板 表面鍍鉻的低碳鋼板稱為鍍鉻鋼板,這是為減少錫的用量,降低生產(chǎn)成本而新發(fā)展起來的鍍錫板代用材料,也稱鉻型無錫薄鋼板或無錫鋼板。
鍍鉻板耐腐蝕性較差,必須經(jīng)涂料涂覆后才能使用。涂料涂覆后的鍍鉻板,其涂膜附著力大,適宜用于制造食品罐的底蓋和沖拔罐。
無錫鋼板相對馬口鐵有如下優(yōu)缺點(diǎn):
1.無錫鋼板的優(yōu)點(diǎn)
?。?)鍍著量少,因此成本相對較低
?。?)涂料附著性好。表層氧化膜呈蜂窩狀且含有-OH 等基因,因而對涂料的吸附力、潤濕性很強(qiáng),是同種涂料在馬口鐵上附著力的2 倍~5 倍以上,亦不會出現(xiàn)馬口鐵易出現(xiàn)的漏涂魚眼或稱火山口。
?。?)耐溫性好,不會出現(xiàn)馬口鐵低溫“錫疫”的現(xiàn)象。
?。?)具有高抗硫性、高耐堿性。因?yàn)殂t和鉻氧化物均不與硫和堿反應(yīng),因此有很好的抗硫和耐堿性能,不會硫化變黑,同時(shí)它對大氣、有機(jī)溶劑、油類等均具有良好的耐蝕性能。
2.無錫鋼板相對于馬口鐵存在的缺點(diǎn)
(1)鉻層點(diǎn)焊性不良,需特殊焊接設(shè)備或除去鉻層后焊接,一般采用熔接法和粘合法進(jìn)行罐身接縫。
?。?)氧化膜較厚時(shí),延展性會變差。
(3)抗酸耐腐蝕性不良,一般需涂高耐酸涂料,才能用于弱酸性環(huán)境。 無錫板的鍍鉻工藝采用低濃度的兩步電鍍法,既降低了鉻的消耗量,又減少了廢水的處理量,有利于降低環(huán)境負(fù)載,其鍍層薄而均勻,成本較低。鍍鉻鋼板目前國內(nèi)主要應(yīng)用范圍為啤酒瓶蓋,飲料、中性食品罐涂料蓋,作食品罐還很少。
而國外大量使用內(nèi)涂外印無錫板作魚肉類罐,特別是二片罐,充分發(fā)揮了無錫板優(yōu)良的抗硫化黑變和涂料附著力強(qiáng)的優(yōu)勢。
涂油:電鍍錫板出廠前,表面都涂有一層*薄的油膜, 以便于在使用中易于將成垛的鍍錫板一張張掀開,通常使用的是DOS油。
鐵罐包裝:有卷板交貨與板材交貨二種形式。單卷卷板的重 量一般在6~12噸左右,內(nèi)孔直徑有420mm、450mm、508mm三種,卷板按理論重量交貨,在卷板生產(chǎn)時(shí),其中總會有一些達(dá)不到一級品標(biāo)準(zhǔn)的部分因?yàn)檫B續(xù)性生產(chǎn)無法分離出來,故國家標(biāo)準(zhǔn)對此部分非一級品的比例作了規(guī)定,不得超過總量的10%。 板材也是按理論重量交貨,在使用時(shí)間短、對防潮要求不高的情況下采用一般的防銹包裝,路途遙遠(yuǎn)或防潮要求高的情況下,還要增加一層鐵盒包裝。
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