包裝設計制造技術及標準應用大全
第三篇 包裝材料及容器
第六章 金屬包裝材料的性能
第二節 金屬包裝材料的性能
一、金屬包裝材料的主要性能
(一)優點
(1)金屬包裝材料強度高。因此,包裝容壁的壁厚可以很薄,這樣重量輕,強度較高,不易破損,便于貯存運輸,對商品有良好的保護性。
(2)金屬包裝材料具有獨特的光澤,便于印刷、裝飾,使商品外表美觀華麗。另外,金屬箔和鍍金薄膜是理想的商標材料。
(3)金屬包裝材料具有良好的綜合保護性能。金屬對水、氣等透過率低、不透光,能有效地避免紫外線等有害影響。綜合性能好,能長時間保持商品的質量,有的包裝有效期可達兩年之久,因此,廣泛應用于罐頭、飲料、粉狀食品、藥品等的包裝。
(4)金屬包裝材料資源豐富,加工性能好。地球上鋼鐵的可開采量為1294×108t,居第一位,其次是鋁,為68×108t。金屬包裝材料可用不同的方法加工出形狀、大小各異的容器。
(5)金屬罐生產歷史悠久,工藝比較成熟,現已自動化生產,生產效率高。
(二)缺點
(1)金屬及焊料中的Pb、As等易滲入食品中,污染食品;另外,金屬離子還會影響食品的風味。
(2)當金屬容器采用酚醛樹脂作為內壁涂料時,若加工工藝不當,也會影響食品的質量。
二、幾大類金屬包裝材料的主要性能
(一)鋼材
鋼材資源豐富,生產成本較低,在金屬包裝材料中用量居首位。用作包裝材料的鋼材主要性能是具有良好的綜合機械性能和一定的耐腐蝕性。為滿足綜合機械性能的要求,包裝用的鋼板主要采用低碳薄鋼板,用于制造集裝箱、普通鋼桶,也可作為捆扎材料,廣泛應用于運輸包裝。為保證耐蝕性的要求,可在低碳薄鋼板的基礎上,進行鍍錫、鍍鉻、鍍鋅及施涂相應的涂料等處理,提高其耐蝕性。也可制成銷售包裝容器,廣泛用于食品、醫藥等包裝。
(二)鋁材
鋁質包裝材料的使用歷史較短,但由于鋁材具有自己獨有的特點,所以它作為食品包裝材料逐漸增加。我國鋁箔、鋁管及鋁容器的用鋁重占鋁產量的2%。鋁材的主要性能是重量輕、無毒、無味、美觀、加工性能良好、表面具有光澤。另外,因為在鋁的表面能生成一層致密的氧化鋁薄膜,它能有效地隔絕鋁和氧的接觸,而阻止鋁表面進一步氧化。但它在酸堿鹽介質中易腐蝕,因此幾乎所有的鋁容器均在噴涂后使用。它的強度比鋼低,生產成本比鋼高,約為鋼的五倍。所以鋁材主要用于銷售包裝,如鋁罐主要用于有一定內壓的含氣飲料等包裝。少量用于運輸包裝。
(三)金屬箔
用鋼、鋁、銅等做成金屬箔,在包裝行業中有著獨特的作用。最常用的是鋁箔。如它作為阻隔層和紙、塑料等復合使用,廣泛用于食品、飲料等的軟包裝;又如鋁箔與耐熱塑料薄膜復合制成的容器可用于高溫消毒食品的包裝等。
(1)金屬箔的性能。
①外表美觀、有光澤;
②防潮性、氣體隔絕性、遮光性等性能優異;
③加工成型性好;
④耐熱性、導熱性良好。
(2)金屬箔的機械性能。見表3-6-1。
表3-6-1 金屬箔的機械性能
種 類 |
厚度(μm) |
方 向 |
抗張強度(kg/mm2) |
伸長率(%) |
折曲次數 |
鐵 箔
|
30
|
縱向 |
40.3 |
3 |
26 |
橫向 |
40.2 |
3 |
25 |
硬制鋁箔
|
30
|
縱向 |
18.3 |
2 |
12 |
橫向 |
17.8 |
2 |
8 |
軟質鋁箔 |
30 |
- |
8.2 |
8 |
>50 |
銅箔 |
35 |
- |
22.1 |
8 |
32 |
鋼箔
|
60
|
縱向 |
82.8 |
<1 |
10 |
橫向 |
79.6 |
<1 |
3 |