预涂薄钢板在食品罐包装中的应用

预涂薄钢板在食品罐包装中的应用

    在金属罐生产中，广泛采用马口铁作为原材料，在其成型之前先对马口铁进行印铁涂敷，一般来说，在罐的正面印上彩色图案，背面印上防腐蚀涂料，然后再进行制罐生产。

     这里所说的预涂薄钢板，与马口铁的印铁是有区别的。它是采用冷轧薄钢板，多数为钢板厂产品出厂前进行的预先涂装，一般为卷料钢板，整卷供应，在钢板两面预先涂上各种涂料。其不仅应用非常广泛，而且材料成本也比马口铁低很多，国内常称这种材料叫覆膜铁。

    用于食品罐生产的预涂薄钢板，通常都涂敷有机涂料，以满足卫生性、耐蚀性与抗化学反应性能的要求。

    金属罐内涂层所用涂料和覆膜种类很多，通常的涂料是在有机高分子中加入固化剂、增塑剂、色调剂等配料，溶解在溶剂和稀释剂中。

    主要的涂料有以下几种：

    一是环氧系涂料，包括环氧酚、环氧脲、环氧酯、环氧丙烯等；

    二是乙烯基涂料，包括纯乙烯、改性乙烯、乙烯有机溶胶等；

    三是丙烯聚酯系涂料，包括二丙烯氨、丙烯环氧树脂等。

    一般而言，罐内表面主要用环氧系、乙烯系和聚酯系涂料，罐外表面主要用丙烯系和聚酯系涂料。此外，在覆膜板上也可使用厚度为几十微米的热塑性树脂薄膜。从加工性与罐装物的适应性来看，以聚乙烯对钛酸盐(PET)为代表的聚酯和以聚丙烯(PP)为代表的树脂使用最好。

    预涂薄钢板可以用于多种食品罐的制造，不同种类的食品罐对涂层的要求也各不相同。主要应用有以下几种：

    其一是粘结罐。采用薄膜状尼龙系热金属粘结剂进行罐身粘结，将罐的金属板与有机材料的底漆和粘结剂结合在一起。粘结罐一般只用于罐装啤酒、碳酸饮料等冷饮用罐。倘若在高温(为90℃)装罐或高温消毒(120℃)场合，则需要对无锡钢板(TFS)、有机涂层底漆和粘结剂进行改进，以保证在高温严苛环境下保持优良的粘结性能。

    其二是焊接罐。用平板两端加压重合，由外部电阻或激光(小直径罐)加热使金属材料熔合在一起。为避免铅对人体健康的不利影响，美国发明角焊法，瑞士发明缝焊法，其中缝焊法已成为主流。

    其三是深冲罐。深冲罐要求钢板有好的速度、加工性能、耐腐蚀性能等。

    冲压成型后，罐身部位壁厚只有厚板的40%。深冲罐下一步的发展趋势是：薄壁轻量化，改善加工性能和提高耐腐蚀性能。

    食品用罐有三片罐和二片罐两种类型，其涂层涂装也有所区别。三片罐罐身内部表面可采用制罐前辊涂或罐后喷涂。罐身外表面考虑防锈性能、外观和空罐装卸时划伤等因素，采用辊涂。对于经过焊接的金属罐需要进行局部修补以提高内侧耐蚀性、外侧防锈性。

    二片罐中的深冲罐在罐体成型后喷涂内外，外面则用曲面式辊涂，内侧喷涂次数因原料的耐蚀性而异，一般铝罐喷涂一次，钢罐喷涂二次。为防锈钢制罐在底部外侧表面也要进行涂装。近年来，金属容器原材料预涂用有机涂层的发展非常快，加上环保问题已日益受到人们的重视，因此有机涂层生产工艺也就要适应这一发展趋势。

    首先要降低涂料中挥发性成分，采用水性涂料、快干涂料、粉末涂料等新涂料；其次，不使用有溶剂排出的涂料，转而使用预先在金属板上贴上有机涂层的覆膜板。目前，我国已开始使用薄膜覆膜板作为深冲罐和焊接罐厚板，其用量正逐渐扩大。

    替代涂料的塑料覆膜层，具有良好的防锈、装饰、隔热、减震等功能。用聚乙烯对酞酸盐(PET)和聚丙烯(PP)覆层的无锡板和铝合金板可用于制作瓶盖、DRD 罐和喷雾器的阀盖等。贴有聚酯膜覆膜层钢板，有优良的加工附着性和加工耐蚀性，适于制作加工变形量大和内装高腐蚀性物品的深冲罐和焊接罐。聚酯膜覆膜钢板另一特点是适应性强，食品中的色、香、味是多种成分在生产工艺中经复杂调味剂配合后所决定的，聚酯膜覆膜对食品中香味的吸收率量小，可以使罐内食品中各种成分保持微妙的平衡关系，使之长期处于良好状态。

    此外，有专家研究认为，用覆膜钢板制罐，可采用干式成型，无需过量的润滑剂。这样可避免由清洗润滑剂而产生大量废水污染环境。总之，塑料覆膜钢板可提高食品容器性能，降低生产成本，市场需求将进一步增加。