4.1 物流包装中的金属材料（课件）《物流包装作业与管理》（水利电力出版社）

第4章 物流包装材料构成（下） 金属和玻璃是用途广泛的传统包装材料，复合材料是当今最具发展潜力的包装材料。胶粘剂与涂料是各种包装的辅助材料。本章将对金属、玻璃、复合材料和胶粘剂、涂料作全面阐述。 4.1 物流包装中的金属材料 4.1.1 金属包装材料特点 1.金属包装材料的物理特性 2.金属包装材料的加工特性 3.金属包装材料的防护特性 4.金属包装材料的着色特性 5.金属包装材料的复用特性 金属包装材料除具有上述特点外，也存在不足之处，主要是：化学稳定性较差，耐蚀性不如塑料和玻璃，尤其是钢质包装材料容易被锈蚀。 在物流包装中金属材料主要分为：钢材和铝材两大类。 4.1.2 物流包装用钢铁材料 在实际应用中主要品种有： 1.低碳薄钢板 低碳薄钢板是指含碳量不大于0．25％的薄钢板，薄钢板经过剪裁、成型（如滚弯、涨筋）和连接（如焊接、卷边）可直接制造金属包装容器，如各种规格的钢桶等。采用薄钢板的优点是机械强度高，加工性能良好，具有优良的综合防护性能，遮光性强，热导率高，耐热性和耐寒性优良，易于印刷装饰，是制作运输包装用金属容器和金属罐的主要材料。 低碳薄钢板制成的金属容器强度高、密封性好，乘重量大，能长期反复使用，十分适用于物流运输包装。在运输包装中低碳薄钢板主要制成各种大型容器。 ●集装箱。 ●钢箱。钢箱是一种较集装箱为小型的运输包装容器，用于代替木质周转 箱，适用于工业产品的运输包装。 ●钢桶。钢桶主要用于液体货物的运输和贮存，例如蜂蜜、食用油及化工产品等。 2.镀锌薄钢板 镀锌薄钢板，简称镀锌板，又叫白铁皮。物流包装中使用热镀锌板制造各种容量的桶和特殊用途的容器，耐腐蚀性和密封性良好，用于包装粉状、浆状和液状商品，所以热镀锌板是应用较多的一种金属包装材料。 镀锌板的主要技术性能是：表面质量、机械性能、镀锌强度、钢板不平度和周边斜切等。 由于镀锌薄钢板所制容器的良好性能，使其成为物流包装中应用较多的一种金属材料。 3.镀锡薄钢板 镀锡薄钢板简称镀锡板，俗称马口铁，是传统的制罐材料，至今仍是制作食品罐头的主要罐材。 （1）镀锡薄钢板的主要技术标准 ●镀锡量。镀锡量是以单位面积或特定面积的镀锡板上的镀锡质量表示。国际上规定按每平方米镀锡板上锡的质量 (g／m2)表示镀锡量。 ●规格尺寸。镀锡薄钢板的规格尺寸包括板的厚度、宽度和长度。 ●调质度。是指镀锡板经过轧制塑性变形或热处理后所具有的综合机械性能，如硬度、塑性、回弹性能等。通常以洛氏表面硬度HR30T表示。在实际操作中，表面洛氏硬度标准及镀锡板调质度指标在有关标准中可以查出。 ●表面精整。电镀锡板按照电镀后的处理方法分类，经软熔处理的为光亮表面，未经软熔处理的为无光泽表面。也可按平整时轧辊表面粗糙度分类。 ●涂料。可分为素铁和涂料铁两类。 素铁不经涂料，主要适用于大部分水果罐头。 涂料铁则是在内壁一侧涂布了有机物涂料的镀锡板，适用于大部分食品罐头。 按涂料的种类和性能不同，又可分为抗酸、抗硫两用涂料铁、抗硫涂料铁、防粘涂料铁、冲拔罐抗硫涂料铁等几种。 （2）镀锡薄钢板的主要性能 ●镀锡板的机械性能，这是指镀锡原板，即钢基板的机械性能。 ●耐蚀性能，耐蚀性是镀锡板最重要的性能。镀锡板由五层构成，每一层镀锡板对耐蚀性都起着重要的作用。 第一层镀锡原板。 第二层锡层。 第三层锡铁合金层。 第四层氧化膜。 第五层油层。 （3）镀锡薄钢板在包装中的用途 镀锡薄钢板的具有一定的强度和塑性，容易成型加工，可以钎焊，能进行涂料印花，并有光亮的外观和良好的耐腐蚀性能，所以大量作为包装材料。 4.镀铬薄钢板 镀铬薄钢板，简称镀铬板，目前广泛应用于罐头和其他制罐工业，应用最多是啤酒和饮料罐及一般食品罐的罐盖等。 （1）镀铬薄钢板的主要技术标准 ●镀铬量，即镀铬量是以单位面积或特定面积的镀铬板上的镀铬质量表示。见表4—2。 ●包装用镀铬薄钢板的表面精整。主要包括： ①普通光亮表面精整。 ②无光泽表面精整。 ③表面精整，具有特殊光泽。 （2）镀铬板的性能和使用 ●镀铬板的抗蚀性能比镀锡板稍差。 ●镀铬板对有机涂料的附着力特别好，比镀锡板对各种涂料的附着力普遍增加3—6倍。 ●镀铬板的加工成型性和强度与镀锡板相同。 ●镀铬板因表面镀铬不能锡焊。 4.1.3 物流包装用铝材料 1.铝包装材料特点 ●质量轻。●加工性能好。●不生锈。●无味无臭。●循环使用较容易。 包装用铝材主要以铝板、铝箔和镀铝薄膜三种形式应用。 2.包装用铝板、铝管及其制品 （1）铝板 铝是一种轻金属，铝板因加工性能好是制作易开瓶罐的专用材料。 （2）铝冲拔罐 铝板是一种优质的制罐材料，加工性能优良，但不易焊接，因此铝板均制作成一次冲拔成型的两片罐。铝罐具有轻便美观，易着色印刷，外壁不生锈，罐身无缝不泄漏，且由单一金属制成，保护性能好。铝罐的一个缺点是强度较低，较易碰凹。 （3）铝管包装 挤压软管包装容器中约有2／3是铝管，主要用于牙膏、化妆品、药膏等的包装。铝管 特别适合于灌装半流质或膏状食品。 3.铝箔及铝箔复合材料 （1）铝箔 在包装金属箔中，应用最多的是铝箔。 我国现在生产的工业用铝箔有4种宽度范围，18种不同厚度。 铝箔的机械性能、厚度与透湿度的关系分别见表4—5 。表4—6 铝箔作为一种广泛使用的包装材料，较为典型的优势特性包括： ●重量轻，节约运输费用。 ●阻隔性与遮光性良好，能防潮、不透气及具有密闭性能。 ●耐热性很好。 ●光反射和光泽好。 ●铝箔具有较好的机械性能。 ●二次加工、模压性和压花性好。 ●本身无毒，不易产生公害。 铝箔虽然具有上述优点，但铝箔由于本身强度不高，耐撕裂性差，折叠时易破裂，不耐酸碱介质，不能热粘合封口，因此很少单独使用。绝大多数铝箔是与塑料薄膜、纸张等材料经过复合加工使用。 （2）铝箔复合薄膜 铝箔复合薄膜的具体应用，如表4—7所示。 （3）铝箔复合容器 铝箔复合材料可用于制作半硬质和硬质包装容器，主要制品为复合罐。这是国外流行的一种新型半硬或硬包装容器，是金属、玻璃和塑料容器的新型代用品。 4.镀铝薄膜 镀金属薄膜是一种新型复合软包装材料，其中镀铝薄膜是应用最多的一种，镀铝薄膜具有与铝箔复合材料相同的优良性能。主要包括： （1）镀铝薄膜的一般性能 ●阻隔性优良。 ●包装物有金属光泽，光反射率可达97%。 ●镀铝层导电性能好，能消除静电。 ●镀铝层厚度可任意选择。 ●着色性强，易于印刷加工。 （2）镀铝薄膜的特性 ●具有优良的耐折性和良好的韧性，很少出现针状孔和裂口，无柔曲龟裂现象。 ●部分薄膜可不镀金属，使消费者可看到内装物品。 ●镀铝层比铝箔薄得多，因此成本比较低。 $$