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课题二2.3食品包装材料与容器（金属与玻璃包装材料与容器）上节回顾：1、高分子聚合物塑料的基本知识2、塑料的组成和分类3、塑料的主要包装性能指标4、常用的塑料树脂特点及其安全性课题引入：塑料包装材料是近几十年发展起来的现代包装材料，金属包装材料则有着近200年的历史，是现代食品包装的四大材料之一。
而玻璃包装材料则有着3000年的历史，有着其他包装材料无可比拟的优点。
本节课主要为大家简单介绍金属、玻璃以及陶瓷包装材料及容器。
第一节金属包装材料及容器金属包装材料和容器的优点：1. 耐加工性好；2. 环境适应性好；3. 隔绝保护性好；4. 表面装饰性好；5. 加工技术与设备成熟，品种规格齐全。
金属包装材料的缺点：1. 化学稳定性差；2. 重量大；3. 容器的开口性较差；4. 废弃物的处理比较困难。
金属包装材料的主要类型目前金属包装材料主要以低碳钢和铝作为基材，其主要产品是马口铁（Tinplate），无锡钢板（Tin-free steel），铝（Al）和铝箔（Al foil）等。
一、镀锡薄钢板（Tinplate）镀锡薄钢板是低碳薄钢板便面镀锡而制成的产品，建成镀锡板，俗称马口铁。
（一）镀锡板的制造和结构组成马口铁是将薄钢板放入熔融的锡液中热浸或经酸洗后在电解槽中将其两面镀上薄锡层的低碳钢薄板。
马口铁由五部分组成，由内向外依次为：钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜、油膜。
（二）镀锡板的主要性能指标1. 机械力学性能调质度是镀锡板机械性能的综合指数，通常用洛氏表面硬度（HR30T）表示。
T值越大，其硬度也越高。
一般制作食品空罐用T-2.5、T-3和T-4级的马口铁，制两片罐用T-1和T-2级的马口铁。
2. 耐腐蚀性酸浸时滞值（PLV）---即钢基板浸入盐酸之时起至溶解反应速度恒定时所需要的时间（S）。
铁溶出值（ISV）---将一定面积的镀锡板在模拟酸性液中保持一定温度和时间后，测其铁的溶出量。
合金-锡电偶值（A TC）---以FeSn2合金为阴极，锡为阳极放置在排气的葡萄柚汁中，在20℃条件下反应2h后，测量其电流的强度值。
玻璃以及金属包装材料第一节玻璃及其包装容器)、碳酸钙，稳定剂)(约1400~1600℃)SiO2Na22O3(2~8%)，MgO(1~4%)。
(日光灯管)；1、化学稳定性具有极好的化学稳定性2、物理性能①密度较大②透光性好③玻璃的热性能差④高阻隔性3、机械性能玻璃硬度高，抗压强度较高(200~600Pa)，但抗张强度小(50~200Pa)，脆性高，抗冲击强度低。
4、成型性能可加工各种形状的容器，易于上色，外观光亮。
5、原料来源丰富原料价格便宜，具有再回收利用的特点。
废弃玻璃可回炉焙炼，再成型玻璃制品。
二、玻璃容器的结构及制造制造工艺1、配料(新原料、碎玻璃)2、熔制(500~1600℃)3、成型(吹制法，压吹法)4、退火(600~500℃)5、瓶罐的二次加工(烧口、研磨、抛光、印花钢化等等)6、检验成品玻璃容器的结构（填空题）1、瓶口瓶可更好地承受内压。
三、玻璃容器的包装强度及影响因素1、内压强度2、热冲击强度3、机械冲击强度4、垂直负荷强度5、水锤强度(短时内部水冲击的能力)四、缓冲包装★ 玻璃容器的缓冲包装：1、用瓦楞纸板隔开；2、用塑料气垫套在瓶子上；3、用膜塑成型的泡沫塑料保护；4、用泡沫网套；5、用泡沫塑料小条、小块、纸丝、塑料丝或木屑等。
★ 缓冲材料的性能要求：1、 能吸收冲击能量；2、能吸收振动能量，使其衰减；3、具有较好的复原性；4、具有温度、湿度的安定性；5、酸碱性适当；6、具有较好的韧性、抗张力、耐磨性、化学性稳定及作业适应性。
缓冲包装技术：1、全面缓冲包装2、局部缓冲包装3、组合式缓冲包装瓶罐的封合皇冠盖、螺旋盖、旋开式盖、抓式盖、滚轧盖、塑料盖、安全盖、玻璃瓶的二次封口玻璃罐的检测（填空、简答）玻璃容器测试第二节金属包装材料与容器高阻隔性能：阻隔气、汽、水、油、光的透过；优良的机械性能：抗拉、抗压、抗弯、韧性及硬度；容器成型加工工艺性好；环境适应性好：良好的耐高低温性，导热性；表面装饰性好；包装废弃物易回收处理。
课题二2.3食品包装材料与容器（金属与玻璃包装材料与容器）上节回顾：1、高分子聚合物塑料的基本知识2、塑料的组成和分类3、塑料的主要包装性能指标4、常用的塑料树脂特点及其安全性课题引入：塑料包装材料是近几十年发展起来的现代包装材料，金属包装材料则有着近200年的历史，是现代食品包装的四大材料之一。
而玻璃包装材料则有着3000年的历史，有着其他包装材料无可比拟的优点。
本节课主要为大家简单介绍金属、玻璃以及陶瓷包装材料及容器。
第一节金属包装材料及容器金属包装材料和容器的优点：1. 耐加工性好；2. 环境适应性好；3. 隔绝保护性好；4. 表面装饰性好；5. 加工技术与设备成熟，品种规格齐全。
金属包装材料的缺点：1. 化学稳定性差；2. 重量大；3. 容器的开口性较差；4. 废弃物的处理比较困难。
金属包装材料的主要类型目前金属包装材料主要以低碳钢和铝作为基材，其主要产品是马口铁（Tinplate），无锡钢板（Tin-free steel），铝（Al）和铝箔（Al foil）等。
一、镀锡薄钢板（Tinplate）镀锡薄钢板是低碳薄钢板便面镀锡而制成的产品，建成镀锡板，俗称马口铁。
（一）镀锡板的制造和结构组成马口铁是将薄钢板放入熔融的锡液中热浸或经酸洗后在电解槽中将其两面镀上薄锡层的低碳钢薄板。
马口铁由五部分组成，由内向外依次为：钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜、油膜。
（二）镀锡板的主要性能指标1. 机械力学性能调质度是镀锡板机械性能的综合指数，通常用洛氏表面硬度（HR30T）表示。
T值越大，其硬度也越高。
一般制作食品空罐用T-2.5、T-3和T-4级的马口铁，制两片罐用T-1和T-2级的马口铁。
2. 耐腐蚀性酸浸时滞值（PLV）---即钢基板浸入盐酸之时起至溶解反应速度恒定时所需要的时间（S）。
铁溶出值（ISV）---将一定面积的镀锡板在模拟酸性液中保持一定温度和时间后，测其铁的溶出量。
合金-锡电偶值（A TC）---以FeSn2合金为阴极，锡为阳极放置在排气的葡萄柚汁中，在20℃条件下反应2h后，测量其电流的强度值。
第六章⾦属、玻璃、陶瓷材料第六章⾦属、玻璃、陶瓷包装材料及容器第⼀节⾦属包装材料与容器⾦属材料（metal m aterial ）⽤于⾷品包装有近200年的历史，是现代最重要的四⼤包装材料之⼀。
⾦属包装材料以⾦属板或箔材为原材料，再加⼯成各种形式的容器来包装⾷品。
⾦属包装材料的性能1、⾼阻隔性能；阻隔⽓、汽、⽔、油、光的透过2、优良的机械性能；抗拉、抗压、抗弯、韧性及硬度3、容器成型加⼯性好且⽣产效率⾼4、具有良好的耐⾼低温性, 良好的导热性、耐热冲击性5、表⾯装饰性好6、包装废弃物易回收处理。
缺点：化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀；价格较贵；重量较⼤。
⾷品包装常⽤⾦属材料主要分类1 、钢基包装材料镀锡薄钢板(马⼝铁)、镀铬薄钢板（TFS 板）、涂料板、镀锌板、不锈钢板。
2 、铝质包装材料铝合⾦薄板、铝箔、铝丝等。
⼀、镀锡薄钢板（马⼝铁tinplate ）镀锡薄钢板是低碳薄钢板表⾯镀锡⽽制成的产品，简称镀锡板，俗称马⼝铁板。
它⼤量⽤于制造包装⾷品的各种容器，也可为其他材料制成的容器配制容器盖或底。
镀锡板由五部分组成，由内向外依次为钢基板、锡铁合⾦层、锡层、氧化膜和油膜组成。
(⼀)镀锡薄钢板（马⼝铁tinplate ））镀锡薄钢板结构组成T 50 可塑性好，⽤于拉伸容器如拉伸罐罐⾝。
T 52 拉伸性能中等，稍有刚性⽤于盖、圆环、螺旋盖、⼀次拉伸罐T 57 刚性好，可⽤于⼤直径瓶盖、皇冠盖。
T61 刚性稍⾼，可⽤于较⼤容器罐⾝、罐盖、罐底。
T 65 刚性⾼，可⽤于三⽚罐的罐⾝、罐盖、罐底。
T 70 刚性很强，⽤于罐底、盖。
镀锡薄钢板的性能与使⽤镀锡板由于露铁点等因素，具有的耐腐蚀性有时不能满⾜某些⾷品的需要，采⽤镀锡板上涂覆涂料，将⾷品与镀锡板隔离，以减少它们的接触反应。
如富含蛋⽩质的鱼、⾁⾷品在⾼温加热中蛋⽩质分解产⽣硫化氢对镀锡罐产⽣化学腐蚀作⽤，与露铁点发⽣作⽤形成硫化铁，将对⾷品产⽣污染；⾼酸性⾷品对罐壁腐蚀产⽣氢胀和穿孔；有⾊果蔬因罐内壁溶出⼆价锡离⼦的作⽤将发⽣褪⾊现象等等。
第5章 第一节 金属包装材料与容器 金属、玻璃、陶瓷包装材料及其容器 · 金属材料（metal material）用于食品包装有近 200年的历史，是现代最重要的四大包装材料之 一。 · 金属包装材料以金属板或箔材为原材料，再加工 成各种形式的容器来包装食品。
金属包装材料的性能 1、高阻隔性能；阻隔气、汽、水、油、光的透过。 2、优良的机械性能；抗拉、抗压、抗弯、韧性及硬度。 3、容器成型加工性好且生产效率高。 4、具有良好的耐高低温性, 良好的导热性、耐热冲击性。 5、表面装饰性好。 6、包装废弃物易回收处理。 食品包装常用金属材料主要分类 1 、钢基包装材料 镀锡薄钢板(马口铁) 、镀铬薄钢板（TFS 板）、涂料板、镀锌板、不锈钢板。
2 、铝质包装材料 铝合金薄板、铝箔、铝丝等。 缺点：化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀；价格较贵；重量较 大。
一、镀锡薄钢板（马口铁 tinplate） 镀锡薄钢板结构组成
(一) 镀锡薄钢板 镀锡薄钢板是低碳薄钢板表面镀锡而制成的产 品 ，简称镀锡板，俗称马口铁板。 大量用于制造包装食品的各种容器，也可为其他 材料制成的容器配制容器盖或底。 镀锡板由五部分组成，由内向外依次为钢基板、 锡 铁合金层、锡层、氧化膜和油膜组成。
1 镀锡板各层的厚度、成分和性能 （二）镀锡板的主要性能指标
1．镀锡板的机械性能 · 通常用调质度作为指标来表示镀锡板的综合机械 性能，包括强度、硬度、塑性、韧性等。
2．镀锡板的耐腐蚀性 · 镀锡板的耐腐蚀性与构成镀锡板每一层结构的耐 腐蚀性都有关。
（1）钢基板 · 钢基板的耐腐蚀性能主要取决于钢基板的成分、 非金属夹杂物的数量和表面状态。 · 钢基板表层夹杂物的存在多是有害的，它出现在 镀锡板露铁点处时，在腐蚀环境下将加速锡层的 腐蚀，接着又将加速钢板的腐蚀。 · 评价钢基板的耐腐蚀性指标用酸浸时滞值表示： 即钢基板浸入盐酸之时起至溶解反应速度恒定时 所需的时间（s）。酸浸时滞值越小，表示钢基耐 腐蚀性越好。
（2）锡层 · 要求镀锡完全覆盖钢基板表面，但实际镀锡层存 在许多小孔，其中暴露出钢基板的孔隙称露铁 点。 · 镀锡板上露铁点的多少用孔隙度表示：每平方分 米上孔隙数或孔隙面积。 · 锡层连续性对耐腐蚀性的影响用铁溶出值表示： 指将一定面积的镀锡板在模拟酸性溶液中保持一 （3）锡铁合金层 · 处于钢基板和锡层之间的锡铁合金层的主要成分 是锡铁金属化合物FeSn2，它不仅具有媒介作用， 使锡牢固地附着于钢板表面，且可使锡层光亮， 补偿镀锡层存在的孔隙，提高钢板耐腐蚀性。
· 提高FeSn2合金层的连续性和致密性可以有效的提 高镀锡板的耐腐蚀性能。 定温度和时间后，测其铁的溶出量。 · 另外，镀锡层锡的纯度和锡层晶粒大小也将影响 锡层的耐腐蚀性。
2 （4）氧化膜 · 镀锡板表面的氧化膜有两种，一种是锡层本身氧化 形成的SnO和SnO2；另一种是镀锡板钝化处理形成 的含铬化合物钝化膜。 · SnO2是稳定的化合物，而SnO是不稳定的化合物， 所以两者的数量将影响镀锡板的耐腐蚀性。 · 含铬钝化膜使镀锡板的耐腐蚀性大大提高，且钝化 膜中含铬量越多，耐腐蚀性越好，可有效的抑制锡 氧化变黄，硫化变黑，但是钝化膜在pH＜5的环境 中容易脱落。 二、无锡薄钢板 （一）镀铬薄钢板TFS（tin of free steel） · 镀铬板是由钢基板、铬层、水合氧化铬层和油膜构成。 1、钢基板；2、铬层； 3、氧化铬层；4、油膜 （二）镀锌薄钢板（zincplate） · 是在低碳钢基板表面镀上一层0.2mm以上的锌层 构成的金属板材。 · 镀锡板主要用作大容量的包装桶。 （5）油膜 · 镀锡板表面的油膜将板与腐蚀性环境相隔开，防 止锡层氧化。 · 油膜在镀锡板的使用和制罐中起润滑剂作用，可 有效地防止加工、运输过程中的锡层擦伤破损， 导致镀锡板的腐蚀。 · 油膜也会对制罐加工、表面涂饰加工带来不利影 响。
镀铬薄钢板性能与使用 （1）机械性能 与镀锡钢板相差不大； （2）耐腐蚀性 有较好的耐腐蚀性，但比镀锡板稍 差。 （3）加工性能 镀铬板不能锡焊，制罐时接缝需采 用熔接或黏结。适宜用于制造罐底、盖和两片罐。 （4）价格便宜 镀铬板加涂料后具有的耐腐蚀性比 镀锡板高，价格便宜低10%左右，具有较好的经济 性，其使用量逐渐扩大。
（三）低碳薄钢板（low carbon steel plate）
· 低碳钢板是指含碳量＜0.25%、厚度为0.35- 4.0mm的普通碳素钢或优质碳素结构钢的钢板。 · 低碳成分决定了低碳钢板塑性性能好，易于成型 加工和接缝的焊接加工，制成容器有较好的强度 和刚性，而且价格便宜。 · 在钢板表面涂覆特殊涂料后用于灌装饮料或其他 产品，还可制成窄带用来捆扎纸箱、木箱或包装 件。
3 三 、铝质包装材料 (aluminum) · 铝 （aluminum）包装材料的包装性能优良，广泛 用于食品包装。 · 主要是铝合金薄板、铝箔和铝丝。 （7）较好的机械力学性能；强度不受低温影响，特 别适用于冷冻食品的包装。 （8）纯铝易于制成铝箔并可与纸、塑料膜复合，制 成具有良好综合包装性能的复合包装材料； （9）价格较高，包装废弃物可回收利用； （10）铝焊接性很差，容器制造采用黏接加工。 2、铝箔（AL foil） · 一种工业纯铝薄板经多次冷轧、退火加工制成的 金属箔材。 · 食品包装用铝箔厚度一般为0.05-0.07mm； · 与其他材料复合时铝箔厚度为0.03-0.05mm；铝箔 厚度＜0.015mm不能完全阻挡气、水的透过；铝 箔厚度≥0.015mm的气体透过系数为0。铝箔很容 （一）铝质包装材料一般包装特性 （1）质量轻：铝是轻金属密度为2.7g/cm³，约为钢 材的1/3； （2）良好的热性能：耐热、导热性能好； （3）优良的阻隔能力：阻气、汽、水、油、光； （4）具有银白金属光泽，易美化装饰； （5）良好的耐大气腐蚀性； （6）成型加工性好；
（二）铝质包装材料的种类及应用 1、铝薄板 · 将工业纯铝或铝合金制成厚度0.2mm以上的板材 称为铝薄板。 · 用于易拉罐、罐盖、易拉盖等。
铝箔复合膜的特性和用途 · 铝箔复合膜具有优良的耐蚀、阻透、光屏蔽、密 封性能，且强度好。 · 大量用于食品的真空、充气包装，如制成蒸煮 袋，制作多层复合袋，制软管，作泡罩包装的盖 材，制作杯、盒、盘的盖材，制成浅盘盒及制商 标等。 易受到机械损伤及腐蚀，所以铝箔较少单独使 用，通常与纸、塑料膜等材料复合使用 。
4 四、金属包装容器 包装用铝箔复合膜的组成与用途
2、金属罐的结构 罐按结构分为三片罐和两片罐。
两片罐 · 是罐身与罐底为一体的金属罐，没有罐身接缝， 只有一道罐盖与罐身卷封线，密封性比三片罐 好。
（一）金属罐的分类、结构及规格 1、金属罐（metal cans）的分类 · 食品包装用金属罐按所用材料、罐的结构和外形 及制罐工艺进行分类。 · 按罐是否有涂层分为素铁罐和涂料罐； · 按食用时开罐方法不同分为罐盖切开罐、易开盖 罐、罐身卷开罐等。
三片罐 · 由罐身、罐底和罐盖3部分组成，罐身有接缝，罐 身与罐盖、罐底卷封（二重卷边）。 · 大型罐的罐身有凸凹加强压圈，起增强罐身强度 和刚性作用。 · 罐底与罐盖的基本结构基本相同，其结构有盖钩 圆边、肩胛、外凸筋、斜坡、盖心和密封胶几部 分组成。罐盖有普通盖和易拉盖两种。
两片罐与三片罐相比的特点： · 1、两片罐只有一个封口、无侧缝，密封性好； · 2、无焊缝、无污染、表面光洁美观，且可减少接 缝 材料25%--30%； · 3、两片罐可整圆印刷装饰； · 4、重量轻、省材料、容易开口； · 5、两片罐更适于短时、高温杀菌； · 6、但两片罐的设备投资较大，约为三片罐的8倍
5 罐盖结构 三片罐结构 1. 2. 3. 4. 5. 6.
罐盖 罐身 罐身加强筋 罐身接缝 罐底 卷封边
3、罐型与规格 · 按形可分为：圆罐、冲底圆罐、方罐、冲底方 罐、椭圆罐、冲底椭圆罐、梯形罐和马蹄形罐。
2、金属桶 · 金属桶一般指容量较大的金属容器， 容积一般为30～200升。主要用于食 品原料及中间产品的贮 运，具有密封 性好、强度好、耐热、耐压、耐冲 击，包装可靠和可重复使用的优点。 · 金属桶可用镀锡板、镀锌板、低碳钢 板制成。其 中低碳钢板制桶因价格 低，使用量大。
（二）其他金属容器 1、金属软管 · 金属软管主要由铝质材料制成。 · 将铝料坯在挤压机经挤压模制成管状，加工管口 螺纹，再按需截取管长，然后退火软化，内壁喷 涂料、外表印刷制成空软管。 · 金属软管可进行高温杀菌，开启方便，再封性 好，可分批取用内装食品。 · 适用于果酱、果冻、调味品、蛋糕糖霜等半流体 黏稠食品的包装。
3、铝箔容器 · 是指以铝箔为主体材料制成的刚性、半刚性或软 性容器。具有质轻美观、阻隔、传热性好等包装 特性，即可耐高温杀菌，又可低温冷冻、冷藏， 加工性能好，可制成各种形状容器且易彩印。 · 铝箔容器包装还具有开启使用方便、用后易处理 等优点。 · 铝箔容器主要有皱襞铝箔容器、光壁铝箔容器和 铝箔复合膜蒸煮袋三种。
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