鍍鉻薄鋼板簡(jiǎn)稱(chēng)鍍鉻板,系無(wú)錫鋼板,是由于金屬錫資源少、成本偏高的情況而研制的新型制罐材料。美國、歐洲和日本都有越來(lái)越多的應用,取代部分鍍錫板用材,我國的應用相對少很多,這需要對這種材料正確認識,從技術(shù)上、思想上作些分析。
一、鍍鉻板的發(fā)展與特點(diǎn)
鉻是一種堅硬、帶銀白色光澤的金屬,硬度、耐磨性、基體結合性都很好、耐熱性也較高,電位比鐵負,但鈍化作用后電位又比鐵正。早在上世紀20年代鍍鉻工藝用于工業(yè)生產(chǎn),美國于1940年開(kāi)始研究鍍鉻板,先后用鉻酸化學(xué)浸潰處理和電解鉻酸處理,并轉入大量生產(chǎn)。日本1955年以來(lái)后起居上,研究鉻酸鈍化方法,取得許多成果。
例如東洋鋼板公司的海特普(Hitop)鍍鉻板,1961年進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn);富士制鐵所相繼也生產(chǎn)出坎蘇珀(Con Cupper)鍍鉻板;1972年日本合金鋼管(株)生產(chǎn)出Bright Coat鍍鉻板。歐洲各國也都在上世紀70年代相繼生產(chǎn)鍍鉻板。鍍鉻板采用的原板和鍍錫板是一樣的,都是低碳結構薄鋼板,但鍍鉻層很。ǎ1.3μm=,其工藝和鍍錫板相同。因此一般原有鍍錫生產(chǎn)線(xiàn)只需略加改造,加裝鍍鉻槽就可實(shí)現鍍錫或鍍鉻兩用。
鍍鉻板的結構有四層:鋼基板、金屬鉻層、水合氧化鉻層和油膜。由于基板相同,機械性能和鍍錫板一樣,但在應用上有一些自己的特點(diǎn):
1、鍍鉻板附著(zhù)力強,對有機涂料的附著(zhù)力比鍍錫板強3~6倍?沽蚧g能力也比鍍錫板強。
2、鍍鉻板不能錫焊,只能采用搭接電阻焊或粘合。
3、成本比鍍錫板約低10%,外觀(guān)光澤不及鍍錫板看好。
4、耐蝕性不及鍍錫板,鍍層薄而針孔率高,因此使用時(shí)內外表面要上涂料。
5、鍍層薄而韌性差,制罐易破裂,因而不宜沖撥罐,可用于深沖罐。
6、鍍鉻板耐高溫性強,一般在5000C顏色和硬度均無(wú)明顯變化,至7000C時(shí)才開(kāi)始變軟。
二、鍍鉻板在食品制罐上應用的主要問(wèn)題
從上述了解,制約鍍鉻板在食品制罐業(yè)上應用的技術(shù)問(wèn)題主要有二:其一是耐蝕性問(wèn)題。這種問(wèn)題可從鍍鉻技術(shù)的改進(jìn)和鍍后涂料的改進(jìn)去研究。提醒注意的是任何技術(shù)上的改進(jìn)都要考慮成本,才能保持鍍鉻板的優(yōu)勢。就當前而言,鍍鉻板耐蝕性雖比不上鍍錫板,卻也有一定的耐蝕性,用于弱酸性食品,包裝還是適合的。
這類(lèi)食品市場(chǎng)很大,如肉、魚(yú)、禽、乳制品、蔬菜、胡蘿卜、腕豆、甜菜、土豆以及各種飲料、湯類(lèi)等。如果對涂料嚴格技術(shù)保證,一些PH在3.7~4.5的酸性食物也是可以用鍍鉻板包裝的,如水果、泡菜等之類(lèi)。值得提出的是研究鍍鉻板的耐蝕性方面,不能流于鉻對鐵來(lái)說(shuō)有好的耐蝕保護作用一般概念,鍍鉻板屬陰極性鍍層,不能起到電化學(xué)保護作用,孔隙率多的情況下,鋼基板和鉻層之間的合金效應值得研究,有人在海水中試驗鉻鋼的耐蝕性,發(fā)現短期(2年內)浸泡,鉻對碳鋼耐蝕性有改善作用;但長(cháng)期(超過(guò)2年后)浸泡不但無(wú)益,還加速了腐蝕。
其二是制罐工藝問(wèn)題。鍍鉻板鍍層薄而韌性差,缺泛如錫一樣的沖制洞滑劑,因此沖撥工藝需要仔細研究。就目前看,用于二片罐采用深沖工藝還是可行的。由于不能錫焊 ,制作三片罐時(shí),必須采用熔焊或粘合。如果采用鍍錫板鍍鉻板組合使用,罐身用鍍錫板,罐底蓋用鍍鉻板亦是一種應用。此外罐身與蓋的封接亦不宜雙重卷邊工藝,否則必須進(jìn)行補涂。
三、鍍鉻板應用的思想認識問(wèn)題
上述分析說(shuō)明鍍鉻板在食品包裝中應用雖有其局限性,卻也有其特點(diǎn)和優(yōu)勢,有比較廣闊的市場(chǎng),因此是可以值得推廣和發(fā)展的。但就我國當前的現實(shí)看還存在兩個(gè)屬于發(fā)展過(guò)程中的認識問(wèn)題。
其一 我國鍍鉻鋼板制造業(yè)幾乎處于空白狀態(tài)。
改革開(kāi)放以來(lái),我國鋼鐵工業(yè)高速發(fā)展,上世紀末,我國已成為世界四大鋼鐵生產(chǎn)國,2000年鋼產(chǎn)量達1.27億噸,鋼材1.3億噸。但是就其品種和質(zhì)量說(shuō),和世界發(fā)達國家比相差較大。能滿(mǎn)足品種和質(zhì)量需要的產(chǎn)品大約只占40%,有30%的品種數量不夠,20%的品種質(zhì)量不行,10%的品種不能生產(chǎn)。實(shí)際上我國鋼材品種以線(xiàn)材和型材為主,板材、管材較缺。而鋼的生產(chǎn)廠(chǎng)家有25%是小企業(yè),鋼材生產(chǎn)有33%是小企業(yè),他們設備陳舊,工藝落后,原料成份不穩。大型企業(yè)也面臨體制改革和技術(shù)更新改造時(shí)期。因此整體看我國鋼材質(zhì)量差距仍較大、化學(xué)成分波動(dòng)大、性能不穩定、成品尺寸精度不高、表面缺陷多,顯然給用戶(hù)使用造成廢品率高。許多企業(yè)進(jìn)口了國外先進(jìn)設備,但由于國產(chǎn)原材料不適用,還要進(jìn)口材料。從薄鋼板材料看,雖然每年增長(cháng)很快,2000年國產(chǎn)1903.81萬(wàn)噸,同比增長(cháng)10.20%,但表觀(guān)消費量達3923萬(wàn)噸。
因此,薄鋼板材在我國缺口非常大?梢韵胂,在這種背景下,包裝行業(yè)想使用鍍鉻鋼板,只能依靠進(jìn)口。值得提出的是,目前我國鍍錫板的生產(chǎn)能力有富余,遺憾的是多是低擋生產(chǎn)線(xiàn),產(chǎn)品只能用于干態(tài)食品包裝。要滿(mǎn)足罐頭、飲料包裝的高檔鍍錫板仍然也有賴(lài)于進(jìn)口。由此可見(jiàn),原材料本身制約著(zhù)食品包裝的發(fā)展和進(jìn)步,這涉及到我們前進(jìn)中的許多科學(xué)管理,協(xié)調發(fā)展問(wèn)題。
其二我國食品罐頭企業(yè)如何認識他們的包裝容器。
目前食品罐頭加工企業(yè)以使用鍍錫板為主,他們的食品工藝,罐品銷(xiāo)售,相應設備和機制,均建立在鍍錫板罐頭基礎上,任何技術(shù)改造和革新都涉及企業(yè)的效益關(guān)注,也關(guān)系到市場(chǎng)的信譽(yù)。因此鍍鉻板材的應用對他們說(shuō)是一種風(fēng)險,必須有科學(xué)的經(jīng)濟分析,可靠的條件保證,加上有改革精神的企業(yè)家,才有膽略一試。國外有現成的經(jīng)驗、設備,是否適應我國現狀,都須謹慎探討。
據了解,由于企業(yè)機制的局限,廠(chǎng)長(cháng)不敢擔風(fēng)險,因為這是較大的改造。由此可見(jiàn),我國企業(yè)在新事物的接納上有條件問(wèn)題,也有思想認識的問(wèn)題。關(guān)鍵還是要建立企業(yè)不斷探索、不斷改進(jìn)的機制,特別是我國進(jìn)入WTO以后,面臨市場(chǎng)國際化,這是必須加強的,刻不容緩的。