二次冷轧镀锡薄钢板食品饮料罐的制造与应用研究

二次冷轧镀锡薄钢板食品饮料罐的制造与应用研究

吴坚

深圳美新隆制罐有限公司广东深圳518000

摘要：本文主要针对二次冷轧式镀锡的薄钢板（doublereducedtin-plate；DR）食品饮料包装罐制造及应用进行综述分析，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。

关键词：二次冷轧；镀锡；薄钢板；食品；饮料罐；制造；应用；

前言：

冷轧镀锡的薄板，也叫作马口铁，传统一次冷轧式镀锡的薄板，属于国内食品饮料的三片罐实际生产期间所普遍使用的一种原材料，板材的厚度一般超过0.20mm。二次冷轧式镀锡的薄钢板，板材的厚度一般在0.10-0.15mm范围，经二次冷轧制造，板材便等更加薄，应用于食品饮料的三片罐制造中，在经济效益方面有着突出作用。故而，深入研究二次冷轧式镀锡的薄钢板在食品饮料包装罐制造实际应用尤为必要。

1、DR三片罐制造难点

运用超薄钢板进行超薄罐制造，从基础理论上来分具有一定可行性，但在具体生产化的批量应用方面还是存在着一定难度系数，具体如下：①由于板材相对较薄，硬度较高，制罐期间焊接特性极易发展变化情况，现有焊接机械，促使制罐质量稳定性难以得到保障；②超薄钢板类材料基本特性发生变化，促使制罐期间翻边局部不均匀变形、缩颈、胀型等情况出现，导致变形部位的材料出现起皱情况，焊接部位开裂等，特别是异型罐，极易导致产品出现不良密封性这一问题；③因材料相对较薄，自身性能发生变化，制罐期间二重卷封很难成型，出现严重褶皱问题，对灌装总体密封性产生极为不利的影响。故应选用微型的卷封处理技术。封口滚轮沟槽的尺寸、形状，其与现有的设备所使用滚轮之间差异性突出，封口装置卷封各项参数需做好相应调整。故因制罐板材较薄，促使生产线上设备研发工作重要性被逐渐凸显出来。使用减薄后薄才实施制罐操作，应积极改进现有的设备及制罐操作工艺，需科研人员多借鉴国内外先进的科学技术，再结合国内具体需求，进行自主的设计及研发。

2、DR三片罐制造及创新应用技术

2.1分析DR各项性能

DR材料强度系数、延展性相关力学性能与罐身缩颈、焊接、翻边成型及封口处理各种问题密切相关。为尽可能地弥补由于材料较薄所引起罐体强度降低，应重新进行罐体外形的设计，严格要求材料稳定性、强度与延展性各项指标。

2.2实现薄材印涂

材料变薄之后，涂布及印刷期间，胶辊压力的大小将对基材正常的传送产生直接影响；烘干传送基材期间，由于烘房风力所引发明显的抖动效果，促使擦伤、划伤等相关质量问题状况出现。因材料较薄及较软的材质，促使涂布及印刷期间，热风循环所引发材料抖动状况，极易导致材料出现褶皱这一质量问题状况。经相关试验研究发现，材料越薄，其涂布及印刷出产品所具备附着力就相对越低，主要是由于传统涂布、烘烤操作工艺无法满足于薄材涂布需求，涂料基本体系及涂印操作工艺均需经过科学合理地调整处理。经多次试验操作后发现，涂布、烘烤实际运转速度经调整处理后，采用涂料固化几率较低涂料，将烘烤温度适当降低，便可充分解决以上问题状况。设备具体实现方面，上海市宝印配置了国内较为先进KBA德国高速六色的印刷机，经多次材料改进试验操作后，可完全具备着0.12-0.15mm厚度的DR印刷性能。

2.3薄材成型及焊接处理创新技术

在薄材成型处理创新技术方面，因DR材料有着硬、脆这一物理学基本特性，导致翻边、缩颈、滚筋、胀型等加工成型操作工艺实现难度系数较高。而怎样改变产品的结构形式，修正模具与加工设备，以便于更加能够满足于批量化生产各项标准，均属于DR材料有效运用至食品罐装生产重要环节。开发产品期间，为经物理试验操作次数减少、缩短开发周期、削减研发投入成本等，尽可能地将产品各项性能提升，通常会运用CAD三维软件系统设计产品结构各项参数，如借助CAD三维软件系统来实施罐身部分及底盖结构部分设计，并进行成型验证。设计完结构参数后，借助有限元的技术，对产品结构强度可否能够满足于总体设计标准进行验证分析；在焊接处理创新技术方面，DR材料薄化，针对缩颈、焊接及封口各项工艺技术均有着极高的要求，在其与传统一次性冷轧镀锡的薄钢板式三片罐的生产存在较大差异性，新工艺技术下需重新规划设计生产线总体生产操作工序，应科学合理地调整焊接的电流及频率，严控焊缝的厚度在、两端拖尾及达接量等，以为焊缝强度提供保障。

2.4液氮精确加注与高温反压式杀菌处理技术

DR材料饮料罐，应用液氮精确加注处理技术，也就是把液氮精确地加注至容器的顶部，确保罐体内氮逐渐转换成功氮气，实际体积呈快速膨胀状态，液氮经加注后，需在较短时间段内予以封盖处理，形成期望压值DR材料饮料罐。此正压式DR材料充氮的饮料罐，可促使DR材料罐体自身强度系数的提升，避免产品在实际运输及货架摆放中出现瘪罐问题状况；罐体内部的氧气与氮气实现有效交换，可延长产品保质期限，对产品的内容物颜色及风味均可起到保证作用。DR材料三片饮料的罐体强度远超于两片的饮料罐，应用液氮精确加注处理技术后，适合应用在二次高温灭菌饮料产品当中，必然植物蛋白、咖啡、牛奶、果汁等饮料中。产品处于恒温105-128℃条件下8-60min灭菌处理工艺标准，其罐体的压力超过6Bar。故而，该高温灭菌处理期间需运用反压处理技术，反压即为1.5-4.0Bar，灭菌处理设备需运用内循环式淋水灭菌，配合多通道式压力控制，可实现对罐体内部灭菌压力精度化控制。

2.5封口处理创新技术

封口处理创新技术，指借助特殊性微型卷封处理技术。封口处理质量，属于三片空罐质量合格与否重要的一项指标，也就是应当充分满足于空罐的灌装、灭菌处理及储存各项标准。二次冷轧薄板材料，因其板材有着较高的硬度、较薄的弧度、较小的灌径等，以至于头道卷封期间卷边早期失稳的敏感性极强，导致其皱纹度较大。奥瑞金的包装当中DR材料具体应用期间，借助罗尔槽线较窄卷封的滚轮，厚度为0.12mmDR材料应用期间，需开发出槽线更为窄的一个头道及二道滚轮，并与二片罐微型卷封处理技术相融合，确保可充分满足于实罐密封性需求。处于一定罐径条件之下，现存的问题状况均可通过对于卷封模具、罐身翻边的尺寸、罐盖尺寸的调整来进行有效处理，也可通过提升封口装置精准度来进行有效处理，更可将相关缺陷消除掉。国内外现阶段微型卷封开发及应用，主要提倡将二次冷轧的铁应用至金属罐中。通过运用微型卷封处理技术，制罐总成本能够得到有效降低，节约各项材料成本，对资源实现可持续应用可起到促进作用。食品罐的DR材料，以二重卷封的结构尺寸各项标准为基准，经多次设计优化、有限元的综合分析、验证等，便可确定好卷封具体结构尺寸。

3、结语

综上所述，通过以上分析论述之后我们对于二次冷轧式镀锡的薄钢板在食品饮料包装罐制造实际应用情况，能够有了更加深入地认识及了解。那么，为了能够在今后更好地将二次冷轧式镀锡的薄钢板运用至食品饮料包装罐制造当中，便还需广大研发者及技术员多借鉴国内外相关的科学技术，以便于更好地优化食品饮料包装罐制造当中二次冷轧式镀锡的薄钢板各项技术，以充分凸显二次冷轧式镀锡的薄钢板应用优势，提升食品饮料包装罐制造效果。

参考文献：

[1]张旭明，莫志英，王振文.一种高抗硫食品罐的二次冷轧镀锡钢板的制造方法.[J].食品与发酵工业.2017，19（20）：149-151.

[2]鲁浩.二次冷轧镀锡薄钢板在食品饮料罐上的应用[J].中国包装工业，2016，22（12）：200-201.

[3]李雯，穆海玲，曹美霞.一种装蛋白质食品的罐用冷轧镀锡钢板及其制造方法.[J].机械工程与自动化.2016，11（02）：306-308.