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镀锡板及制罐制盖市场技术正在演变

2021-07-07 来源:贵阳机械信息网

镀锡板及制罐制盖市场技术正在演变

一、镀铬铁与复膜铁

锡是主要的战略资源,但发达国家都无此矿产,所以二战以后,美国伯利恒钢厂,在亨氏集团(Heintz)的合作下,1953年建成第一条镀铬铁(简记为TFS或ECCS)生产线。之后,美国钢铁公司、杨斯顿钢厂等也迅速跟进。所以美国至今仍是生产镀铬铁最多(有15条生产线)的两个国家之一,另一个是日本。

日本稍后于美国,于1961年,由东洋钢板公司建立了第一条镀铬铁生产线,产品取名Hi-Top并大规模生产,质量十分好。那时的富士(即后来的新日铁)公司。也在1962年建,之后镀铬铁生产线,很快,东洋钢管NKK公司、八幡、川崎都大干起来,产量最高时,全日本使用8条生产线。至1998年后,日本镀铬铁TFS产量,始终维持60万吨以上,超过了他的全部用量的50%还多。尤其是近年来,一方面锡价上涨了60—70%(从50,000元涨至80,000多元/吨),而另一方面,镀铬铁的制造,又比镀锡简单些,因为它无需软熔,只需在铬酸溶液中电镀即可。一般来说,正常的TFS产品,其耐蚀力大致和2.8/2.8 g/㎡的马口铁相当,而对内外印涂的附着力,则大大优于镀锡板。因此在90年代以前,它在美日两国获得了极广泛的应用。这一点从美国罐头(如番茄酱,芦笋,甜玉米等)上下盖,大多数都采用了镀铬铁即可以证实。

但是,TFS又有很大的缺点,那就是两面都必需涂上防护性涂膜才能使用,而印涂过程会对环境和人类,都造成很严重的苯污染。而不少涂料的某些难以避免的微量残留,则在近10年来,被认为是对人体健康有害的。

因此,从80年代后期的日本,即成功生产了复膜铁。1991年欧洲的复膜铁也投产,由于复膜铁所覆盖(粘合)上去的薄膜,都是多层的聚脂复合薄膜(厚度约为20-25微米),它阻隔腐蚀介质渗透的能力,远远优于印涂膜,而接近于“完全阻遏”。因此,它可以完全不用有保护锡层的马口铁,直接将多层聚脂复合薄膜‘覆’在钢基板。这就彻底废除了一百多年来,食品罐(其他罐桶更是如此)必须有锡层的金科玉律。理论上只用钢基板就可以了。但至今在实际使用上,各国都仍是用镀铬铁TFS作基材。

2005年初亚欧两洲复膜铁产量表

生产厂  产量(吨)总产量(吨)

日本

新日铁名古屋170,000

490,000

Fukuyama120,000

东洋制罐 Simomatsu 200,000

韩国

TCC东洋 55,000

105,000

Donbu 东布 50,000

科拉斯Corus集团

英国 Trostre30,000

135,000

比利时 Duffel40,000

德国 Rasselstain50,000

法国 洛林Sollac15,000

如表所示,由于复膜铁免除了印涂的高污染问题,而日本又是地少人多,这就迫使它成了生产和所有复膜铁的大国(国内总用量120万吨左右的40%)。

日本各大集团的复膜铁,由于采用高温复膜及急冷重结晶技术等几种比较复杂的复膜技术,所以复合牢度极高(西欧各国也是如此)。我国的复膜技术已经起步,但因采用的是低温粘合,所以粘合牢度不及日本,尚需改进提高。

二、DRD冲压罐及二次冷轧板的进展

锡资源的暴涨和严酷的环保要求,迫使复膜铁近几年快速的发展。又由于各种复膜铁(包括复膜铝)之中,不宜留空的复膜铁(复膜铝)居多。因此,各式各样的冲压罐DRD(还有冲拔罐DI)便愈来愈流行。而三片罐由于制作复杂,在发达国家已渐渐减少,代之而采用冲压罐DRD和冲拔罐DI。它们最大量应用是在食品罐和饮料罐领域。

本人已多次指出,发达国家在容积为1000ml以下的空罐,大多已采用厚度为0.16mm或更薄的二次冷轧薄板来作食品空罐。这里,如果作三片罐空罐,传统的二次冷轧薄板当然没有问题,能够胜任。但若用来作DRD冲压食品罐,则二次冷轧薄板的机械性能,还必须大大提高其延展性。

从二次冷轧复膜铁的品质而言,由于要适应食品用两片罐愈来愈多的局面,科拉斯(Corus)集团与皇冠(Crown)制罐合作,共同研究了复膜二次冷轧薄板,与现有设备之间的适应性问题。具体成果是:以法国洛林薄板厂为代表,生产出延伸率极好的二次冷轧复膜铁,它最适合作两片冲压罐和易开盖(制造易开盖起铆钉时,要求薄板的延伸率极佳)。它们把这种材料,定名为“马奈(Malei)板”。其性能如下表:

普通马口铁

一次

冷轧

硬度

屈服强度(N/m㎡)

延伸率%

TH415

415

17

TH435

435

14

TH450

450

8

二次

冷轧

DR-7.5 TH520

520

4

DR-8TH550

550

3

DR-9TH620

620

1

马奈板(Malei)

硬度

屈服强度(N/m㎡)

延伸率%

二次

冷轧

DR-8 ML550

550

10

DR-9ML620

620

7

DR-9.5ML650

650

5

DR-10ML680

680

4

DR-10.5ML720

720

2

由表可见,马奈板的延伸率在DR-8的硬度时为10%;而普通板则为3%。根据可靠信息,日本也已有类似马奈板的产品。之所以能制出这样的又硬又有良好延伸性能的薄板,关键是在炼钢时,采取真空冶炼,使钢材中的某些非金属含量包括碳的含量和某些金属含量都大为减少(到几十PPM级),才有这样的性能。

三、易撕盖

近两三年,易开盖(EOE)在我国已经比较普及,年产量达20亿个左右,当然,数量和质量都还必须进一步提高。

但是,在国外,近些年来已经逐渐普及一种称之为易撕盖(Easy Peeled End)。这种盖实际是由厚度为70—130μm

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