鍍鉻薄鋼板簡稱鍍鉻板,系無錫鋼板,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越多的應(yīng)用,取代部分鍍錫板用材。我國的應(yīng)用相對較少,這需要對這種材料正確認(rèn)識(shí),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(jiān)硬、帶銀白色光澤的金屬,硬度、耐磨性、基體結(jié)合性都很好,耐熱性也較高。早在上世紀(jì)20 年代鍍鉻工藝用于工業(yè)生產(chǎn),美國于1940 年開始研究鍍鉻板,先后用鉻酸進(jìn)行化學(xué)處理和電解鉻酸處理,并轉(zhuǎn)入大量生產(chǎn)。日本1955 年以來后起居上,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 年日本鋼管(株) 生產(chǎn)出Bright Coat鍍鉻板。歐洲各國也都在上世紀(jì)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(jié)構(gòu)薄鋼板,但鍍鉻層很薄( < 1. 3μm) ,其工藝和鍍錫板相同。因此一般原有鍍錫生產(chǎn)線只需略加改造,加裝鍍鉻槽就可實(shí)現(xiàn)鍍錫或鍍鉻兩用。

鍍鉻板的結(jié)構(gòu)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(jī)械性能和鍍錫板一樣,但在應(yīng)用上有一些自己的特點(diǎn):

1. 成本比鍍錫板約低10 % ,外觀光澤不及鍍錫板看好。

2. 耐蝕性不及鍍錫板,鍍層薄而針孔率高,因此使用時(shí)內(nèi)外表面要上涂料。

3. 鍍鉻板附著力強(qiáng),對有機(jī)涂料的附著力比鍍錫板強(qiáng)3～6 倍。抗硫化腐蝕能力也比鍍錫板強(qiáng)。

4. 鍍鉻板不能錫焊,只能采用搭接電阻焊或粘合。

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(qiáng),一般在5000 ℃顏色和硬度均無明顯變化,至7000 ℃時(shí)才開始變軟。

二、鍍鉻板在食品制罐上應(yīng)用的主要問題

從上述了解,制約鍍鉻板在食品制罐業(yè)上應(yīng)用的技術(shù)問題主要有二:

其一是耐蝕性問題。這種問題可從鍍鉻技術(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(dāng)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,用于弱酸性食品的包裝還是適合的。這類食品市場很大,如肉、魚、禽、乳制品、蔬菜、胡蘿卜、腕豆、甜菜、土豆以及各種飲料、湯類等。如果對涂料嚴(yán)格技術(shù)保證,一些PH 在3. 7 至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。值得提出的是研究鍍鉻板的耐蝕性方面,不能停留于鉻對鐵來說有好的耐蝕保護(hù)作用的一般概念,鍍鉻板屬陰極性鍍層,不能起到電化學(xué)保護(hù)作用,孔隙率多的情況下,鋼基板和鉻層之間的合金效應(yīng)值得研究,有人在海水中試驗(yàn)鉻鋼的耐蝕性,發(fā)現(xiàn)短期(2 年內(nèi)) 浸泡,鉻對碳鋼耐蝕性有改善作用;但長期(超過2 年后) 浸泡不但無益,還加速了腐蝕。

其二是制罐工藝問題。鍍鉻板鍍層薄而韌性差,缺泛如錫一樣的沖制潤滑劑,因此沖撥工藝需要仔細(xì)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(yīng)用。此外罐身與蓋的封接亦不宜雙重卷進(jìn)工藝,否則必須進(jìn)行補(bǔ)涂。

三、鍍鉻板應(yīng)用的思想認(rèn)識(shí)問題

上述分析說明鍍鉻板在食品包裝中應(yīng)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,因此是可以值得推廣和發(fā)展的。但就我國當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)看還存在兩個(gè)屬于發(fā)展過程中的認(rèn)識(shí)問題。

其一我國鍍鉻鋼板制造業(yè)幾乎處于空白狀態(tài)。改革開放以來,我國鋼鐵工業(yè)高速發(fā)展,上世紀(jì)末我國已成為世界四大鋼鐵生產(chǎn)國,2002年鋼產(chǎn)量達(dá)1. 27 億噸。但是就其品種和質(zhì)量說,和世界發(fā)達(dá)國家比相差較大。能滿足品種和質(zhì)量需要的產(chǎn)品大約只占40 % ,有30 %的品種數(shù)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材和型材為主, 板材、管材較缺。而鋼的生產(chǎn)廠家有25 %是小企業(yè),鋼材生產(chǎn)有33 %是小企業(yè),他們設(shè)備陳舊,工藝落后,原料成份不穩(wěn)定。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)成份波動(dòng)大、性能不穩(wěn)定、成品尺寸精度不高、表面缺陷多,顯然給用戶的使用造成廢品率高。許多企業(yè)進(jìn)口了國外先進(jìn)設(shè)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,雖然每年增長很快,2002 年國產(chǎn)1903. 81 萬噸,同比增長10. 20 % ,但表現(xiàn)消費(fèi)量達(dá)3923 萬噸。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,遺憾的是大多是低擋生產(chǎn)線,產(chǎn)品只能用于干態(tài)食品包裝。要滿足罐頭、飲料包裝的高檔鍍錫板仍然也有賴于進(jìn)口。由此可見,原材料本身制約著食品包裝的發(fā)展和進(jìn)步,這涉及到我們前進(jìn)中的許多科學(xué)管理和協(xié)調(diào)發(fā)展問題。

其二我國食品罐頭企業(yè)如何認(rèn)識(shí)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、罐品銷售、相應(yīng)設(shè)備和機(jī)制均建立在鍍錫板罐頭基礎(chǔ)上,任何技術(shù)改造和革新都涉及企業(yè)的效益關(guān)問題,也關(guān)系到市場的信譽(yù)。因此鍍鉻板材的應(yīng)用對他們說是一種風(fēng)險(xiǎn),必須有科學(xué)的經(jīng)濟(jì)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(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備,是否適應(yīng)我國現(xiàn)狀,都須謹(jǐn)慎探討。

鍍鉻板(帶)主要用于光纖電纜行業(yè)，并廣泛用于食品罐頭底蓋、瓶蓋、油漆化工罐等不同用途，產(chǎn)品經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品水平。