罐头食品涂料铁的选择

摘要: 所有罐头食品涂料铁，除了必须要符合国家规定的食品安全标准外，对于涂料铁的选择还必须考虑罐头内容物的种类、杀菌工艺、储存条件以及涂料铁类型马口铁规格等因素。叙述如下：一、 罐头食品的腐蚀机理： 罐 ...

所有罐头食品涂料铁，除了必须要符合国家规定的食品安全标准外，对于涂料铁的选择还必须考虑罐头内容物的种类、杀菌工艺、储存条件以及涂料铁类型马口铁规格等因素。叙述如下：

一、 罐头食品的腐蚀机理：

罐头食品的种类很多有鱼、肉、水果、蔬菜、奶制品、调味品等，它们的腐蚀因子都不尽相同，基本分为酸性腐蚀、硫性腐蚀、高脱锡量腐蚀等。这些腐蚀都属于电化学反应的原理。如是素铁罐，则在真空的密封罐情况下，由于电化学反应的作用，锡是阳极，对铁基超了保护作用，即锡先被溶解，由于锡的面积比暴露在锡层孔隙或划伤处的钢基部分的铁的面积大得多，所以，当锡在被均匀又缓慢地溶解过程中阻滞了铁被溶解的结果。这种素铁罐的食品一般都是轻微腐蚀性的果蔬罐头，大多数的罐头食品都必须使用涂料铁罐，以保证锡、铁不被严重腐蚀。鉴于在涂料铁罐中，涂膜覆盖了锡层，使锡层不能提供对铁的阳极保护。反之，有机涂膜在罐头内是呈阴极反应。因此，在涂膜的破损部位所暴露出来的锡、铁层就会被优先溶解，最终导致罐头胖听或空孔。所以，对涂料铁罐而言，其涂膜的完整性是十分重要。要保证涂膜的完整性，就必须同时考虑涂料铁的耐腐蚀性和附着力二项指标，对于不同的罐头食品内容物，就要选择不同的涂料配方、施工工艺和马口铁规格。通过科学的筛选和罐头储存实验才能获得令人满意的涂料铁品种。

二、 涂料铁的耐腐蚀性和附着力：

涂料铁的附着力和耐腐蚀性是一对矛盾的统一体，只有当二者达到最佳平衡点时，才能说这一涂料铁的质量是合格的。一般涂料铁的附着力不良现象表现在下述三个方面：

1、 在机械加工的变形过程中，如在制罐时的冲压，卷封等位置会产生涂膜有裂纹或起皮现象。

2、 在机械加工成形后的热加工过程中，如罐头在杀菌、旋盖注胶时会产生涂膜的剥落现象。

3、 在制罐产生的存储过程中，如罐头外表面生锈、内壁涂膜不耐内容物的酸或硫腐蚀，产生涂膜起皮，导致罐壁穿孔等现象。

因此，评价涂料铁的质量，必须与实际使用情况相结合。如果在实际使用中，发现涂膜剥落是在第二、三方面发生的，则必须要研究涂膜的耐腐蚀性，才能正确地判断涂膜剥落的原因，影响涂料铁质量的主要原因有：

（1）高分子涂膜的结构：

涂料在干燥前是液体，在干燥后就成为材料表面上的一层固体薄膜，这就是涂膜。涂膜的附着力是指涂膜与表面的结合力，但是涂膜的致密性却是反映涂料铁具有硬度、韧性和耐腐蚀性的一项重要因素，从涂膜结构来说，见下表：

性质 平均聚合度 高分子交联 无极性基有极性基 结晶能力

附着力 － + － + －

耐腐蚀 + + + － +

硬度 + + － + +

弹性 + － + － －

冲击强度 + － + ？ －

可知高分子涂膜结构的复杂性会影响诸多性能的表现，一般来说，涂膜的高分子聚合度越高，涂膜致密性就好，涂料铁耐腐蚀性就好，但由于聚合度高的涂膜分子间内聚力大，就降低涂膜与马口铁表面的亲合力（即增加表面能力），导致涂料铁附着力下降。

另外，涂料配方中的树脂类型也起重要作用，涂膜分子链极性基团多，是增加了涂膜和马口铁表面层的亲和力，但降低了耐腐蚀性。所以，选择树脂的品种是设计涂料配方的关键。

（2）常用的罐头食品涂料

我国自上世纪六十年代开始研制罐头食品涂料，自70年代初，停止了进口涂料铁，按当时每吨涂料铁与电素铁的差价，可节约外汇40美元/吨。目前我国常用的罐头食品涂料：

树脂类型 附着力 耐腐蚀性 主要评语

含油树脂（干性油和改性油合成树脂） 良好抗硫性差 以前用干酸性水果，因有异味被淘汰，牌号是617#环氧树脂

617#树脂加氧化锌 良好 抗硫性好 不适合酸性水果，与防粘涂料配合用于午餐肉罐头

乙烯树脂 良好 无异味，是罐头喷涂用，增强第一层涂膜的耐腐蚀性

有机溶胶 良好 一般 主要作用电阻焊接缝补涂

环氧酚醛树脂 良好 抗酸抗硫 对于番茄酱，午餐肉等罐头还不完全适用，牌号有214#、2004#为代表是目前使用最广泛的罐头食品涂料

二甲苯改性环氧树脂 良好 抗酸 可改进214涂料的附着力，牌号是XE树脂

（3）涂印工艺：

在确定了某一罐头食品的涂料配方后，在马口铁的涂印过程中，要经常注意下列影响因素：

A：马口铁镀锡层、调质度、钝化膜、表面粗糙度、油层等是否适应涂印。

B：防止涂膜有眼孔（eyeholes）缺陷。产生眼孔的原因：在涂料检验合格前提下，一般是在马口铁表面有尘埃微粒或冬天马口铁温度太低、春天马口铁表面水气都会造成涂膜与马口铁不浸润引起眼孔。

C：烘房温度的检测：每一种涂料都有特定的烘烤条件（温度—时间），如烘烤温度过低，不仅涂膜固化不完全，丧失原有的性能，而且残余的溶剂留在涂膜中会引起罐头食品有异味，最简单的检测方法：用沸水—30分钟浸泡，观察，如涂膜变色，发白就是明显地烘烤不足，如烘烤温度过高，当然涂膜发黄，易脆，无法制罐成形。因此，绝对不能忽略烘房的温度曲线。一个是横向分布（六点式测温仪），一个是纵向分布（升温区，保温区，冷却区），而这温度曲线又与烘房的涂印速度有关，当确定了速度，就决定了涂料烘房的长度。也保证了涂料在升温区的流平性，保温区的固化程度和冷却区的涂料铁堆垛。

D：涂膜厚度的控制：在涂布机能保证涂膜厚度同板差合格情况下，对涂膜的厚度控制要注意下列关系：

调节方法 厚度  薄——厚

涂布机料辊、传料辊、涂料辊三者之间的间隙小——大

辊筒的运转速度 慢——快

涂料粘度 低——高

涂膜厚度的重要性是人所共知的，涂膜厚度大，耐腐蚀性好，但附着力差。这是214番茄酱涂料最敏感的质量问题。

三、 对番茄酱涂料的探讨：

番茄酱是含红色素的高酸罐头食品，是我国重要的罐头食品。现在奥瑞金公司进军番茄酱制罐领域，是英明决策。因为马口铁的小包装番茄酱罐头是有很大的市场前景。如果在番茄酱涂料铁的质量和降低成本上再有明显的进步，则市场前景更为乐观。

建议如下：

1、 现有的214*3番茄酱涂料铁是在增加214涂膜的厚度，提高烘烤温度的方法来提高涂膜的耐腐蚀性。当然降低了214涂膜的制罐性能，这对214涂料本身来说是无法避免的事实。但经过多年的摸索和罐头试验还可以采用下属措施来提高214*3番茄酱涂料铁质量：

1） 细粗面（stone-2）马口铁加工涂料铁可改善涂膜附着力。

2） 镀铬铁代替马口铁，可大大提高涂料铁的附着力。做罐底盖和冲拨罐最适宜。

3） 当降低烘烤温度和延长烘烤时间，可改善涂膜的附着力。这一措施是根据214涂料的成膜机理来设计的，因为214涂料是热固化的环氧酚醛涂料，当烘烤温度高于210度时，是酚醛树脂自行缩聚反应为主。此时生成的214涂膜附着力就差，当烘烤温度保持200度左右时，是环氧树脂与酚醛树脂之间的缩聚反应为主。此时产生的214涂膜附着力就良好，但为了保证涂料固化安全，就必须延长烘烤时间，据经验，在烘房的保温区做到200度—20分钟是理想的烘烤条件。但这样的工艺，一般印铁厂是不接受的，因为影响生产速度，但对于生产番茄酱涂料而言，应该考虑，逐步摸索一套数据来提高214*3番茄酱涂料铁的质量。

2、 遮盖性涂料的探讨：

对于番茄酱罐涂料的要求是必须同时保持良好的抗高酸性能和附着力。在以环氧树脂为基料加入颜料和助剂等组成的遮盖性涂料可以达到上述目的。因为颜料在涂膜中能够增加涂膜的致密性，又能降低涂膜分子间的内聚力，从而保证在涂膜厚度增中的情况下同样与马口铁有良好的附着力。这样，就解决了214×3番茄酱涂料的涂膜厚度和附着力之间的矛盾。至于如何保证和提高遮盖性涂料的质量，这是另一个课题。但还有一点需说明，由于番茄酱是含浅红色印记，不一定被消费者认可。

3、 复膜铁的探讨：

复膜铁是马口铁包装行业的一个划时代产品，由于是塑料薄膜通过热粘合方式直接涂复在马口铁上形成。因此，这种复膜铁具有优异的耐腐蚀性和附着力，这是涂料铁所不能比拟的。

镀锡薄板、镀铬铁、涂料铁、塑料膜铁都可以被看作是冷轧薄钢板表面上的一层复膜（金属涂层、非金属涂层）铁。在罐头工业领域，按照罐头食品的要求和腐蚀机理，已经使用了上述不同类型的复膜铁，如：60年代，电镀锡薄板取代热浸锡薄板。70年代，以214涂料铁为代表的国产涂料铁取代了进口涂料铁。80年代，研制成功100#低铬马口铁生产蘑菇罐，是蘑菇罐头产量至今经入不衰，解决了蘑菇罐头色香味和罐壁腐蚀的矛盾。90年代，镀铬铁在金属包装上得到了广泛应用。因此，现在可以预计塑料复膜铁，特别是留空复膜铁的研制成功，将在几年内在金属包装事业上会有一个飞跃突破。

从目前了解到的信息得知：

1、 复膜铁成本比传统印铁低30%。

2、 复膜铁耐腐蚀性、耐磨性、附着力明显优于内涂外印马口铁。

3、 复膜铁已于今年批量生产，用于喷雾罐、酒盒罐、饮料罐等

来自: 中国金包网