柳长福：镀锡板在食品饮料包装材料中的竞争优势

镀锡板在食品饮料包装材料中的竞争优势

柳长福

(武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉4300080)

摘　要:综述了目前在食品饮料行业中常用的几种包装材料,比较了这些材料在应用于食品饮料行业的优点和缺点,分析了镀锡板在食品饮料包材料中的竞争优势。关键词:镀锡板;食品饮料;包装材料

中图分类号:T G356.27 文献标识码:A 文章编号:1001-1447(2007)04-0048-03

The competition advantage of tinplate using as packaging materials

for food and drink

LIU Chang -fu

(Research and Development Centre o f WISCO .Wuhan 100083,China )

Abstract :Several co mmo nly used packaging m aterials in food and drink industry w ere reviewed in this article .Bo th adv antages and disadv antag es of these packaging materials w ere com pared .Thus the compe tition advantage of tinplate using as packaging materials

for foo d and drink w as pro po sed .

Key words :tinplate ;food and drink ;packaging mate rials 作者简介:柳长福(1953-),男,湖北人,教授级高工,主要从事电镀锡薄钢板的研究.

镀锡板是制作各种食品罐和饮料罐等包装容器的重要原材料,它具有无毒、耐腐蚀[1]、强度高、容易进行加工、成本低等优点。镀锡板在发展和应用过程中也受到低铝、玻璃制品包装材料的竞争和挑战。但从包装的价格成本及商品价值等综合考虑,镀锡板在食品饮料包装材料中具有无可比拟的竞争优势。

1　几种能与镀锡板竞争的食品饮料包装材料1.1　纸质制品包装材料

纸的价格便宜,原料来源广泛,易溶解,不易碎,便于携带。纸作为饮料包装材料主要是内面或外面与聚已烯PE 膜和铝箔复合制成纸塑铝包装容器,使之具有一定的密封性、防潮性及防水性。如人们常见的利乐包等。主要用于短期保鲜的鲜奶、酸奶和长期保鲜的牛奶饮料及果汁等。纸质包装材料可以制成袋、盒、罐、箱等容器。另外,纸制品易于腐化,既可以回收再生纸张或作植物肥料,又可以减少空气污染,净化环境。

纸类包装材料的优点是成本低、较经济、重量

轻,属绿色环保包装、无公害产生。但其耐压性和密封精度都比不上金属罐,也不能进行加热杀菌。

1.2　玻璃制品包装材料

玻璃是一种惰性材料,无毒无味。一般认为玻璃与绝大多数内容物不发生化学反应,其化学稳定性极好,并且具有光亮、透明、美观、阻隔性能好、可回收再利用等优点。其中最显著的特征是其光亮和透明,但玻璃的高度透明性对某些内容食品是不利的,为了防止有害光线对内容物的损害,通常用各种着色剂使玻璃着色。绿色、琥珀色和乳白色称为玻璃的标准三色。玻璃中的迁移物质主要是无机盐和离子,从玻璃中溶出的物质是二氧化硅。玻璃制品包装材料主要用于碳酸饮料、果汁饮料,啤酒等饮料及各种食品罐的包装材料,其优点是成本低,耐腐蚀;缺点是易破损,且比其它罐装材料重,不利于远距离的运输和搬运。由于玻璃易碎,在装运瓶内有一定压力的碳酸饮料时,遇到高温或撞击,有可能发生爆裂而对人体产生伤害。对于玻璃包装材料,主要问题是不少玻璃用砷、锑作澄清剂,这一状况有待改进。另

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Re search on Iro n &Steel Aug .2007V ol .35　No .4

外,一些企业为了增加玻璃包装材料的光泽度,有意加入铅元素,埋下了安全隐患。

1.3　塑料制品包装材料

主要用于果汁、可乐、纯净水等饮料及食用油等的包装,其优点是成本低,重量轻,易于成形加工和废品回收后循环利用。缺点是塑料中一般都存在一些对人体有害的物质[2]。如一般的塑料制品中都加入了增塑剂[3]。增塑剂的作用是让塑料变软可塑,并具有耐热和耐寒的特性。塑料制品中的增塑剂对人体是有害的,它会随着时间的推移,慢慢从塑料制品中逐渐逸出,进入空气、土壤、水源乃至食物中,逐渐积累在人体内,对人体健康形成潜在的威胁。增塑剂摄入人体后虽不会令人产生急性中毒的表现,但这并不意味着其安全,相反它缓慢的毒性对人类的危害更大。国外的研究结果显示,增塑剂可导致动物的存活率降低、体重减轻、肝肾功能下降、血液中的红细胞减少,具有导致变性和致癌性。通过动物的胚胎毒性研究还发现,它还可导致动物胚胎产生腭裂,脊椎畸形、心脏变形,眼睛缺陷、指或趾畸形、肢变形等严重后果。目前全世界年产增塑剂200万t,其中95%用作塑料;在我国年产增塑剂40多万t,约占世界总产量的1/4,生活中的增塑剂污染现象随处可见,其中以塑料袋和塑料桶的增塑剂污染最为严重。目前多数品牌的塑料桶装食用油中[4],都含有“邻苯二甲酸二丁酯”“邻苯二甲酸二辛酯”这两种增塑剂,而用镀锡板做成的桶装食用油几乎没有。

1.4　铝及其合金制品包装材料

主要是铝制两片罐,用于包装各种碳酸饮料、果汁饮料、啤酒等。优点是铝的材质较软,易于加工,其废品易于回收加工后重复利用。国内铝易拉罐的生产始于20世纪80年代,经过20余年的发展,已形成一定的制造能力,有易拉罐生产线26条,年生产能力达110多亿只左右,据预测, 2010年,全国易拉罐用铝将达到29万t。

易拉罐用铝带材要求具有良好的深冲性能、抗疲劳、抗腐蚀能力,优良的表面质量、较高的强度,足够的塑性,严格的尺寸偏差。而要达到这些质量要求,则要求材料具有合适的合金成分,良好的冶金质量,合理的结构和板形公差。同时在铝板带的生产中,其对工艺、设备水平要求较高,因此易拉罐用铝带材的生产是衡量一个国家铝加工水平的重要标志。

对我国铝板带的生产而言,与国际先进同行业企业相比,最大的差距也是在生产技术和设备方面。

(1)生产工艺和技术方面,制罐用的铝合金带材是高精度铝板带材中最具有代表性的产品,生产工艺复杂、生产工艺过程控制难度较大,同时国内已建和在建的罐装生产线自动化水平越来越高,对易拉罐用铝合金带材质量要求也越来越高。而我国生产易拉罐用铝带材所用材料的冶金质量普遍较差,直接影响到材质的变形等性能的充分发挥。

(2)生产设备方面,生产易拉罐用铝带材主要是热连轧机组和冷轧机组等大型铝加工设备,其装机水平和控制手段要求高,价格昂贵。如生产易拉罐用铝带材的美国铝业田纳西厂的热轧设备为SMS五机架热连轧,日本轻金属拥有“1+3”热连轧设备。而我国的热轧设备大多比较落后,装机水平和控制精度不高,制约了易拉罐用铝带材的大规模生产。受技术、设备水平的制约,易拉罐用铝带材国内只有少量生产,80%以上需要进口解决。

2　镀锡板

与上述材料相比,镀锡板具有很强的竞争优势。镀锡板既能做食品罐,又能做饮料罐。镀锡板无毒,耐腐蚀,强度高,成本低,加工性能和密封性能均好。与玻璃包装材料相比,镀锡板的优点是显而易见的。镀锡板清洁无毒,采用镀锡板做的食品饮料包装制品不会象塑料包装制品那样产生各种对人体有害的物质。而且镀锡板的密封性能远好于塑料制品。与铝质包装材料相比,镀锡板不仅成本低,而且镀锡板的强度高,性能稳定,除了做饮料罐外,还能用于食品罐等其它的包装材料。对于中国而来说,钢铁工业远远强于铝业,与铝罐相比,镀锡板持续降低生产成本的空间更大,有关研究结果表明,用0.18mm厚度的钢板制造的二片罐其强度仍然大于用0.29m m厚度的铝板制造的二片罐的强度。而二片铝罐减重的极限是使用0.25mm厚度的铝板[5],因此与铝材相比,镀锡板具有明显的成本优势。目前,对二片罐而言,使用镀锡板的成本比使用铝板的成本大约要低20%左右。随着钢材制造技术的不断提高,钢材的强度还会不断提高,这就意味着镀锡板的厚度还可以持续减薄。所以,与铝罐相比,用镀

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