镀铬薄钢板简称镀铬板,系无锡钢板,是由于金属锡资源少、成本偏高的情况而研制的新型制罐材料。美国、欧洲和日本都有越来越多的应用,取代部分镀锡板用材。我国的应用相对较少,这需要对这种材料正确认识,从技术上、思想上作些分析。
一、镀铬板的发展与特点
铬是一种坚硬、带银白色光泽的金属,硬度、耐磨性、基体结合性都很好,耐热性也较高。早在上世纪20 年代镀铬工艺用于工业生产,美国于1940 年开始研究镀铬板,先后用铬酸进行化学处理和电解铬酸处理,并转入大量生产。日本1955 年以来后起居上,研究铬酸钝化方法,取得许多成果。例如东洋钢板公司的海特普(Hitop) 镀铬板,1961 年进入工业化生产;富士制铁所相继也生产出坎苏珀(Con Cupper) 镀铬板;1972 年日本钢管(株) 生产出Bright Coat镀铬板。欧洲各国也都在上世纪70 年代相继生产镀铬板。
镀铬板采用的原板和镀锡板是一样的,都是低碳结构薄钢板,但镀铬层很薄( < 1. 3μm) ,其工艺和镀锡板相同。因此一般原有镀锡生产线只需略加改造,加装镀铬槽就可实现镀锡或镀铬两用。
镀铬板的结构有四层:钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜。由于基板相同,机械性能和镀锡板一样,但在应用上有一些自己的特点:
1. 成本比镀锡板约低10 % ,外观光泽不及镀锡板看好。
2. 耐蚀性不及镀锡板,镀层薄而针孔率高,因此使用时内外表面要上涂料。
3. 镀铬板附着力强,对有机涂料的附着力比镀锡板强3～6 倍。抗硫化腐蚀能力也比镀锡板强。
4. 镀铬板不能锡焊,只能采用搭接电阻焊或粘合。
5. 镀层薄而韧性差,制罐易破裂,因而不宜冲拨罐,可用于深冲罐。
6. 镀铬板耐高温性强,一般在5000 ℃颜色和硬度均无明显变化,至7000 ℃时才开始变软。
二、镀铬板在食品制罐上应用的主要问题
从上述了解,制约镀铬板在食品制罐业上应用的技术问题主要有二:
其一是耐蚀性问题。这种问题可从镀铬技术的改进和镀后涂料的改进去研究。提醒注意的是任何技术上的改进都要考虑成本,才能保持镀铬板的优势。就当前而言,镀铬板耐蚀性虽比不上镀锡板,却也有一定的耐蚀性,用于弱酸性食品的包装还是适合的。这类食品市场很大,如肉、鱼、禽、乳制品、蔬菜、胡萝卜、腕豆、甜菜、土豆以及各种饮料、汤类等。如果对涂料严格技术保证,一些PH 在3. 7 至4. 5 的酸性食物也是可以用镀铬板包装的,如水果、泡菜等之类。值得提出的是研究镀铬板的耐蚀性方面,不能停留于铬对铁来说有好的耐蚀保护作用的一般概念,镀铬板属阴极性镀层,不能起到电化学保护作用,孔隙率多的情况下,钢基板和铬层之间的合金效应值得研究,有人在海水中试验铬钢的耐蚀性,发现短期(2 年内) 浸泡,铬对碳钢耐蚀性有改善作用;但长期(超过2 年后) 浸泡不但无益,还加速了腐蚀。
其二是制罐工艺问题。镀铬板镀层薄而韧性差,缺泛如锡一样的冲制润滑剂,因此冲拨工艺需要仔细研究。就目前看,用于二片罐采用深冲工艺还是可行的。由于不能锡焊,制作三片罐时,必须采用熔焊或粘合。如果采用镀锡板镀铬板组合使用,罐身用镀锡板,罐底盖用镀铬板亦是一种应用。此外罐身与盖的封接亦不宜双重卷进工艺,否则必须进行补涂。
三、镀铬板应用的思想认识问题
上述分析说明镀铬板在食品包装中应用虽有其局限性,却也有其特点和优势,有比较广阔的市场,因此是可以值得推广和发展的。但就我国当前的现实看还存在两个属于发展过程中的认识问题。
其一我国镀铬钢板制造业几乎处于空白状态。改革开放以来,我国钢铁工业高速发展,上世纪末我国已成为世界四大钢铁生产国,2002年钢产量达1. 27 亿吨。但是就其品种和质量说,和世界发达国家比相差较大。能满足品种和质量需要的产品大约只占40 % ,有30 %的品种数量不够,20 %的品种质量不行,10 %的品种不能生产。实际上我国钢材品种以线材和型材为主, 板材、管材较缺。而钢的生产厂家有25 %是小企业,钢材生产有33 %是小企业,他们设备陈旧,工艺落后,原料成份不稳定。大型企业也面临体制改革和技术更新改造时期。因此,整体看我国钢材质量差距仍较大、化学成份波动大、性能不稳定、成品尺寸精度不高、表面缺陷多,显然给用户的使用造成废品率高。许多企业进口了国外先进设备,但由于国产原材料不适用,还要进口材料。从薄钢板材料看,虽然每年增长很快,2002 年国产1903. 81 万吨,同比增长10. 20 % ,但表现消费量达3923 万吨。因此,薄钢板材在我国缺口非常大。可以想象,在这种背景下,包装行业想使用镀铬钢板,只能依靠进口。值得提出的是,目前我国镀锡板的生产能力有富余,遗憾的是大多是低挡生产线,产品只能用于干态食品包装。要满足罐头、饮料包装的高档镀锡板仍然也有赖于进口。由此可见,原材料本身制约着食品包装的发展和进步,这涉及到我们前进中的许多科学管理和协调发展问题。
其二我国食品罐头企业如何认识他们的包装容器。目前食品罐头加工企业以使用镀锡板为主,他们的食品工艺、罐品销售、相应设备和机制均建立在镀锡板罐头基础上,任何技术改造和革新都涉及企业的效益关问题,也关系到市场的信誉。因此镀铬板材的应用对他们说是一种风险,必须有科学的经济分析,可靠的条件保证,加上有改革精神的企业家,才有胆略一试。国外有现成的经验、设备,是否适应我国现状,都须谨慎探讨。
江苏大洋科技有限公司主产品高精度超薄特宽冷轧钢带经镀铬处理后可以成为光纤电缆内部专门用于屏蔽的镀铬钢带，替代了现有作为屏蔽材料的铝带覆膜，具有更好的屏蔽效果。
镀铬板（带）主要用于光纤电缆行业，并广泛用于食品罐头底盖、瓶盖、油漆化工罐等不同用途，产品经权威机构检测达到进口产品水平。(end)
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