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马口铁罐内涂料的涂印标准

用马口铁制作的罐头容器,通常需要在其内表面涂印某种涂料,其目的是防止罐头内容物与罐壁相互间的化学作用和微量有害物质对内容物的污染,保护内容物的新鲜度以及原有的风味,使起头食品能在长时间内储藏、运输和销售,且不影响其食用价值。
一、涂布原理
罐罐内表面上的涂层是在锡被切割成罐体坯料之前,用滚动涂布机在锡的光滑表面上印刷适当的涂层,使其成为厚度可控的均匀涂层。涂布机可以通过自己的送料装置独立进行涂布,也可以与熨斗机形成印刷和涂布生产线。
旋转的不锈钢送料辊半浸在送料盘中,带上来的油漆通过调平辊输送到橡胶辊上。在橡胶滚筒下面是一个带有牙齿固定装置的压印平版印刷滚筒。当镀锡板运行到橡胶滚筒时,压印平版印刷滚筒在其齿内固定铁片的一端,橡胶滚筒和压印平版印刷滚筒协同推动镀锡板通过,完成涂漆。涂布厚度由送料辊、调平辊和胶辊与压印光刻滚筒的间隙控制。由于片材与片材之间有间隙,所以有少量的涂料被压印平版滚筒冲走。用刮刀将压印平版滚筒清洗干净(避免金属板背面涂上材料),将刮掉的油漆放入收纸盘,收集后通过导管回流到储物桶并回收。
罐容器边缝的焊接部分不应涂有油漆,否则罐身的毛坯在高频电阻焊接过程中容易断开边缝,造成废料罐。因此,操作人员应根据罐上的印刷区域在胶鼓上开槽。涂层由槽形橡胶鼓印在马口铁上,槽部留下的坯料是空罐的高频电阻焊接部分。
在实际操作中,我们认识到槽口尺寸应比实际焊接毛坯尺寸宽1~2毫米,这样涂漆毛坯尺寸才能满足空罐焊接的要求。
镀锡板由输送带输送至烘箱,在循环中由链条高温固化。烤箱一般分为三部分:第一部分是将铁皮预热到烘烤温度;第二部分是恒温烘烤;第三部分是将铁皮充分冷却。整个烘烤时间需要10~15min,然后用自动卸板机卸下板料,理化试验合格后再转入罐装工序。
二、工艺要求
镀锡板作为一种历史悠久的食品包装材料,其有效性是由于镀锡层的重要保护作用。涂层性能不仅应具有耐腐蚀性,而且还应具有良好的附着力、柔韧性、无毒无味。涂层在加载后必须能承受高频电阻焊和121℃高压蒸煮时的加热而不失去其性能。此外,涂层的类型和厚度必须根据罐的内容来选择。
1.涂料类型及适用性
环氧酚醛树脂涂料:该涂料应用范围最广。它对酸性食品具有良好的耐腐蚀性,使环氧树脂具有良好的粘接性和柔韧性。其烘烤温度约为200~210℃/15min,主要适用于汤、肉、鱼、水果和果汁等罐头食品,也可用于冠盖等内外表面的覆盖。这两种树脂的比例差别很大。虽然改性配方具有抗磷酸盐性能,但它降低了酚醛树脂的附着力。要盛装含硫高的食品,可以添加氧化锌和铝粉填料:防止罐内壁硫化物斑的产生。氧化锌涂料不适用于酸性食品,可导致个别绿色蔬菜变色。
丙烯酸树脂涂料:通常与二氧化钛填料混合白,柔软性好,耐硫性优异,主要用于蔬菜、汤料和含硫斑料食品的形成。打开时,罐子的内部有一个吸引人的陶瓷外观。
酚醛树脂涂层:具有良好的涂层性能和优异的耐化学品腐蚀性能。它能抵抗硫化物离子,因此不能穿透涂层,适用于肉、鱼、蔬菜、汤等。然而,镀锡板表面的粘附性较差,尤其是当涂层厚度大于3~4mm时,涂层的柔韧性较差。烘烤温度一般不超过190℃,否则涂层会穿透tin涂层的孔隙进入基体,发生热降解。(
天然存在于动植物食品中的含硫化合物。在罐头的热加工过程中,这些化合物分解产生游离的硫化物和硫化氢离子,释放出硫化氢,在罐头内部的划痕(机械损伤)上形成硫化物斑点。当硫化氢的pH值小于6时,会引起罐顶间隙中硫化铁的产生和脱落,污染罐内物质。
需要指出的是,罐头内部的硫化现象只影响罐头内部的外观,对实际食品影响不大。当消费者打开罐进行消费时,罐内的硫化点会让消费者误以为罐坏了,向相关部门投诉。因此,生产工艺人员在涂印马口铁皮时,要了解其印后的涂用,要根据罐头食品的特点,选择涂料种类。
2.涂层的涂印厚度
在食品罐内涂上涂料的主要目的之一是防止大量的锡溶解。但有些食物需要罐子里的一些锡来溶解和形成游离的锡离子,以保持罐子里食物的外观和味道。在没有游离锡离子的情况下,浅色食物往往会使深绿色蔬菜变色。在锡中的低氧状态下,锡离子和食物产生锡铬化合物,并去除食品中的硫化物。这些功能将允许罐头长期储存、销售和消费。
罐头食品需要溶解微量锡,所以罐头涂层内壁的涂层厚度一般要求在3.5~6.0g/m2之间。在该厚度范围内,涂层具有一定的孔隙率,内含物的液体通过孔隙率穿透锡表面,缓慢溶解锡,形成锡离子,延长锡的保质期。
对于酸性食品,如芦笋、水笋、花椰菜等,其包衣可采用“复合包衣层”工艺进行包衣。这些植物的蛋白质含量很高。罐装食品在加热灭菌过程中,含有硫化物的氨基鞍座分解析出更多的硫化氢,对罐壁有较强的硫化腐蚀作用。”复合涂膜即在涂膜过程中采用“三涂二干”的方法。即先在镀锡板表面涂一层环氧树脂和二甲苯树脂为基材,附着力强,塑性大底漆,经烘烤固化后,再涂环氧树脂、酚醛树脂两遍(可在第二遍涂底和覆膜后,立即改变镀锡板口位置)。所以“三涂两干”后,涂层总厚度可达10~13g/m2,使涂层密度增大,孔隙率几乎消失。该涂料不仅具有良好的附着力,而且具有良好的柔韧性和延展性,具有良好的罐装性能。
3.烘烤条件
为了获得良好的涂层质量,除了涂层本身具有抗硫、耐酸性外,烘箱的干燥条件与涂层结构的形成有着密切的关系。烘烤温度和烘烤时间取决于涂层所需的固化条件。因此,在生产过程中,操作人员必须充分了解烘箱温度与镀锡板表面温度的关系,确保印在镀锡板表面的涂料能在要求的温度和时间内固化,从而获得高质量的涂料。一般情况下,烤箱和镀锡板表面的温度差为20℃。温度差与干燥室的热容、镀锡板的规格和印刷速度密切相关。常用的测试方法是在锡板表面选择5个固定点,在其上粘贴测温纸,然后通过热烘箱将与温度测量纸贴在一起的铁片通过,要求5个测试点的最大温差在10℃以内。从纸上可以判断出烘箱温度和热量的分布,从而知道涂层是否均匀受热。
4.烘房支架
支架刮痕镀锡板表面涂层,甚至刮痕镀锡,是镀锡过程中严重的质量问题。把食物放在有划痕的容器里。划痕处的铁基暴露在罐内,并开始腐蚀。在腐蚀过程中,会产生大量的氢气,增加罐内的压力,使罐(俗称膨胀罐)变形,并将其浪费掉。支架划伤的主要原因是:
(1)铁皮在干燥室内运行时,由于热风的影响,铁皮与支架发生摩擦;
(2)链条和支架在运行中晃动,造成铁皮与支架相撞;
(3)载体长期高温焙烧,表面生锈、氧化。当涂层尚未干燥时,氧化物附着在铁皮表面,形成砂粒。
为避免和减少机械划伤痕迹,必须保持干燥机支架清洁、光亮,根据支架的使用情况定期清洗。用氢氧化钠溶液加热至80℃,自动循环冲洗,然后用清水冲洗并干燥。烤箱链条及支架平时应注意保养,保持运转平直,速度均衡。如果尺度过大,应适当减小风压。支架的规格和承载重量应与铁皮的规格重量成比例,以减小运行时的振动幅度。