涂料铁的耐腐蚀性和附着力
取自 食品百科全书
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 良好 抗硫性差 以前用干酸性水果,因有异味被淘汰,牌号617#环氧树脂
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
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。