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提高国际标准话语权,我国将首次制定食品级覆膜铁、铝检测标准_拜恩检测-专业第三方检测机构

发表时间:2021-08-25   来源:

食品容器用覆膜铁、覆膜铝主要是用于罐头、饮料、奶粉等产品的容器包装。虽然我国制造覆膜铁的企业近千家,但是这些企业的生产工艺大部分采用胶粘法,无法满足食品容器食品安全及杀菌性能要求,所以真正能适用于食品容器覆膜铁制造企业大约也就七八家。作为食品包装材料,覆膜铁、覆膜铝的质量安全自然要得到保证。我国属于食品金属容器生产和使用大国,制定属于我国的食品容器用覆膜铁、覆膜铝标准体系,可以大大提高我国在罐头领域及相关产业的国际标准话语权,于是国标委决定牵头首次制定食品容器用覆膜铁、覆膜铝检测标准。

薄膜

虽然标准尚未发布,但是为了方便大家及时掌握相关检测项目要求,我们下面就一些食品容器用覆膜铁、覆膜铝关键检测指标介绍一下。目前国内用于食品容器用覆膜铁、覆膜铝采用的薄膜主要为双向拉伸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。聚丙烯薄膜也具有技术可行性,应用相对较少。厂家为了保证稳定的附着性,覆膜铁基板主要采用冷轧电镀铬薄钢板,部分覆膜铁基板为了满足颜色要求或者三片罐罐身焊接要求,也会采用电镀锡薄钢板。对于需要进行表面处理要求的材料,一般会采用符合相应的食品安全国家标准的润滑剂(油、蜡)。具体参考执行标准如下:

GB/T 16958 包装用双向拉伸聚酯薄膜;

GB/T 10003 普通用途双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜

GB/T 24180 冷轧电镀铬钢板及钢带

GB/T 2520 冷轧电镀锡钢板及钢带。

覆膜铝罐头容器

覆膜铁、覆膜铝的尺寸检测项目主要分为厚度、宽度、长度及钢卷的内径。覆膜铁的厚度以基板厚度表示,厚度允许误差及薄边要求同样按照基板的要求,检测参考相应国家标准 GB/T24180 冷轧电镀铬钢板及钢带。宽度、长度、钢卷内径、外形的要求虽然也与GB/T 24180 要求在数值上一致,但是覆膜铁并非镀铬铁,而且这些内容与覆膜及裁剪过程也有一定的关系,因此需要各自单独检测。外形要求检测包括脱方度、镰刀弯、不平度、边浪、中浪、翘曲、毛刺、花边板。重量及允许偏差应符合 GB/T 708 冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差的要求。收设备能力及工艺条件限制,某些客户对于覆膜铁尺寸方面有更高的要求时,供需双方可协商。覆膜铝产品参考了覆膜铁对尺寸、外形和重量要求进行了规定。

 

外观质量检测项目要求分为了基本要求、焊缝及膜接头要求、带缺陷交付的要求。基本要求中所提到的表面缺陷容易辨识。由于焊缝与基板的厚度差导致附近工艺不稳定段,通常需要剔除,并且焊缝本身容易导致制盖、制罐模具的损伤,因此,虽然允许钢带带缺陷交货,但是钢带中应无焊缝。膜接头数量较多时,严重影响到下游的生产效率,对钢带交付的覆膜铁中限制膜接头数量不超过 3 个。基板钢带本身会存在一定比例的缺陷,在此以外,要限定因覆膜产生的缺陷比例。

覆膜铁罐头容器

 

对于覆膜铁、覆膜铝的理化性能,我们可以检测膜缩进量、膜厚及允许偏差、耐蒸煮性、抗酸性

抗硫性、抗盐性、抗冲击性、附着力、相容性等关键指标。具体要求如下:

 

1.膜缩进量

膜缩进量允许范围的确定主要根据覆膜设备能力及工艺水平确定。采用热贴合或者胶粘法覆膜时,由于薄膜宽度与基板宽度存在偏差、加热后薄膜会发生收缩、输送过程中基板或薄膜位置的波动,会出现覆膜后薄膜宽度大于或者小于基板宽度的现象。当边部薄膜超多基板过多时(>2.0mm),容易导致覆膜铁外形方面的缺陷(翘曲、边浪等),也会出现边部膜丝膜屑的产生。对于经常采用涂料铁作为原料的厂家,从涂料铁切换为覆膜铁,当边部薄膜未覆盖基板(露铁)较多时(<-2.0mm),制盖制罐可能出现边部罐盖露铁的缺陷,在实际应用过程中,通常会存在边部余料,露铁量小于边部余料时便不影响应用。如果难以满足现有膜缩进量允许范围-2.0mm~+2.0mm 的规定,可通过增加基板的宽度解决(会降低材料利用率)。

 

2.膜厚及允许偏差

基板表面存在一定的粗糙度,覆膜后,膜层一部分嵌入到基板表层,实际厚度不易测量准确。因此,膜厚以覆膜前薄膜的厚度(单位μm)表示,根据供需双方协商确定。膜厚允许偏差为±5%,试验方法见 GB/T 6672 塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法。在约定膜厚后,覆膜前后膜层厚度的变化通常不会影响到加工性能,其它抗性方面的产生的要求可通过抗冲击性、附着力、耐蒸煮等性能要求另行规定。

 

3.耐蒸煮性

部分材料经过加工成形为包装容器,灌装食品后需要经过蒸煮杀菌过程。因此对材料本身提出耐蒸煮性的要求。目前国内覆膜铁材料大部分采用改性 PET薄膜,而该类型的薄膜覆膜(加热熔融贴合+冷却)后,膜层中非结晶体和结晶体共存。经过杀菌加热后,非晶体向结晶体转变,在色相上会有一定的变化。尤其当受热不均匀,不同区域的结晶速率差异较大时,会出现明显的结晶斑。因此,对于有蒸煮杀菌要求时,需要选择合适的薄膜,或者对覆膜铁材料进行预先的处理,避免结晶斑的产生。当膜层有针孔,并且附着力不良时,蒸煮后可能出现气泡、脱落、腐蚀的问题。无耐蒸煮性要求的产品,此项指标不做要求。

 

4.抗酸性

PET、PP 等薄膜本身具有良好的抗酸性,不会与酸发生反应。但是部分类型的酸分子在加热过程中会穿透薄膜分子间隙,与基板发生反应(例如 PET 覆膜铁采用 3%乙酸蒸煮后的腐蚀现象)。经过长期的应用总结,对于采用柠檬酸调节PH 值的内容物,覆膜铁能体现出优良的耐蚀性。满足 2%柠檬酸作为覆膜铁抗酸性的基本要求。当内容物中含有其它类型的酸时,建议进行相容性试验。类似于耐蒸煮性要求,如果覆膜铁膜层存在针孔露铁、附着力不良等性能缺陷,抗酸试验后会出现气泡、脱落、腐蚀等现象,属于杜绝发生的范围。无抗酸性要求的产品,此项指标不做要求。

 

5.抗硫性

采用半胱氨酸盐酸溶液,经抗硫试验后覆膜面无气泡、无脱落、无泛白、无腐蚀。无抗硫性要求的产品,此项指标不做要求。

 

6.抗盐性

采用 3%NaCl 溶液,经抗盐试验后覆膜面无气泡、无脱落、无泛白、无腐蚀。无抗盐性要求的产品,此项指标不做要求。

 

7.耐蚀力

经电解腐蚀试验,可以直观看出膜层表面是否存在针孔露铁、划伤露铁的缺陷。涂料铁产品的露铁缺陷可以通过涂膜完整性的缺陷电流值进行判定,但是覆膜铁材料采用涂膜完整性试验时,缺陷电流值及时很小(<1mA),覆膜铁表面也已经存在有风险的露铁点,需要采用更为严格的检验方式,因此将耐蚀力要求及试验方法作为检验方式。由于薄膜加工、基板表面粗糙均匀度、基板表面杂质、覆膜过程中的杂质等种种影响因素,无法决定保证覆膜铁膜层不存在任何的露铁点。经长期应用经验,耐蚀力满足下表 1 级要求时,覆膜铁在实际应用中可以满足耐蚀性的要求。

耐蚀力要求

8.抗冲击性

该指标用于判断在经过冲压、拉伸等加工变形后,覆膜铁材料是否保持膜层完整性及仍具有一定的耐腐蚀性能。基板的厚度越薄、硬度越高,冲击后基板冲裂的概率越大,根据不同厚度规定落锤高度,见下表。

抗冲击性表

热塑性薄膜(PET、PP 等)经过印涂固化某个区间温度的烘烤后,会发生脆化,其抗冲击性有明显的降低(冲击后膜层产生裂纹概率增加),并且该过程不可逆,抗冲击性不良的材料不易通过其它工艺弥补该性能缺陷。覆膜铁材料的覆膜工艺参数设置对后续的耐烘烤性会产生影响,在确定材料用途后,覆膜工艺方可对应设置。对于可印刷(或其它加工变形前需要经过烘烤工序)材料,测试前应经过热处理。热处理条件应不低于实际烘烤条件。

 

9.附着力

样片经过井字刻线,通过杯突及蒸煮观察是否剥离,判断覆膜铁膜层与基板的附着力是否合格。

当覆膜铁用于不可印刷高变形量产品时,要求杯突高度要求不低于 6mm,如果附着力无法满足该杯突高度下无剥离的要求,易开盖(EOE)内刻线耐蚀性、深冲 DRD 罐膜层耐冲拔性能会存在一定的风险。对于可印刷的高变形量产品,目前在冲拔罐产品上有所应用,但是,材料经过印涂烘烤,再经过加工变形后膜层与基板的附着力会明显下降,无法确保材料经过热处理再满足 6mm 杯突试验的要求,只能通过制罐后的工艺优化提高产品的性能。杯突高度 3mm 的程度下

膜层与基板发生剥离,说明附着力不良,对后续高变形量的加工成形及产品的性能稳定性会产生较大的影响。

对于低变形量用途的材料,无论是否需要经过烘烤,3mm 杯突高度下杀菌无剥离,基本均可以满足实际应用要求。此外,当采用二次冷轧薄钢板作为覆膜铁基板时,杯突高度超过 3mm,易出现杯突冲裂的问题,因此杯突高度不易过分要求。

 

10.相容性

当覆膜铁材料所采用的原材料、覆膜工艺发生变化,或者用途(罐盖型号、尺寸、内容物、杀菌方式等)发生变化,建议均要进行相容性测试。

覆膜容器盖

 

以上便是国标委对食品容器用覆膜铁、覆膜铝检测提出的要求。统一质量要求,对国内的覆膜铁覆膜铝行业的发展方面起着重要作用。想要推进覆膜铁生产制造企业质量控制水平,让更多的企业参与到食品包装容器的生产,保证罐头领域的安全性,就需要制定一部完善的食品容器用覆膜铁、覆膜铝标准,对覆膜铁行业进一步规范。

 

 

 

 

 

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