以马口铁为材料的食品罐主要有三片饮料罐、食品罐头及饼干类、茶类干品罐等。食品罐的防腐蚀能力直接影响内容物的品质和保存期限,但内容物种类繁多,存储要求各异,给食品罐生产厂家提出了新的课题。了解掌握食品罐防腐蚀的基本知识,对印铁制罐企业的生产有着现实的指导意义。
一、食品罐防腐蚀的目的1. 抗硫蚀
对于包装禽、畜、水产等富含蛋白质的食品的马口铁食品罐来说,由于在制罐加工、罐装、储存过程中,蛋白质受热分解很容易导致硫化腐蚀,严重的可以形成硫化斑和硫化铁,使内容物变质报废,因此,这类食品罐必须具备抗硫能力。
2. 抗酸蚀
用于包装酸性较强的水果、蕃茄、黄瓜等蔬果类内容物的食品罐,应防止酸性物质对马口铁的还原腐蚀。因此,此类食品罐必须具备抗酸能力。
3. 抗溶液腐蚀
对于一般的含液态物质的内容物,除考虑抗酸、抗硫外,还应防止溶液的浸泡腐蚀。因此,此类食品罐必须具备抗溶液腐蚀的能力。
4. 抗锈蚀
罐装食品在保质期内,马口铁时刻都在经受着氧化锈蚀的考验,因此,食品罐必须具备抗锈蚀能力。
5. 其他特殊要求
对于含酒精类成分的内容物,如白酒等,不能用一般的防腐手段来操作,而要以一定的工艺来消除防腐层空隙,防止铁离子析出而影响酒的特定风味。
一些午餐肉和鱼类罐头,在防腐蚀的同时尚需添加防粘剂,使内容物很容易与防腐涂层脱离。
针对上述因素,在印铁制罐生产中,必须对内容物的各种特性全面掌握,在空罐使用前做相关的检测试验,以保证产品质量。
二、食品罐涂料铁防腐蚀性能的检测方法
在众多的防腐涂料中,以环氧酚醛树脂为主型的涂料具有附着力好、耐冲击、耐焊锡热以及抗硫抗酸性能优良等特点,被广泛作为一般饮料罐的防腐涂料。本文对防腐涂层的有关讨论,如无特定说明,均指环氧酚醛树脂型涂层。下面首先谈谈环氧酚醛树脂型涂料铁防腐蚀性能的几个检测方法。
1. 抗酸性检验
裁切100mm×25mm的涂料铁试片若干,每片折叠成间距为0.3mm的方块。放入一定浓度的醋酸溶液中(涂膜的干膜为10~12g/m2的涂料铁,测试液浓度为5%;干膜为6~8g/m2的涂料铁,测试液浓度为3% )。密封后放入高压容器内,在1mpa的压力下(温度为121℃)持续30分钟,而后冷却,取出试片,观察涂膜面,若无变色、泛白、脱膜现象,即为抗酸性合格。反之,抗酸性能未通过,需要在工艺上加以调整。
2. 抗硫性检验
裁切100mm×25mm的试片若干,每片折叠成间距为0.3mm的方块,放入浓度为1%的硫化钠溶液中,并用乳酸调节测试液的ph值为5.5~6.0。密封后放入高压容器内,在1mpa的压力下(温度为121℃)持续30分钟,而后冷却,取出试片,观察涂膜面,若无明显硫斑、无脱膜,即为抗硫性合格。反之,抗硫性能未通过,需要在工艺上加以调整。
3. 耐蚀能力测试
裁切50mm×50mm的试片若干,按下列操作进行。
⑴ 配制腐蚀液:柠檬酸50g、硝酸钠137g、维生素c 500g(均为分析纯),加蒸馏水至1000ml。
⑵ 腐蚀:在试片的背面(即马口铁光面)焊上导线,并用蜂蜡连裁切边角一起封固(目的是在阳极腐蚀时,使电流只能从涂膜面通过)。而后将试片放进上述腐蚀液中,以ф4mm×10mm的不锈钢为阴极、试片为阳极,在15v直流电压下对涂膜面进行阳极腐蚀,1小时后取出,以受腐蚀情况评级。
0级——完全无腐蚀斑。
1级——至多有10个最长为1mm的小斑和5个最长为2mm的斑痕。
2级——至多有30个最长为1mm的小斑和10个最长为2mm的斑痕。
3级——有数量不多但分布较广的中小斑痕。
4级——有分布较广、较密的中小斑和1~3个直径在4mm以上的大斑。
⑶使用要求:涂膜干膜为10~12g/m2的涂料铁,耐蚀力应不低于1级;涂膜干膜为6~8g/m2的涂料铁,耐蚀力应不低于3级。否则视为不合格。
4. 抗锈蚀性测试
将测试样张浸入5%的硫酸铜溶液中,30分钟后取出,涂膜面无腐蚀点即为合格。
5. 其他测试
除以上测试内容外,在特殊的情况下还可以做透过率和孔性测试,主要目的是检测防腐涂层的致密程度。其测试原理与耐蚀能力测试相似,但在实际生产中并不多用,有兴趣的读者可参考有关技术资料。
(待续)