Глава 1. Материалы для изготовления металлической тары

Для изготовления металлической тары в пищевой промышленности на предприятиях черной металлургии выпускаются в рулонах или листах следующие виды жести:

черная холоднокатаная лакированная;

белая холоднокатаная горячего лужения;

белая холоднокатаная электролитического лужения;

электролитически хромированная лакированная;

алюминированная (тонкий слой алюминия, наносимый на стальную холоднокатаную полосу в условиях глубокого вакуума).

С заводов цветной металлургии на пищевые предприятия поступают тонкий прокат алюминия и алюминиевых сплавов и лакированная алюминиевая лента.

1.1. Черная лакированная жесть

Черная (обычная) жесть — холоднокатаная отожженная дрессированная стальная полоса (ГОСТ 18178—72) толщиной от 0,18 до 0,40 мм. Для изготовления жести используется малоуглеродистая сталь марок 08 пс, 08 кп и 10 кп (ГОСТ 1050—74), разрезанная на листы или смотанная в рулоны. В цехах холодной прокатки горячекатаные полосы проходят травление, холодную прокатку, электролитическую очистку, отжиг, дрессировку и обрезку кромок. Холодную прокатку жести осуществляют с применением пальмового, хлопкового и смеси других видов растительных, а также животных масел.

Отжиг включает медленный нагрев металла до температуры рекристаллизации, выдержку при этой температуре и медленное охлаждение. Назначение этого процесса — размягчить металл и снять внутренние напряжения, возникшие в результате предшествующей обработки металла в холодном состоянии. Отжиг осуществляют в герметически закрытых камерах, заполненных инертной или слегка восстановительной атмосферой для получения чистой, неокисленной поверхности.

Дрессировка — прокатка с небольшой степенью обжатия (до 5%) стальной основы жести после отжига — придает стали соответствующую твердость и упругость (жесткость), а также требуемую степень чистоты поверхности. Процесс дрессировки выполняется на двухклетьевых дрессировочных станах. В результате дрессировки можно получить блестящую полированную или матовую поверхность.

Черная тончайшая жесть (толщиной 0,08—0,16 мм) производится на том же оборудовании по описанной выше технологии, но с применением двукратной прокатки. При этом первая прокатка осуществляется на шестиклетьевом стане до промежуточной толщины, затем следуют электролитическая очистка и отжиг в колпаковых печах. После отжига проводят вторую прокатку со степенью обжатия до 30% на двухклетьевом прокатно-дрессировочном стане. Тончайшую жесть без нанесения защитных покрытий можно использовать ограниченно.

В зависимости от назначения, состояния поверхности и физико-механических свойств черная жесть выпускается трех марок:

ЧЖ-1—черная жесть нормальной твердости;

ЧЖ-2 — черная жесть повышенной твердости;

ЧЖ-3 — черная жесть общего назначения.

Лакированию подвергают черную жесть, прошедшую подготовку поверхности в специально предназначенном для этого агрегате. Подготовка включает обезжиривание, травление и пассивацию.

Оборудование для производства черной лакированной жести состоит из двух отдельно стоящих агрегатов: агрегата подготовки поверхности и лакировочно-сушильного агрегата.

Лак на черную жесть наносят в один или два слоя гуммированными валками на специальных лакировочных машинах. Полоса со слоем лака поступает в первую сушильную печь, где в процессе сушки удаляются растворители, происходит полимеризация лака и образуется твердая пленка. При двухслойном покрытии эти операции повторяются дважды, пористость его при этом уменьшается.

Черная лакированная жесть I сорта ЖК идет главным образом на изготовление корончатых крышек, используемых при укупорке стеклянных бутылок, и на изготовление тары под сухие пищевые продукты, а также кондитерские изделия.

Толщина нанесенного с двух сторон однослойного лакового покрытия — 3—5 мкм (масса — 3—5 г на 1м² поверхности), двухслойного— 6—10 мкм. Внешнюю и внутреннюю поверхности покрывают лаком одной марки.

1.2. Белая жесть горячего лужения

Горячее лужение осуществляется при погружении листов жести в расплавленное олово. К основным узлам агрегатов горячего лужения относятся флюсовая коробка, служащая для подготовки поверхности жести перед покрытием, ванна с расплавленным оловом, ванна со смесью из хлопкового, пальмового или других масел и узел очистки от

оставшегося на поверхности жести масла.

Процесс горячего покрытия оловом ленточной жести принципиально не отличается от процесса лужения листовой жести.

Белая жесть горячего лужения применяется главным образом для изготовления консервной тары. Согласно ГОСТ 15580 70 жесть делится на два класса по толщине оловянного покрытия и на две степени твердости стальной основы.

В зависимости от состояния поверхности и дефектов формы и полос различают две марки жести:

ГЖК — горячелуженая жесть консервная,

ГЖР — горячелуженая жесть разная.

Жесть нормальной твердости (группа А) имеет в качестве основы черную жесть марки ЧЖ-1. Жесть мягкая, обладает повышенными пластическими свойствами и предназначена для изготовления цельных консервных банок методом штамповки с глубокой вытяжкой.

Жесть повышенной твердости (группа Б) имеет в качестве основы черную жесть марки ЧЖ-2. Жесть обладает кроме повышенной твердости большой жесткостью и упругостью, она предназначена в основном для изготовления сборной консервной и другой аналогичной тары с повышенной прочностью. Повышенная упругость жести исключает образование изломов (огранки) при изготовлении цилиндрических корпусов сборных консервных банок, а также предохраняет банки от вмятин при перемещении их по многочисленным транспортерам в процессе изготовления тары.

Жесть марки ГЖК имеет чистую гладкую поверхность, пригодную для нанесения лакокрасочных покрытий и литографии.

Листовая жесть выпускается только одного размера — 712x512 мм (размер 712 мм является шириной полосы). Такое ограничение связано с размерами действующего оборудования для производства горячелуженой жести.

Для листовой жести предельные отклонения по ширине листа составляют +1 мм, по длине + 4 мм. Косина листов, т. е. отклонение от перпендикулярности поперечного разреза по отношению к кромке полосы при ее разрезании на листы, не должна превышать 1,5 мм. Для листа, предназначенного для литографирования, косина не должна превышать 1 мм.

Средняя толщина покрытия олова, нанесенного с двух сторон, на жести горячего лужения, находится в следующих пределах:

Класс покрытия Толщина покрытия на каждой стороне, мкм

I 1,92 - 2,67

II 1,58 – 1,91

Пористость оловянного слоя различна и зависит от класса покрытия. Например, жесть марки ГЖК I класса покрытия не должна иметь более трех пор, II класса — более пяти пор на 1 см² поверхности.

Листовая жесть горячего лужения марки ГЖК должна иметь листы прямоугольной формы хорошо облуженные, с гладкой, непорванной и чистой поверхностью, без раковин, ржавых, масляных и флюсовых пятен, загнутых углов, трещин, пузырей. Не допускаются расслоения и незалуженные участки. Для жести марки ГЖК допускаются дефекты на листах, которые не нарушают целостности оловянного покрытия: легкая матовость, легкие отпечатки от валков лудильного аппарата, отдельные поверхностные точечные загрязнения, легкие царапины и скобки, мелкие крупинки олова, пузырьки диаметром до 2 мм, но не более трех на одном листе, рванины на кромках глубиной не более 1,5 мм, наплывы олова шириной не более 3 мм, загнутые уголки на кромках листов, но не более двух (при размерах сторон не свыше 25 мм).

Для листовой и рулонной жести шириной свыше 300 мм допускается волнистость кромок высотой не более 6 мм при ширине волны не более 30 мм. Если ширина рулона менее 300 мм, волнистость кромок допускается той же высоты, а ширина волны не должна превышать 20 мм.

Так как на металлургическом заводе при механизированной сортировке листовой жести не представляется возможным отбраковывать из жести марки ГЖК всю жесть марки ГЖР, то ГОСТ 15580—70 допускает в жести марки ГЖК не более 3,5% листов и рулонов, характеризуемых маркой ГЖР. При этом в жести ГЖР не допускаются непролуженные участки и проколы.

Механические свойства жести, важные при производстве банок, определяют путем испытания ее на вытяжку сферической лунки по методу Эриксена при диаметре пуансона 20 мм, а также перегибом ее на 90° вокруг губок радиусом 1,5 мм.