Производство жестяной тары

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ Разраб. Хоменко К. В Провер. Реценз. Н. Контр. Утверд. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Лит. Листов ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

TECHNOLOGICAL PART

3.1 Технологическая характеристика сырья

3.1.1 Общий химический состав

Для производства сборных банок необходимы белая жесть, уп­лотняющий материал, припой, паяльная жидкость (флокс) и флюс. При производстве штампованных банок требуются жесть, уплотняющий материал и материал для смазки жести перед штамповкой. Для штампованных банок и других видов консервной тары используют алюминий, его сплавы и другие материалы.

Белая жесть — это тонкая малоуглеродистая сталь, покрытая с обеих сторон оловом. По способу производства проката стали жесть бывает горячекатаная и холоднокатаная, а по способу по­крытия оловом — жесть горячего и электролитического лужения. Жесть выпускается листовая (карточная) или рулонная.

Холоднокатанная жесть, отличаясь от горячекатаной стали меньшим коли­чеством примесей и гладкостью поверхности, является лучшей основой для нанесения олова и дает более коррозионностойкий материал.

Холоднокатаную белую жесть изготовляют из низкоуглеро­дистой стали марки 08кп по ГОСТ 1050—60, имеющей следую­щий химический состав (в %):

углерод—0,09;

Марганец — 0,43;

Кремний — следы; фосфор и сера — 0,03.

Белая жесть (горячего и электролити­ческого лужения) в зависимости от

Назначения и состояния по­верхности делится на две марки: ЖК — консервная, предназна­ченная для изготовления консервной и других видов пищевой тары,

ЖР-жесть разная, применяемая для изготовления некоторых видов пищевой тары и тары для химической и других отраслей промышленности.

В зависимости от номинальной толщины покрытия оловом жесть электролитического лужения делится на три класса: I класс — толщина покрытия 1,15 мкм, что соответствует массе покрытия с двух сторон 16,8 г/м2; II класс — соответственно 0,77 мкм и 11,2 г/м2; III класс —0,40 мкм и 5,9 г/м2.

Химический состав алюминия (ГОСТ 11069—64), который используется для пищевой тары, приведен в табл. 3.1.

Таблица 3.1- Химический свойства алюминия.

При производстве пищевой тары могут также найти примене­ние деформируемые алюминиевые сплавы (ГОСТ 4784—65) ти­па АДО, АДОО, АМц и АМг2.

Для герметизации жестяной и укупорки стеклянной тары применяются преимущественно уплотнительные пленки (проклад­ки) различных типов, получаемые из полимерных дисперсий.

В жестянобаночном производстве используют для этой цели водно-аммиачную пасту, представляющую собой коллоидно-дис­персную систему, основным компонентом которой является нату­ральный или синтетический латекс (например, СКС-30 П; СКС-50 П). Уплотнительные пасты изготовляют также на основе других

Полимеров (поливинилхлорида, эпоксидных смол и др.).

Перед наложением на крышки паста представляет собой гу­стую вязкую жидкость. Плотный остаток пасты должен составлять 40—49%, вязкость по вискозиметру Светлова не менее 60 с, содержание аммиака 1%. Консистенция и состав пасты, однородные, она должна быть ярко окрашена безвредной пище­вой краской.

Пасту разливают по полю крышки равномерным слоем. Пос­ле высушивания при 80—90° С, продолжающегося в туннельной или вертикальной роторной сушилке 12—18 мин, пленка должна' быть однородной, без пузырьков и пробелов. Перед закатывани-ем банок содержание влаги в уплотняющей пленке должно быть не более 2%.

Паста должна хорошо растекаться по жести и прилипать к ней. При хранении в жидком виде при температуре не ниже 10° С она сохраняет первоначальные свойства в течение года. Высушенная пленка пасты должна быть прочно связана с же­стью, не изменяясь выдерживать в течение 2 ч температуру сте­рилизации 120° С. Она должна быть стойкой в течение длитель­ного срока хранения консервов.

При определении сухого остатка 3—5 г пасты взвешивают с точностью до 1 мг и высушивают при температуре 105° С до постоянной массы

Т

Аблица 3.2.- Химический состав паст

Для пропайки продольного шва сборных банок применяют оловянно-свинцовый сплав (припой). Ввиду дефицитности и высокой стоимости олова разрабаты­ваются способы применения новых видов припоев с низким со­держанием олова и обладающих достаточно высокими физико-механическими свойствами. Такими припоями являются, напри­мер, припои ПОССу 5-1 и ПОССу 4-6. При этом возникают трудности, связанные с повышенной тугоплавкостью малооловя-нистых припоев. Перечисленные оловянно-свинцовые припои по химическому составу должны отвечать требо­ваниям, указанным в табл. 3.2.

Качество паяемого шва во многом зависит от химического состава припоя. Так, например, наличие в припое ПОС 40, сурьмы до 2% увеличивает прочность паяного шва, однако значительно ухудшает смачивающую способность припоя, увеличивает твердость и хрупкость и может привести к нарушению герметичности шва. По-видимому, поэтому за рубежом, например в США и Англии, в аналогичных припоях, содержащих 39-40% олова, находится сурьмы до 0,5%. ГОСТом 1499-54 также предусматривается возможность поставки припоя ПОС 40, содержащего сурьмы до 0,25%.

Таблица 3.2

-Химический состав припоев

Наличие в припое примесей меди, цинка, железа загрязняет его, увеличивает температуру пайки и ухудшает свойства припоя. Припой, находясь длительное время в паяльной ванне корпусообразующего агрегата, загрязняется также частицами шлака, сгоревшего жидкого флюса, остатков лака, которые могут попасть на паяльный вал.

Для очистки припоя в паяльной ванне от различного рода загрязнений и для предохранения поверхности расплавленного припоя от окисления, а также обеспечения чистоты паяльного вала и нормального его залуживания применяют хлористый цинк преимущественно в виде концентрированного раствора или же хлористый цинк-аммоний (смесь порошков хлористого цинка — 75% и хлористого аммония).

При добавлении к хлористому цинку нашатыря создается легкоплавкая смесь (температура плавления смеси 175° С, а температура плавления припоя ПОС 40 183°С). Такая смесь в виде порошка загружается в паяльную ванну, плавится и покрывает зеркало припоя, и загрязненный припой удаляется с поверхности. Применение смеси порошков способствует уменьшению коррозии металлических частей корпусообразующего агрегата.

Флюс (паяльная жидкость, флокс) предназначен для очистки поверхности жести от окислов жировых загрязнений, для пре­дохранения расплавленного припоя от окисления, так как нали­чие окисных пленок снижает поверхностное натяжение металла на границе жесть—жидкий припой и ухудшает растекание при­поя и его проникновение во внутрь шва.

Флюс не должен вызывать коррозию шва и химически взаимо­действовать с припоем; он должен вытесняться жидким припоем с поверхности шва. Фактор коррозии жести особенно важен для консервной тары, предназначенной для

длительного хранения, поэтому флюсы должны легко и полностью удаляться на воздухе (промывкой водой или рстворами) с поверхности жести.

Широко применяются в качестве флюсов смолы (содержание канифоли 11 —16%), растворимые в спирте или в бензине марки Б-70. Такие флюсы при температуре цеха не активны, а при тем­пературах пайки хорошо взаимодействуют с поверхностью жести. В качестве активных растворителей для флюса применяются хлористый аммоний и полиэтиленгликоль (с молекулярным весом 200), который хорошо растворяет смолы. Остатки флюса на полиэтиленгликоле хорошо растворяются в воде.

При изготовлении банок из жести электролитического лужения удовлетворительные результаты получены при применении при­поя ПОССу 40-2 и флюсов следующего состава:

А) канифоль (16%), олеиновая кислота (10%), остальное спирт этиловый;

Б) янтарная кислота (2—3%) и спирт этиловый (97—98%).

Таблица 3.3.- Химические свойства смазок

Смазки подбираются в зависимости от вида штампуемого ме­талла (белая жесть, алюминий, хромированная жесть) и его тол­щины. Чем тоньше штампуемый матери

Ал, тем большее значение имеют состояние поверхности и качество смазки как факторы, снижающие силы трения.