Kovy jako obalový materiál Kovy používané pro potravinářské obaly spotřebitelské i přepravní obaly různé velikosti kovové fólie tuby plechovky konve sudy tanky kontejnery (i několik m 3 ) ocel hliník cín zinek olovo chróm 1 2 Kovy jako obalové materiály Recyklovatelnost kovů výhody výhodné mechanické vlastnosti dokonalé bariérové vlastnosti někdy výhodou i dobrá tepelná vodivost recyklovatelnost nevýhody možnost koroze působením některých náplní i vlivem atmosférických podmínek 3 4 Propustnost pro kyslík (cm³. 0,02 mm/m².den.0,1mpa) Vývoj konzervových plechovek Ø 73 mm 5 6 1964 2004
Vývoj konzervových plechovek Ø 73 mm Vývoj nápojových plechovek 1964 2004 Technologie výroby třídílné dvou i třídílné Spoj pláště pájení svaření Tloušťka plechu 0,22 mm plášť i víčko 0,13 mm plášť 0,17 mm víčko Hmotnost 65 g 42 g Uzávěr Klasické víčko FAEOE (0,18) Stohovatelnost ne ano Zpevnění, profilovaní pláště ne ano Cena / 1000 ks 210 100 7 1964 2004 8 Vývoj nápojových plechovek 12 US fl oz (355 ml) Ocel - základní fáze výroby konzervového plechu 1964 2004 Technologie výroby třídílné dvoudílné Rychlost výroby 250 ks/min 3000 ks/min Hmotnost 30 g 13 g Rozměry (mm) 65 x 131 52/65 x 131 výroba černého ocelového plechu lakování a potisk Uzávěr odtrhávací vpáčený Cena / 1000 ks 280 80 výroba bílého plechu 9 10 Černý ocelový plech válcování v tabulích nebo v pásech až na 2 mm při cca 1200 o C na konečnou tloušťku 0,16-0,25 mm válcování za studena "moření v H 2 SO 4 " odstranění oxidů Fe žíhání a řízené chladnutí (rozhoduje o mechanických vlastnostech plechu) výsledkem černý ocelový plech v tabulích i rolích černý plech nevhodný pro potravinářské obaly 11 Bílý ocelový plech z černého plechu oboustranným pocínováním cínování navazuje obvykle bezprostředně na válcování plechu použitý cín musí vyhovovat hygienickým požadavkům (max. 0,1 % Pb, 0,05 % As, 0,1 % Bi, 0,05 % Sb) způsoby nanášení cínu v roztaveném stavu elektrolyticky rovnoměrné a tenké vrstvy nanesený povlak matný nutno zahřát nad bod tání (232 o C) bílý plech již použitelný pro konzervové plechovky 12
Typická struktura bílého plechu Vývoj v konstrukci bílého ocelového plechu vrstvy od povrchu: olejový film oxidy cínu (SnO), tloušťka cca 1 nm vrstva Sn, 0,38-1,54 µm (2,8-5,6 g.m -2 ) slitina FeSn 2, 0,1 µm ocel, 0,1-0,3 mm rok průměrná tloušťka konzervových plechů průměrný nános cínu 1962 0,262 mm 15,8 g.m -2 1982 0,237 mm 9,4 g.m -2 1995 0,16-0,20 mm 2,5-6,0 g.m -2 13 14 Lakování konzervových plechů ve válcovnách nebo před výrobou plechovek lak se navaluje na tabule pryžovými válci vytvrzování ve vypalovací peci (energetická náročnost, podmiňuje dokonalé přilnutí k plechu) laky na bázi epoxidových pryskyřic (nejpoužívanější) vypalovací olejové laky na bázi přírodních pryskyřic a vysychavých olejů laky na bázi termosetových polyesterů laky na bázi fenol-formaldehydových pryskyřic obvyklá množství laku - 4-8 g.m -2 potisk se obvykle provádí současně s lakováním15 16 17 18
19 20 21 22 Chromované plechy elektrolytické pochromování ochranná vrstva kovový chrom a oxid chromitý výhody: vrstvy extremně tenké výborná přilnavost laků nízká cena nevýhody: absence anodické ochrany nelze pájet někdy námitky hygieniků - v ochranné vrstvě však chrom pouze třímocný a ten nezávadný 23 Ocelových plechy s vakuově naneseným hliníkem další možnost úspor cínu aplikace zatím bez většího významu 24
Výroba konzervových plechovek klasické třídílné plechovky dvoudílné tažené plechovky Výroba třídílných plechovek klasické plechovky z pláště a dna a víčka výchozí plech tabule - tolerance tloušťky ±0,02 mm plášť vystřihnutí z tabule - obruba rovnoběžná se směrem válcování spojení na tzv. "body-makerech" (svařování, pájení, lepení) přelakování švu vyválcování obruby k přichycení víček + tvarování pláště 25 26 Výroba třídílných plechovek Coating plant Can manufacturing technologies: 3 piece can víčka vysekávání z tabulí + profilování lisováním zahnutí okraje (umožňuje zaklesnutí za okraj pláště) nanesení těsnění usušení v peci spojení dna (víčka) a pláště naválcováním dvě fáze zaháknutí + domáčknutí spoje dříve stacionární kladky (malé výkony zavíraček) dnes stacionární plechovka moderní zařízení až 1000 plechovek. min -1 nutné seřizování kladek + kontrola tvaru uzávěru 27 Blank Sheets Lacquering Curing Forming Welding Palletizing Side stripe Necking in Flanging beading Welded manufacturing can 3 pieces Blank shearing Bottom seaming Leak testing Can manufacturing 28 plant 29 30
Schema činnosti body makeru Činnost zavíracích kladek 1. kladka 1 - přísun vystřihnutého pláště 2 - měděný drát (kontakt elektrod) 3 - svařovací elektrody 4 Cu tvoří kontaktní plochu elektrod 31 2. kladka 32 33 34 35 36
37 38 39 40 41 42
43 44 45 46 47 48
49 50 51 52 53 54
55 56