DRD 两片罐涂料综述

金属罐是随着罐头工业的发展而兴起的。虽然从原料生产到制罐操作的整个过程,不仅工艺复杂、设备庞大,而且成本较高;但相比其他形式的包装,它具有诸多优点,例如:比玻璃容器轻便、强度高;比塑料容器的化学稳定性好,由于不燃、不碎,十分适合包装流通周期和运输线路长的商品;此外,比纸容器的刚度和强度都高,耐湿、耐温。同时,金属容器的回收利用也较好,有利于环境保护。

DRD 两片罐优势

    作为两片罐的一个主要种类,深冲罐(DRD罐)的应用日益广泛。相对于三片罐来说,DRD罐的以下优点是无法企及的,应用前景也相当广阔。

罐藏安全性好 罐身直接拉伸成型,罐内壁完整无接缝,罐身和罐盖的封合气密性高,保证了内装物的安全。

美观大方 罐身没有接缝,外表面可全面印刷,外侧光滑均匀,通体外观线条柔和、流畅,具有良好的艺术效果。

节料,效率高 罐身整体成型,不需要罐底接缝,不仅节省材料,而且对简化工艺过程,提高生产能力大有好处,成本较三片罐低。

DRD 涂料的三大类型

    当然DRD罐的质量离不开合适的镀锡(镀铬)基材、有机涂料(覆膜)、生产设备及工艺管理,下面简单讨论DRD罐涂料技术的特点。

DRD罐涂料和普通三片罐涂料的涂布方式是一样的,应用条件也基本一致。对涂料的特别要求则来自于其生产方式——由于罐身与罐底多次拉伸成型,基材上的涂层必须能够经受多次拉伸变形以保持良好的防护性能,因此DRD罐涂料相对于普通三片罐涂料的特点在于良好的耐冲击加工性。

适合DRD罐涂料要求的种类有环氧涂料、聚酯涂料、聚氯乙烯有机溶胶涂料。这三类涂料均具有良好的耐冲击加工性,从弱至强依次为环氧涂料<聚酯涂料<有机溶胶。耐化学性比较则是聚酯涂料<有机溶胶<环氧涂料。在实际使用过程中,可以根据内容物和灌装条件选择上述聚酯涂料、环氧涂料两涂两烘,或者聚酯涂料(环氧涂料)打底有机溶胶罩面的工艺,总膜厚一般控制在16克/平方米以上。

    环氧涂料 环氧涂料的树脂主要选用双酚A 和BADGE(双酚A缩水甘油醚)扩链而成,环氧当量在2500~4000g/mol的9型树脂。某些研发人员也会用环氧当量在2000~2400g/mol的7型树脂和9型树脂混合搭配使用,以调节黏度、固化性等性能。

酚醛树脂是环氧涂料首选的固化用树脂,酚醛树脂的种类较多(酚的种类、合成催化剂、工艺路线等)。在设计DRD罐用涂料时,应从良好的冲击加工性着手,由于环氧树脂的可反应基团较多,因此优先选择含有双官能团的酚合成的酚醛树脂,这样的酚醛和环氧树脂固化后的涂层交联密度才能适中,涂层才能保持良好的耐化学性和耐冲击加工性能。具体的细微性能可以根据环氧树脂和酚醛树脂的比例来调节,另外也可以加入一部分氨基树脂来调节涂料的固化和流平等性能。

    聚酯涂料 聚酯涂料的主要树脂一般选择中高分子量饱和聚酯,分子量(Mn)一般选择在1,0000~2,0000道尔顿,优先选择1,5000道尔顿以上,这个级别的聚酯柔韧性非常好,耐深冲。聚酯的Tg(玻璃化温度)点也是要关注的一个指标,数值太低容易造成涂层较软,导致涂布后出现涂覆板表面发粘、切边掉丝等弊端;太高则容易造成涂层较脆,冲击后往往会出现细小裂纹,因此需根据涂层实际加工时的整体条件谨慎选择适当的聚酯树脂。为了提高整体涂层的耐化学性,必须配合酚醛树脂(利用酚醛树脂的固化交联)。上述分子量的聚酯树脂可交联基团较少,因此在选择酚醛树脂的种类时,宜优先选择含有双官能团以上的酚所合成的酚醛树脂来配合交联,某些条件下也可以加入氨基树脂等其它固化树脂适当调节性能。另外如果选择非双酚A型的酚醛树脂,经由调配的聚酯涂料还能满足最新的国家食品安全法规无双酚A的要求。

    聚氯乙烯有机溶胶涂料 该涂料是利用聚氯乙烯粒径较细的特点,将其高速均匀分散进有机溶剂中,配合一定量的聚酯树脂或者丙烯酸树脂,再搭配酚醛、氨基等固化树脂调配而成。该款涂料烘烤固化后形成有轻微固化的半塑性涂层,既保留了聚氯乙烯材料的高耐化学性,又保留了其作为热塑性塑料材质的高拉伸加工性能,再配合上述适当的热固性树脂的交联,使塑性材料热不稳定性得到明显改善。通过调节聚氯乙烯在涂料中的比例,最终可以完美适应DRD罐的制造和后续的灌装杀菌条件。同样,在该款涂料中不使用含双酚A的原料树脂就可以做出一款适应无双酚A法规的涂料。

应用方案

    上述三款涂料是目前适用于DRD罐的主流品种,也可以根据实际要求组合使用以达到性能之间的互补。当然,在上述涂料在实际生产中,还必须加入润滑性的蜡和助剂等辅助材料。

此外,可以根据灌装内容物的需要,在上述涂料基础上加入铝银浆、钛白粉等填料调整涂料性能,一般高蛋白食品需要加入铝银浆,以起到在涂层中遮盖黑色硫化斑的作用,钛白粉等填料加入则可以进一步降低涂层孔隙,增加耐化学性。

覆膜与涂料优劣对比

    涂料和覆膜各有优势。涂料胜在灵活性高、成本低、种类多、技术成熟;覆膜铁的优势在于防护性高、无环境污染。这两种方式作为DRD罐内壁防护手段各有利弊,制罐公司可以根据实际情况来选择。

结语

    目前国内DRD罐以涂料铁居多,根据国外的发展情况来看,我国的DRD罐还有很大的空间。希望国内涂料同行保持拼搏钻研的精神,为DRD罐的发展添砖加瓦。

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