容器用表面處理鋼板大致可分為以鍍錫為主的鍍錫系薄鋼板和以鍍鉻為基礎的ECCS(ElectrolyticChromium/ChromiumOxideCoatedSteel:電鍍鉻/氧化鉻涂層鋼板)等兩種(注:現(xiàn)在在日本稱為TFS,國際上一般稱為ECCS)。容器用表面處理鋼板的電鍍目前已從單獨鍍Sn或Cr改為鍍Sn/Ni系和Sn/Cr系,正在向將表面處理鋼板和樹脂薄膜進行層壓的復合材料方向發(fā)展。伴隨著這一技術的發(fā)
展,罐的制造方法也開始由焊錫罐向DRD(Draw-Redraw)罐、DI(DrawnandIroned)罐、焊接罐和采用薄膜層壓材料的薄壁化深沖罐轉變。
以往的容器用表面處理鋼板的生產是,先在制罐廠將切割的板涂覆數(shù)次和印刷,然后放在煤氣爐內烘烤數(shù)次,每次10分鐘左右。由于存在熱效率差和廢氣處理的問題,因此從70年代中期開始開發(fā)樹脂薄膜層壓鋼板。1991年開發(fā)了在ECCS上疊壓聚酯薄膜的層壓鋼板,采用張拉-深沖成形加工法制成薄膜層壓罐。與DI罐相比,薄膜層壓罐的制罐能耗低,基本不用水,基本不產生廢氣和廢淤泥等,是一種有利于環(huán)保的生產工藝。由于薄膜層壓罐能省略涂漆,因此還可以用于制造焊接罐。另外,為降低薄膜層壓鋼板的成本,因此采用樹脂擠壓機/T擠壓模直接涂覆鋼板的方法也已實用化。
鋼質罐是一種回收再利用性能好的材料,它可采用磁選回收利用,允許含有Al等夾雜物。鋼質罐的回收利用率在2000年達到了84.2%,是世界上回收利用率最高的材料。順便說一下,作為新材料――Al罐的回收利用率達到80.6%,PET瓶的回收利用率達到34.5%。
將鍍錫薄鋼板的鍍層重量2.8g/m2換算成厚度,則鍍層厚度為0.38m。在ECCS情況下,金屬Cr為14nm,水合Cr氧化物為28nm。ECCS是60年代開發(fā)的,當時涂層的厚度為10nm,是一種涂料密合性好的容器用表面處理鋼板,這一點值得特書一下。作為焊接用鋼板而開發(fā)的鍍Sn/Ni鋼板(TNS)也是一個代表例。這種鋼板通過控制表面形態(tài)的細微結構,能發(fā)揮其功能,其表面島狀形態(tài)與鍍Sn的相同。
ECCS能減少水合Cr氧化層中的硫酸根,具有良好的長時間防水密合性。在其后的研究中發(fā)現(xiàn)析出狀態(tài)的細微結構差也會產生影響。采用原子能顯微鏡(AFM)對氟化物液和硫酸液析出狀態(tài)進行了比較可知,采用氟化物液制造的ECCS的比表面積大,且條帶狀析出物多,因此有助于提高密合性。(青山)