金属罐密封胶

(资料来源:《金属罐制造技术》作者:杨文亮 辛巧娟)

  密封胶的主要功用是在金属罐的双重卷边内实现密封。在金属罐使用、装卸、贮存、运输期间,甚至当卷边本身发生物理撞击时,它都能对罐头的内容物起到保护作用。
  1、金属罐密封胶的成分和作用
  金属罐密封胶的主要成分有弹性材料、矿物填料和黏性树脂,辅助成分有抗氧化剂、防腐剂、颜料、腐蚀抑制剂、黏度调节剂、表面活性剂等。
  (1)弹性材料  金属罐用密封胶的基础是橡胶(天然乳胶)。橡胶是一种弹性体或高分子聚合物,具有弹性和压缩性能。橡胶是金属罐密封胶的基础,可为其提供弹性、强度和化学抗性。
  (2)矿物填料  最重要的添加剂是矿物填料,如碳酸钙和高岭土。填料的作用包括加强聚合物、调节液体黏度、提供固化成分,在不影响重要物理性质的前提下控制成本等。
  (3)黏性树脂  天然和合成黏性树脂在金属罐密封胶中也是非常重要的。它们是低分子聚合物,功能是作为橡胶的增塑剂,可提高黏度和黏附力,增强耐水性并且有助于控制液体和固体胶膜的流变能力。
  (4)抗氧化剂  橡胶和树脂在受到氧气和热量作用时都容易发生过早退化。注胶后的罐盖在贮存和运输期间最有可能发生退化。加入抗氧化剂有助于提高密封胶的使用寿命。
  (5)防腐剂  防腐剂可防止液体密封胶和密封胶膜孳生细菌和霉菌。在大多数气候湿热的亚太地区的国家中,防腐剂是一种重要的密封胶成分。
  (6)颜料  钛******、炭墨、氧化铁等无机颜料可以为液体密封胶提供遮盖性和颜色。遮盖性和颜色可以与金属罐盖涂料形成颜色对比,从而能够观测注胶效果或用感应探头检测缺陷盖。
  (7)腐蚀抑制剂  多用于水基密封胶,目的是防止贮存和涂胶设备生锈。
  (8)黏度调节剂  采用合成或天然增稠剂来提高和稳定液体密封胶的黏度。黏度太高时,不易流过注胶喷嘴;黏度太低,则注完胶后密封胶会在盖上流动,不易成形。
  (9)表面活性剂  这是水基密封胶中的多功能成分,一般是脂肪酸盐,用于将固体材料分散到水中,降低表面张力,使密封胶能够润湿并均匀地涂在罐盖上。
  2、密封胶的基本配方
  金属罐密封胶配制的设计思路包括金属罐用途、注胶条件、机械和化学稳定性、环境条件与限制、卫生法规要求、金属罐卷边条件、口味和气味要求、注胶成本等。常用密封胶有水性密封胶和溶剂性密封胶两种。
  (1)水性密封胶  大部分水基密封胶是从一种乳剂形式的聚合物开始的,俗称乳胶。乳胶可分为天然的和合成的,总固体含量从40%到70%。乳胶和所有其它成分被放在一台高速搅拌器内进行搅拌,为了防止空气进入,这一过程通常是在真空条件下进行的。
  金属罐密封胶的固含量一般是由注胶设备的速度和工厂的干燥条件所决定的。大部分的水性密封胶都应当加热强制干燥,这样可以使胶膜在短时间内固化,获得足够的黏附力。一般情况下加热干燥过的罐盖,要放置24小时后才能使用,这样可以驱散全部的水分,使密封胶达到其最佳的物理性能。
  水性密封胶的优点:环保(无挥发性可燃性溶剂);黏度和总固体含量范围大;适合于所有的金属罐类型,且在盛装溶剂、油和压力气雾剂的金属罐时具有卓越的性能。
  水性密封胶的缺点:注胶后的罐盖必须用烘炉强制干燥;可能发生腐蚀、磨损喷嘴顶针和微生物孳生;密封胶在零摄氏度以下可能发生冻结和凝结。
  (2)溶剂性密封胶  溶剂性密封胶是将橡胶和填料粉碎后与溶剂混合而成。溶剂性密封胶一般有低固体分散体(30%~40%)和高固含量分散体(50%~60%)。固含量较低的密封胶一般用于低速注胶,高固含量密封胶则更适合于高速注胶。溶剂性密封胶适用于各种类型的食品和饮料金属罐。对于杂罐和气雾罐则不建议使用。
  溶剂性密封胶的优点:通常,溶剂性密封胶更稳定及容易注胶,注胶后的罐盖可以风干;干燥时对气温和湿度的敏感度较低;黏度随着温度而变化,但一般不会冻结或凝结。
  溶剂性密封胶的缺点:液体因含溶剂而易燃,且对人体接触有伤害;有机物挥发不利于环境保护。
  3、金属罐密封胶的选用
  选用正确的密封胶通常需要制罐企业和密封胶生产企业之间的密切合作。制罐企业应了解密封胶注胶条件、贮存、运输和密封要求,还要了解内装物的特性和要求;密封胶生产企业应根据用户的需求生产最适合的密封胶。当选用密封胶时,应考虑的事项大致如下:
  (1)要了解金属罐的使用环境和习惯对密封胶的要求。
  (2)要考虑金属罐的内装物对密封胶的要术,密封胶不能与内装物发生化学和物理反应,污染或使内装物变质。所以密封胶应符合卫生、环保等法规的要求。
  (3)金属罐的使用(杀菌)条件是选择密封胶的最重要的考虑因素。应该对密封胶的实用性进行实体测试,经过实罐试验来判别在生产和使用的条件下密封胶的性能。
  (4)密封性能是密封胶的主要性能,通过实用,确定密封胶在物理性能、胶膜量、黏度等是否能满足生产需要,既密封性能和施工性能是否合格。
  (5)密封胶的稳定性是很重要的性能,良好的稳定性使密封胶具有较长的保质期,而且在贮存、运输、使用中抗老化、抗微生物生长性能都能达到要求。


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