馬口鐵發(fā)展的全球趨勢：從生產(chǎn)策略到環(huán)境創(chuàng)新

馬口鐵發(fā)展的全球趨勢：從生產(chǎn)策略到環(huán)境創(chuàng)新

1. (1)全球范圍內(nèi)鍍錫板生產(chǎn)大國基本上不再新建鍍錫(包括TFS)機組，但發(fā)展中國家仍在新建生產(chǎn)線，尤其是中國，增長速度較快。TFS產(chǎn)品生產(chǎn)成本較低，可以節(jié)約稀少的錫資源，40 年來取得較大發(fā)展，現(xiàn)已趨于穩(wěn)定，中國仍在發(fā)展中。 

1. (2)在節(jié)約錫資源，發(fā)展TFS以外，鍍錫板厚度減薄是又一趨勢，二次冷軋鍍錫板(包括TFS板)得到越來越廣泛的應用。三片罐罐身已廣泛采用0.14～0.17mm厚鍍錫板，二片鋼罐所用DI材，在歐洲普遍采用0.235mm厚(330mL罐，相當于355mL的0.245mm厚),有的已經(jīng)使用0.205mmDI材330mL),0.19mm(330mL)DI材已進入試驗階段。日本TULC材已減薄到0.18mm厚(但罐身薄壁厚度為.08mm,比傳統(tǒng)的DI罐薄壁厚度要厚)。 

(3)清潔生產(chǎn)，減少對環(huán)境的污染。在北美、歐洲正進行無鉻鈍化開發(fā)研究。傳統(tǒng)的PSA鍍液，因毒性大、污染重，正在逐漸被MSA鍍液取代。馬口鐵的鈍化膜由金屬鉻和水合氧化鉻、錫的氧化物等組成。食品、飲料罐最常用的是陰極重

鉻酸鈉鈍化處理。但鉻酸鹽對環(huán)境的污染嚴重，現(xiàn)在各國都在開發(fā)一些對環(huán)境污染小的鈍化處理技術(shù)。在英國，由馬口鐵生產(chǎn)商、涂料生產(chǎn)商、制罐商和化工公司成立了一個工作小組在論證鋯、鈦、鈰的磷酸鹽，硅氣化物和一些有機涂膜的鈍化處理技術(shù)。英國Clariant公司，是電化學方面的領(lǐng)軍企業(yè)，他們研究的基礎(chǔ)化學物質(zhì)酚磺酸(PSA),由美國的馬口鐵生產(chǎn)企業(yè)采用，其基本配方有2%的游離酚，被認為是最環(huán)保的。改進后的Clariant 公司的配方(LPSR)游離酚減少到1%,二羥基二苯基砜(DDS)從1%減少到0.7%,該配方不僅是環(huán)保的而且成本也是最低的。

在歐洲的其它國家，重點則放在聚丙烯酸鹽、松香酸硅氧烷等化學物質(zhì)的論證上。在美國，論證后認為正鋯硫酸鹽(ZOS)、氟基鋯酸鹽(F-Zr)可替代鉻酸鹽。

在亞太地區(qū)，正在做氧化鈰、氧化硅酮和鈦酸鹽的混合金屬試驗，被證明最成功的是氟基鋯酸鹽。印鐵領(lǐng)域，傳統(tǒng)的溶劑型油墨正在被環(huán)保型油墨 70%的印鐵線使用，英國已達到90%。涂布用涂料，也在大力推廣健康安全的涂料。

(4)金屬廢罐的回收 發(fā)達國家對于用后的金屬罐的回收和再利用都非常重視，歐盟等頒發(fā)了有關(guān)法令，對回收目標和再循環(huán)率都有明確的規(guī)定，德國規(guī)定回收率：馬口鐵罐為70%,鋁罐為50%;英國2008年的回收目標：鋼罐為61.5%,鋁罐為35.5%;美國在1998年的回收率，鋼罐和鋁罐均已達到56%;日本在2000年的回收率，鋼罐和鋁罐均已達到80%以上。 

(5)共擠復合涂層日本ToyoKohan公司開發(fā)了馬口鐵的共擠復合涂層,ToyoKohan公司的戰(zhàn)略是用他們生產(chǎn)薄鐵的技術(shù)和制罐的合作伙伴共同研究提高Toyo Kohan公司的技術(shù)，并于1997年生產(chǎn)出了第一只TULC罐(Toyo Ultimate Can)。在1998—2001年間馬口鐵的非定向壓延 膜和雙面共擠復合涂層一起開發(fā)成功。2006年干式成型工藝的引入降低了TULC罐的成本，提高了生產(chǎn)效率，且進一步降低了對環(huán)境的影響。內(nèi)部的非定向壓延膜改善了鐵皮的拉伸性能，達到了制罐的最佳成型效果。這種薄膜在生產(chǎn)過程中只需較低的預熱溫度，對涂層壓延時的附著力和降低生產(chǎn)成本都是有效的。雙向共擠拉伸(DEC)是一次沖壓成型的極限工藝，并能在罐壁形成10ym或更薄的穩(wěn)定的薄膜。

然而，罐的生產(chǎn)周期縮短了，生產(chǎn)線的速度受到了限制，預計到2008年DEC才能達到一定的速度。用多聚物庇復的鐵皮制成的罐，能經(jīng)受住罐頭在整個運輸鏈上所遇到的沖擊和摩擦。輕便結(jié)實的罐頭包裝的循環(huán)再生率在持續(xù)增長，歐盟15國的循環(huán)再生率已達到63%,鐵包裝在減少原材料、能源消耗和環(huán)境影響方面達到了歐盟的相關(guān)法規(guī)。

orus Packagin Plus公司的多聚物庇復鐵皮(Protact)壓延技術(shù)及其發(fā)展，比較了多聚物和鐵皮的特性，兩者結(jié)合提供了安全、通用、性能良好的包裝材料。生產(chǎn)Protact鐵皮有兩種工藝：薄膜庇復工藝生產(chǎn)速度有限制，約為50～80m/min;擠出工藝，生產(chǎn)速度為100m/min,最高可達300m/min。Protact鐵皮，有不同種類的可變換的復合層，鐵皮可一面或兩面庇復，可選擇不同厚度的多聚物，可以是透明的，也可以是有色的，用戶也可以提特殊的要求，如生產(chǎn)時的張力、多聚物的附著力、可否印刷和潤滑。ICI涂料公司全球研究調(diào)查部認為，鐵皮要獲得最佳的耐腐蝕性能和食品的安全，取決于理想的涂裝系統(tǒng)的工藝配方，涂料能適應制罐的整個生產(chǎn)鏈，最終保證空罐的質(zhì)量。與傳統(tǒng)的三片罐和兩次拉伸罐(DWI)相比，一次拉伸罐的開發(fā)，要求專門的聚合物涂料，以適應強力的拉伸。隨著成型能力的增強，我們必須增強聚合物交鍵的密度，以增強罐內(nèi)壁耐腐蝕的性能。

不同的鋼基將影響涂層的表面張力，涂層和鋼基的相互作用，涂層的附著力和耐腐蝕能力也不同。在彎曲時，溫度的影響也很重要，因為溫度升高可能導致涂層的收縮和失去附著力。涂層表面濕度越均勻，需要的涂層增濕的添加物就越少，水基涂層所需的溶劑就越少。

(6)Technistan Technistan是一種新的電解生產(chǎn)馬口鐵的工藝，由美國Tehic公司開發(fā)，這項工作正在美國進行，該工藝的配方由4部分組成：錫的硫酸鹽溶液，每1L約含20g的錫金屬的濃縮液；5%濃度的硫酸；5%的Techristan TP的添加物；抗氧化劑(以避免由于使用硫酸在鐵的表面產(chǎn)生太多的沉積物)。這是Tehic公司在冷軋卷板價格上揚的情況下，尋求較低生產(chǎn)成本的新工藝，但要被市場所接受，還有一段較長的時間，還要驗證該工藝對環(huán)境的影響。