☆ 铁与膜的重生 ☆ 覆膜铁，离不开铁和膜，好的基板及膜材，对覆膜铁成品的质量至关重要。从微观的分子结构，到宏观的表面处理，不仅要经历冰与火的锻造，而且还要经历化学与物理的奇妙转换。
今天出场的两位大咖：
奥瑞金包装股份有限公司上虞分公司副总经理 李众
广南（集团）有限公司董事总经理 何锦州
下期出场大咖:
树业环保科技股份有限公司薄膜事业部总经理 董兴广
上海宝钢包装股份有限公司研发部部长助理 郭文渊
李 众
奥瑞金包装股份有限公司上虞分公司 副总经理
毕业于上海交通大学，硕士。毕业即加入奥瑞金，其中2010年至2015年就职于奥瑞金集团技术研发中心包装检测分析实验室，历任研发工程师、项目经理、室主任，从事金属包装产品的常规检测、食品安全和货架寿命评估方面的工作，并配合DR材、覆膜铁等新材料、新产品进行针对性检测技术开发工作。2016年调整至现岗位，负责覆膜铁的开发、生产及技术支持等方面的工作。
覆膜铁自上世纪90年代自日本问世以来，一直备受关注，国内覆膜铁的开发起步较晚，主要是通过分析日本成熟的覆膜铁产品进行反向开发和对标。
作为覆膜铁的两大关键原材料的金属基板和薄膜，其品质对覆膜铁品质的稳定性有着至关重要的影响！
1.基板
覆膜铁用金属基板主要有镀锡板、镀铬板，镀锡板以其优异的耐蚀力和独特的外在美观，一直以来均是食品和饮料金属罐用材料的首选，但覆膜铁采用的主要为镀铬板。
镀铬铁/无锡钢板，即电镀铬薄钢板，英文缩写为ECCS/TFS，是针对金属锡资源少、成本偏高的情况而研制的新型制罐材料，镀铬板的材料一般由四层结构组成，即冷轧低碳薄基板层、镀铬层、铬水氧化物层和油膜层。与镀锡板相比较，具有价格低，涂料附着力强的优点，但在耐蚀性、外观光泽方面不如镀锡板，且目前不能锡焊，目前多用于冲压成型产品，如皇冠盖、底盖、易开盖、DRD罐等。
总体而言，根据产品用途不同，覆膜铁用镀铬板除要关注常规的成分、机械性能、尺寸、板形、表面状态等指标外，对于影响覆膜铁附着力的关键指标要针对性把控，如铬含量（金属铬镀层、铬氧化物镀层）、粗糙度、涂油量等，其工艺窗口更窄。
2.薄膜
覆膜铁生产所需的另一类重要材料为高分子薄膜，其性能既需要具有热塑性贴合能力，又要与不同罐装内容物的理化性能兼容，以确保其对镀铬基板和内容物的良好阻隔，确保在货架期内须保持所包装食品的风味。同时，在食品高温蒸煮杀菌过程中不变色和脱落，以保持高的湿润密闭性。在制罐成型过程中能经受高温、高摩擦力和弯曲等复合力的作用，具有较好的附着力。因此，对于覆膜铁的研制来说，膜的研制是其核心技术所在, 覆膜铁常用的薄膜大多为PET、PP等。其中PET膜最为常见，综合性能最优。PET膜具有成型性、可杀菌性、硬度高、耐磨、经特殊处理可印刷等特性。
从颜色上，覆膜铁用PET聚酯薄膜可以分为白色膜、透明膜、金色膜和镭射膜。从应用上，根据应用领域、使用环境不同薄膜的成分和结构也有所差异。从结构上来看，覆膜铁用PET聚酯薄膜为多层结构（一般为2～3层），需采用多层共挤的方式生产。通常，与TFS贴合的一层为改性PET，其熔点低于普通PET，在达到其熔点后能够与TFS迅速贴合。
覆膜铁的通常结构如图所示，膜层的厚度一般在15微米—20微米之间。从覆膜铁的微观结构来看，与基板接触层为膜的高温熔融无取向层，对覆膜铁的附着力起关键影响，一般随着热贴合温度的升高，其厚度相应增厚，膜与基板的附着力增强；覆膜铁的外层为结晶取向层，对覆膜铁的抗性起关键影响，与薄膜结构和成分直接相关，其厚度除受热贴合温度影响外，还与后续覆膜铁应用的热处理工艺和加工过程密切相关。
何锦州
广南（集团）有限公司董事总经理
全面负责中粤马口铁业务。2004年加入中山中粤马口铁工业有限公司，从事马口铁行业研究、战略发展、产品和市场拓展十余年。主要参与项目有中山中粤马口铁基板厂项目、中粤浦项（秦皇岛）马口铁项目、中山中粤电镀锡和电镀铬两用生产线项目。
覆膜铁优越的质量性能，需要膜和铁两个方面性能同时做保障。马口铁金属包装产品主要通过“三道防线”对其内容物形成保护。第一道防线是涂布层或覆膜层，第二道防线是电镀锡层或电镀铬层，第三道防线是马口铁基板，要实现确保内容物100%的保质效果，“三道防线”的每一层质量要求均须严守质量标准和生产规范。
覆膜铁是通过熔融法或粘合法将塑料薄膜复合在电镀铬或电镀锡薄钢板上的一种复合材料。熔融法生产覆膜铁技术较成熟，较为适宜食品饮料罐，相对而言，粘合法生产的覆膜铁暂不适宜用于食品级产品。电镀铬薄钢板（TFS或ECCS，下简称镀铬铁）因其有着良好的附着力性能，成为熔融法食品饮料罐用覆膜铁基材的最佳选择。
基于熔融法覆膜铁的性能要求，浅谈镀铬铁的质量性能对最终产品的性能及质量影响主要有以下四个方面：
首先是电镀层的附着力性能：要保证在食品高温蒸煮杀菌过程中不变色和脱落，以及在制罐成型过程中，能经受高温、高摩擦力和弯曲等复合力的作用，必须确保覆膜基材与膜之间具有较好的附着力。镀铬铁之所以成为熔融法覆膜铁的最佳选择，是因其表面有一层铬水化合物，在高温高压作用下与有机膜（通常采用PET膜）以氢键的形式结合，覆合牢度（附着力）极高。然而不同的电镀工艺和镀铬铁基材，所形成的铬水化合物在厚度、均匀性、组织结构方面均有差异，这些差异对附着力有重要的影响。
其次是镀铬铁的深冲性能：通常来讲，膜的抗拉强度是涂料的两倍或更高，延伸率是涂料的数十倍，这一特征解决了长期困扰因涂料深冲性能影响不能用于二片罐化生产的问题，这也是覆膜铁的最大优势。此外，纤细罐型越来越受大众喜爱，要节约成本进行二片罐生产，对材料的深冲性能有较高的要求，因膜的延伸率远高于镀铬铁的延伸率，因此镀铬铁基材的延伸率决定了覆膜铁产品深冲性能，一般而言，同等材质的基材经BA退火后的延伸率略高于CA退火，其深冲性能也同比略优。
第三是镀铬铁的各向异性：目前食品饮料罐的包装外形愈来愈注重个性化，异形罐也受到越来越多人的青睐，因此对包材性能的要求越来越高。上面已经提到，膜的延展效果远优于基材延展效果，所以在制罐成型上，基材的延展性能起到主要作用。异形罐、冲拔罐因制罐过程中图案变形量大，要保证批量产品外观的一致性，就要求基材在制罐成型过程中形变量要无限接近，这种形变量的一致性就要求材料的各向异性小且不受批次的影响。
第四是镀铬铁的基板材质纯净度：确保内容物不会被污染和受到有效保护，必须确保钢基材质的纯净度；同时由于加工性能的要求，使得高等级的MR钢、L钢、超低碳钢、超纯净钢成为覆膜铁基材的必然选择。钢基中的夹杂物或较多的其他元素，将引起覆膜铁制罐加工质量异常或内容物保护失效。
联系客服
