镀铬薄钢板简称镀铬板,系无锡钢板,是在金属锡资源少、成本偏高的情况下研制的新型制罐材料。美国、欧洲和日本都有越来越多的应用,它能取代部分镀锡板用材,是一种较有发展前途的新材料。镀铬板的发展与特点铬是一种坚硬、带银白色光泽的金属,硬度、耐磨性、基体结合性都很好,耐热性也较高,电位比铁负,但钝化作用後电位又比铁正。早在上世纪20年代,镀铬工艺已用於工业生产,美国於1940年开始研究镀铬板,先後用铬酸化学浸溃处理和电解铬酸处理,并转入大量生产。

日本1955年以来後起居上,研究铬酸钝化方法,取得许多成果。例如东洋钢板公司的海特普(hitop)镀铬板,1961年进入工业化生产;富士制铁所相继也生产出坎苏珀(concupper)镀铬板;1972年日本钢管(株)生产出brightcoat镀铬板。欧洲各国也都在上世纪70年代相继生产镀铬板。镀铬板采用的原板和镀锡板是一样的,都是低碳结构薄钢板,但镀铬层很薄(<1.3μm),其工艺和镀锡板相同。因此一般原有镀锡生产线只需略加改造,加装镀铬槽就可实现镀锡或镀铬两用。镀铬板的结构有四层:钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜。

由於基板相同,机械性能和镀锡板一样,但在应用上有一些自己的特点:

1、成本比镀锡板约低10%,外观光泽不及镀锡板好看;

2、耐蚀性不及镀锡板,镀层薄而针孔率高,因此使用时内外表面要上涂料;

3、镀铬板附着力强,对有机涂料的附着力比镀锡板强3-6倍。抗硫化腐蚀能力也比镀锡板强;

4、镀铬板不能锡焊,只能采用搭接电阻焊或粘合;

5、镀层薄而韧性差,制罐易破裂,因而不宜冲拨罐,可用於深冲罐;

6、镀铬板耐高温性强,一般在500℃颜色和硬度均无明显变化,至700℃时才开始变软。

在食品制罐应用上的主要问题制约镀铬板在食品制罐业上应用的技术问题主要有两个:

其一是耐蚀性问题。这种问题可从镀铬技术的改进和镀後涂料的改进去研究。需要注意的是任何技术上的改进都要考虑成本,才能保持镀铬板的优势。就当前而言,镀铬板耐蚀性虽比不上镀锡板,却也有一定的耐蚀性,用於弱酸性食品,包装还是适合的。这类食品?场很大,如肉、鱼、禽、乳制品、蔬菜、胡萝卜、腕豆、甜菜、土豆以及各种饮料、汤类等。如果严格保证涂料的技术指标,一些ph值在3.7-4.5的酸性食物也是可以用镀铬板包装的,如水果、泡菜等。值得提出的是,镀铬板属阴极性镀层,不能起到电化学保护作用,在孔隙率多的情况下,钢基板和铬层之间的合金效应值得研究,有人在海水中试验铬钢的耐蚀性,发现短期(2年内)浸泡,铬对碳钢耐蚀性有改善作用;但长期(超过2年後)浸泡不但无益,还会加速腐蚀。

其二是制罐工艺问题。镀铬板镀层薄而韧性差,缺乏如锡一样的冲制润滑剂,因此冲拨工艺需要仔细研究。就目前看,用於二片罐采用深冲工艺还是可行的。由於不能锡焊,制作三片罐时,必须采用熔焊或粘合。如果采用镀锡板镀铬板组合使用,罐身用镀锡板,罐底盖用镀铬板亦是一种应用。

此外罐身与盖的封接亦不宜采用双重卷边工艺,否则必须进行补涂。目前中国食品罐头加工企业以使用镀锡板为主,其食品工艺、罐品销售、相应设备和机制,均建立在镀锡板罐头基础上,任何技术改造和革新都涉及企业的效益关注,也关系到市场的信誉。因此镀铬板材的应用对他们说是一种风险,必须有科学的经济分析,可靠的条件保证才可完全接受。

不过,镀铬板在食品包装中应用虽有局限性,却也有其特点和优势,有比较广阔的市场,因此是值得推广和发展的