涂料铁生产和使用中的质量问题 一、涂料铁生产中引起的质量问题 1、原材料
(1)马口铁 在涂料铁标准QB/T 2763-2006中明确规定了食品饮料罐头的用铁要求,即马口铁应符合GB/T 2520的Ⅰ级镀锡薄钢板的规定,其表面能适合整张印涂。但有时企业为了降低成本使用低品质或与食品腐蚀特性不相适应的马口铁,结果导致罐壁的异常腐蚀。
调味酱、椰子汁等罐头的腐蚀性并不强,但因马口铁镀锡层质量差,标称镀锡量2.8 g/m2实测仅为2.25 g/m2,且露铁点远多于正常铁,虽然涂膜厚度在6-8 g/m2,但罐头经数月贮存后在顶底盖的膨胀圈出现了大量锈蚀;又如樱桃汁、珍果露、芦荟等罐头使用镀锡量1.1 g/m2的马口铁,涂膜又很薄,珍果露顶底盖、罐身处的最低涂膜厚度分别为3.3 g/m2、2.3 g/m2,其它两种产品在5-6g/m2,经贮存不久珍果露罐头的罐壁即布满了密集腐蚀点,樱桃汁、芦荟罐头装罐数月后在罐身上出现腐蚀穿孔而致漏,溶铁量达20ppm以上。
马口铁表面状况差,如马口铁表面的氧化膜过厚(用于蘑菇罐头的低铬铁存放一年后涂布)、或油膜过厚等因素影响涂膜附着力而不耐加工所造成的腐蚀问题。
马口铁与食品的腐蚀特性不相适应带来的罐头质量问题,如午餐肉、排骨、鸡肉、甜玉米、蚕豆等含硫食品罐头,所用涂料铁的各项指标均符合原标准要求,但罐头经贮存有的甚至杀菌后即出现了严重硫化斑,原因在于马口铁的钝化程度低,表面铬含量仅为1mg/m2左右,这也证明了马口铁表面的钝化状况(应采用311钝化)对抗硫化腐蚀的重要作用。如果将此铁用于装腐蚀性一般的酸性食品则无问题,因钝化膜中的铬和铬的水合氧化物在酸性解质中会很快溶解并未起到耐腐蚀作用。以上硫化腐蚀的案例也反映了原标准的抗硫试验方法与实际使用效果对应性不良的问题(这些涂料铁在做抗硫检验时均能通过),故标准QB/T 2763-200对抗硫试验方法已作了修订,改用国际通用的半胱氨酸盐酸盐法,该方法能有效地预测涂料铁的抗硫性能。
(2)涂料、溶剂的质量对于流平性、涂膜的致密性甚至对罐内食品的卫生问题都有直接影响。
当使用质量不合格的涂料,在正常涂布烘烤条件下甚至增加烘烤热量时涂料仍不能充分固化、涂膜杀菌后有明显泛白,则会引起涂料铁不符合卫生标准:环氧酚醛涂料铁的游离酚、游离醛、高锰酸钾消耗量超标的问题,后对涂料配方改
进后而得以解决。此外因涂料存放过久有自聚也会出现上述现象。凡不能完全固化的涂膜,不仅影响高分子涂膜的孔性,更重要的是由于涂膜中残留的未参与反应的有机物,会迁移到罐内给食品安全带来隐患。
溶剂的配比、涂料中的杂质也会造成涂料铁的质量问题。如混合溶剂中缺少高沸点的成分,影响了涂料的溶解性及其与马口铁表面的润湿性、附着力,同时因烘烤时涂料中低沸点溶剂的大量逸出形成的小气泡也影响了涂膜的微孔及耐冲击性。又如夹有明显杂质的涂料铁,涂膜不连续的空隙处,装了胖大海凉粉数月后产生腐蚀穿孔的现象;当涂料中作为润滑剂的蜡含量偏高时,涂膜中有密集小气泡,影响涂膜的孔性及抗冲击性,装番茄酱后在顶、底盖布满腐蚀斑的问题等等。
涂料类型不适于食品特性所造成的腐蚀问题,如用铝膏涂料铁制成的全开盖用于PH值小于5的酸性食品,在铆钉、刻线处腐蚀穿孔的现象就是一例。因铝膏易溶于酸性解质,降低了材料的耐腐性能,而铆钉、刻线本身就是涂膜保护薄弱、应力集中的部位,故易产生集中腐蚀。 2、加工工艺
(1)涂布工艺对涂膜均匀致密性的重要作用不可忽视
为了节省能耗一些企业往往采用不合理的加工工艺,如用于装腐蚀性强的酸性食品德涂料铁,本该采用双涂加工,因物理性覆盖可有效减少微孔数,同时涂膜间的化学结合力也增强其致密性及附着力。而采用单层涂布所得到的厚涂膜,由于加工时使用的涂料粘度高、流平性差,涂膜微孔必然增多,因而装罐后再罐壁产生了大面积的扩散腐蚀斑或密集腐蚀点,严重的还出现涂膜脱落现象。番茄酱、糖水草莓等罐头在今年均发生过此类问题。因此涂料铁的涂布工艺必须根据所装产品的腐蚀性要求,在保证质量的前提下节省成本。
双层涂布的涂料铁,因各层涂膜厚度不适当对涂膜的耐加工性也有影响。如由铝膏、有机溶胶组成的涂料铁,因铝膏涂膜偏厚、偏软,而加工性良好的有机溶胶涂膜偏薄,故涂料铁不耐磨擦,制盖时全开盖埋头处涂膜受损、有微孔,装茄汁鱼罐头后即在该缺陷部位产生了腐蚀穿孔。
(2)烘烤不足造成的腐蚀问题。涂料未达到足够热量进行充分的交联反应,不仅影响涂膜的孔性,而且影响涂膜的柔韧性,冲盖时涂膜不能符合基板变形后新的几何形状而产生的微裂,就是装罐后潜在的腐蚀部位。