TECHNOLOGICAL PART

3.1 Технологическая характеристика сырья

3.1.1 Общий химический состав

Для производства сборных банок необходимы белая жесть, уп­лотняющий материал, припой, паяльная жидкость (флокс) и флюс. При производстве штампованных банок требуются жесть, уплотняющий материал и материал для смазки жести перед штамповкой. Для штампованных банок и других видов консервной тары используют алюминий, его сплавы и другие материалы.

Белая жесть — это тонкая малоуглеродистая сталь, покрытая с обеих сторон оловом. По способу производства проката стали жесть бывает горячекатаная и холоднокатаная, а по способу по­крытия оловом — жесть горячего и электролитического лужения. Жесть выпускается листовая (карточная) или рулонная.

Холоднокатанная жесть, отличаясь от горячекатаной стали меньшим коли­чеством примесей и гладкостью поверхности, является лучшей основой для нанесения олова и дает более коррозионностойкий материал.

Холоднокатаную белую жесть изготовляют из низкоуглеро­дистой стали марки 08кп по ГОСТ 1050—60, имеющей следую­щий химический состав (в %):

углерод—0,09;

Марганец — 0,43;

Кремний — следы; фосфор и сера — 0,03.

Белая жесть (горячего и электролити­ческого лужения) в зависимости от

Назначения и состояния по­верхности делится на две марки: ЖК — консервная, предназна­ченная для изготовления консервной и других видов пищевой тары,

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

ЖР-жесть разная, применяемая для изготовления некоторых видов пищевой тары и тары для химической и других отраслей промышленности.

В зависимости от номинальной толщины покрытия оловом жесть электролитического лужения делится на три класса: I класс — толщина покрытия 1,15 мкм, что соответствует массе покрытия с двух сторон 16,8 г/м2; II класс — соответственно 0,77 мкм и 11,2 г/м2; III класс —0,40 мкм и 5,9 г/м2.

Химический состав алюминия (ГОСТ 11069—64), который используется для пищевой тары, приведен в табл. 3.1.

Таблица 3.1- Химический свойства алюминия.

Марка алюминия	Содержание алюминия, не менее, %	Примеси, %, не более
Железо	Кремний	Медь	Цинк	Титан	Всего
А85	99,85	0,08	0,06	0,01	0,02	0,01	0,15
А8	99,8	0,12	0,1	0,01	0,04	0,02	0,2
А7	99,7	0,16	0,16	0,01	0,05	0,02	0,3
А6	99,6	0,25	0,2	0,01	0,06	0,03	0,4
А5	99,5	0,3	0,3	0,02	0,06	0,03	0,5
А6	99	0,5	0,5	0,02	0,08	0,03	1

При производстве пищевой тары могут также найти примене­ние деформируемые алюминиевые сплавы (ГОСТ 4784—65) ти­па АДО, АДОО, АМц и АМг2.

Для герметизации жестяной и укупорки стеклянной тары применяются преимущественно уплотнительные пленки (проклад­ки) различных типов, получаемые из полимерных дисперсий.

В жестянобаночном производстве используют для этой цели водно-аммиачную пасту, представляющую собой коллоидно-дис­персную систему, основным компонентом которой является нату­ральный или синтетический латекс (например, СКС-30 П; СКС-50 П). Уплотнительные пасты изготовляют также на основе других

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Полимеров (поливинилхлорида, эпоксидных смол и др.).

Перед наложением на крышки паста представляет собой гу­стую вязкую жидкость. Плотный остаток пасты должен составлять 40—49%, вязкость по вискозиметру Светлова не менее 60 с, содержание аммиака 1%. Консистенция и состав пасты, однородные, она должна быть ярко окрашена безвредной пище­вой краской.

Пасту разливают по полю крышки равномерным слоем. Пос­ле высушивания при 80—90° С, продолжающегося в туннельной или вертикальной роторной сушилке 12—18 мин, пленка должна' быть однородной, без пузырьков и пробелов. Перед закатывани-ем банок содержание влаги в уплотняющей пленке должно быть не более 2%.

Паста должна хорошо растекаться по жести и прилипать к ней. При хранении в жидком виде при температуре не ниже 10° С она сохраняет первоначальные свойства в течение года. Высушенная пленка пасты должна быть прочно связана с же­стью, не изменяясь выдерживать в течение 2 ч температуру сте­рилизации 120° С. Она должна быть стойкой в течение длитель­ного срока хранения консервов.

При определении сухого остатка 3—5 г пасты взвешивают с точностью до 1 мг и высушивают при температуре 105° С до постоянной массы

Т

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Аблица 3.2.- Химический состав паст

Компоненты	Состав пасты, %
Одесский завод укупорочных изде­лий	Находкинская жестянобаночная фабрика
Латекс СКС-ЗОП синтетический или латекс СКС-50Н........	65	64,5
Каолин белый.........	21,8	6,7
Казеинат аммония 10%-ный	8	15,3
Казеин технический	3
Двуокись титана		6,2
Канифоль		3,4
Масло вазелиновое	0,4
Полиакриламид	1
Карбоксиметилцеллюлоза		3,4
Аммиак технический	0,7
Краситель...........	0,1	0,5

Для пропайки продольного шва сборных банок применяют оловянно-свинцовый сплав (припой). Ввиду дефицитности и высокой стоимости олова разрабаты­ваются способы применения новых видов припоев с низким со­держанием олова и обладающих достаточно высокими физико-механическими свойствами. Такими припоями являются, напри­мер, припои ПОССу 5-1 и ПОССу 4-6. При этом возникают трудности, связанные с повышенной тугоплавкостью малооловя-нистых припоев. Перечисленные оловянно-свинцовые припои по химическому составу должны отвечать требо­ваниям, указанным в табл. 3.2.

Качество паяемого шва во многом зависит от химического состава припоя. Так, например, наличие в припое ПОС 40, сурьмы до 2% увеличивает прочность паяного шва, однако значительно ухудшает смачивающую способность припоя, увеличивает твердость и хрупкость и может привести к нарушению герметичности шва. По-видимому, поэтому за рубежом, например в США и Англии, в аналогичных припоях, содержащих 39-40% олова, находится сурьмы до 0,5%. ГОСТом 1499-54 также предусматривается возможность поставки припоя ПОС 40, содержащего сурьмы до 0,25%.

Таблица 3.2

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

-Химический состав припоев

Марка припоя	Химический состав 1 в %
Sn	Sb	Си	Fe	В1	Аs	Zn	Ni	S	А1
Б ессурьмянистые
ПОС-40	39—41	0,05	0,05	0,02	0,1	0,03	0,002	0,02 ,	0,02	0,002
Малосурьмянистые
ПОССу 50-0,5	49—51	0,2—0,5	0,08	0,02	0,1	0,03	0,002	0,02	0,02	0,002
ПОССу 40-0,5	39—41	0,2—0,5	—	0,02	0,1	0,03	0,002	0,02	0,02	0,002
ПОССу 18-0,5	17—18	0,2—0,5	—	0,02	0,1	0,03	0,002	0,02	0,02	0,002
Сурьмянистые
ПОССу 40-2	39—41	1,5—2	0,1	0,02	0,2	0,05	0,002	0,008	0,02	0,002
ПОССу 18-2	17—18	1,5—2	0,1	0,02	0,2	0,05'	0,002	0,008	0,02	0,002
ПОССу 5-1	4—5	1,5—2	0,1	0,02	0,2	0,05	0,002	0,008	0,02	0,002

Наличие в припое примесей меди, цинка, железа загрязняет его, увеличивает температуру пайки и ухудшает свойства припоя. Припой, находясь длительное время в паяльной ванне корпусообразующего агрегата, загрязняется также частицами шлака, сгоревшего жидкого флюса, остатков лака, которые могут попасть на паяльный вал.

Для очистки припоя в паяльной ванне от различного рода загрязнений и для предохранения поверхности расплавленного припоя от окисления, а также обеспечения чистоты паяльного вала и нормального его залуживания применяют хлористый цинк преимущественно в виде концентрированного раствора или же хлористый цинк-аммоний (смесь порошков хлористого цинка — 75% и хлористого аммония).

При добавлении к хлористому цинку нашатыря создается легкоплавкая смесь (температура плавления смеси 175° С, а температура плавления припоя ПОС 40 183°С). Такая смесь в виде порошка загружается в паяльную ванну, плавится и покрывает зеркало припоя, и загрязненный припой удаляется с поверхности. Применение смеси порошков способствует уменьшению коррозии металлических частей корпусообразующего агрегата.

Флюс (паяльная жидкость, флокс) предназначен для очистки поверхности жести от окислов жировых загрязнений, для пре­дохранения расплавленного припоя от окисления, так как нали­чие окисных пленок снижает поверхностное натяжение металла на границе жесть—жидкий припой и ухудшает растекание при­поя и его проникновение во внутрь шва.

Флюс не должен вызывать коррозию шва и химически взаимо­действовать с припоем; он должен вытесняться жидким припоем с поверхности шва. Фактор коррозии жести особенно важен для консервной тары, предназначенной для

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

длительного хранения, поэтому флюсы должны легко и полностью удаляться на воздухе (промывкой водой или рстворами) с поверхности жести.

Широко применяются в качестве флюсов смолы (содержание канифоли 11 —16%), растворимые в спирте или в бензине марки Б-70. Такие флюсы при температуре цеха не активны, а при тем­пературах пайки хорошо взаимодействуют с поверхностью жести. В качестве активных растворителей для флюса применяются хлористый аммоний и полиэтиленгликоль (с молекулярным весом 200), который хорошо растворяет смолы. Остатки флюса на полиэтиленгликоле хорошо растворяются в воде.

При изготовлении банок из жести электролитического лужения удовлетворительные результаты получены при применении при­поя ПОССу 40-2 и флюсов следующего состава:

А) канифоль (16%), олеиновая кислота (10%), остальное спирт этиловый;

Б) янтарная кислота (2—3%) и спирт этиловый (97—98%).

Таблица 3.3.- Химические свойства смазок

Компоненты	Состав в %	Расход на 1 т жести в кг	Рекомендуемое применение
Подсолнечное масло	10	2	Штамповка крышек СКО из белой жести
Бензин	90
Медицинское вазели­новое и соевое масло	15	2,5	Штамповка крышек, банок из алюминия
Бензин Б-70	85
Соевое масло	75	—	Штамповка крышек из белой жести
Парафин	25
Касторовое масло	10		Штамповка алюми­ниевых банок
Спирт	90
Глицерин	60	1,5	Штамповка крышек, донышек, банок из бе­лой жести
Спирт	40

Смазки подбираются в зависимости от вида штампуемого ме­талла (белая жесть, алюминий, хромированная жесть) и его тол­щины. Чем тоньше штампуемый матери

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Ал, тем большее значение имеют состояние поверхности и качество смазки как факторы, снижающие силы трения.