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覆 膜 铁

覆膜铁是通过熔融法将塑料薄膜复合在冷轧薄钢板上的复合材料，是一种钢铁深加工产品。通过在冷轧薄钢板或镀铬铁正反两面覆盖多层聚脂复合薄膜，覆膜铁可以兼具塑料薄膜和金属板材双重特性。和传统的金属包装材料马口铁相比，覆膜铁不但产品本身不含有害物质，其后续生产过程也很环保，且生产成本比马口铁要低，因此，覆膜铁已经被广泛认为是马口铁在包装行业的最佳替代产品。

一、发展历史

早在十九世纪初，马口铁就开始应用于食品包装行业。在经历了200年的发展之后，这个行业已经非常成熟。所谓马口铁，就是在表面电镀一层金属锡的冷轧薄钢板。根据用途的不同，镀锡的厚度大约在0.5~2μm。全世界每年产锡量约25万吨，其中1/3的锡用于马口铁表面电镀。锡是一种稀有的战略资源，为了减少锡的使用，人们一方面不断将锡的镀层减薄，同时也在积极寻找替代产品。镀铬铁就是其中的一种。

镀铬铁是一种无锡钢板（Tin free steel），在冷轧薄钢板表面电镀一层金属铬，不同的是，铬的镀层厚度只有马口铁表面锡镀层的约1%。因此，镀铬铁的生产成本低于马口铁（以0.2mm厚度的镀铬铁为例，其售价比相同厚度马口铁低约￥1,000/吨）。镀铬铁的历史比马口铁要短很多。

1953年，美国伯利恒钢厂建成第一条镀铬铁生产线。

1961年，日本东洋钢板公司建立了日本第一条镀铬铁生产线。

1989年，日本东洋钢板成功生产出以镀铬铁为基板的覆膜铁。目前，日本在覆膜铁生产技术方面处于全球领先水平，除东洋钢板之外，新日铁和JFE公司都有各自的覆膜铁生产线。2005年，日本覆膜铁的实际产量就达到了49万吨，占T F S 产量的60%。

1991年，欧洲覆膜铁投产，德、英、美、法等国都研制成功了能完全代替马口铁的覆膜铁，但总产量和日本相比还有很大差距。

本世纪初，无锡一家公司用粘合法在低温下将塑料薄膜贴到镀铬铁上，其产品也称之为“覆膜铁”，但性能与国外覆膜铁相距甚远，只能用于茶叶罐、月饼盒等杂罐，不能用做食品罐、饮料罐。

目前，市场所需的以TFS为基材的覆膜铁在我国还没有大规模生产能力，主要依赖进口。

二、原材料及结构

1、 覆膜铁基材

覆膜铁往往使用多层聚脂复合薄膜（厚度约为20-25微米），它阻隔腐蚀介质渗透的能力接近于“完全阻遏”。理论上可直接使用冷轧薄钢基板，即留空覆膜铁，但留空覆膜铁制罐时罐身焊缝处易产生锈蚀，且粘合力不牢，因此实际使用上，各国都是用镀铬铁TFS作基材。由于TFS产品表面存在一层铬的水合氧化物膜，可与有机膜以氢键的形式结合在一起，其有机膜覆合的牢度极高。

2、 覆膜铁用高分子薄膜

对于覆膜铁来说，膜的研制是其核心技术。用于覆膜铁制造的高分子薄膜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遏；同时，在罐装各种内容物的货架期内须保持所包装食品的风味；此外，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，并在制罐成型过程中，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。

理论上可用于与TFS复合的塑料薄膜有PP、PET、PC、PE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。从应用上可分为用于深冲的膜、一般化工罐膜和食品罐膜。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。其中，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。 3、 覆膜铁结构

用于制罐的覆膜铁其结构有内壁和外壁之分，内外壁覆膜均有两层。内壁外层起到阻遏作用，内壁内层起到与镀铬铁黏合及防腐蚀的作用；外壁外层起到防划伤以及便于印刷等作用，外壁内层起到与镀铬铁黏合的作用。

三、生产工艺

覆膜铁生产采用的是高温、高压、快速冷却复合工艺。

覆膜铁的生产线主要由镀铬铁开卷部分、焊接及铁表观质量检测、基板加热、覆膜单元、冷却单元、产品检测及涂油卷取等部分组成，其中最核心的部分为基板的加热区域和覆膜单元。通过电磁感应加热辊预热部分加热钢带至膜的熔点以上温度，用对称的两个压力胶辊的挤压进行基板与膜的热熔贴合。热贴后的钢带通过冷却装置进行快速冷却，以确保熔融后的高分子迅速重新结晶。