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钢桶知识
食品包装涂料的种类和发展4
更新时间：2015-10-10 15:39:12点击次数：1731次字号：T|T
无锡四方友信股份有限公司（原无锡市四方制桶有限公司）专为优秀企业包装
5、氟树脂涂料
氟树脂是由含氟单体，如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯及乙烯等单体通过均聚或共聚反应制得的。在最初阶段虽然只有聚四氟乙烯(PTFE)和聚三氟氯乙烯(PCTFE)二个品种，但却发现，其具有卓越的性能，如耐热、耐低温、耐化学药品、耐气候、耐老化、耐污染、非粘性、低摩擦系数、电绝缘性能等等。所以，从一开始就受到人们的高度重视。然而，在此同时也发现了它的致命弱点，如机械加工性能差、难溶、难熔、即使制成涂料也很难没有针孔等等。以后，随着技术人员不断地努力，开发出克服这些弱点以及性能优异的氟树脂新品种，现在，已被用作涂料的氟树脂有聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯舅醚共聚物以及聚氟乙烯等等。而目前已经大量用于食品接触的为聚四氟乙烯涂料（PTFE涂料）和聚氟乙烯涂料（PVF涂料）。
聚四氟乙烯英文缩写PTFE。聚四氟乙烯树脂耐化学腐蚀性能极强。除了金属钠、氟元素及其化合物对它有侵蚀作用外，其它诸如强酸、强碱、油脂、去污剂以及有机溶剂等化学品对它均不起作用，所以号称塑料王，它能耐沸腾的各种浓度的氢氟酸。在-1OO℃以下仍能保持柔软，25℃高温下也能保持尺寸稳定，将0.1mm厚的聚四氟乙烯膜暴露室外六年多，其外观和各项性能也无明显变化，以上情况可见其化学稳定性和耐老化性能的优良。除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。
聚四氟乙烯涂料有分散型和磁漆型二种。一般，可用喷涂法或浸渍法涂装。由于聚四氟乙烯在加工温度下熔融粘度极高，所以其涂膜够很难做到没有针孔，而且涂膜与被涂物之间的粘合力也很差。因此，单纯的聚四氟乙烯涂料一般不用于防腐场合，也不用于钢桶涂装，而是应用于不粘、润滑的场合，如冷冻食品托盘、烘烤食品模具、各种工业用成型模具，电熨斗、不粘锅以及机械另部件的润滑涂层等。
我们钢桶行业应用于化工和食品内涂比较多的是聚氟乙烯涂料(PVF涂料)。聚氟乙烯是氟乙烯的均聚物，英文缩写为PVF。聚氟乙烯有特别好的耐候性。由于它不吸收太阳光中的紫外线，故有优异的耐阳光老化性及可挠性。在160℃的过热水中蒸煮60小时，性能保持不变。它不受大多数沸腾的酸和碱的侵蚀，对很多溶剂至少能耐到100℃。能耐一年之久的试剂有：室温下20%硫酸、磷酸、硝酸、10%氯化钠和氢氧化钠、苯酚、煤油、10%盐酸、正已烷、苯、12～39%的氢氧化铵、丙酮。能耐一个月的试剂有：75℃的磷酸三甲酚、三氯乙烯、甲苯、30%硫酸、9%硫化钠、10-54%氢氧化钠、5%苯酚、10～40%硝酸、甲乙酮、10～30%盐酸、乙醇、醋酸乙酯、10%氢氧化铵、冰醋酸。以上所谓“耐”的标准是在上述试剂中，暴露后测量其拉伸、冲击强度及伸长率没有变化。
但是聚氟乙烯在200℃下15～20分钟就会开始热分解,在235℃5分钟就激烈分解,产生有毒的氟化物而最后碳化。所以一般加入尿素,二环己胺,二氰酰胺,三聚氰胺等稳定剂,这样在250℃下5～10分钟就不会分解。所以在PVF内涂钢桶烘烤时应考虑到烘烤时间和温度对涂膜的影响，不能温度过高和时间过长；而且用于食品内涂时需要考虑这些稳定剂以及颜料的卫生因素。
另外还需要说明的是氟树脂涂料一般都添加有谈虎色变的塑化剂,而塑化剂的分子结构类似荷尔蒙，被称为“环境荷尔蒙”，是一种毒性化学物质。虽然目前医学界对塑化剂对人体的危害尚无更有力的证据，但达成共识的危害如下：1.可能会造成小孩性别错乱，包括生殖器变短小、性征不明显；2.目前虽无法证实对人类是否致癌，但对动物会产生致癌反应；3.邻苯二甲酸酯可能影响胎儿和婴幼儿体内荷尔蒙分泌，引发激素失调，有可能导致儿童性早熟。
聚氟乙烯涂料中添加的塑化剂是邻苯二甲酸二甲酯,邻苯二甲酸二甲酯的吸入、皮肤接触及吞食对身体都有毒害。邻苯二甲酸二甲酯在水中的溶解度不大，而在脂类中的溶解度相对较高，长期暴露于本品之下可导致体内组织蓄积，从而抑制中枢神经系统,并且可能有损害生育能力的危险以及对胎儿造成伤害,而对环境及对水生生物有极高毒性。
上世纪80年代末，聚氟乙烯钢桶涂料在产品推出初期，由上海化工制桶厂试用于钢桶内涂,但由于对环境和操作员工影响很大,所以马上被上海的环保和卫生部门叫停。
邻苯二甲酸二甲酯在聚氟乙烯涂料烘烤过程中大量挥发,这在内涂钢桶烘烤时产生的大量类似蒸汽的烟雾可以看到，而剩下的就存在于聚氟乙烯树脂分子中,在钢桶内壁烘烤成型后,邻苯二甲酸二甲酯就不容易迁移出来了,但是如果聚氟乙烯内涂钢桶用于盛装油脂类食品时,就容易迁移至这类食品中。
还有，在对废钢桶进行处理时，废钢桶内的氟树脂涂料在自然环境中是很难腐败分解的，如果废钢桶作为废铁回炉，又会产生有毒的氟化物。
所以，作为钢桶行业用作食品类包装的内涂料应满足以下要求：
1、食品用钢桶内涂料要满足内容物对氧气、水汽和微生物的隔绝性；对内容物食品具有很强的稳定性，耐食品的腐蚀；符合食品安全卫生指标；使食品免受外界物理、化学和微生物的影响，保持食品质量,延长食品的贮藏期。
2、食品用钢桶内涂料的涂膜具备优良的抗蚀性，防止内容物对桶壁的腐蚀,同时避免桶壁金属离子溶出到内容物中。
3、食品用钢桶内涂料的涂膜对食品内容物应具有较好的不黏性和滑爽性，便于钢桶内液体食品的移出。
4、食品用钢桶内涂料的涂膜应具有良好的耐热杀菌性能，适应食品热液体罐装、罐装前的蒸汽冲洗，符合毒理学卫生规定，以及其它加热和消毒工序。
5、食品用钢桶内涂料对钢桶材料具有优良的附着力、涂膜具有优良的柔韧性，完全能够适应钢桶底盖与桶身卷合的机械应力。
氟树脂是由含氟单体，如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯及乙烯等单体通过均聚或共聚反应制得的。在最初阶段虽然只有聚四氟乙烯(PTFE)和聚三氟氯乙烯(PCTFE)二个品种，但却发现，其具有卓越的性能，如耐热、耐低温、耐化学药品、耐气候、耐老化、耐污染、非粘性、低摩擦系数、电绝缘性能等等。所以，从一开始就受到人们的高度重视。然而，在此同时也发现了它的致命弱点，如机械加工性能差、难溶、难熔、即使制成涂料也很难没有针孔等等。以后，随着技术人员不断地努力，开发出克服这些弱点以及性能优异的氟树脂新品种，现在，已被用作涂料的氟树脂有聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯舅醚共聚物以及聚氟乙烯等等。而目前已经大量用于食品接触的为聚四氟乙烯涂料（PTFE涂料）和聚氟乙烯涂料（PVF涂料）。
聚四氟乙烯英文缩写PTFE。聚四氟乙烯树脂耐化学腐蚀性能极强。除了金属钠、氟元素及其化合物对它有侵蚀作用外，其它诸如强酸、强碱、油脂、去污剂以及有机溶剂等化学品对它均不起作用，所以号称塑料王，它能耐沸腾的各种浓度的氢氟酸。在-1OO℃以下仍能保持柔软，25℃高温下也能保持尺寸稳定，将0.1mm厚的聚四氟乙烯膜暴露室外六年多，其外观和各项性能也无明显变化，以上情况可见其化学稳定性和耐老化性能的优良。除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。
聚四氟乙烯涂料有分散型和磁漆型二种。一般，可用喷涂法或浸渍法涂装。由于聚四氟乙烯在加工温度下熔融粘度极高，所以其涂膜够很难做到没有针孔，而且涂膜与被涂物之间的粘合力也很差。因此，单纯的聚四氟乙烯涂料一般不用于防腐场合，也不用于钢桶涂装，而是应用于不粘、润滑的场合，如冷冻食品托盘、烘烤食品模具、各种工业用成型模具，电熨斗、不粘锅以及机械另部件的润滑涂层等。
我们钢桶行业应用于化工和食品内涂比较多的是聚氟乙烯涂料(PVF涂料)。聚氟乙烯是氟乙烯的均聚物，英文缩写为PVF。聚氟乙烯有特别好的耐候性。由于它不吸收太阳光中的紫外线，故有优异的耐阳光老化性及可挠性。在160℃的过热水中蒸煮60小时，性能保持不变。它不受大多数沸腾的酸和碱的侵蚀，对很多溶剂至少能耐到100℃。能耐一年之久的试剂有：室温下20%硫酸、磷酸、硝酸、10%氯化钠和氢氧化钠、苯酚、煤油、10%盐酸、正已烷、苯、12～39%的氢氧化铵、丙酮。能耐一个月的试剂有：75℃的磷酸三甲酚、三氯乙烯、甲苯、30%硫酸、9%硫化钠、10-54%氢氧化钠、5%苯酚、10～40%硝酸、甲乙酮、10～30%盐酸、乙醇、醋酸乙酯、10%氢氧化铵、冰醋酸。以上所谓“耐”的标准是在上述试剂中，暴露后测量其拉伸、冲击强度及伸长率没有变化。
但是聚氟乙烯在200℃下15～20分钟就会开始热分解,在235℃5分钟就激烈分解,产生有毒的氟化物而最后碳化。所以一般加入尿素,二环己胺,二氰酰胺,三聚氰胺等稳定剂,这样在250℃下5～10分钟就不会分解。所以在PVF内涂钢桶烘烤时应考虑到烘烤时间和温度对涂膜的影响，不能温度过高和时间过长；而且用于食品内涂时需要考虑这些稳定剂以及颜料的卫生因素。
另外还需要说明的是氟树脂涂料一般都添加有谈虎色变的塑化剂,而塑化剂的分子结构类似荷尔蒙，被称为“环境荷尔蒙”，是一种毒性化学物质。虽然目前医学界对塑化剂对人体的危害尚无更有力的证据，但达成共识的危害如下：1.可能会造成小孩性别错乱，包括生殖器变短小、性征不明显；2.目前虽无法证实对人类是否致癌，但对动物会产生致癌反应；3.邻苯二甲酸酯可能影响胎儿和婴幼儿体内荷尔蒙分泌，引发激素失调，有可能导致儿童性早熟。
聚氟乙烯涂料中添加的塑化剂是邻苯二甲酸二甲酯,邻苯二甲酸二甲酯的吸入、皮肤接触及吞食对身体都有毒害。邻苯二甲酸二甲酯在水中的溶解度不大，而在脂类中的溶解度相对较高，长期暴露于本品之下可导致体内组织蓄积，从而抑制中枢神经系统,并且可能有损害生育能力的危险以及对胎儿造成伤害,而对环境及对水生生物有极高毒性。
上世纪80年代末，聚氟乙烯钢桶涂料在产品推出初期，由上海化工制桶厂试用于钢桶内涂,但由于对环境和操作员工影响很大,所以马上被上海的环保和卫生部门叫停。
邻苯二甲酸二甲酯在聚氟乙烯涂料烘烤过程中大量挥发,这在内涂钢桶烘烤时产生的大量类似蒸汽的烟雾可以看到，而剩下的就存在于聚氟乙烯树脂分子中,在钢桶内壁烘烤成型后,邻苯二甲酸二甲酯就不容易迁移出来了,但是如果聚氟乙烯内涂钢桶用于盛装油脂类食品时,就容易迁移至这类食品中。
还有，在对废钢桶进行处理时，废钢桶内的氟树脂涂料在自然环境中是很难腐败分解的，如果废钢桶作为废铁回炉，又会产生有毒的氟化物。
所以，作为钢桶行业用作食品类包装的内涂料应满足以下要求：
1、食品用钢桶内涂料要满足内容物对氧气、水汽和微生物的隔绝性；对内容物食品具有很强的稳定性，耐食品的腐蚀；符合食品安全卫生指标；使食品免受外界物理、化学和微生物的影响，保持食品质量,延长食品的贮藏期。
2、食品用钢桶内涂料的涂膜具备优良的抗蚀性，防止内容物对桶壁的腐蚀,同时避免桶壁金属离子溶出到内容物中。
3、食品用钢桶内涂料的涂膜对食品内容物应具有较好的不黏性和滑爽性，便于钢桶内液体食品的移出。
4、食品用钢桶内涂料的涂膜应具有良好的耐热杀菌性能，适应食品热液体罐装、罐装前的蒸汽冲洗，符合毒理学卫生规定，以及其它加热和消毒工序。
5、食品用钢桶内涂料对钢桶材料具有优良的附着力、涂膜具有优良的柔韧性，完全能够适应钢桶底盖与桶身卷合的机械应力。
6、食品用钢桶内涂料的涂膜要便于以后对废旧钢桶的处理和再利用。
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