专利名称：食品工业铝合金带材的制造及用途的制作方法
一种用于包装食品、取代马口铁制品的铝合金带材及其制造工艺和用途，属有色合金技术领域。
现有的食品包装，如盛装糖果、茶点及罐头饮料等，均以马口铁(镀锡钢带)为包装材料。近年来的研究表明，马口铁材料中含有砷铅等有毒成份，严重危害人们的身体健康，为此，欧美等国家已下令从八七年一月起，禁止用马口铁包装食品，因此，必须寻找其它材料以取代马口铁。另外，近几年，随着方便食品及饮料的发展，马口铁的需要量急剧增加，价格亦随之上升，这种情况在我国尤甚。这样，无论从卫生学角度，还是从降低成本的角度看，都必须研制一种新的食品包装材料。近年来迅速发展的易拉罐铝板，是一种高强度铝合金板，主要用于啤酒、高级饮料包装容器的制造，其成份中除含有镁以外，尚含有易掺杂砷的铜锌等元素，抗拉强度高达40公斤/cm2。但这种材料价格太高(为马口铁吨价的4-5倍)，不宜直接取代马口铁;包装一般食品，也不需那么高的抗拉强度;再加成分中含有铜锌，含砷的问题亦然存在。
本发明的目的是提供一种马口铁食品包装的代用材料，它既具有马口铁的包装性能，又较之现用的易拉罐材料的价格便宜一些，同时又不含有易掺杂砷铅镉的合金元素，以求最终取代马口铁而普及应用到食品工业上去。
本发明的目的是这样实现的，以铝为基材，选择强度较高、熔点合适，不含有有毒杂质、价格适宜的金属中的一种或几种，诸如镁、锰、钛、锆、镍、铬、铍等元素作为合金成分，冶炼出抗拉强度和硬度都适宜的食品包装铝合金带专用材料。
以下分别给出二～四元铝合金带材的成分配方(一)、二元合金
(二)、三元合金加入合金元素%镁锰钛锆镍铬铍配方10.5-0.5-9.52.420.5-0.2-9.52.830.5-0.2-9.52.840.5-0.5-9.5650.5-0.1-9.50.860.5-0.001-9.50.0570.2-0.2-2.82.880.2-0.5-2.86
加入合金元素%镁锰钛锆镍铬铍配方90.2-0.1-2.80.8100.2-0.0012.8-0.05110.2-0.5-2.86120.2-0.1-2.80.8130.2-0.0012.8-0.05140.5-0.1-60.8150.5-0.0016-0.05160.1-0.0010.8-0.05当采用上述配方时(余量为铝)，冶炼出的铝合金所含杂质小于1.7%，其抗拉强度为20-32公斤/cm2。
(三)、四元合金当冶炼四元合金时，其材质成分为铝、0.5-5.8%的镁以及钛、锆、锰、镍、铬、铍当中的任二种元素，这后两种合金元素的添加量为
加入合金元素%锰钛锆镍铬铍配方10.5-0.2-2.42.8配方2同上0.2-2.8配方3同上0.5-6配方4同上0.1-0.8配方5同上0.001-0.05配方60.2-0.2-2.82.8配方7同上0.5-6配方8同 #160; 0.1-0.8配方9同上0.001-0.05配方100.2-0.5-2.86配方110.2-0.1-2.80.8配方12同上0.001-0.05配方130.5-0.1-60.8配方140.5-0.001-60.05余量为铝和0.5-9.5%的镁。
按上述配方冶炼的铝合金所含杂质小于1.7%，其中按配方1-5冶炼的铝合金抗拉强度不小于20-32公斤/cm2，按配方6-14冶炼的铝合金的抗拉强度不小于24-35公斤/cm2。
制造食品工业铝合金带需经熔铝-冶炼合金及轧制带材等三道工序。具体操作方法是先将铝锭投入熔铝炉内，加温到700-780℃，使铝锭熔化，然后进入下道工序。冶炼合金可采用直接法，也可采用间接法。当采用直接法时，将合金元素按配方配比计算称重熔化，而后加入熔化的铝液继续冶炼而成。合金元素可以在坩埚内，也可以在地罐炉或其它炉内熔化，这要根据待熔合金元素的重量而定。镁在加入前应先粉碎成小块。合金熔液与铝溶液混匀冶炼好后，就可以按常规方法浇铸成坯锭。当采用间接法时，需先按配方将所需合金元素制成铝中间合金锭，然后再将各铝中间合金锭按数量混合熔炼成最终铝合金。其后的浇铸与直接法相同。
轧制工序一般分初轧(即热轧)和冷轧两道。将浇铸成型的带坯送进轧机进行轧制，待出现硬脆前送至电炉退火。温度掌握在500℃-600℃为宜，时间为10-30分钟，而后冷却2-4小时。退火后的半成品带仍送轧机进行冷轧，待轧至规定的厚度时(例如当用于制造玻璃瓶罐头盖料时为0.25-2.8毫米)取下，送校平机校平，再经剪板机剪边，由成卷机成卷，验收合格即可。
按照本发明制造的食品工业铝合金带可用于包装食品或饮料，例如可用于制造玻璃罐头、汽水、啤酒、饮料等的瓶盖等，也可以用于制造全金属包装的罐头、糖果、点心、茶叶盒桶容器等。
按照本发明制造的食品工业用铝合金带材，由于合金成分中不包含易掺杂砷、镉、铅的金属元素，故完全符合食品工业用料的规定;其价格亦较马口铁为低。以0.25毫米厚的带材为例，马口铁一吨为508平米，吨价4000元，每平米折价7.87元，而铝合金则折价为6元，比马口铁便宜1.87元，在价格上完全可以取代马口铁。在抗拉强度上，也能达到包装要求。经试验，冲制瓶盖成型良好，不沾模，无脆裂、断边现象，成品率高。在进行玻璃罐头封装时，经装瓶、封盖、蒸煮、高温灭菌等工序后，长时间保存完全符合食品法要求。
权利要求
1.一种以铝为基材的食品工业用铝合金带材，其特征在于加入的合金元素为锰0.5-2.4%、钛0.2-2.5%、锆0.2-2.5%、镍0.5-6%、铬0.1-0.8%、铍0.001-0.5%中的任一种，或者是镁0.5-9.5%、锰0.5-2.4%、钛0.2-2.8%、锆0.2-2.8%、镍0.5-6%、铬0.1-0.8%、铍0.001-0.05%中的任意2种，或者是镁0.5-9.5%及锰0.5-2.4%、钛0.2-2.8%、锆0.2-2.8%、镍0.5-6%、铬0.1-0.8%、铍0.001-0.05%中的任2种。
2.根据权利要求1所述食品工业用铝合金带材的圃旆椒ǎ涮卣髟谟谒ü勐痢⒅苯臃ɑ蚣浣臃ㄒ绷逗辖鸺霸拼牡热拦ば蛑瞥伞
3.根据权利要求1所述的食品工业用铝合金带材的用途，其特征在于它可以用于制造饮料及食品行业的包装容器或瓶盖等。
全文摘要
一种以铝为基材的食品工业用铝合金带材，它是往铝中加入不掺杂砷、铅、镉等有毒物质、硬度较高，熔点合适，价格较低的合金元素，经熔铝、冶炼合金、轧制等工序后制成食品工业专用的铝合金带材。它可以广泛地用于制造食品、饮料等包装容器或瓶盖。较之食品业传统使用的马口铁(镀锡薄钢板、带)而言，它不含砷、镉、铅等有毒物质，较之近几年迅速发展的易拉罐材质而言，价格更低廉。
文档编号C22C21/00GK1034024SQ8810014
公开日1989年7月19日 申请日期1988年1月4日 优先权日1988年1月4日
发明者姜以滁 申请人:河北省金属材料公司