اشکالات فني ورق و قوطي هاي فلزي مواد غذايي

[محمــد 4,415]

اشکالات فني ورق و قوطي هاي فلزي مواد غذايي

 

شهرام کاشاني اصل

مقدمه

توجه به مطالب فني در هر صنعتي از ملزومات آن صنعت بوده و رمز دست يابي به کيفيت برتر محسوب مي شود.و طبيعي است هر که بيشتر به اين مهم بپردازد به فوت و فن کار بيشتر آگاهي پيدا کرده و داراي توليدي ممتازتر خواهد بود .صنعت بسته بندي فلزي نيز از قاعده استثناء نبوده و عنايت بيشتر مديران کارخانجات و مسولين کنترل کيفيت را مي طلبد. در مقاله بررسي اشکالات فني بسته بندي قوطي هاي فلزي مواد غذايي پاره اي از اشکالات مربوط به پوشش هاي روي ورق قوطي هاي فلزي ارائه شده بود.در اين مقاله به برخي اشکالات مهم در ارتباط با ورق و خود قوطي هاي مورد استفاده در صنعت بسته بندي مواد غذايي پرداخته شود.

تعاريف

ورق فلزي

در ساخت قوطي فلزي مي‌توان از ورقهاي فولادي و يا آلومينيومي استفاده نمود.

ورق فولادي سياه

اين نوع ورق از فولاد نرم كم كربن ساخته مي‌شود كه فاقد هر گونه پوشش محافظي در سطح مي‌باشد.

پوشش محافظ فلزي

ورق مورد استفاده در ساخت قوطي مواد غذايي در سطوح داخلي و خارجي بايد داراي پوشش محافظ فلزي مناسبي باشد. انتخاب لاك مناسب براي محصول مورد نظر در قوطي فوق العاده مهم است و بسته به اسيديته و تركيب شيميائي محصول بايد لاك مناسب انتخاب شد.

ورق فولادي

ورق‌هاي فولادي مورد استفاده در ساخت قوطيهاي فلزي بايد ويژگهاي لازم از قبيل تركيب آلياژي، خواص مكانيكي، پوشش فلزي محافظ و غيره را دارا باشد.

از ورقهاي فولادي سياه كه فاقد هرگونه پوشش فلزي محافظ سطحي است نمي‌توان در ساخت قوطي فلزي جهت بسته‌بندي موادغذايي استفاده كرد.

درز بدنه

قسمت بهم چسبيده دو لبه ورق بدنه در ظروف سه تكه است كه به روش چسبانيدن با چسبهاي پليمري، جوشكاري الكتريكي و يا هر شيوه مناسب ديگري انجام مي‌گيرد .

سختي سنجي راكول

روش تعيين سختي ورق فولادي است كه با استفاده از دستگاه سختي‌سنج راكول انجام مي‌شود داراي درجه بندي مختلفي است. سختي ورقهاي فولادي مورد استفاده در ساخت بسته بندي‌هاي فلزي با مقياس (HR30T) و يا (HR15T) بيان مي‌شوند.

تمپر

مشخصه‌اي است كه خواص مكانيكي ورق فولادي مانند سختي، مقاومت در برابر كشش، مقاومت در برابر تنش و غيره را نشان مي‌دهد، كه هر يك از اين خواص به تنهايي گوياي مشخصات ورق فولادي نيستند. كدگذاري تمپر يك نوع كدگذاري تو افقي است كه در مورد ورق‌هاي يك بار نورد شده بر اساس سختي راكول انجام مي‌گيرد و قابليت شكل پذيري را نشان مي‌دهد. در مورد ورقهاي دوبار نورد شده براساس حد تنش گسيختگي بيان مي‌شود.

ورق فولادي دوبار نورد شده (DR)

ورق‌هاي فولادي نرم كم كربن كه يك بار ديگر پس از عمليات حرارتي به حالت سرد نورد مي‌شوند تا سختي لازم را بدست آوردند، ورق فولادي دوبار نورد شده گويند.

ورق فولادي يكبار نورد شده

ورق فولادي نرم كم كربني كه با كاهش ضخامت در يك مرحله و معمولاً با نورد كردن در حالت سرد ساخته مي‌شود.

يکبار نورد سرد براي انواعي از ورق فولادي به کار مي رود که در يک فرايند نورد سرد به ضخامت مورد نظر رسيده و سپس آنلينگ و نورد حرارتي شده اند.

تركيب آلياژي

تركيب آلياژي مختلفي در ساخت ورقهاي فولادي كاربرد دارد. اما بايد به اين نكته توجه داشت كه تركيب آلياژي ورق نبايد داراي عناصر سمي و مضر براي سلامتي انسان باشد.

قطر اسمي

قطر داخلي قوطي‌هاي گرد و يا قطر وتري قوطي‌هاي چهار گوش است كه بر حسب ميلي‌متر به نزديكترين عدد بدون اعشار گرد شده است.

قوطي دو تكه

قوطي فلزي كه از دو قسمت شامل بدنه با كف به صورت يكپارچه و سر تشكيل مي‌شود، قوطي دو تكه گويند. در اين نوع قوطي سر به روش دوخت مضاعف به بدنه متصل مي‌شود. اين نوع قوطي از كشيدن و شكل دهي ورق فلزي ساخته مي‌شود. بنابراين بدنه و كف در اين نوع قوطي‌ها يك تكه است كه فاقد درز بدنه مي‌باشند. پوشش محافظ داخلي و خارجي اين نوع قوطي‌ها بايد در برابر كشش شكل‌دهي و سايش مقاوم باشد.

قوطي سه تكه

قوطي فلزي كه از سه قسمت شامل بدنه، سر و كف تشكيل مي‌شود، قوطي سه تكه گويند. در اين نوع قوطي سر يا كف به روش دوخت مضاعف به بدنه متصل مي‌شود در اين نوع قوطي ها سر يا كف مي‌توانند داراي قطر يكسان (قوطي ديواره راست) و يا نامساوي (قوطي گردن دار) باشند . قسمت درز بدنه قوطيها معمولاً به وسيله جوش الكتريكي به هم متصل مي‌شود.

دوخت مضاعف

اتصال سر يا كف قوطي فلزي به بدنه را از طريق جفت كردن و فشردن لبه برگشته سر يا كف و لبه خميده بدنه كه در دو مرحله انجام مي‌گيرد، دوخت مضاعف گفته مي‌شود.

پسيويشن

اين عمل موجب تثبيت روكش سطحي قلع مي گردد و با كنترل رشد فيلم اكسيد قلع كه بطور طبيعي ايجاد مي گردد صورت مي پذيرد. رشد اكسيد بصورت غير كنترل شده باعث ايجاد رنگ زرد بر روي سطح صفحات فولادي شده و متعاقب آن اثر منفي بر روي رنگ پذيري و چسبيدن لاك ميگذارند.

روغنكاري

عمل روغن كاري سطح صفحات آخرين عملي است كه در كارخانجات توليد صفحات فولادي انجام مي گيرد اصولا علت اصلي اين عمل آن است كه در ورقها هنگام مصرف در «قوطي سازي» به سهولت ايجاد لغزش شده و خراش سطحي و چسبندگي در آنها كاهش مي يابد.

بيد قوطي

کلمه انگليسي بوده که به معناي دندانه دندانه کردن روي قوطي جهت جلوگيري از فشار زياد ناشي از اتوکلاو بر قوطي ها و نيز بالا بردن استحکام تحمل قوطي ها هنگام چيدن روي هم مي باشد.

ورق هاي مصرفي

مشکلات موجود در واردات ورق هاي قلع اندود منجر به کاهش کيفيت بسته بندي فلزي مي گردد.

اشکال وارده :عدم وجود و رعايت حداقل ميزان قلع به مقدار 2.8 گرم بر متر مربع

مشکل ايجاد شده در عمل : باعث کاهش پايداري قوطي مي گردد.

اشکال وارده :عدم وجود پسيويشن مناسب

مشکل ايجاد شده درعمل : باعث کاهش چسبندگي پوشش هاي شيميايي به ورق مي گردد.

اشکال وارده :استفاده از ورق هاي با ضخامت پايين ، با توجه به مشکلات واردات ،سازندگان قوطي ها از ورق ضخامت پايين استفاده مي کنند تا در ميزان واردات يکسان ،تعداد بيشتري از ورق را وارد کنند.

مشکل ايجاد شده درعمل: اينن ورق ها معمولا از مقاومت بسيار کمتري در برابر ضربه و صدمات ناشي از فشار اتو کلاو برخوردارند و قادر نيستندکيفيت ماده غذايي کنسرو شده را تا پايين تاريخ انقضا به خوبي حفظ نمايد.به علاوه به دليل ضخامت کمتر از حدود استاندارد ،فاکتور هاي مناسب دوخت را تامين نمي کنند و به همين سبب عدم ثابت بودن فاکتور هاي مناسب دوخت توسط دستگاه ربندي از مشکلات عمده ناشي از آن به شمار مي رود.

لذا تبعات ناشي از استفاده ورق هاي با ضخامت کم را مي توان به اين صورت بيان کرد:

الف - مقاومت بسيار کم قوطي ها در برابر ضربه و فشار ناشي از اتو کلاو

ب - ندادن فاکتور هاي مناسب دوخت توسط دستگاه دربند

پ - وجود چين و چروک در قلاب سر ( حتي در کف بندي مشاهده مي شود.)

ت- جلو وعقب بودن لبه درزجوش و يکسان نبودن دوخت قوطي در قسمت هاي مختلف

از آن جايي که قوطي ها در دو طرف درز جوش از يکنواختي برخوردار نيستند در موقع دوخت مضاعف توسط دستگاه دربند به دليل ضخامت بسيار کم ورق بدنه منجر به ايجاد تفاوت بسيار زياد در فاکتور هاي دوخت دو طرف درزجوش مي شود و اغلب تفاوت فاحشي را در نقاط مختلف شاهد هستيم.

ث - زنگ زدگي به خصوص در محل درز جوش

اين موضوع از اثر مضاعف ضخامت کم ورق و استفاده از ورق با قلع پايين ديده مي شود.که با وجود رعايت تمام شرايط رطوبتي محيط ،مدت زمان خنک کردن قوطي ها ،سختي آب مورد استفاده جهت خنک کردن و رعايت شرايط انبارش قوطي ها ،متاسفانه شاهد زنگ زدگي و خوردگي در سطح ورق به خصوص در محل کف و درزجوش هستيم.

ج - مقاومت بسيار کم قوطي هاي دربندي شده در محل درزجوش

به طوري که با بالا رفتن مقدار جزيي فشار بيش از 0.5 بار در اتوکلاو در اين محل وجود peak را شاهد هستيم.

پوشش هاي شيميايي

اين اشکالات قبلا توسط همين نويسنده در مقاله اي جداگانه توضيح داده شده است.و اينجا صرفا" به دليل آشنايي خواننده از وجود چنين مطالبي به صورت عنوان، آورده شده است.

پوشش هاي داخل بسته بندي فلزي ( در تماس مستقيم با مواد غذايي )

پوشش هاي داخل بسته بندي فلزي

مشکلات ناشي از لاک داخل

پوشش هاي خارج بسته بندي فلزي

ارتفاع قوطي

ارتفاع قوطي ها اغلب غير يکسان بوده که کار با دستگاه دربند را با مشکل مواجه مي سازد.در يک محموله قوطي وارده با ارتفاع هاي متفاوت مواجه هستيم و تننظيمات آني پدال دستگاه دربند با توجه به هر قوطي در ميزان بالاي توليد عملا غير ممکن است در نتيجه ايجاد دوختي نامنظم و در مواردي غير استاندارد دارد که مربوط به غير يکنواخت بودن ارتفاع قوطي هاست.

بيد قوطي ها

بيد قوطي ها جهت جلوگيري از فشار زياد ناشي از اتوکلاو بر قوطي ها مي با شد و باعث افزايش مقاومت قوطي در مقابل ضربه مي باشد. عدم يکنواختي بيد که بيشتر نزديک به لبه بالاي قوطي مي باشد اغلب وجود دارد.

فلنج سر قوطي ها و منحني درب قوطي

فلنج سر قوطي ها نقش اساسي در شکل گيري قلاب بدنه و در نهايت دوخت حاصل از در بندي دارد.موارد متعددي وجود دارد که فلنج سر قوطي ها به خصوص در 2 سمت درز جوش غير يکنواخت مي باشد و اين امر باعث اختلاف بسيار زياد در مورد فاکتورهاي دوخت در دو طرف درز و در نهايت فاکتور هاي نامناسب و غير استاندارد دوخت مي گردد و اين امر در مورد منحني درب نيز صادق است.

اشکالات ديگر( مربوط به خود قوطي)

 

• وجود چروک در لبه بدنه قوطي ها و درب ( فبل از دربندي )
  
• ضخامت کم ورق در کف قوطي هاي نيم کيلويي تخت: اين مشکل باعث تغيير فرم و ايجاد PEAK پس از اتوکلاو مي گردد که ناشي از ضخامت بسيار کم ورق در کف قوطي هاست.
  
• وجود خط بر روي لاک بدنه قوطي
  
• لب پر بودن و دندانه دار شدن دور فلنج برگشتي بدنه قوطي
  
• عدم يکنواختي درب هاي ارسالي از جهت اندازه رينگ داخلي درب و منحني آن
  
• مشکلات حمل ونقل و آسب ديدگي در هنگام دريافت با توجه به وضعيت فعلي بسته بندي ( پالت و نايلون)
  
• عدم تعيين مدت ماندگاري قوطي توليد شده از سوي قوطي
  

نتيجه گيري

با توجه به توضيحات بالا براي فائق آمدن به اشکالات توليد قوطي بعد از شناخت کليه آنها پيشنهاد مي شود به موارد زير توجه شود:

الف- رعايت دامنه استاندارد1881 در کاربري حداقل ضخامت ورق 0.18 ميلي متر براي بدنه و حداقل ضخامت ورق 0.2 ميلي متر براي سر و کف

ب- خريد ورق با پسيويشن مناسب

پ- يکنواخت بودن ارتفاع قوطي ها

ت- يکنواختي بيد از نظر فاصله و ارتفاع

ث- يکنواختي فلنج سر قوطي ها

ج- و ديگر موارد فني مطرح شده در فوق

منابع و مراجع

1- بهمني. پرديس ، كارشناس ارشد آموزشي طراحي صنعتي دانشگاه علم و صنعت ايران

2- روسو . پي ير ، تاريخ صنايع و اختراعات ، ترجمه حسن صفاري

3- هاوكس . باري ،1382 ، طراحي محصول، ترجمه سيد رضا مرتضايي ، دانشگاه هنر

4- کاشاني.شهرام.،1388 ،ورق هاي آلومينيومي مورد استفاده در بسته بندي مواد غذايي،ماهنامه استاندارد

5- کاشاني اصل.شهرام،1384 ،بررسي نقاط ريز لاك نخورده در قوطيهاي نوشابه،تحقيقات استاندارد

6- کاشاني اصل.شهرام،1389، بررسي اشکالات فني بسته بندي قوطي هاي فلزي مواد غذايي ماهنامه فن آوري بسته بندي

7- محمدي نژاد . فرامرز ،1381 ، فرايند طراحي محصول ، انتشارات بامداد كتاب

8- گزارش هاي خانم مهندس افسانه فرخي ،آقاي مهندس ايرج فتحي مهروخانم مهندس ماندانا فتحي.

 

 

منبع:http://www.persiapack.ir/Showarticle.asp?ID=2452&a=