金屬罐罐蓋注膠及烘干工藝

（資料來源：《金屬罐制造技術》作者：楊文亮　辛巧娟）

　　一、罐蓋注膠

　　罐蓋注膠的目的是起密封作用，其工藝原理與易開蓋注膠類似。
　　1、注膠工藝及設備
　　罐蓋注膠的目的是將目標數量（膠膜體積）的密封膠注到罐蓋上，并使密封膠膜達到適當和均勻的分布。主要的注膠蓋膠膜的質量控制項目包括：①膠量（膠膜體積或膠膜重量）；②正確的圓周分布；③正確的徑向分布；④無明顯斷膠或目測缺陷。
　　一個結構良好的雙重卷封須通過對干燥的罐用密封膠進行適當的壓擠和流動，以填充罐頭雙重卷封內金屬與金屬之間自然形成的空隙。如果在卷封形成期間罐用密封膠不流動，則可能會造成卷封缺陷和密封不足。同樣，如果罐用密封膠流動過度，也會造成卷封缺陷，如內外密封膠擠出、密封不足等。
　　卷封過程中對罐用密封膠進行的擠壓能否實現理想的密封取決于質量控制。罐用密封膠的第二個重要作用是在金屬罐貨架期間內繼續保持一定的擠壓流動。在正常裝卸和分銷運輸過程中，當卷邊被撞擊時，這種擠壓流動對于保持卷封的完整性是很重要的。
　　大多數注膠機適用于水基及溶劑型密封膠的注膠，可注膠的罐蓋，直徑為50～127mm，出蓋速度達到單通道100～500蓋/min。注膠機為往復式配以單通道和雙通道注膠，注膠過程包括將罐蓋從堆蓋器移動到旋轉夾頭然后注入設定的膠量，取得適當的分布，通常罐蓋由沖蓋沖床通過傳輸帶送到堆蓋器上。自動注膠機如圖7-30和圖7-31所示。

圖7-30 自動注膠機

圖7-31 罐蓋注膠機結構圖
1-電氣柜；2-推蓋器；3-盛膠桶；4-罐蓋圓桿；5-注膠裝置；6-機座

　　在每一個機械周期里，每個蓋子是由進給桿上的切斷刀片將其從進給堆蓋器在底部分離。進給桿將罐蓋輸送到旋轉夾頭，而夾頭提升凸輪將夾頭提升到注膠位置。蓋子被上壓頭壓緊，而后機械或電子控制的注膠輪將封口膠注入罐蓋，注膠完畢后，夾頭將蓋子送回到注膠機機臺平面，進給桿將蓋子傳輸到輸送帶。
　　2、注膠質量的控制
　　（1）膠膜體積（注膠量）? 干膠膜體積取決于金屬罐的尺寸、金屬罐的類型、卷封的類型以及罐裝內容物的性質。正確的膠量應保證：①足夠的密封膠來填充空隙；②足夠的密封膠被擠壓，以增大抗破壞能力；③密封膠本身不影響雙重卷封的成形，也不產生擠膠。
　　影響罐蓋上干膠膜體積的因素有：①密封膠的黏度和總固體量；②注膠條件。總體來說，密封膠的總固體含量和黏度是在制造時已確定，各批之間不應當有顯著的差異。
　　使用密封膠前需要對密封膠進行預處理（攪拌），以保證注膠的均勻性和一致性。
　　注膠條件對最終的注膠體積產生顯著的影響。原則上，對于溶劑型密封膠壓力應當在206～344kPa范圍內，對于水基密封膠則在103～206kPa范圍內。注膠噴嘴的孔徑一般為0.5～0.9mm。正常情況下，注膠量可以通過改變噴嘴孔徑大小、注膠溫度和壓力來調節注膠的均勻程度和注膠量。
　　（2）圓周分布? 理想的膠膜應有均勻連續的表觀。膠膜的圓周分布指的是密封膠沿著罐蓋周緣的分布。
　　注膠不能有重疊不足，重疊注膠部分不超過1/8圈。控制重疊的關鍵要素有所用注膠機上夾頭可用的注膠圈數、頂針打開傳感器（延遲）、頂針打開時間或停留時間、頂針高度設置、蓋在夾頭上的正確匹配定位等。錯誤的設置和匹配定位可能會造成重疊不足或過量。注膠機原則上需要罐蓋高速至少旋轉3圈使得每個罐蓋注膠后都留有適量的后旋轉。
　　（3）徑向分布? 徑向分布指的是密封膠在遠離罐蓋夾頭壁方向上的分布，包括膠膜的帶寬、切邊距離以及密封膠在蓋平面和蓋溝的體積比例。
　　根據罐蓋的尺寸、噴嘴位置、注膠夾頭旋轉速度來選擇適當的密封膠黏度、固含量和確定膠量，才能達到良好的徑向分布。選擇不當可能會造成密封膠流向切邊的量過多或過少。夾頭轉速通常可以通過變換齒輪或安裝獨立夾頭變頻馬達來改變。
　　在一定的注膠條件下，如果黏度或固含量太低，密封膠可能會過快流動。這樣可能會造成密封膠溢出或者蓋溝密封膠過多。相反如果密封膠黏度過高，密封膠流動不足。這會造成密封膠帶過窄，或者切邊距離太大。無論哪種情況，都無法達到滿意的注膠效果。解決方案：要么改變密封膠或密封膠的參數，要么改變注膠條件，如夾頭轉速、噴嘴位置。
　　（4）均勻的、無明顯缺陷的膠膜? 理想的密封膠膠膜應該是均勻的、無肉眼觀察到的明顯缺陷。膠膜連續，沒有斷膠、空缺和氣孔。膠膜中出現明顯的孔洞可能會造成密封性不足或者無法保持密封。以下幾個因素可能引起斷膠或氣孔，膠膜重量不適當、注膠圈數不完整、夾頭速度不足、夾頭裝配不良、噴嘴被部分堵塞、密封膠攪拌時夾帶空氣等。
　　3、注膠常見缺陷及排除方法（表7-8）
　　表7-8 注膠常見缺陷及排除方法

　　六、罐蓋的干燥

　　注膠罐蓋在卷封前必須徹底干燥，否則可能會導致擠膠。在寒冷、高濕度條件下，罐蓋上的密封膠不能快速干燥。良好的通風對于充分的干燥是非常關鍵的。溶劑性密封膠的干燥不需要加熱，而水基密封膠則必須采用加熱干燥。一般來說，罐蓋必須達到85%～95%的干燥程度之后方可包裝、運輸和使用。
　　1、干燥設備
　　烘干設備一般有隧道式烘干機、立式烘干機和中頻烘干機三種類型。如圖7-32為常用的隧道式烘干機。

圖7-32 隧道式烘干機
1-輸送機；2-預烘裝置；3-烘干箱體；4-烘干裝置；5-冷卻箱體；6-電氣控制

　　隧道式烘干機采用臥式結構，注膠后的罐蓋放置在輸送鏈上通過隧道。隧道兩側布置有加熱元件進行烘烤。該烘干機結構簡單，大都由人工進行上料和下料，適用于各種注膠后的罐蓋烘干。該烘干機生產效率較低，能耗大。
　　立式烘干機采用螺桿旋轉或鏈條提升的方式將注膠后的罐蓋由下向上輸送，在烘干機內壁布置有加熱元件，并配有鼓風裝置，使烘干機內的溫度均勻，同時有螺桿或鏈條將每只蓋子分開，熱風可直接加熱每只蓋子，這樣可以提高烘干速度，獲得更高的生產效率。立式烘干機適合于品種規格少、產量大的產品生產，與隧道式烘干機相比，還具有密封性能好、能耗低、占地面積小等特點。
　　中頻加熱烘干機對罐蓋體內直接加熱，加熱效率高且速度快，結構簡單，造價低、設備維護費用也低。而且加熱均勻，每個蓋子上所獲得的熱能幾乎相同，只要設定的溫度符合工藝要求，產品合格率為100%。
　　如圖7-33所示為常用罐蓋隧道式烘干機外型圖。

圖7-33 罐蓋隧道式烘干機

　　2、烘干工藝及質量控制
　　（1）工藝及質量要求
　　①干膠量? 不同的蓋型要求不同的干膠量（但必須注意相應在的密封膠密度與體積），同時對于需高溫殺菌的產品特別要控制最低的干膠量和均勻性（尤其是注膠疊接部位的尺寸和均勻性）；
　　②涂布位置? 使用專用卡鉗將蓋邊撬平，仔細觀察和準確測量其位置與尺寸；
　　③目測檢測? 是否有溢膠、濺膠、斷膠、氣泡，同時疊接部位是否均勻；
　　④水分含量? 使用減重法準確檢測干膠膜的水分含量；
　　⑤水煮試驗? 使用沸水或高溫模擬殺菌（100～121℃，30min），觀察其形狀；
　　⑥擦傷? 仔細檢查整個蓋的外觀有無擦傷現象，同時仔細檢查其方向性。
　　（2）常見問題及處理
　　罐蓋烘干中的常見問題處理見表7-9所示。
　　表7-9 罐蓋烘干中的常見問題及處理措施

　　3、檢驗、包裝
　　（1）檢驗? 使用在線全數檢驗方法檢測溢膠、濺膠、斷膠、氣泡、缺損、變形、污染，涂布位置異常和疊接部位不均勻等缺陷，同時仔細檢查整個蓋的外觀有無擦傷現象，并檢查其方向性，并確認整個注膠的均勻性。
　　（2）包裝? 按照規格、數量和包裝形式，標示生產日期、班次。