Этим летом известная фабрика напитков начала переходить с крышек с закладными язычками на экологически чистые крышки. Их банки с высокоуглеродистыми напитками (упаковка из 6 штук в термоусадочной пленке) хранились на складе около 7 дней, и легкооткрывающиеся крышки имели зазубрины и трещины, что принесло много путаницы и проблем как фабрикам напитков, так и поставщикам банок (крышек), и предприятия также понесли определенные экономические потери из-за влияния качества продукции.
Возникает вопрос: это из-за плохого качества экологически чистой крышки или что-то не так с процессом производства напитков? Чтобы узнать правду и избежать подобных проблем, которые часто возникают летом, мы начнем с различия в запасе по вырезу (оставшаяся толщина у выреза) между крышкой с закладным язычком и экологической крышкой, и дальше проанализируем причины, по которым легкооткрывающиеся крышки подвержены растрескиванию на вырезе (далее называемом стрессовой коррозией), которое склонно возникать в условиях высокой температуры и высокой влажности летом, чтобы предложить соответствующие меры предотвращения и контроля для фабрик напитков.
Различные запасы по вырезу для крышек с закладными язычками и экологически чистых крышек
Для легкооткрывающихся крышек одинаковой толщины (например, 0.220 мм), в обычных условиях запас по вырезу экологической крышки меньше, чем у крышки с закладным язычком, что специально предусмотрено согласно требованиям механизма открытия. В настоящее время производители легкооткрывающихся крышек контролируют запас по вырезу двух разных типов легкооткрывающихся крышек по-разному и определяют конкретное значение в зависимости от условий работы машины и толщины алюминиевого материала. Таблица 1 является стандартом контроля запаса по вырезу для двух разных типов легкооткрывающихся крышек, производимых известной фабрикой легкооткрывающихся крышек. Как видно, при одинаковой модели запас по вырезу у экологической крышки обычно меньше, чем у крышки с закладным язычком.
Вообще говоря, если увеличить запас по вырезу у экологической крышки до контрольного диапазона крышки с закладным язычком, она может не открываться нормально. Аналогично, если уменьшить запас по вырезу у крышки с закладным язычком до контрольного диапазона экологической крышки, у продукта с верхним откидным язычком чаще возникает проблема «летящего язычка».
Вы можете спросить: если увеличить запас по вырезу у экологической крышки, не будет ли растрескивания на вырезе? Запас по вырезу у крышки с закладным язычком больше, чем у экологической крышки, так не происходит ли тогда растрескивания на вырезе?
Ответ отрицательный. Согласно фактическим отзывам многих фабрик напитков на протяжении многих лет, как крышки с закладным язычком, так и экологические крышки испытывали растрескивание на вырезе, то есть стрессовую коррозию.
Три причины и три среды, приводящие к стрессовой коррозии
В условиях высокой температуры и высокой влажности летом напитки с высоким содержанием углекислоты склонны к растрескиванию на вырезе легкооткрывающейся крышки, что называется стрессовой коррозией (рис. 1). Стрессовая коррозия — это явление, при котором на вырезе алюминиевой легкооткрывающейся крышки одновременно возникают растягивающее напряжение и коррозийная среда, что приводит к растрескиванию на вырезе, а иногда даже к изменению цвета закладного язычка.
Рисунок 1. Растрескивание на царапинах — характерное признак стрессовой коррозии.
Рисунок 2. Стрессовая коррозия может даже влиять на изменение цвета закладного язычка.
Три основных фактора, вызывающих стрессовую коррозию Чувствительность материалов, растягивающее напряжение и коррозийная среда — три основных фактора, вызывающих стрессовую коррозию.
Обычно используемая нами легкооткрывающаяся крышка изготовлена из алюминиевого сплава, который является чувствительным материалом.
Напитки в банках с высоким содержанием углекислоты имеют более высокое внутреннее давление, а запас по вырезу у легкооткрывающейся крышки меньше толщины крышки, что является местом с наибольшим растягивающим напряжением.
Во время процесса наполнения остаточная жидкость напитка на поверхности банок и смазочная жидкость на конвейерной ленте содержат хлориды и сульфаты, вместе с остаточной влагой на верхней части банок, образуя коррозионную среду.
Три вида сред, вызывающих стрессовую коррозию Остаточная влага в вырезе, высокая температура хранения и влажная среда хранения — три среды, вызывающие растрескивание на вырезе у легкооткрывающейся крышки.
Небольшие количества влаги, хлоридов и сульфатов, оставшиеся в вырезе, могут ускорить коррозию поверхности выреза.
Более высокие температуры хранения приводят к ускоренному формированию механизмов коррозии и соответствующему увеличению напряжения.
Влажная среда хранения замедляет испарение влаги, что приводит к образованию определенного «теплица» в упаковке из термоусадочной пленки.
Если остаточная толщина увеличивается, а остаточная влага все еще присутствует, среда стрессовой коррозии не меняется, и время до растрескивания выреза увеличивается незначительно.
Рисунок 3. Реальное фото стрессовой коррозии в части выреза.
Шесть мер предотвращения и контроля стрессовой коррозии
Следующие шесть мер могут быть приняты для предотвращения возникновения стрессовой коррозии.
Поднять температуру нагревателя, чтобы предотвратить конденсацию. Повысить выходную температуру нагревателя резервуара выше точки росы (2°C), чтобы предотвратить конденсацию.
Регулярно менять воду в распылителе, чтобы обеспечить качество воды. Регулярно заменять воду в распылителе резервуара, чтобы обеспечить, чтобы значение pH воды для распыления было от 6 до 8, хлорид был менее 10 ppm, а сульфат/нитрат был менее 15 ppm.
Удалять загрязнения с поверхности легкооткрывающихся крышек. Промыть загрязнения на поверхности легкооткрывающейся крышки, то есть остаточные напитки и смазки на конвейерной ленте, чистой водой.
Использовать фен. Рекомендуется установить и использовать устройство для сушки (высокомощный вентилятор + достаточное количество воздушных ножей + желательно однорядная сушка) и контролировать его совместно с линией производства, чтобы обеспечить остановку конвейера, когда устройство для сушки не работает.
Ежедневно проверять, чтобы гарантировать высыхание крышки. Ежедневно проверять остаточную влажность на поверхности легкооткрывающейся крышки, чтобы оценить и обеспечить, что степень высыхания поверхности крышки находится в допустимом диапазоне.
Убедитесь, что склад хорошо проветривается. При складировании в складе следует обеспечить его вентиляцию.
Кратко говоря, предотвращайте стрессовую коррозию, и, что самое важное, убедитесь, что банка/крышка высыхает на воздухе!
Рекомендуется поставщикам банок (крышек) в письменной форме напоминать соответствующим заводам по бутилированию обращать внимание на проблемы стрессовой коррозии перед наступлением лета с высокой температурой и высокой влажностью каждый год, а также сотрудничать с проверкой устройства для обдува воды на заводе по бутилированию для оценки эффекта высыхания поверхности крышки.
Летом, когда температура и влажность высокие, фабрики напитков должны строго контролировать количество остаточной воды на поверхности крышки, независимо от того, используется ли крышка с закладным язычком или экологически чистая крышка. Оба типа крышек могут столкнуться с проблемами стрессовой коррозии, если поверхность легкооткрывающейся крышки не контролируется должным образом. Поскольку запас по вырезу у крышки экологически чистой крышки меньше, чем у крышки с закладным язычком, заводы по бутилированию должны уделять особое внимание состоянию высыхания поверхности легкооткрывающейся крышки после использования экологически чистой крышки и принимать более строгие меры контроля для предотвращения стрессовой коррозии.
