摘要：本文主要從封口結構和原理入手論述了三片罐封口工藝的各種影響因素，并從實際生產環節和品管檢查角度，闡明了目前各種食品飲料罐的封口和質量如何進行綜合管制。
關鍵詞：封口結構和原理；二重卷邊影響因素；三級檢驗網絡
馬口鐵三片罐目前從總體市場形勢看雖然較往年，且整體質量存在，主要表現在：補涂膜性能、焊縫、封口、殺菌密封性等方面。本文僅就空罐生產過程中有關封口工藝方面的綜合管制談幾點看法，僅供參考。
一、從封口原理上分析二重卷邊的影響因素
馬口鐵三片罐（或兩片罐）的封口工藝是靠二重卷邊作業法完成的。二重卷邊法指兩個具有不同溝槽形狀的卷封滾輪，通過先后順序的兩次進給運動在罐身與罐蓋結合處，使罐蓋鉤邊與罐身翻邊相鉤合、壓緊，從而達到密封目的方法。簡單地說，即表現頭道卷邊鉤合，二道卷邊壓緊成型。
在封口設備中，卷封滾輪、上壓頭和托罐盤通常被稱為封口三要素。滾輪正確的溝槽形狀、壓頭的合理位置及托罐盤合適的推動力是確保正常卷封的必要條件。（參見圖A1）不難看出，封口三要素作為封口設備的基本組成部件，也是影響二重卷邊的基本因素。
影響二重卷邊主要有以下幾個因素：
1.合適的卷封壓力
如圖A1所示，在相對罐身的旋轉運動過程中，滾輪溝槽在與罐蓋結合處卷封力P是由徑向力Pr、軸向力Pa和切向力Pt三個不同方向作用力的合成。其中頭道卷封力P（1）的作用主要表現為罐身、蓋周邊材料的彎曲變形，二道卷封力P（2）主要壓緊表現為塑性變形。兩道卷封力的計算是通過能量守衡和塑性變形進行的。一般二道卷封力為頭道卷封力的2～3倍。
實際的操作過程中，合適的卷封力是靠卷封滾輪、壓頭和托罐盤三者之間合適的配合位置關系完成的（如滾輪與壓頭的里外間隙的配合調整等）。
2.口鐵材料的物理性能
如材質、硬度等，特別是相對較小罐徑（如202D徑罐）若馬口鐵材質薄、硬度大，其密封性要求的難度便會大些，因為這種情況下二重卷邊的過程中材料受力發生的塑變較小，而皺紋卻會較大。
3.空罐的工藝
不同罐型的罐蓋鉤邊、罐身翻邊要合符其相應的工藝要求，如封口前的焊接不良（＞05mm拖尾、焊裂）、翻邊度過大過小都會影響空罐的卷封性能。
4.卷封滾輪的溝槽形狀及材質要求
一般地講，不同罐型的封口滾輪都有它不同的溝槽形狀。一般頭道滾輪的溝槽深而窄，二道滾輪的溝槽寬而淺。目前國內封口設備常用的卷輪多為中碳鋼如45＃、40Cr，使用壽命短，產量僅限制在二、三十萬罐；較先進的封口設備常用的卷輪一般為4Cr13、9Cr18等不銹鋼經真空熱處理而成，其硬度高、耐磨性好，壽命可達千萬罐左右。
在封口三要素中，卷封滾輪為易損件，應視生產情況及時用1000＃或1200＃水性砂紙拋光處理或更換，以免影響卷邊封口的工藝性能。
5.封涂料的涂布狀態
罐蓋鉤邊內膠膜的涂位分布是：鉤邊內約70%，平面處約30%。此外，膠膜量大小要合符它自身的工藝要求。膠量過大易形成擠膠，膠量過小又起不到密封填料作用。
6.操作者正確的操作與調整
操作者嫻熟的技術技能和操作水平，必要的日常維護和保養也是影響二重卷邊的一個因素。比如在更換罐型或出現卷封異常需作必要的調整時，除更換必須的零部件外，正確合理的調整也很關鍵。一般在托罐盤合適的推動力作用下，首先要檢查頭道邊寬TC值（2.20±0.10mm），然后目測罐蓋周邊卷緣的松緊狀況，二道卷邊完畢后進行試封時再檢查外觀缺陷及各項尺寸工藝要求。針對不同缺陷的形成原因作出正確分析和判斷后再進行調整。注：（1）尺寸規格由解剖實驗測得；（2）頭道卷邊是二道卷邊的基礎和前提，一般正常生產時至少每周檢查一次。
7.設備的完好程度
封口設備的完好程度直接影響封口工藝的卷封性能，這與操作者正確的操作、維護保養情況有關。
8.罐蓋（易開蓋或底蓋）的使用
理論上講，不同廠商生產的易開蓋或底蓋都應具有與壓頭配合的互換性。但實際上目前國內罐蓋生產線較多，生產的罐蓋產品尺寸規格與國際規定仍有一定差別，主要表現在罐蓋埋頭與鉤邊高度上，其它尺寸偏差不大，如圖A2示（詳見GB/17590-1998中54）故在實際使用過程中要注意以下幾個方面：（1）易開蓋或度蓋的材質要好，既要有一定抗拉強度，又要有一定的柔韌性；（2）結構尺寸（主要是鉤邊外徑D1鉤邊高度H和埋頭C）；（3）密封膠干量；（4）啟破力（拉環式易開蓋EOE≥1.3kgF，全開蓋FOE≥15kgF）；（5）易開蓋、底蓋與壓頭配合的松緊程度要合適（前者相互輕微轉動即可，后者則相對較緊）；（6）空罐生產落蓋前或實罐殺菌后宜在卷邊部位涂抹適量液體石臘或植物油，以防造成機械擦傷及生銹。
二、從封口結構上看二重卷邊的工藝要求
易開蓋三片罐封口工藝的外觀要求主要表現在：（1）二重卷邊要均勻光滑，表面無明顯油污和損傷；（2）卷邊部位不得有滑封、假卷、卷邊碎裂、雙線、擠膠等缺陷；規格尺寸要求主要表現在：（1）不同罐型的卷邊尺寸包括卷邊寬、卷邊厚、卷邊高、身鉤、蓋鉤；要符合相應的工藝尺寸要求，（2）迭接長度和迭接率、緊密度、接縫蓋鉤完整率。
二重卷邊的封口結構可用罐邊切割機取樣，在投影儀上會清晰地看到罐身的身鉤BH與罐蓋的蓋鉤CH的鉤合狀態。
那么，在空罐生產或實罐灌裝過程中如何獲得良好的封口結構及正常的卷邊呢？從品管要求上講必須注意和滿足以下幾點：
1.邊封口解剖實驗時三點尺寸（W、T、H）要均勻一致，內部尺寸（BH、CH）偏差不得超出給定值。（注：外部尺寸既要有足夠的卷邊寬W，合理的T值，同時又要考慮調試時Ｗ每增加0.1mm，疊接率OL%會減少7%～8%這一因素。）
2.接長度OL和疊接率OL%。存鋁合金易開蓋時OL≥0.95～12mm，OL%≥60%～75%；封馬口鐵罐底或易開蓋時OL≥100mm，OL%≥50%。OL和OL%可用計算法、投影儀仲裁法、及查表法三種方法（參見GB/T14251-93之規定）。
3.紋度ＷR%和緊密度TR%。封口結構的緊密度是罐頭密封性要求的一項重要指標，它通常用目測解剖實驗時蓋鉤內側的皺紋度大小來評定，如圖A4，WR%分0%～20%Ⅰ級（正常），25%～50%Ⅱ度（較松），60%～100%Ⅲ級（不合格）三級，即相應的TR%≥75%（封口鋁合金易開蓋TR%≥60%，封鍍錫薄板的底蓋或易開蓋TR≥50%）。
4.縫蓋鉤完整率JR%。指焊縫外卷邊蓋鉤因內垂唇造成有效蓋鉤不足形成的，一般在滿足OL、OL%和TR%的條件下，JR%不另作要求（目測JR%≥65%即可。）
附有關參考計算公式及參數：（1）T＝3tC＋2tB＋G（G取0.15～0.25mm）；（2）OL＝BH＋CH＋1.1tC-w；（3）OL%＝BH＋CH＋1.1tC-w/w（2.6tC＋1.1tB）×100%（分母為理論疊接長度，分子為實際疊接長度）；（4）上部間隙UC＜0.4mm，下部間隙LC≤0.25mm。
三、建立三級檢驗網絡的必要性和重要性
馬口鐵三片罐空罐生產為流水線作業，每一生產環節出現的問題都將直接影響下一工序的正常操作。因而要獲得良好的卷邊封口質量，必須在各工序間做好品管檢查，把問題消除在各生產環節之前，以免流入到成品中。
三級檢驗網絡即本工序的生產自檢，前后工序的質量互檢和生產過程中的質量抽檢。建立了三級檢驗網絡，產品質量才有保障。封口質量離不開三級檢驗網絡。
在成品的品管檢查過程中，封口質量作為全面質量檢查的一項重要指標，在滿足外部各工藝尺寸條件下，主要注意卷邊滑封、碎裂、擠膠、翻邊豁口、卡罐等。
2.封口結構及規格尺寸要求。
3.密封性要求。空罐內空壓0.15MPa保壓1min不滲漏、漲罐和變形，實罐若高溫殺菌（121℃/20～30min）卸壓下不漲罐和滲漏。
總之，通過以上幾方面的分析，我們對封口工藝的質量和綜合管制便有了一個初步的認識，在出現不同的卷邊質量缺陷時，我們才能做出及時、準確的分析和判斷。
浙公網安備 33038102331908號
