ورق قلع اندود (ورق حلبی) چگونه تهیه و تولید می‌شود؟

تاریخ انتشار مقاله : 20:38:26 1397/12/22

بدون ترديد بسته‌بندی فلزي بيشترين طرف دار را در بين ديگر موارد بسته‌بندی به خود اختصاص داده است و به‌طور طبیعی ورق فلزي هم به‌عنوان ماده اوليه ساخت قوطی‌های فلزي، دراین‌بین نقشي تعیین‌کننده دارد. در این مقاله سعي می‌شود، با معرفي کافي از ورق قلع اندود یا ورق حلبی و فرآيند توليد آن، علاقه‌مندان اين صنعت را تااندازه‌ای در انتخاب مناسب ورق و قوطي ياري دهند.

ورق حلبی یکی از مواد بسته‌بندی سازگار با محیط‌زیست است که دسترس‌پذیر و به‌راحتی قابل‌استفاده می‌باشد. ورق حلبی، ورقی فولادی است که در هر دو طرف توسط قلع پوشش داده‌شده است. این ورق، قدرت و دوام فولاد را با مقاومت در برابر خوردگی و لحیم پذیری قلع، در هم می‌آمیزد.


تولید ورق‌های فولادی

قلع

فولاد مورداستفاده برای ساختن ورق حلبی، کم‌کربن و دارای ضخامت اندک است. گام‌های مهمی در تولید این نوع ورق وجود دارد که می‌تواند خواص قلع را تحت تأثیر قرار دهد.

نورد گرم: اسلب ها یا تختال‌های ریخته‌گری مداوم فولاد، ازآنجایی‌که باعث تولید فولاد تمیز می‌شوند، مورداستفاده قرار می‌گیرند. این اسلب ها نخست جهت برطرف نمودن نواقص سطحی پاک‌سازی و سپس بین 1200 تا 13000 درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند و به‌منظور تولید ورق‌های نازک‌تر، نورد می‌شوند.

اسید شویی: در طول این فرآیند، ورق‌ها از هر اکسیدی که در طول رول کردن (نورد) و اسید شویی تشکیل می‌شود، پاک‌سازی می‌شوند. قبلاً از اسیدها برای این کار استفاده می‌شد، اما امروزه، نوآوری‌های اخیر، این مرحله را بدون اسید، بدون روغن و سازگارتر با محیط‌زیست، ساخته‌اند.

کاهش سرد یا نورد سرد: ورق‌های فولادی داغ با استفاده از آب، روغن‌های روان کننده و تحت نورد بیشتر، سرد می‌شوند.

پاک‌سازی: مایعات خنک‌کننده با استفاده از فسفات‌های قلیایی، سیلیکات‌ها و هیدروکسید سدیم و درنهایت با استفاده از هوای گرم، زدوده می‌شوند.

آنیل کردن (بازپخت): نورد سرد ضخامت رشته ورق را سخت و آن را آسیب‌پذیر کرده و بسته‌بندی ورق را در این شرایط نامناسب می‌کند. رشته ورق نیازمند آنیل کردن برای بازیابی ساختار کریستالی و چکش‌خواری خود می‌باشد؛ بنابراین این مرحله باعث می‌شود فولاد نرم و ساختار دانه‌ای موردنظر خود را به دست آورد. هدف از آنیل کردن، دستیابی به یک ساختار متالورژیکی کاملاً همگن و پایدار (معمولاً فریت و یا پرلیت) و عاری از تنش‌های پسماند و اثرات کار سرد و جدایش می‌باشد. قطعات آنیل شده معمولاً بیشترین انعطاف‌پذیری و کمترین استحکام را دارند. برای آنیل کردن معمولاً بعد از قرار دادن نمونه‌ها برای مدت‌زمان مشخص در دمای آستنیته، در محیط کورۀ خاموش خنک می‌شوند.

 آنیلینگ دسته‌ای باعث تولید فولاد با سختی کمتر و استحکام کششی بیشتر می‌شود که می‌تواند خلأ و فشار را تحمل کند، بنابراین برای ساخت قوطی‌ها و بطری‌ها، این روش کارآمدتر و بهتر است؛ در مقابل، آنیل کردن مداوم (پیوسته) یک فرایند کوتاه‌تر است که باعث تولید فولاد دانه‌ای کوچک‌تر می‌شود. در فرآیند آنیل کردن پیوسته، رشته ورق از حلقه‌های عمودی که در داخل کوره‌ای قرار دارند که اتمسفر موجود در کوره از اکسید شدن سطح ورق جلوگیری می‌کند، عبور داده می‌شود. رشته ورق در این کوره پیوسته تقریباً به مدت 2 دقیقه تا دمای 680 درجه سانتی‌گراد عبور داده می‌شود که ضخامت آن سخت‌تر و انعطاف‌پذیرتر از مواد آنیل شده دسته‌ای می‌باشد.

نورد تمپر (نورد برگشتی): فولاد نرم بعد از آنیل کردن و به‌منظور تولید ورق‌هایی باضخامت نهایی مطلوب، به‌آرامی نورد می‌شود.

کاهش دوگانه یا دومرحله‌ای: گاهی اوقات به‌جای نورد تمپر، دور دوم کاهش برای نورد فولاد استفاده می‌شود. این فرآیند باعث تهیه و تولید ورق‌هایی می‌شود که نازک‌تر و مستحکم‌تر هستند. ورق‌های تولیدشده می‌توانند به‌اندازه 0.14 تا 0.24 میلی‌متر نازک باشند که باعث می‌شود به‌عنوان مواد بسته‌بندی جذاب‌تر جلوه نمایند، زیرا منجر به‌صرفه جویی در هزینه حمل‌ونقل و کاهش انتشار کربن می‌شوند.


قلع پوشانی الکتریکی

از دهه 1940، قلع به‌صورت الکترولیتیکی، به ورق فولادی اعمال می‌شود. قبل از آن، قلع از طریق غوطه‌وری گرم، به‌کاربرده می‌شد. تولید ورق قلع اندود (ورق حلبی)، کاربرد عمده قلع است و 30 درصد از کل قلع تولیدشده را استفاده می‌کند. تا سال 2018، 30 درصد از کل تولید قلع از منابع بازیافتی بود.

الکترولیز یا برق‌کافت از مزیت دستیابی به پوشش‌های (روکش‌های) نازک قلع و کنترل ضخامت پوشش، برخوردار است. این امری مهم است زیرا ضخامت پوشش می‌تواند در دو طرف ورق فولادی برای تولید "ورق‌های حلبی ناهمسان و متمایز پوشش داده‌شده" متفاوت باشد. ورق‌های قلع اندود مدرن دارای روکش‌های قلعی هستند که فقط 0.1 تا 1.5 میکرون ضخامت دارند.

آبکاری (فرآیند روکش دهی فلزی): ورق‌های فولادی از میان مخازن آبکاری پر از الکترولیت که 99.9٪ آندهای قلع خالص در آن غوطه‌ور هستند، عبور داده می‌شود و از طریق الکترولیز با یک‌لایه از قلع پوشش داده می‌شوند. در پایان هرگونه قلع اضافه بر روی ورق، حذف و یا بازیافت می‌شود.

ذوب جریان: در برخی موارد، پوشش قلع حرارت داده می‌شود تا ذوب شود و یک‌لایه آلیاژ قلع - آهن که خواص ضد خوردگی قلع را افزایش می‌دهد، تولید گردد.

رویینگی یا غیرفعال سازی: پوشش قلع می‌تواند اکسید شود تا یک غشاء و لایه‌نازک تشکیل شود. برای جلوگیری از رشد و پیشرفت این لایه، یک‌لایه کروم و به دنبال آن یک‌لایه روغن خوراکی در طول رویینگی (اثرناپذیرسازی)، برای تثبیت پوشش، اضافه می‌شود.


طیف ورق قلع اندود (ورق حلبی)

ورق حلبی

طیف ضخامت ورق قلع اندود از 0.13 تا 0.5 میلی‌متر متغیر است. ورق‌های فولادی بیشترین ضخامت را تشکیل می‌دهند، به‌طوری‌که پوشش قلع برحسب میکرون (یک میکرون = 0.001 میلی‌متر) اندازه‌گیری می‌شود. هزاران ترکیب ممکن از فولاد و قلع وجود دارد، بنابراین مشتریان باید تولیدکنندگان را از کاربردها و موارد استفاده ورق قلع اندود جهت دستیابی به کیفیت مناسب، آگاه کنند.

عوامل مختلفی همچون درجه سختی، پوشش نهایی و درجه ورق قلع اندود وجود دارد که مناسب بودن آن برای کاربردهای مختلف را تعیین می‌کند.

درجه سختی طبیعی ورق قلع اندود: ورق قلع اندود می‌تواند از درجه سختی متفاوتی برخوردار باشد که به کیفیت فولاد و همچنین مراحل مختلف تولید مانند نورد گرم، آنیل کردن و نورد تمپر، بستگی دارد. کیفیت فولاد و قلع به‌نوبه خود توسط استانداردهای مختلف ملی و بین‌المللی نظیر ASTM یا ISO تنظیم می‌شود.

پوشش نهایی: ورق قلع اندود در انواع پوشش‌های مختلف از قبیل روشن و براق، نیمه سبک، سنگین، مات و نقره‌ای به دست می‌آید.

درجه‌بندی: دو رتبه و درجه‌بندی برای ورق قلع اندود وجود دارد. ورق قلع اندود درجه استاندارد که دارای خواص مطلوبی است و می‌توان آن را لاک‌الکل زد و چاپ کرد. درحالی‌که ورق قلع اندود درجه دوم از منظر ورق قلع اندود نوع استاندارد رد می‌شود.


ملاحظات زیست‌محیطی

قوطی

ورق قلع اندود یا ورق حلبی یکی از مواد قابل بازیافت در اروپا است. قبلاً روش‌های تولیدی به‌شدت بر مواد شیمیایی متکی بودند.

اما امروزه با توجه به ترجیحات (اولویت‌ها) و نگرانی‌های مصرف‌کننده در مورد حفاظت از سلامت و محیط‌زیست، هدف از نوآوری در زمینه تولید، ساخت ورق‌های قلع اندود مناسب‌تر و پایدارتر است. که در این راستا:

  • استفاده شیمیایی در طول فرایند به‌واسطه حذف استفاده از اسید و روغن در حین اسید شویی و پاک‌سازی کاهش‌یافته است.
  • فرآیند رویینگی بهبودیافته است و منجر به حفظ بهتر مواد غذایی کنسرو شده است.
  • لاک‌الکل‌های مورداستفاده، در حال حاضر پایدار است.
  • قوطی‌ها سبک‌تر هستند، به این معنی که کمتر از فولاد و قلع استفاده می‌شود. در بسیاری از موارد، شاهد کاهش بیش از 46٪ از وزن قوطی‌ها در طول 30 سال بوده‌ایم.
  • در صورت استفاده از ورق‌های قلع اندود بازیافت شده، 60 درصد کاهش انرژی و 30 درصد کاهش آلودگی هوا خواهیم داشت.

مواد چندمنظوره و تطبیق‌پذیر

ازآنجاکه تولید فولاد و قلع به‌طور مستقل اتفاق می‌افتد، انواع مختلف فولاد و پوشش‌های مختلف قلع می‌تواند مورداستفاده قرار گیرد، درنتیجه هزاران ورق قلع اندود تولید می‌شود. بیشتر بودن گستره و طیف این مواد نسبت به سایر فلزات و بالابود میزان بازیافت (بیش از 90٪)، آن‌ها را به یک ماده پایدار و تطبیق‌پذیر جهت بسته‌بندی، بدل ساخته است.


 


متن پیام خطا
متن پیام موفقیت