ЭлБиб

12345

PACKAGING AND LOGUISTICS

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

5/2006

Был проведен анализ содержания

железа в растворах

лимонной кисло

ты

в диапазонах ее концентраций от 0,1

до 3 % (рис. 1). Оказалось, что после

коррозионных испытаний максималь2

ный переход железа с поверхности бе2

лой жести отмечается при концентра2

ции лимонной кислоты в растворе 0,25

%. Интенсивность перехода железа в

раствор зависит от величины по2

тенциалов белой жести и стали в раз2

личных растворах лимонной кислоты.

Так, в разбавленных растворах лимон2

ной кислоты концентраций до 0,75–1 %

сталь имеет более отрицательный ис2

ходный потенциал в сравнении с белой

жестью, поэтому в данном случае про2

исходит преимущественное растворе2

ние железа через поры оловянного по2

крытия. При концентрации лимонной

кислоты свыше 1 % потенциал олова

становится

более

электроот2

рицательным. В этом случае наблюда2

ются преимущественное растворение

олова за счет реакции окисления и зна2

чительное торможение процесса рас2

творения железа. После контакта с ра2

створами лимонной кислоты в порах

оловянного покрытия образуются про2

дукты коррозии, и вся поверхность бе2

лой жести покрывается тонким полу2

прозрачным слоем продуктов коррозии

белого цвета, которые также выявляют

кристаллическую структуру оловянного

покрытия. Образование продуктов кор2

розии приводит к сдвигу потенциалов

белой жести в более отрицательную об2

ласть по сравнению со сталью 08 КП.

Из полученных данных следует, что

растворы лимонной кислоты до 0,75 %

концентраций вызывают значительно

более сильные коррозионные разруше2

ния металлических тарных материалов,

чем растворы с вышеуказанной

концентрацией.

Скорость коррозии белой жести в

растворах основных органических ки2

слот, входящих в состав фруктовых

консервов, таких как яблочная, вин2

ная, лимонная, во всех случаях совпа2

дает с данными по переходу железа в

растворы. В связи с тем, что эти кисло2

ты относятся к слабым электролитам,

сложный экстремальный характер за2

висимостей скоростей коррозии и по2

терь белой жести обусловлен измене2

нием концентраций растворов.

Исследование коррозионной агрес2

сивности

фруктовых

консервов

проводили для компотов и соков из

различных плодов и ягод, изготовлен2

ных в соответствии с требованиями

действующей нормативно2технической

документации. Активная кислотность

(рН) исследованных фруктовых консер2

вов была в пределах 2,7–4,0%, а массо2

вая доля титруемых кислот (в расчете

на яблочную кислоту) колебалась от 0,3

до 3 %. Для коррозионных исследова2

ний сироп компотов и соки заливали в

ячейки при температуре около 95 °С.

Результаты исследований зависимо2

сти скорости коррозии

белой жести

электролитического лужения марки

(8,4/8,4 г/м

) от времени

для раз2

личных фруктовых соков и компотов

представлены на рис. 2.

Показано, что в начальный период

времени наблюдается более высокая

скорость коррозии, обусловленная по2

вышенными температурами сред, на2

личием свободной поверхности метал2

ла, не занятой продуктами коррозии, и

восстановлением остаточного кислоро2

да. С течением времени скорость кор2

розии быстро снижается и спустя 2–6

сут достигает постоянного значения

(

), которое остается неизменным в

течение последующего длительного

периода действия среды.

Не менее важную проблему металли2

ческой консервной упаковки, влияющей

на характер коррозионных процессов,

представляет технология производства

банок и крышек. Речь идет о способе со2

единения корпуса сборной банки (пайка

или сварка), зиговании корпуса банки

(нанесение упрочняющих банку ребер

жесткости при использовании тонкого

проката толщиной менее 0,20 мм), типах

уплотнительной пасты для герметизации

закаточных швов, рельефах на крышках,

защитных лаках для сварных швов. В на2

стоящее время в институте проводится

изучение данной проблемы. Установле2

но, что коррозионные процессы в банках

протекают локально, т. е. более интен2

сивно в тех местах банок, где имеются

поры в оловянном или лаковом покрыти2

ях и также по другим «слабым» местам.

В последние десятилетия на смену

паяным корпусам сборных металли2

ческих банок приходят корпуса, изго2

товленные способом сварки. Во всех

развитых странах мира более 10 лет ка2

тегорически запрещено использовать

паяные банки для фасования консерв2

ной продукции.

При всех своих достоинствах именно

сварной шов представляет собой наи2

более незащищенное место в плане

коррозионной стойкости. Помимо

практически оголенной от олова узкой

полоски (2,0–0,4 мм) стальной основы

жести сварной шов включает вкрапле2

ния меди, которые активизируют кор2

розионные процессы.

Для обеспечения необходимой кор2

розионной устойчивости и исключе2

ния миграции металлов в продукт

сварной шов необходимо дополни2

тельно подлакировать, что, в свою

очередь, создает проблемы с нанесе2

нием и типом используемого лака.

В зависимости от качества исполне2

ния шва (его микрогеометрии) приме2

няются различные способы нанесения

лакового покрытия: роликовый, без2

воздушное распыление и нанесение в

электростатическом поле. Кроме того,

при выборе защитных покрытий про2

дольного сварного шва необходимо

учитывать степень агрессивности фасу2

емых продуктов, режимы термической

обработки, предполагаемые сроки их

хранения, климатические особенности

района, где осуществляются изготовле2

ние, фасовка и хранение консервов.

Например, насыщенные углекислым

газом напитки активизируют растворе2

ние железа в районе продольного шва,

г/(см

ч)

100 200 300 400 500 600 700

, ч

Рис. 2. Зависимости скорости коррозии

белой жести от продолжительности

воздействия:

1 – сиропа из вишен; 2 – сока яблочного с

сахаром; 3 – сиропа компота из слив; 4 –

сока виноградного натурального; 5 –

сиропа компота из персиков; 6 – сока

апельсинового с сахаром

Рис. 1. Зависимости характеристик коррозионного

процесса белой жести от концентрации лимонной

кислоты:

1 – скорость коррозии V; 2 – потери массы М;

3 – содержание железа (Fe) в растворе;

4 – разность стационарных потенциалов

∆ϕ

для

стали и белой жести; 5 – разность потенциалов

после контакта белой жести со средой

г/(см

ч)

1 2 3 4 С, %

+20

+10

–10

–20

M, г/м

Fe;10

г/м

, мВ

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека