CONTROL | 印刷・ニス・カット

Información Técnica

ワニス試験

ワニスによる金属パッケージの外部および内部の保護は、150年以上の歴史を持つ非常に一般的な技術である。 このウェブサイトの他の技術記事では、ワニスをさまざまな観点から分析しています:その種類、特性や特徴、最も適した用途などです。 今回は、金属基板へのワニス塗布の品質を確認するためのさまざまなテストに特化することにします。

ワニスを塗布する前に、以下のような供給仕様への準拠を確認するための試験を行うことがある。密度、粘度、乾物など。 この記事では、これらのテストは扱わず、すでに塗布されたワニスの状態を定義するテストに限定して説明します。

ニスの保護機能には、3つの必要性があります。

– 金属基板への密着性

– 化学慣性力

– 無気力

ニスフィルムは、パッケージの形成時に高いストレスに耐える必要があります。 ニスは、接着力を失ったり剥がれたりすることなく、そのストレスに耐えなければなりません。 接着は、金属基材と塗膜の表面エネルギーが飽和した結果である。 時には、両者の間に恒久的な、あるいはカジュアルな非互換性が生じることがあります。 メタルパッシベーション膜は重要な役割を担っています。

ワニスが正しく焼き付けられた場合、一般的に化学的不活性は確保されます。 完全に架橋することで、パッケージ製品中のイオンと反応する可能性のある分子群を排除することができます。

ポロシティは、フィルムの保護性能に影響を与える重要なものであり、時には細心の注意が必要です。 膜厚が厚くなるにつれて、空隙率が減少していることがわかる。

しかし、塗膜の状態を正確に評価するためには、ある種のテストが必要である。

これらのテストは、2つのグループに分けられる。

物理的特性に関するテスト。

-乾燥

-グロッサー

-継承

-柔軟性

-硬度

-気孔率

化学的特性試験。

-耐酸性

-プロセス耐性

-硫化物イオン不透過性

-フレーバー

  1. (a) 物理的特性

乾燥

その目的は、ワニスの焼き付け工程が適切であったかどうかを判断することであり、次のような基本からスタートする。完全に硬化したエポキシフェノールワニスは、溶剤に不溶となります。 そのため、「メック」(メチルエチルケトン)テストに耐えることができます。 アセトンまたはメチルエチルケトンを綿毛に染み込ませて、ニスをこすりつける方法です。 フィルムが綿で摩擦に耐えるほど、重合度は高くなる。 一般的な基準としては、ダブルで20回こすっても粘着力が落ちないことが必要です。 ビニールワニスの場合は、着色された物質を使用し、ワニスによる色の吸収性をテストします。

硬化が不十分なワニスは、加工後、吸水により白っぽい膜ができます。

ワニス膜厚

最も正確な方法は、ニス膜を除去する前と後の一定面積の試料の重量を測定することである。 通常、表面積4平方インチの円盤が出発点となる。 これを得るために、この部分と切り口が一致する小型の金型を使用する。 重量はミリグラム単位で、非常に正確に求めなければならない。 2つの重量の差を4で割ると、1平方インチあたりミリグラムの厚みまたは荷重が得られます。 サンプルの両面にニスがある場合は、片面ずつこの作業を繰り返す必要があります。

このようなディスクからニスを取り除くには、いくつかの方法がある。 例えば、ビニール類は溶剤(クロロホルム、アセトン、塩化メチレンなど)を染み込ませた綿棒で擦ると簡単に剥がせる。

エポキシフェノールは、湿潤剤を混ぜた塩基性グリコール-エチレン溶液に試料を浸すことで剥離することができます。 電解法は、約45℃に加熱した塩化ナトリウムの1%水溶液中に、6Vの電流を20秒間流してカソードリ処理することで使用できる。

ミクロン単位の厚みは、磁束の変化や渦電流を利用した測定器を用いて直接測定することも可能です。 一般的に10ミクロン以下の膜厚を測定する場合、精度は不十分である。

より小さな厚みに対しては、静電容量測定に基づく、より精度の高い測定器が設計されている。 プローブは、電極とコンデンサを形成するようにニスを塗った試料に当てるだけで、その静電容量は膜厚とその透磁率の関数である(例:ストランドゲージ装置)。

これらの測定器は、迅速かつ非破壊的な測定を可能にし、ゲージの校正が参照サンプルによって定期的にチェックされていれば、塗装中の系統的なチェックに容易に適応することができます。

受入

金属とワニスの密着度を測定します。 ニス膜をコンパスポイントなどで引っ掻き、金属に届くまで膜を割っていく。 この目的のために、専用の機器が市販されている(Braivae、Erichsen)。 これにより、約2mmの等間隔で、碁盤の目のように平行なマークが連続する。 セロハンテープ(セロ)をグリッドに貼り付け、セロの一端を掴んで、ピクッと引き剥がします。

しっかりと接着されていれば、グリッドから正方形が破れたり、側面や角が割れたりすることはないはずです。

曲げる前の試験や深絞り試験を行うことで、より徹底した試験が可能です。最もストレスのかかる部分でも、コーティングが剥がれたりしないようにする必要があります。

柔軟性

柔軟性は、加盟と独立して評価することはできず、その逆もまた然りである。

2つの方法で測定することができます。

-マンドレルの周りに曲げ、コーティングが割れ始める半径で判断する方法です。

エリクセン式描画試験。ニスに切れ目が入った時点で描画の深さを測定する。 この装置がない場合は、小型のダブルダイスを使って、2回の操作で素材のサンプルを描く試験延伸で代用することができる。 最初の操作では、直径約50mm、高さ約25mmの試験管をパンチングします。 直径約25mmの先ほどの操作から始まる2回目の操作。 この試験は、各コーナーの半径が大きいものから小さいものへと変化する、多かれ少なかれ正方形の形状のベース試料の絞り型で行うことで、より複雑なものにすることができる。 いずれにせよ、柔軟性が良好と想定される標準試料との関係で、任意の深部変形媒体を用いて比較試験することが必要である。

上記の深絞り加工に続き、下記のオートクレーブテストを実施することが望ましい。

硬度

硬度がわかっている鉛筆の芯を使って、コーティングに傷を付けてみるのが試験の基本です。 鉱石の硬度は数字とアルファベットで表示されます(7B:非常に軟らかい~9H:非常に硬い)。 硬度の数値は、鉛筆で塗膜に傷がつき始める最も柔らかい部分の数値で表されます。

ポロシティやフィルムの連続性

ワニス膜の孔や亀裂は、その下の金属を露出させ、攻撃的な媒体に直接接触させることになる。

空隙率は透水性と混同してはならない。

透過率

イオンは、架橋ネットワークと高分子格子の間を通り抜けなければならない。

ポロシティ

ニスの多孔性は、金属パッケージの製品に必ずしも不利に働くとは限らない。 すべては、容器と内容物の間で起こりうる反応の性質と強さに依存する。 ここでは、これまでの経験が最も重要視されます。 アントシアニン色素を持つ果物や野菜、ビールや炭酸飲料などの飲料は、最大限の保護が必要です(多くの場合2度塗りし、トップコートは完成した容器に塗布します)。

硝酸塩などによる強い脱錫の問題がある場合はもちろん、遅かれ早かれ穿孔につながる腐食斑の危険性がある場合は、空隙を完全になくすことが必要である。

塩酸に硫酸銅を溶かした溶液を被検査面に付着させると、保護されていない金属部分で電気化学的な移動反応が始まり、ワニス膜の不連続性が浮き彫りになるのです。 この試験は、硫酸銅と37%塩酸の水溶液に一定時間浸した綿棒で浸したり、拭いたりすることにより行うことができます。

なお、クロムめっき鋼の場合、銅はスズに比べてクロムに析出しにくいため、硫酸銅溶液の塩酸濃度を高くする必要があります。

また、3%NaCl水溶液に接したワニス膜に6Vの電位で電流を流して測定する方法(WACO試験)もあり、ビールや炭酸飲料の容器は、通常この方法で試験される。 例えば、膜厚5μmでは1〜100μA/cm2の電流を通すことができ、膜厚10μmでは0.1〜1μA/cm2の値が得られる。

注意点としては、過剰な油分(油分の種類にもよりますが)は、「目」(油分が過剰な部分にニスが行き渡らず、毛穴が開いてしまうこと)の原因になることがあります。

  1. b) 化学的特性

ほとんどの食品はオートクレーブで熱処理を受ける必要があるため、コーティングの各種試験にはオートクレーブ工程が含まれています。 塗膜の耐薬品性を試験するためのモデル溶液や調製品がある。

滅菌に対する耐性

ニスを塗布した試料を蒸留水または水道水で121℃、90分間オートクレーブ滅菌する。金属を曲げたり深絞りしたりすることで、より硬い試験となります。 ワニスの変色、水ぶくれ、剥離がないことを確認する必要があります。

耐酸性

青果物に含まれる有機酸(クエン酸、酒石酸、酢酸、リンゴ酸など)を添加し、殺菌を行う。

クエン酸:1,2%、5%。

酒石酸:1,2%、5%。

酢酸:3%、5%。

乳酸:1%。

耐硫化性

硫化物イオンを放出することができる物質や製品であれば、どのようなものでも使用することができます。 しかし、実際には、乾燥エンドウ豆、馬肉、チオセタミド、硫化モノナトリウムなど、一定の標準レシピが採用されています。

風味の欠落

特定の用途では、ワニスが製品に風味を与えないことを確認することが重要である。 テストは、テストするワニスの存在下で蒸留された蒸留水、より良いのは中性のミネラルウォーターを試飲することである。 これらの試験は比較試験であり、実用的な機能がよく知られている基準ワニスを含めることが必要である。

キャンワールドコントロールに戻る

0 Comments

Submit a Comment

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です