浅谈影响容器箔表面质量的主要因素及对策

吴 丹

(江阴新仁科技有限公司，江苏 江阴 214407)



浅谈影响容器箔表面质量的主要因素及对策

吴 丹

(江阴新仁科技有限公司，江苏 江阴 214407)

文章从生产实际出发，通过研究铝箔表面常常被忽视的轻微黑丝、黑线、黑灰、色差条纹、异味等质量缺陷的产生原因，制定切实可行的预防措施，稳定容器箔产品质量，满足用户使用要求。

黑丝；黑线；黑灰；色差条纹；异味

容器箔广泛应用于航空配餐铝箔餐盒、微波炉加热器皿、食品烧烤盘、铝箔碗、蛋糕托、炉头垫、食品打包盒的制作以及冷藏、冰冻和新鲜食品的保鲜包装[1]，对铝箔的冲压性能有着非常严格的要求。然而，轻微的黑丝、黑线、黑灰、色差条纹、异味等质量缺陷，在容器箔生产过程中往往容易被生产者忽视而造成退货。如何避免上述质量问题所造成的质量、经济损失，本文从生产实际出发进行分析，提出一些切实可行的解决方法，有助于容器箔产品质量的稳定和生产效率的提高。

1 黑丝缺陷

铝箔产品表面沿轧制方向呈针状断续分布的黑色细线称为黑丝缺陷。随着轧制厚度减薄，黑丝缺陷在铝箔成品道次或铝箔成品前一道次表现较为明显。

1.1 产生的主要原因

⑴ 轧制前来料表面存在的擦伤缺陷，经被污染的轧制油冲刷和轧辊轧制，轧制油中的非金属杂质嵌入形成一定深度的点状或针状擦伤表面，变成断续的黑色丝状压划痕缺陷；

⑵料卷层间横向或纵向错动而造成的铝箔表面成束分布的伤痕；铸轧卷来料横断面呈非抛物线形，开卷过程中层间横向错动，并伴有粘连撕扯声响，所产生的横向簇状伤痕；

⑶容器箔成品轧制生产前不进行中间退火，轧制油易被污染；

⑷轧辊磨床冲刷砂轮表面的循环水不干净，轧辊磨削过程中，循环水中细砂夹入轧辊和砂轮磨头之间，瞬间在工作辊表面形成凹凸不平的针状凹凸点，也称“拉毛”。这种工作辊轧制的铝箔表面易产生针状断续划伤；

⑸轧制出口厚度在0.05mm以上的铝箔时，在有辊缝压延过程中，铝箔前三道次之间前后张力不匹配，往往在下一道次轧制开卷过程中产生层间错动，而使铝箔在轧制入口前产生层间擦伤。

1.2 预防措施

⑴ 严格控制铸轧来料板型，铸轧卷的纵向厚差应不大于0.08mm，铸轧卷的同板差不大于0.03mm，铸轧卷的中凸度为-0.02～0.03mm；

⑵轧辊磨削过程中，保持磨削液过滤干净，不含机械杂质十分重要，在两班制磨床满负荷生产的前提下，磨削液最好每月定期更换一次；

⑶加强轧制油品管理，固化容器箔等非中间退火轧制产品工艺油过滤工艺参数，最好每12h更换一次过滤布及过滤介质，每班做好轧制油透光性交接工作。在潮湿的南方和沿海地区保持硅藻土、活性白土过滤介质干燥，对防止因过滤介质受潮降低对细小污物颗粒的吸附性十分重要，必要时可把硅藻土及活性白土存放在退火炉或其他加热炉附近进行干燥；

⑷固化相同产品熔炼、铸轧、冷轧、箔轧、精整、退火等每一道次生产工艺参数，对杜绝层间开卷或卷取擦伤十分关键；

⑸制定切实可行的作业指导书，规范每个操作步骤，对松卷、磕碰伤等质量问题发生十分奏效。

2 黑线缺陷

铝箔产品表面沿轧制方向呈连续沟状分布的黑色细线称为黑线缺陷，生产中较为常见。

2.1 产生的主要原因

⑴ 铸轧生产过程中，石墨喷涂或烟碳喷涂装置喷涂浓度过大时，铸嘴前沿积碳，细小的碳粒卷入铸轧卷中，形成铸轧板表面非金属压入，后经轧制随金属压延变形而形成黑线；

⑵ 铸轧料在卷取机缠头时，因导辊不转或因抬料板前沿不圆滑而刮伤与铸轧板相接触的料卷表面，形成连续的钩状伤痕；

⑶ 铸轧、冷轧在卷取厚度>0.6mm时，卸卷和绑卷没顶住、绑紧，造成整卷或卷外圈连续多圈松卷，在下一道次轧制开卷过程中，因开卷张力的作用，开卷层间连续滑动，使轧制带材表面产生严重纵向擦划伤；

⑷ 1系合金铸轧卷冷轧开坯第一道次、3系和8系合金铸轧卷冷轧开坯第二道次卷取时不带套筒，卸卷后，卷材筒根部位松卷，下一道次开卷时，因后张力作用造成尾料层间及尾料与开卷芯轴之间纵向滑动，而形成铝带表面严重纵向擦划伤。这种擦划伤质量缺陷在铝箔轧制至0.20～0.30mm厚时，成品卷外圈几层甚至几十层都会出现表面纵向黑线；

⑸ 冷轧、重卷、铝箔粗轧、厚箔剪工序间出入口张力不匹配，而造成下道工序或下一道次开卷层间纵向滑动，使所经过的铝箔表面产生严重的纵向擦划伤；

⑹ 重卷等精整设备卷取打底不平，卷取张力选择过小，卷取料卷缠不紧，铝箔轧制开卷过程中，因后张力大于重卷机卷取张力，使得箔轧开卷层间纵向滑动，造成铝箔在轧制咬入前，形成严重纵向擦划伤。

⑺ 重卷机、粗轧机、厚箔剪等的导辊、导板等导路表面，以及粗轧机入口清辊器粘有切边碎屑等硬杂物，容易使铝箔表面产生划伤；所有导路经过钢辊的部位，钢辊的线速度与带材的线速度不同步也容易使铝箔表面产生划伤。

2.2 预防措施

⑴ 严格控制铸轧板表面质量，制定行之有效的产品质量管理考核制度，杜绝因非金属压入、刮伤、松卷等产品质量缺陷的发生；

⑵ 规范熔炼、铸轧、冷轧、重卷、铝箔粗轧、厚箔剪工序各道次生产工艺参数，杜绝因前后工序之间或轧制道次之间张力匹配问题而产生层间滑动，造成产品表面形成严重纵向擦划伤质量缺陷；

⑶ 开机前认真检查和清洁设备，保持被动运转辊系内各导辊运转灵活，减少导辊、导板等导路粘有异物，造成与铝箔直接接触而使铝箔表面产生划伤。

3 黑灰缺陷

铝箔表面粘附呈点状或团絮状黑色物质，即是黑灰缺陷，间断性不规则的分布于铝箔表面，用手或纸巾擦拭即从铝箔表面脱落。

3.1 产生的主要原因

点状黑灰缺陷多在铝箔轧制成品道次时以散油点形式出现，通常这种油点是一种轧制油、氧化铝粉、助滤剂粉末及水分的混合物。

⑴容器箔成品轧制脱粉严重，轧制油脏，铝箔轧机成品道次牌坊不洁净而粘有铝粉、灰尘等杂质；

⑵铝箔轧机板式过滤器，如果过滤布质量不好，过滤布密度小(80～90g/m2)且厚度不均匀时，生产过程中，微量助滤剂随轧制油透过过滤布，进入轧制油净油箱；如果换纸操作不规范，进入过滤阶段后，板式过滤器入口箱压上升过快(≥0.40bar)，轧制油过滤不顺畅，污油箱液位上升过快，污油翻入净油箱，净油污染；进行板式过滤箱内清洗吹扫时，如果通往净油箱主管道自动截止阀密封不严，一部分过滤箱内的污油杂质会经净油箱主管道自动截止阀口回到净油箱，这些均会导致轧制油灰分含量过高(≥0.01%)；

⑶厚箔剪导辊或压平辊长时间不清理较脏，尤其是胶辊对黑色的氧化铝粉末因摩擦静电作用，相比钢辊来讲吸附性更强，当这种黑色粉末成团絮状聚集到一定程度，吸附力小于黑色粉末聚集物自身重力时，就会从导辊表面脱落，掉落到料表面上，形成黑灰质量缺陷。

3.2 预防措施

⑴ 每周定期清理清洁轧机、厚箔剪等生产设备，包括轧机牌坊在内的所有排烟罩内壁、立柱、横梁、管路、导板、防溅挡板以及轧机、厚箔剪等精整设备的所有导辊导路，均需用擦机布擦拭干净；

⑵ 规范轧制油过滤换纸工艺流程，合理选用过滤布及助滤剂种类和型号，正确进行助滤剂使用和配比，保持轧制油洁净透光，可减少轧制散油点发生的几率；

⑶ 保持厂房温度，能有效地防止潮气进入厂房，因此，加强厂房门窗管理，对铝箔生产很重要。

4 色差条纹缺陷

铝箔表面因组织不均匀而产生的与轧制方向平行的明暗相间色泽不同的条状或梭子条纹称为色差条纹。

4.1 产生的主要原因

⑴ 熔炼时同合金或高一品位的冷轧、铝箔废料添加比例过大(正常为≤40%铝熔体)，熔炼过程中熔炼时间过长(正常生产4～5h/炉)，铝熔体造气造渣严重。铸轧板原始低倍组织杂质元素极易产生晶内偏析，造成微区分布不均匀，经轧制变形，杂质元素含量低的枝晶先变形，杂质元素含量高的枝晶后变形[2]；中间退火后，形成的再结晶晶粒大小不一，再经轧制变形后，所形成的变形纤维组织晶粒宽窄不一、长短不一，随着厚度的减薄，这种呈梭子形纤维组织粗细不一的黑白条纹在铝箔表面表现越发明显；

⑵ 铸轧板生产过程中，铝钛硼丝添加量过大(>3.2kg/t铝)，使铸轧板原始组织中TiB2二相化合物沉淀形成成分偏析[3]，或者铸轧坯料低倍组织有表面偏析或中心层偏析，或者铸轧坯料原始晶粒粗大，或者坯料中间退火温度过高、时间过长导致坯料再结晶退火晶粒粗大，经后续冷轧、箔轧轧制变形后在铝箔表面形成明暗相间的条状花纹；

⑶ 铝箔成品道次轧制油膜强度不够，或者来料板型中间松严重，轧制油喷淋系统局部喷射量不够，造成轧制后的铝箔表面留有明暗相间的条状花纹，俗称“冒油”缺陷；

⑷ 上支承辊清辊器夹有铝屑或清辊器与支承辊接触部分局部缺损，使上支承辊在正常轧制过程中，辊表面因摩擦产生亮条，轧制过程中，支承辊通过工作辊印到铝箔表面上，形成亮条色差。

4.2 预防措施

⑴ 严格控制熔炼铸轧生产工艺参数，严格做好废料分类和管理工作，稳定合金各种废料配比比例，废料总添加量≤40%铝熔体；

⑵ 每次更换工作辊，都要检查轧制油喷嘴喷淋状况，发现问题，及时处理，避免轧制过程中因局部缺油而导致铝箔表面“冒油”条纹发生；

⑶ 加强油品管理，建立油品组份添加管理使用台账，保持好油膜强度及轧制油润滑稳定性，对保证产品质量和提高铝箔轧制生产效率很重要；

⑷ 每周定期检查和清洁设备，对铝箔轧机清辊器、各导辊导路水平度与平行度都要做定期检查，保持被动运转辊系内各导辊运转灵活，减少辊系内支承辊、工作辊、导辊与轧制铝箔带材之间因线速度差产生相对滑动而引起的铝箔表面擦划伤或亮条印痕缺陷出现。

5 异味缺陷

卷状铝箔成品，表面剥开后层间散发出刺鼻气味称为异味缺陷。

5.1 产生的主要原因

⑴ 基础油选择不当，或各种轧制油添加剂添加配比不当会导致铝箔轧制后产生异味；

⑵ 液压及油气润滑系统机械润滑油等高粘度油泄露，使轧制油品粘度上升，或铝箔成品道次轧制过程吹扫不良，残留油过多，退火过程中，残留的油不能完全挥发；

⑶ 厚箔剪圆盘刀上刀与底刀侧面贴不紧，上下刀重叠量过大，或分切张力过大，造成铝箔卷过紧，影响铝箔卷加热时层间轧制油的挥发；

⑷铝箔成品退火温度过高、时间过长，轧制油在铝箔卷层间尚未来得及挥发，即发生了分馏，分馏后的残留物留在铝箔表面，使铝箔卷层间发生粘连，影响退火后铝箔卷层间异味的散发。

5.2 预防措施

⑴选择具有无毒、低气味、低粘度、高闪点、低终馏点、窄馏分的轧制基础油，其流动性好，溶解能力强，有利于铝箔轧制获得良好的表面光洁度，退火获得良好除油效果；

⑵ 正确选择轧制油指标，根据实际经验，容器箔实际生产中，轧制油理化指标为：粘度(40℃) 1.8～2.0mm2/s，闭口闪点>80℃，馏程205～255℃，全馏出为98%，水分<80ppm，灰分<0.01%，酸值0.1～0.3mgKOH/g，醇含量1.5%～2.0%，酯含量5.0%～6.0%，无机械杂质；

⑶ 加强铝箔轧机设备点检，发现跑冒滴漏现象，及时处理；生产过程中，加强吹扫系统吹风嘴角度的调整，减少铝箔表面轧制带油；规范厚箔剪调刀工艺参数，避免铝箔翘边缺陷发生；成品退火时采用低温长时退火工艺，有助于铝箔卷层间轧制油的挥发。

6 结束语

通过以上分析可知，容器铝箔生产过程必须关注细节控制，熔炼废料添加比例设计不合理，连续铸轧烟碳喷涂火焰大小调整不合适，冷轧开坯道次卷取不及时上套筒，轧辊磨削使用的磨削液定期更换不及时，工艺油过滤及油品管理不到位，设备定期清理清洁及查找跑冒滴漏不彻底，前后工序之间或轧制道次之间张力不匹配，均会引起铝箔表面轻微的黑丝、黑线、黑灰、色差条纹、异味等质量缺陷。只有正确控制上述因素的影响，才能保证容器铝箔获得高表面质量，满足用户使用要求。

[1] 肖亚庆.铝加工技术实用手册(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2] 马锡良.铝带坯连铸连轧生产[M].长沙:中南工业大学出版社,1992.

[3] 武恭.铝及铝合金材料手册[M].北京:科学出版社,1997.

Discussion of Factors and Solutions on Influencing Household Foil Surface Quality

WU Dan

(Jiangyin Xinren Technology Co., Ltd., Jiangyin 214407, China)

Based on the actual production, the paper focused on the causes of defect formation on the foil surface, such as light and heavy creases, adhesive contamination, stripe defects and abnormal odor; it presented feasible prevention measures, thus stabilizing the quality of household foil products and meeting customer requirements.

light crease; heavy crease; adhesive contamination; stripe defects; abnormal odor

2014-09-21

TG339

B

1671-6795(2015)02-0036-03