ورق قلع اندود چیست؟ آشنایی با فرآیند تولید و کاربردهای آن
ورق قلع‌اندود یا تین پلیت (Tinplate) یکی از محصولات فولادی پرکاربرد است که در مقایسه با ورق گالوانیزه ضخامت کمتری دارد و عمدتاً در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در فرآیند تولید این ورق، لایه‌ای نازک از فلز قلع به‌عنوان پوشش محافظ بر سطح ورق فولادی قرار می‌گیرد تا مقاومت آن در برابر خوردگی، رطوبت و زنگ‌زدگی افزایش یابد. حاصل این فرآیند، محصولی سبک، براق و بادوام است که علاوه بر ظاهر زیبا، از ماندگاری بالایی نیز برخوردار است. ورق قلع‌اندود به‌دلیل ویژگی‌های خاص فیزیکی و شیمیایی خود، در صنایع مختلف از جمله تولید قوطی‌های فلزی، بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی، و ساخت قطعات صنعتی ظریف کاربرد گسترده‌ای دارد. در این مقاله از آهن آنلاین به معرفی کامل این محصول و بررسی انواع و ویژگی‌های آن خواهیم پرداخت.
تین پلیت یا ورق قلع اندود به سبب خاصیت مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون در شرایط خورنده و مرطوب به کار می‌رود. انعطاف‌پذیری بالا و ضخامت کم، این محصول را تبدیل به ایده‌آل‌ترین کالای مصرفی جهان جهت بسته‌بندی فلزی مواد غذایی کرده است.
ورق قلع اندود چیست؟
ورق قلع‌اندود نوعی ورق فولادی نورد سرد است که سطح آن با لایه‌ای نازک از فلز قلع پوشش داده می‌شود. این پوشش، مقاومت بالایی در برابر رطوبت، زنگ‌زدگی و خوردگی ایجاد کرده و در عین حال ظاهر براق و تمیزی به ورق می‌بخشد. فلز قلع به‌دلیل وزن سبک، انعطاف‌پذیری و خاصیت لحیم‌پذیری، گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در صنایع بسته‌بندی محسوب می‌شود. ورق قلع‌اندود از نظر ساختار تا حدی مشابه ورق گالوانیزه است؛ با این تفاوت که در آن به‌جای پوشش روی، از قلع استفاده می‌شود. ضخامت این ورق معمولاً بین ۰.۱ تا ۰.۵ میلی‌متر بوده و مقدار قلع مصرفی در هر سطح آن حدود ۱.۷ تا ۲.۸ گرم در مترمربع است. به‌دلیل ویژگی‌های ظاهری و مقاومت بالا، از تین پلیت در تولید قوطی‌های فلزی، بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی و ساخت قطعات صنعتی ظریف استفاده می‌شود. در بازار آهن‌آلات، قیمت ورق قلع‌اندود با توجه به ضخامت پوشش قلع، کیفیت ورق پایه و روش تولید تعیین می‌شود و ممکن است در بازه‌های زمانی مختلف دچار نوسان گردد.
در ابتدا دغدغه نگهداری و حفظ بهداشتی مواد غذایی، ایده اصلی تولید ورق قلع اندود را به وجود آورد. قرن‌ها قبل، مواد غذایی با روش‌های قدیمی به مدت محدود نگهداری و استفاده می‌شد. پس از انقلاب صنعتی در اروپا در جنگ‌های ناپلئون بناپارت، نیاز به حمل غذاهای آماده برای سربازان احساس شد. بنابراین استفاده از مواد غذایی کنسرو شده در شیشه‌هایی که درب آن با چوب پنبه بسته می‌شد، در فرانسه ابداع شد. اما نگهداری طولانی مدت مواد غذایی در ظروف فلزی مستلزم ویژگی‌هایی همچون سمی نبودن، مقاومت به خوردگی و عدم آغشته شدن محتویات درون آن به فلز مورد نظر است.
تولید تین پلیت به سال ۱۳۷۵ در آلمان برمی‌گردد. در سال ۱۶۶۵ اولین ورق سفید (تین پلیت) در انگلیس تولید شد. پس از آن در سال ۱۸۰۴ میلادی شخصی به نام نیکلاس در فرانسه موفق به اجرای ایده استفاده از ظروف آهنی برای نگهداری از مواد غذایی شد و اولین کنسرواسیون را انجام داد. در این شیوه از ورق قلع اندود شده برای ساخت ظروف بهره گرفته شد. پیتر دورانت کسی بود که با ساخت قوطی‌های فلزی غیرقابل نفوذ با استفاده از ورق تین پلیت به این روند تکامل بخشید. پس از تکامل این ایده، ظروف مواد غذایی به شکل امروزی درآمدند. به سبب خصوصیات ویژه ورق قلع اندود، علاوه بر صنعت مواد غذایی در بسیاری از بخش‌های صنعت و همچنین ساخت و ساز کاربرد دارد.
خط تولید ورق قلع اندود
در فرآیند تولید ورق قلع‌اندود، روش‌های مختلفی به‌کار گرفته می‌شود که هرکدام ویژگی‌ها و نتایج خاص خود را دارند. انتخاب نوع روش تولید، بر کیفیت نهایی ورق، میزان چسبندگی پوشش قلع و درخشندگی سطح آن تأثیر مستقیم دارد. به‌طورکلی، برای تولید این محصول از دو روش اصلی زیر استفاده می‌شود که از نظر فناوری، سرعت تولید و هزینه تمام‌شده با یکدیگر تفاوت دارند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:
- روش غوطه‌وری: ورق‌های تولید شده به این روش دارای ضخامت قلع زیاد و یکسان در دو طرف آن هستند.
- روش الکترولیت: این نوع ورق‌ها می‌توانند ضخامت متفاوت و یا یکسانی در دو طرف داشته باشند.
شرکت فولاد مبارکه از روش الکترولیت برای تولید ورق قلع اندود استفاده می‌کند. ماده اولیه برای تولید تین پلیت در هر دو روش، ورق فولادی است. ورق فولادی تین پلیت از سطح به داخل به ترتیب شامل لایه‌های زیر است:
- لایه روغنی: هدف از ایجاد این لایه در بیرونی‌ترین سطح از ورق قلع اندود، جلوگیری از چسبندگی سطوح به یکدیگر است. همچنین این لایه مقاومت به خوردگی ورق را بالا برده و در صورت استفاده از لایه محافظ ثانویه، به چسبندگی آن کمک می‌کند. روغن مورد استفاده در این لایه معمولا از نوع دی اکتیل سباسات و یا استیل تری بوتیل سیترات است تا برای سلامتی انسان بی‌ضرر باشد.
- لایه غیر فعال شده: وجود این لایه مانع به وجود آمدن و گسترش اکسید قلع در سطح ورق می‌شود. ساختار این لایه شامل پوششی از فلز کروم، اکسید کروم و اکسید کروم هیدراته است. همچنین این لایه باعث ایجاد خاصیت لاک‌پذیری و چاپ‌پذیری می‌شود.
- لایه قلع
- لایه آلیاژ قلع و آهن: این لایه بین سطح فولاد و قلع خالص ایجاد می‌شود. در واقع هدف از ایجاد این لایه، نگهداری قلع خالص بر روی ورق فولادی است. البته ورق قلع اندود تولید شده به روش غوطه‌روی در قلع مذاب، فاقد این لایه است.
تا سال ۱۹۳۴ میلادی، تین پلیت کردن ورق‌ها به روش غوطه‌وری انجام می‌شد تا آن که در همان سال روش الکترولیز برای ایجاد پوشش قلع بر روی ورق فولادی در انگلیس مورد استفاده قرار گرفت. در این روش ورق پس از عبور از حوضچه‌های الکترولیتی و شستشو با آب طی دو مرحله، وارد حوضچه‌های محتوی محلول الکترولیت شده و طی پنج مرحله در حالی که شمش خالص قلع به عنوان آند و ورق به عنوان کاتد عمل می‌کند، در هر دو سطح ورق پوشش قلع اعمال می‌شود. پس از انجام این مراحل و پوشش‌دهی قلع، ورق با عبور از کوره‌ای به نام مافل، تا درجه حرارتی بالای نقطه ذوب فلز قلع گرم شده و سپس در حوضچه‌ای به سرعت سرد می‌شود. پس از این مرحله ورق وارد عملیات شیمیایی رسوب دادن لایه‌ای از فلز کروم می‌شود تا از اکسیداسیون سطحی آن جلوگیری شود. پس از طی مراحل خنک‌سازی و بررسی‌های کنترل کیفی، محصول نهایی بسته‌بندی شده و روانه بازار می‌شود.
انواع استاندارد تولید ورق قلع اندود کدامند؟
استانداردی که برای تولید ورق استفاده می‌شود، در قیمت انواع ورق تاثیرگذار خواهد بود. بنابراین شناخت این استانداردها و انواع هر ورق می‌تواند مفید باشد و به شما در انتخاب صحیح‌تر محصول نهایی کمک کند. در این بخش به معرفی استاندردهای تولید تین پلیت می‌پردازیم. معتبرترین استانداردهای بین‌المللی شامل موارد زیر است:
- استانداردهای بین‌المللی ISO
- استاندارد اروپایی EN برای ورق قلع اندود الکترولیتی
- استاندارد امریکایی
هر کدام از این استانداردها در موارد مختلفی به صورت زیر به کار می‌روند:
- برای تولیدات قلع ورق سیاه یکبار نورد شده با استاندارد ASTM A 623-02
- برای تولیدات قلع ورق قلع اندود الکترولیتیک دوبار نورد شده با استانداردA 626M-98 ASTM/626
الزامات دیگری نیز برای ورق‌های تین پلیت که به صورت ورق یا رول تولید می‌شوند، وجود دارد. مهم‌ترین این الزامات، یکنواختی ضخامت ورق و پوشش آن در نقاط مختلف طولی و عرضی است. عدم وجود کمانش در لبه ورق و خارج از گونیا نبودن نیز از دیگر موارد این الزامات است. همچنین در بسته‌بندی کویل‌ها نقطه‌ای که دو لبه ورق با جوش نقطه‌ای به هم می‌رسند، باید دقیقا با نشانه‌گذاری مناسب مشخص شده باشند و همپوشانی ورق‌ها در نقاط جوشکاری شده نباید از ده میلی‌متر تجاوز کند. همچنین ضخامت ماده باید مطابق با استانداردهای زیر تایید شود:
- انحراف از ضخامت اندازه‌گیری شده در مرکز خط نوار نباید از ۵ درصد تجاوز کند.
- انحراف از ضخامت اندازه‌گیری شده در هر نقطه با 6 میلی‌متر لبه برشی بین ۵ تا ۸ درصد باشد.
- ضخامت متوسط نباید از ضخامت اسمی ۲ درصد بیشتر باشد.
کاربردهای تین پلیت
همانطور که ذکر شد، تین پلیت یا ورق قلع اندود به سبب ویژگی‌ها و مشخصات آن کاربردهای گوناگون و زیادی در بخش‌های مختلف صنعت دارد. این ورق‌ها دارای خاصیت مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون هستند و بنابراین در شرایط خورنده و مرطوب به کار می‌روند. انعطاف‌پذیری بالا و ضخامت کم، این محصول را تبدیل به ایده‌آل‌ترین کالای مصرفی جهان جهت بسته‌بندی فلزی مواد غذایی کرده است. به طور خلاصه کاربردهای آن به شرح زیر است:
- بیشترین کاربرد این نوع ورق را در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی
- در صنعت خودروسازی در فیلترهای روغن، واشرهای سرسیلندر و قطعات الکتریکی ماشین‌آلات
- در صنعت ساخت و ساز در مواردی مانند فاصله نگهدارها برای شیشه‌اندازی دو جداره، نرده‌های سقف کاذب، بازتابنده‌های نور، پرده‌های رادیاتور، شیرهای تقویت شده، درپوش بام و پوشش برای نمای صنعتی و تجاری و همچنین لوازم جانبی ساختمان
- این محصول در لوازم منزل نیز کاربرد زیادی دارد. برای مثال در قالب کیک و اسپری‌ها از ورق قلع اندود استفاده می‌شود.
- در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی برای انواع کاور باتری و روکش برخی از قطعات الکتریکی
- در ساخت فیلم عکاسی و روکش محافظتی برای کابل فیبر نوری
نکات کلیدی برای خرید ورق قلع‌اندود مناسب
ورق‌های قلع‌اندود به‌دلیل تنوع در ضخامت، نوع پوشش و استاندارد تولید، دامنه وسیعی از کاربردها را در صنایع مختلف به‌ویژه بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی دارند. با وجود رقابت این محصول با فلزاتی مانند آلومینیوم، ویژگی‌هایی نظیر مقاومت بالا در برابر خوردگی، ظاهر براق و قابلیت شکل‌دهی مناسب باعث شده همچنان جایگاه خود را در بازار حفظ کند. در زمان خرید ورق قلع‌اندود باید نوع کاربرد، ضخامت پوشش قلع و استاندارد تولید را به‌دقت بررسی کنید تا محصول انتخابی از نظر کیفیت سطحی و استحکام مکانیکی، عملکرد مطلوبی داشته باشد. انتخاب ورق مناسب علاوه بر افزایش طول عمر محصول نهایی، موجب صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید نیز خواهد شد.
