Cín - za studena válcovaný žíhaný ocelový plech o tloušťce 0,10-0,36 mm (podle GOST R 52204-2004) s nanesenými ochrannými povlaky z cínu nebo speciálními povlaky, např. lak , zinek , chrom a další. Vyrábí se v arších o rozměrech 512–1000 × 712–1200 mm nebo v rolích do šířky 1 m a hmotnosti do 15 tun.
Nejrozšířenější ve světě je cín potažený vrstvou cínu (bílý, resp . pocínovaný , cín). Podle způsobu nanášení ochranné vrstvy se dělí na horký pocínovaný plech (s cínovou povlakovou vrstvou o tloušťce 1,6-2,5 mikronů) a pocínovaný plech pocínovaný elektrolytickým nanášením (s vrstvou cínu o tloušťce 0,34-1,56 mikronu).
Cín bez ochranného povlaku cínu se nazývá nepocínovaný nebo černý .
Zpočátku byl proces výroby pocínovaného plechu poměrně pracný. Plechy černého (nepocínovaného) cínu o rozměrech 1 × 1 m a tloušťce asi 2 mm byly vyrobeny ručně pomocí kovářských kladívek, poté byly hotové plechy mořeny v sudech kyselinou mléčnou , která byla získána v důsledku fermentace žitné mouky. Po moření byly černé plechy tříděny a pocínovány v kontejnerech, k čemuž byly použity tři lázně, do kterých byly postupně spouštěny rámy s hotovými plechy (až 20 kusů na rám), načež byly vytahovány kleštěmi a ponořeny do studené vody vychladnout. Mezi pocínovacími operacemi se pláty černého plechu potíraly sádlem. Do každé lázně bylo přidáno 600-700 kilogramů tekutého cínu s přídavkem mědi (v poměru 1:70). Tento podíl byl nutný kvůli tomu, že při větším přídavku mědi se povrch cínu zmatnil.
Po ukončení procesu pocínování byl hotový pocínovaný plech ručně vyleštěn koudelí a směsí pilin, křídy a otrub do lesku, poté byly plechy odeslány k balení a dalšímu prodeji.
Historicky nejznámějšími centry výroby pocínovaného plechu byla německá města Wunsiedel , Norimberk a Amberg , existuje však verze, podle které byla první průmyslová výroba pocínovaného plechu založena ve Falci , která byla součástí rakouského Říše v té době.
Podle M. R. Fasmera (Etymologický slovník ruského jazyka. - M.: Progress M. R. Fasmer 1964-1973) je název vypůjčen z turkických jazyků nebo mongolského jazyka: srov. kazašský. ǯez "žlutá měď, cín", Tat. ǯiz "žlutá měď", chagat.. Alt., tel. čas "cín, bronz", Kypch. jäz "žlutá měď", Alt., tel., leb. jäs "měď", bar. jis (Radlov 3, 376, 528, 1909; 4, 85, 154), též Mong. ǯes "měď, mosaz", Klid. zes - totéž (Korsh, Akad. Slov. 2, 403; IORYAS 8, 4, 34; Ramstedt, KWb. 473; Rev. I, 231) [1] . V Kazachstánu se nachází město Zhezkazgan (v sovětském období dzhezkazgan), jehož název pochází ze slov Zhez (měď) a kazgan (vykopaný). V okolí města se těží měď, olovo, zinek a další barevné kovy.
Zpočátku byla výroba pocínovaného plechu tajná (podobně jako výroba porcelánu ), který asi 300 let vlastnilo pouze Rakousko a Německo .
V roce 1665 však tajemství výroby pocínovaného plechu ukradli Britové, kteří postupně začali přebírat vedení od Němců a nejen přejímali jejich zkušenosti, ale také si vytvářeli vlastní výrobní technologie.
V roce 1720 bylo ve Walesu postaveno několik továren na výrobu pocínovaného plechu , které používaly k výrobě plechy válcované za tepla, jakož i vylepšené postupy moření a pocínování, což umožnilo Britům převzít trh a zaujmout místo lídra ve výrobě zaměřené na Wales .
Za svou úspěšnou propagaci ve světě vděčí cín vzniku plechovky . Po vyhlášení Napoleona I. odměny 12 000 franků za způsob konzervování potravin pro francouzskou armádu, kterou obdržel Francouz Nicolas Appert , obchodník z Manchesteru Pierre Durand, si poprvé nechal patentovat myšlenku použití plechovek pro konzervování v roce 1810. O dva roky později v Londýně otevřeli dva inženýři, John Hall a Brian Donkin (který je také vynálezcem papírenského stroje), první továrnu na světě na výrobu plechovek , cínu, za který koupili v továrně ve Worcestershire .
Těla plechovek té doby byla vyrobena z obdélníkových plechů cínu, pájených podél švu, který se nacházel na vnitřní straně plechovky. Dno nádoby bylo také připájeno ke stěnám. Pokud byl ve sklenici pevný produkt (například maso), bylo víko po vložení do sklenice připájeno; pokud tam byla tekutina (například džus), byla sklenice připájena zcela a zůstalo pouze otvor na horním víku, kterým se nalévala tekutina. Otvor byl na konci procesu také utěsněn. K otevření takových tehdejších plechovek bylo zapotřebí značné síly a nářadí, zejména dláta. Kromě toho byly takové plechovky drahé, protože zkušený pracovník nemohl vyrobit více než 5-6 plechovek za hodinu.
Tato skutečnost však nemohla zabránit šíření cínu jako materiálu. V důsledku rychlého rozvoje konzervárenského průmyslu (zejména ve Spojených státech amerických , jako hlavním producentovi hovězího masa té doby), došlo ve druhé polovině 19. století k rychlým změnám v konstrukci a výrobě konzerv. To bylo usnadněno konvertorem patentovaným v roce 1856 Henrym Bessemerem pro přeměnu tekutého železa na ocel foukáním vzduchem bez spotřeby paliva , což zlevnilo výrobu oceli. Významnou roli v rozšíření výroby pocínovaného plechu sehrál také americký obchodník Gale Borden, který v roce 1858 otevřel první továrnu na výrobu kondenzovaného mléka . V 90. letech 19. století se v Anglii objevil první plně automatizovaný systém výroby plechovek, který vyráběl až 6 000 plechovek za hodinu, dále mechanické pocínovací stroje, které umožnily snížit závislost na ruční práci a snížit náklady na výrobu plechovek. což přispělo ke zvýšení produkce cínu ve světě.
V první polovině 20. století byl vyvinut systém kontinuálního válcování ocelového pásu. V roce 1915 se navíc objevily technologie elektrolytického cínování . V roce 1930 byla v Německu zahájena průmyslová výroba pocínovaného plechu elektrolytickým pocínováním ocelového pásu válcovaného za studena. Také druhá světová válka , která způsobila přerušení dodávek cínu , přispěla k rozšíření metody elektrolytického cínování . V roce 1943 byla ve Spojených státech zavedena také výroba pocínovaného plechu elektrolytickým pocínováním a do pěti let byla touto metodou vyrobena polovina veškerého pocínovaného plechu vyrobeného v USA. V dalších třiceti letech byla zařízení pro horké pocínování cínu téměř všeobecně nahrazena elektrolytickými linkami. Následně byly pro výrobu pocínovaného plechu zavedeny další technické pokroky, jako je kontinuální žíhání, dvojité válcování za studena válcovaných ocelových pásů a použití diferenciálních (různá tloušťka nebo jiný materiál) povlaků, které umožnily do roku 1980 vyrábět více než 13 000 000 tun pocínovaného plechu ve 37 zemích světa.
V současnosti je výroba pocínovaného plechu jedním z hlavních spotřebitelů cínu (až 30 % celkové spotřeby).
V Rusku je hlavním dokumentem při výrobě pocínovaného plechu GOST R 52204-2004 "Černobílý pocínovaný plech válcovaný za studena". [1] Archivováno 5. srpna 2015 na Wayback Machine Někdy lze nalézt odkazy na starý sovětský GOST 13345-85 "Tin" . [2] Archivováno 22. března 2011 na Wayback Machine
V současné době technologie výroby pocínovaného plechu zahrnuje následující procesy:
Pocínovaný plech je černý pocínovaný plech s oboustranným pocínováním naneseným horkým (GZhK cín) a elektrolytickým (EZhK cín) cínováním. V závislosti na poměru tloušťky povlaku na stranách se tento plech vyrábí se stejnou nebo odlišnou tloušťkou povlaku.
Pocínovaný plech je tenký za studena válcovaný plech nebo pás z nízkouhlíkové oceli potažený na obou stranách čistým cínem. Spojuje tak pevnost a tažnost oceli, stejně jako odolnost proti korozi, cínovací schopnost a atraktivní vzhled cínu.
Výroba ocelového základu a jeho následné pocínování jsou nezávislé procesy, takže ocel s jakýmkoliv souborem vlastností je teoreticky kompatibilní s jakýmkoli možným pocínováním.
Složení oceli používané pro výrobu pocínovaného plechu je přísně kontrolováno. V závislosti na zvolené jakosti oceli a způsobu zpracování lze získat různé typy pocínovaného plechu s různou tažností. Při výrobě se častěji používá pocínovaný plech o tloušťce od 0,13 mm do 0,5 mm.
Pocínovaný plech může být potažen různými tloušťkami cínu a dokonce každá strana cínu může být potažena jinou tloušťkou cínu (rozdílový povlak) v závislosti na požadavcích na vnitřní a vnější povrch hlavního konečného produktu, cínu . Pro různé aplikace se vyrábí různé povrchové úpravy na pocínovaném plechu. Pocínovaný plech prochází speciálním pasivačním režimem pro stabilizaci povrchu a zlepšení jeho přilnavosti k lakům. Je také potažena velmi tenkou vrstvou oleje pro zlepšení manipulace. Tento olej je rozhodně kompatibilní s potravinami.
Ve výrobním procesu se pocínovaný plech v závislosti na kvalitativních charakteristikách dělí na třídy:
Pocínovaný plech se vyrábí v rolích a tabulích v souladu s normami GOST 13345-85 (SSSR), GOST R 52204-2004 (Rusko) a EN 10202:2001 (Evropská unie). [3] Archivováno 5. srpna 2015 na Wayback Machine
Plechovka (potraviny) — plechovka na výrobu obalů na potravinářské výrobky a uzávěry (víčka na rolování, snadno otevíratelná víčka atd.).
Konzervárenský (potravinářský) plech se vyrábí z černého cínu nanášením oboustranných nátěrů. Při nanášení cínového povlaku se pocínování získá EZhK nebo GZhK (elektrolytické nebo horké pocínování). Elektrolytické nanášení chromu nebo oxidů chromu vede k ECCS (evropské klasifikaci) plechu. Takový plech vyžaduje povinné kvalitní lakování. V Rusku se chromovaný pocínovaný plech vyrábí pod značkou HLZhK.
Černý cín je tenký plech (0,1-0,5 mm) za studena válcovaná ocel bez ochranného povlaku. Vyrábí se z ocelí jakosti 08kp, 08ps, 10kp, 10ps s chemickým složením dle GOST 1050. Používá se především v elektrotechnickém průmyslu a strojírenství. Dostupné v rolích a listech.
Jednoválcovaný pocínovaný plech je pás z nelegované nízkouhlíkové oceli, válcovaný za studena na požadovanou tloušťku, žíhaný a popouštěný, který se používá jako samostatný materiál nebo pro následné nanášení ochranného nátěru. Termín se vztahuje na černý a bílý plech v rolích a listech.
Dvojitě válcovaný plech . V současnosti se po celém světě vyrábí velké množství konzervárenských plechů procesem dvojitého válcování. Čím tenčí a pevnější je pocínovaný plech vyroben, tím efektivnější je použití materiálu při výrobě plechovek. Po prvním válcování za studena a žíhání se ocelový plech místo povrchového průchodu podrobí druhému válcování za studena s mazáním, přičemž se tloušťka sníží o 10–50 %. Při procesu válcování se projevuje efekt zpevnění ocelového plechu při zachování výrazné plasticity, dostatečné pro výrobu konců a těl plechovek. Výsledná minimální tloušťka je 0,12 mm, obvyklý rozsah tloušťky je 0,14 - 0,24 mm. U dvojitě válcované oceli se anizotropie mechanických vlastností zřetelně projevuje, proto by při objednávání a použití takového pocínovaného plechu měl být vždy uveden a zohledněn směr válcování.
V Rusku se dvojitě válcovaný pocínovaný plech ještě nevyrábí, ačkoli pilotní šarže takového pocínovaného plechu byly vyrobeny již v roce 2009.
Lakovaný cín . Lakování a litografie pocínovaného plechu se provádí za účelem ochrany vnitřního a vnějšího povrchu a zlepšení vzhledu konzervárenských nádob, což výrazně zvyšuje její konkurenceschopnost. Lakovací nátěry se nanášejí na automatických zařízeních. Způsob potahování plechů se provádí pomocí válců. Plechy cínu se lakují a procházejí sušicími pecemi. Páry rozpouštědel, které se uvolňují při vytvrzování laků, se ve speciálních instalacích spalují za vysokých teplot. Moderní litografické stroje umožňují lakovat cín jakoukoli barvou. Tisk na plechy (litografie) se provádí ofsetovým způsobem, používají se barvy, které tvrdnou v sušících pecích při vysokých teplotách. Fotografická kvalita plnobarevného tisku s přihlédnutím k aplikaci krycích laků vyžaduje až 9 průchodů archů. Existují tiskové linky s konvenčními barvami a v poslední době se rozšířily tiskové linky s UV barvami. Tisk s UV vytvrzovanými inkousty má oproti tradičnímu tisku mnoho výhod: úspora místa, úspora času, úspora inkoustu, vyšší rychlost tisku (až 10 000 listů za hodinu ).
Tato technologie má i negativní stránky: požadavky na výrobní podmínky jsou mnohem vyšší (teplota a vlhkost v místnosti), barvy jsou mnohem dražší než jejich konvenční protějšky a jejich trvanlivost je kratší, výběr dodavatelů UV barev je mnohem užší, barvy jsou mnohem dražší než jejich klasické protějšky horší přilnavost ke kovu, což v budoucnu vede k odlupování barvy se silnou deformací cínu.
Lakovaný cín je regulován ruskou normou o technických požadavcích na bílý cín v tabulích, lakovaný OST 10 138-88
Rozdělení pocínovaného plechu podle stupně tvrdosti: A1, A2, B, C, D Rozdělení pocínovaného plechu podle hmotnosti pocínovaného povlaku:
Perspektivní je použití plechu s bezcínovým povlakem - elektrolyticky pochromovaným vrstvou kovového chromu o tloušťce 0,01–0,05 µm, na kterou je nanesena vrstva epoxyfenolového laku o tloušťce 3–8 µm.
Podle typu výroby lze pocínovaný plech vyrábět v arších nebo rolích.
Rozdíly v tloušťce v různých místech plechu nebo pásu v roli v úseku dlouhém 1 m u bílého pocínovaného plechu třídy EZhK by neměly překročit (GOST R 52204-2004): 0,01 mm - pro pocínovaný plech o tloušťce 0,14 až 0,28 mm včetně ; 0,02 mm - pro plech o tloušťce 0,29 až 0,36 mm včetně. U pocínovaného plechu jakosti EZhR je povoleno zvýšit rychlost změny tloušťky o 0,01 mm ve srovnání s pocínovaným plechem jakosti EZhK. Rozdíly v tloušťce v různých místech plechu nebo pásu v roli v úseku dlouhém 1 m u plechu jakosti EZhK by neměly překročit (GOST 13345-85): 0,01 mm - pro plech o tloušťce 0,18 mm; 0,02 mm - pro cín o tloušťce 0,20 až 0,32 mm včetně; 0,03 mm - pro plech tloušťky 0,36 mm.