[科普中国]-锡箔

简介

锡箔主要用于医药、化工、轻工、食品、艺术用品及工艺品制作等领域,比如用于高级干式电容器、装饰、装潢材料、微波炉隔热层、食品及酒类的封装、宗教、祭祖供佛的活动上,以及利用锡箔的柔性、防挤压、防腐、防水特性,用于阻燃剂、地板胶、合成漆及其他有机化工原料等的包装桶衬等,此外还用于特殊的焊接工艺中用作预成形件。

在军工上的用途也十分广泛,如美军M26 式手榴弹上火帽上的密封垫圈,就是用锡箔做成,其密封性能极好。但锡箔业生产非常辛苦,先后有14 道工序,全凭手工操作,需用4 kg 重的大榔头反复敲打,再经褙纸、砑纸等,共历经20 余天才能制成”薄如蝉翼”的锡箔产品,相当费时耗力。而且锡箔中含有铅,长时间接触会造成操作工的铅中毒。

随着国民经济的高速发展,锡箔的用途、用量也迅速增长。然而,目前我国锡箔的生产主要靠手工敲制,产品幅面窄、薄厚不均、强度不佳,不能满足客户需要;质量高,性能好的锡箔主要靠进口1。

自动锡箔机的结构和工作原理根据流体力学的基本原理,通过控制熔融状态锡液的速度来实现锡箔厚度的调节，恒温炉的温度恒定在300 ±10 ℃(锡的熔点为232 ℃) ,以保证炉中的锡完全处于熔融状态。在炉子底面切割一矩形口,可以控制矩形口的开闭。熔融状态的锡液从另一熔锡炉注入,再从恒温炉的矩形口流出到传送带, 在传送带上冷却,形成锡箔。

由于液体黏性作用,通过矩形口后的锡液会形成一定的收缩截面,这将直接影响到成形锡箔的均匀性、幅面和厚度。为此,在恒温炉的锡液顶面施加一定的压力,使得从矩形口出来的锡液在设计要求的距离内不发生截面收缩,这一措施已经过实验验证。同时选择炉底距传送带的最优距离,恒温炉顶部开有溢流口,炉内多余的锡液通过该溢流口溢流,以保持液面高度不变。这样,当矩形口开启时,锡液从矩形口流到传送带的流动属于稳定流。

只要控制传送带的速度的大小就可调节锡箔的厚度。由于传送带的高速运动容易实现,因此运用这种方法在理论上可以将锡箔的厚度做得很薄2。

总体方案设计全自动锡箔机主要由以下部件组成:熔锡炉,恒温炉,传送装置,切割装置,吸盘系统(用于吸取和放置锡箔) 等。

熔锡炉的主要作用是熔化固体锡块,同时将输出口置于炉体中部偏下位置,起到滤除杂质的作用:密度小于锡的杂质浮在锡液上面,密度大于锡的沉在底下。前面已提到为了防止锡液流出矩形口后发生液面收缩,采取在恒温炉中加压的方法,设所加压强为p ,为了使恒温炉中的锡液不被压回到熔锡炉中,则要求熔锡炉出口至上液面的高度必须满足:Δh >pρg(3)2。

运动系统的设计传送带由步进电机驱动; 切割装置和吸盘的运动都由气缸驱动。

切割系统的工作原理：气缸带动切刀做上下往复运动。双电控电磁阀由光电开关控制电磁铁的通断,光电开关安装在切刀前方与刀口水平距离为l ( l 为所需锡箔纸的长度) 的位置。

当成形的锡箔纸随着传送带运动到达光电开关的位置时,光电开关检测到锡箔,发出信号让1DT 通电,气缸带动切刀向下运动切断锡箔,当行程开关检测到切刀时,1DT 断电,2DT 通电,二位五通电磁换向阀换向,气缸带动切刀向上运动至a0 时行程开关发出信号,2DT 断电,运动停止,完成1 个周期的动作。

锡箔搬运系统的工作原理:切割后的锡箔必须从传送带上取下并放到包装箱。由于锡箔很薄,用常规的机械手抓取不容易实现,而且极易损坏锡箔,在这我们用真空吸盘吸取。吸盘的吸附和释放过程如下:当电磁铁7DT 通电时,压缩空气通过真空发生器,由于气流的高速运动产生真空,真空开关检测真空度并发出信号给控制器,控制吸盘将锡箔吸起。当电磁铁7DT断电后,电磁铁8DT 通电时,真空发生器停止工作,真空消失,压缩空气进入真空吸盘,将锡箔与吸盘吹开3。

总结研究了锡的基本属性后提出了一种锡箔纸制作方案,这是一种新型的自动化生产方法。同时我们进行了实验验证,实验结果证实了设计方案的可行性和原理的正确性3。

薄锡纸钱焚烧上面涂着一层薄锡的纸，多叠成或糊成元宝形，迷信的人用来给鬼神焚化。

中国人用纸钱焚烧的习俗，是自汉朝以后开始，比如唐朝的太常博士王屿说:「汉以来，丧葬瘗钱，后世以纸寓钱为鬼事。」这是说从汉朝开始，人死之后，丧葬之时，要用钱币与死人同葬。因为中国自古以来，都以为人死之后便是鬼，所以说文解字也说「人所归为鬼」，人死既为鬼，拟想鬼的世界也同人间一样，只是阴阳两界不同而已，故以为鬼也需要生活，也需要用钱，所以就用钱币殉葬。后来有人觉得用真的钱币太可惜了，便用纸来剪成钱的形状，以火烧了给鬼用。到近代，由于纸币的流通，「冥国银行」的冥币，也大量发行了！（注）

这种低级的迷信，几乎是各原始民族宗教的共同信仰，以物器、钱财、珠宝、布帛，乃至还有用人及畜生来殉葬的。

至于用火焚烧，可能与拜火教有关，相信火神能将所烧的东西传达给鬼神。印度教梨俱吠陀中的阿耆尼（火神），就有如此的功能。

中国民间，用纸钱、用锡箔，当做钱币、当做金银，又有用纸糊篾扎的家俱杂物房屋乃至现代的汽车飞机轮船等等，以为焚烧之后，就被鬼去受用了。

现在烧锡箔这一习俗多在长江三角洲一代,以浙江为中心的周边地区.各地区折法也并不相同1。

焚烧危害锡箔中含铅量高达50%左右，表层还能生成有毒的铅白和氢氧化铅，焚烧时生成黄色的黄丹（一氧化铅）也是有毒的化合物。这些有毒的微粒随着热气流漂浮在大气层中，被周围的人群吸入呼吸道，沉积在肺部。进入成人人体的铅，95%左右都沉积在骨骼中，其次为内脏、肌肉、血液、皮肤、毛发等组织3。