Konservendose: Materialien, Arten, Verwendung und Vorteile

Eine Konservendose ist ein verschlossener Metallbehälter, der zum Schutz von Lebensmitteln durch Befüllung, Verschließen, Sterilisieren, Lagern und Transportieren verwendet wird.

Am meisten Konservendosen Sie werden für Produkte wie Gemüse, Obst, Fleisch, Fisch, Suppen, Soßen, Milchprodukte, Tierfutter, Nüsse, Pulver und Speiseöl verwendet. Die Dose hat eine einfache Aufgabe: das Produkt vor Luft, Feuchtigkeit, Mikroorganismen, Licht und Beschädigungen zu schützen.

Die Grundidee ist nicht kompliziert. Die dahinterstehende Technik hingegen schon.

Eine Lebensmitteldose muss Formgebung, Schweißen oder Ziehen, Beschichten, Befüllen, Sterilisation im Autoklaven, Transport, Stapeln und Öffnen unbeschadet überstehen. Ist das Material, die Beschichtung, der Flansch, die Schweißnaht oder die Doppelnaht instabil, kann die Verpackung versagen, selbst wenn sie äußerlich intakt aussieht.

1. Woraus bestehen Konservendosen?

Konservendosen werden hauptsächlich aus Weißblech, zinnfreiem Stahl und Aluminium hergestellt.

Bei Konservendosen ist Weißblech nach wie vor das gängigste Material für den Dosenkörper, insbesondere bei dreiteiligen Dosen. Es handelt sich dabei nicht um reines Zinn, sondern um kohlenstoffarmen Stahl mit einer dünnen Zinnschicht und in der Regel einer lebensmittelechten Innenlackierung.

Eine typische Weißblechkonstruktion umfasst:

Laut Katalogangaben für Verpackungsstahl kann eine Weißblechbeschichtung beispielsweise aus einer Eisen-Zinn-Legierungsschicht von etwa 0,1 μm, einer Zinnschicht von etwa 0,4 μm, einer Passivierungsschicht von etwa 0,002 μm und einem Ölfilm von etwa 0,005 μm bestehen.

Die Zinnbeschichtungsmenge wird häufig in g/m² angegeben. Beispielsweise bedeutet E2,8/2,8, dass jede Seite 2,8 g/m² Zinn enthält. Unterschiedliche Beschichtungen sind ebenfalls üblich, z. B. 2,8/8,4, wenn eine Seite einen stärkeren Schutz benötigt.

1.1 Weißblech

Weißblech ist verzinnter, kohlenstoffarmer Stahl. Es ist fest, formbar, schweißbar und eignet sich für Konservendosen. Daher wird es häufig für dreiteilige Konservendosen verwendet.

Die typische Dicke von Verpackungsstahl liegt je nach Dosentyp, Formgebungsverfahren und Festigkeitsanforderung zwischen etwa 0,12 und 0,49 mm. Hochfeste DR-Stähle werden häufig verwendet, wenn der Dosenhersteller dünneres Stahlblech wünscht, ohne die Eigenschaften der Dose zu beeinträchtigen.

1.2 Zinnfreier Stahl / ECCS / TFS

Zinnfreier Stahl wird auch als ECCS (elektrolytisch verchromter Stahl) bezeichnet. Anstelle von Zinn wird eine Chrom/Chromoxid-Oberflächenschicht verwendet. Ein Katalogbeispiel gibt die Dicke der Chromschicht mit etwa 0,02 μm und den Ölfilm mit etwa 0,005 μm an.

TFS weist eine gute Lackhaftung auf, muss aber vor Gebrauch lackiert werden. Es ist nicht für normales Schweißen oder Löten geeignet. Auch für saure Lebensmittel mit einem pH-Wert unter 4 ist es nicht die erste Wahl, da es nicht das gleiche Korrosionsverhalten wie Weißblech aufweist.

Deshalb wird TFS häufiger für Böden, Deckel und leicht zu öffnende Böden als für verschweißte dreiteilige Dosenkörper verwendet.Quelle）

1,3 Aluminium

Aluminium ist leichter als Stahl und wird häufig für Getränkedosen und einige gezogene Lebensmittelbehälter verwendet. Es benötigt keine Seitennahtverschweißung wie eine dreiteilige Stahldose. Der Korpus wird üblicherweise durch Ziehen oder Ziehen und Bügeln geformt.

Bei vielen haltbaren Lebensmitteln bietet Stahl nach wie vor Vorteile hinsichtlich Steifigkeit, Retortenbeständigkeit und Festigkeit bei großen Formaten.

2. Arten von Konservendosen

Konservendosen werden üblicherweise nach ihrer Struktur und Herstellungsweise unterschieden. Die Hauptunterscheidung ist einfach: zweiteilige und dreiteilige Dosen.

2.1 Zweiteilige Konservendosen

Eine zweiteilige Dose besteht aus einem geformten Korpus und einem separaten Boden. Der Korpus umfasst die Seitenwand und den Boden. Es gibt keine verschweißte Seitennaht.

Dadurch wird eine mögliche Leckagestelle beseitigt, allerdings muss das Gehäuse auch aus einem einzigen Metallrohling geformt werden. Das Formgebungsverfahren ist daher von Bedeutung.

Gängige Verfahren zur Herstellung zweiteiliger Lebensmittelkonservendosen sind:

• DR-Dosen: gezogene Dosen, einschließlich flachgezogener und wiedergezogener Dosen.
• DRD-Dosen: Dosen ziehen und nachziehen, um tiefere Formen zu erhalten.
• DWI-Dosen: gezogene und wandgebügelte Dosen, bei denen die Wand durch Bügelringe verdünnt wird.

Für DWI-Lebensmittelkonservendosen liegen die typischen Daten für Weißblechstreifen bei etwa 0,20–0,35 mm Dicke, ca. 1200 mm Breite und einer Härte von ca. TH390 oder ähnlich. Das Verfahren erfordert in der Regel enge Dickentoleranzen, geringe Ausfransung, gute Oberflächenqualität und gute Haftung der Beschichtung.

Die übliche DWI-Sequenz ist:

1. Stempeln oder Schröpfen
2. Zeichnen und Trimmen
3. Reinigung und Außenschutz
4. Bördeln und Sicken
5. Innenlackierung
6. Backen
7. Inspektion und Verpackung

Zweiteilige Dosen sind dann sinnvoll, wenn das Design von einer nahtlosen Form profitiert. Der Nachteil besteht darin, dass die Formstabilität dadurch anspruchsvoller wird.

Den vollständigen Arbeitsablauf finden Sie unter Herstellungsprozess für 2-teilige Konservendosen.

Einen Vergleich zwischen DRD und DWI finden Sie hier. Unterschiede zwischen DRD- und DWI-Dosen: Wichtige Hinweise.

2.2 Dreiteilige Konservendosen

Eine dreiteilige Dose besteht aus drei Teilen: Korpus, Deckel und Boden.

Der Dosenkörper beginnt als flacher, rechteckiger Rohling. Dieser wird zu einem Zylinder abgerundet, entlang der Seitennaht verschweißt, mit Nahtbeschichtung versehen und anschließend gebördelt und umgebördelt. Ein Ende wird üblicherweise im Dosenwerk vernäht. Das andere Ende wird nach dem Befüllen angebracht.

Der grundlegende Ablauf ist:

1. Blech- oder Spulenvorbereitung
2. Schneiden und Schlitzen
3. Körper leer Nahrung
4. Runden
5. Seitennahtschweißen
6. Schweißnahtbeschichtung
7. Aushärtung
8. Flanschen
9. Naht am unteren Ende
10. Perlen
11. Dichtigkeitsprüfung und Inspektion
12. Verpackung

Die Seitennaht ist der entscheidende Unterschied. Sie muss stabil, dicht und korrosionsgeschützt sein. Weißblech eignet sich hierfür gut, da es Widerstandsschweißen ermöglicht. TFS hingegen nicht.

Dreiteilige Dosen sind üblich für Gemüse, Obst, Fleisch, Meeresfrüchte, Soßen, Suppen, Tierfutter und viele Retortenprodukte.

Die Produktionsschritte sind unter folgendem Link zu finden: Herstellungsprozess für 3-teilige Lebensmittelkonserven.

3. Vor- und Nachteile von Konserven

3.1 Vorteile von Konservendosen

Konservendosen werden verwendet, weil sie mehrere praktische Probleme gleichzeitig lösen.

Sie schützen Lebensmittel vor Sauerstoff, Wasserdampf, Mikroorganismen, Licht und mechanischen Beschädigungen. Außerdem sind sie hitzebeständig, wodurch viele Lebensmittel über lange Zeiträume bei Raumtemperatur gelagert werden können.

Der Metallkörper ist robust genug für Transport und Stapelung. Stahlkonserven sind zudem magnetisch, was die Sortierung beim Recycling erleichtert.

Für Hersteller sind Konservendosen gut planbar. Abmessungen, Nähte, Beschichtungen und mechanische Eigenschaften lassen sich messen und kontrollieren. Das ist wichtiger, als es zunächst scheinen mag.

3.2 Nachteile von Konservendosen

Konservendosen sind nicht perfekt.

Metallverpackungen können teurer sein als flexible Verpackungen. Unsachgemäße Handhabung kann zu Dellen oder Beschädigungen an den Nähten führen. Ist die Beschichtung nicht auf das jeweilige Lebensmittel abgestimmt, kann es zu Korrosion oder Verfärbungen kommen. Säurehaltige Lebensmittel, schwefelhaltige Lebensmittel, Milchprodukte, Öle und Soßen stellen jeweils unterschiedliche Anforderungen an den Innenlack.

Manche Verbraucher machen sich auch Sorgen um die Innenbeschichtung.QuelleDeshalb gehören die Auswahl der Beschichtung, Migrationsprüfungen und die Prozesskontrolle zum Design von Lebensmitteldosen und sind keine nachträglichen Überlegungen.

Recycling erfordert auch Sammlung, Sortierung und Energie. Das Material ist zwar recycelbar, aber das System muss trotzdem funktionieren.

4. Welche Lebensmittel werden in Dosen abgefüllt?

Konservendosen aus Stahl werden für viele haltbare Lebensmittel verwendet, darunter:

• Gemüse: Mais, Bohnen, Erbsen, Tomaten
• Früchte: Pfirsiche, Ananas, Fruchtcocktail
• Fleisch: Aufschnitt, Rindfleisch, Geflügelprodukte
• Meeresfrüchte: Thunfisch, Sardinen, Makrele, Lachs
• Saucen und Suppen: Tomatensauce, Currysauce, Bratensoße, Fertiggerichte
• Milchprodukte: Kondensmilch, gezuckerte Kondensmilch, Kokosmilch
• Trockene Lebensmittel: Milchpulver, Kaffee, Nüsse
• Öle: Speiseöl und Kochöl
• Tierfutter: Nassfutter für Haustiere mit leicht zu öffnenden Enden

Die Dosenkonstruktion hängt vom Produkt ab. Säurehaltige Lebensmittel benötigen einen stärkeren Korrosionsschutz. Pulverförmige Produkte erfordern Feuchtigkeitsregulierung. Ölhaltige Produkte benötigen eine gute Dichtung und Beschichtungsverträglichkeit. Retortenlebensmittel benötigen einen Behälter und eine Naht, die Hitze und Druck standhalten.

5. Schlussfolgerung

Eine Konservendose ist nicht einfach nur eine Metallbox.

Es handelt sich um eine kontrollierte Verpackung aus dünnem Stahl oder Aluminium, bei der Beschichtungen, Nähte, Formgebung und Prüfschritte optimal aufeinander abgestimmt sind. Für die meisten verarbeiteten Lebensmittel ist Weißblech nach wie vor die praktikabelste Wahl, da es Festigkeit, Schweißbarkeit, Korrosionsschutz und Sterilisationseigenschaften vereint.

Die richtige Dose hängt vom Lebensmittel, dem Verarbeitungsprozess und dem Fehlermodus ab, den man vermeiden möchte. Die beste Ausgangsfrage ist in der Regel: Was könnte in dieser Verpackung schiefgehen?