给孩子最好的科学教育

作者 William S. Hammack 等。 William S. Hammack 是伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校化学工程系教授

汽水大家应该都喝过，易拉罐应该也都用过。可是，要是问你易拉罐的边缘的那圈鼓起的圈圈里包着什么，估计你是回答不上来的。

先帮你排除一个选项——这层圈圈不是空心的。

估计想破头也想不出来吧。实际上，这层圈圈里包裹着液体。

那到底是什么液体？听我来讲。

这层圈圈里包裹着的东西，和易拉罐本身的制造过程有很大的关系。

其实，易拉罐的罐体是用铝片冲出来的。

这种铝片大概是0.3毫米厚。冲的时候被放在一个叫做拉伸模（drawing die）的工具上面。

铝片（黄色）被凸模和拉伸模冲压成烟灰缸状

接着，一个圆柱形的物体（凸模）会从上往下猛插铝片，形成一个矮矮的圆柱状物体，就像一个烟灰缸一样。这个过程，就叫做冲压（drawing）。

不过，只冲压一次，圆盘子还是很宽很厚，还没有达到最后易拉罐的形态。因此需要继续冲压。

每一次冲压都会把铝片形成的矮圆柱变得更薄，半径变得更小，同时变得更高。

在经过几次冲压后，一开始的圆形铝片就有了易拉罐的形态。

现在只差2步，一个易拉罐就制造完成了。

剩下的2步，一是制造易拉罐凹陷的屁股，二是给它加盖密封。

制造易拉罐凹陷的屁股需要一个圆顶形状的工具。制造过程和冲压差不多，也是把易拉罐压在半圆顶上，冲出一个凹陷的形状来。

可是，为什么易拉罐需要一个凹陷的屁股呢？

因为凹陷的屁股就像拱桥一样，可以承受更大的压力。

所有上面这些过程合起来只需要七分之一秒的时间。

在把易拉罐的顶部修剪整齐后，就可以给易拉罐喷涂上外包装。

铝罐的内部也要喷涂一层涂层，不然酸性的饮料就会和铝发生反应，你就会喝下好多好多铝，神经系统就会变痴呆。（不然怎么说不要吃用明矾（十二水合硫酸铝钾）做的油条嘛，道理一样的。）

接着，要给易拉罐拉出一个细一点的脖子来，这样可以防止薄薄的铝罐起皱。

现在，就到了最关键的部分了——把易拉罐密封起来。

首先，脖子的边缘要被拗一下，形成一个卷边坡口（flange）。

然后，就是精彩的双重卷封（double seaming）的戏码了。

易拉罐的边缘，实际上不是无缝的，而是2片铝片卷成的

1810年，马口铁罐头才发明出来。一开始，罐头的顶和底是直接焊接到圆罐上的，所以里面的食物常常会受到焊接材料（如铅）的污染。

现在易拉罐常见的双重卷封就不会有这种问题。双重卷封是比较新的发明。在1894年，Ams machine 公司开始生产双重卷封双重卷封的罐头。

什么叫双重卷封呢？看一看下面这张图。卷边坡口和盖子（顶）形成了这样一种春卷的形态。

双重卷封的过程，蓝色和代表易拉罐的盖子的铝片，红色代表易拉罐身的铝片

双重卷封看起来没什么特别的，可是它对精确性的要求很高。1毫米的差异都会导致加盖密封过程失败。

但是，双重卷封本身不能完全隔绝易拉罐的内外。看到在这层双重卷封里面的缝隙了吗？

这些缝隙里填充了液态的密封剂(sealing compound)，为的是防止罐子里的气体通过卷边里的缝隙逃逸，并且防止外部的污染物进入易拉罐。

蓝色部分是密封剂

那么，密封剂里有什么呢？

密封剂一般包含乳胶、橡胶或者树脂的混合物。这些物质会被溶解在油乎乎的溶剂里。

所以呢，我们平时喝的易拉罐的那层圆形卷边里面，包着一种油乎乎的液体。完全没有想到吧！