隨著全球包裝工業(yè)的快速發(fā)展,包裝業(yè)已成為發(fā)達國家的重要支柱產業(yè)。在美國,包裝業(yè)已成為第三大產業(yè);在歐洲,包裝業(yè)已是第七大產業(yè)。近年來,我國包裝工業(yè)迅速崛起,各種新型包裝材料層出不窮。尤其是鋁箔在包裝業(yè)的應用越來越顯示出其特有的優(yōu)越性能,為鋁箔在包裝業(yè)的消費,形成了新的市場增長點,打開了新的增量空間。這是因為鋁箔具有材質輕、高阻隔性、遮光、抗紫外線、防潮、防腐蝕、絕熱、保質期長、衛(wèi)生等特性,在深加工利用上具有易折曲、粘合性與熱合性優(yōu)良以及優(yōu)異的表面印刷性能和裝飾效果。鋁箔作為優(yōu)秀包裝材料,廣泛應用于卷煙、食品、糖果、奶制品、飲料、醫(yī)藥、機械、電子、照相器材和日用化工等各行業(yè)。
全球包裝工業(yè)的發(fā)展,極大地帶動了鋁箔消費。據歐洲鋁箔工業(yè)協會統(tǒng)計,歐洲有70%以上的鋁箔應用于各類包裝制品。在美國這一比率高達75%,在日本包裝用鋁箔消費占70%,其中僅食品包裝就占鋁箔消費量的30%。
目前,我國包裝企業(yè)已超過1萬家,年產值達3283億元,在國家42個主要行業(yè)中,包裝業(yè)從80年代初期的倒數第2位已上升到現在的第14位。在全球約6000億美元的包裝消費市場中,中國已成為僅次于美國和日本的第三包裝大國。近年來,隨著我國包裝工業(yè)的快速發(fā)展,鋁箔在包裝領域的應用也實現了迅速增加。
在軟包裝用鋁箔的使用過程中,主要通過鋁箔的合金牌號、加工工藝、軋制條件這幾方面進行選擇,以期望選用到符合軟包裝各類性能需要和加工工藝要求的鋁箔產品。
一、鋁箔合金牌號
國標GB/T-3190中詳細地列出了各種鋁箔合金牌號中所對應的各種成分,這對軟包裝材料的應用提供了一個準確的依據,本文列舉一些主要應用于各類軟包裝上的合金牌號及其應用,供讀者參考:
軟包裝選用的鋁箔合金牌號主要是1系和8系,從成分上看,1系所含其他合金成分比8系要多,所以從軟包裝用鋁箔的加工性來講,8系的鋁箔性能會更加優(yōu)越,加工性較1系也會更好,這其中8011、8021、8079鋁箔是8系鋁箔的重點產品,憑借其優(yōu)良的密封性、可塑性、防腐蝕性等特點,廣泛應用于食品飲料、香煙藥品、家庭日用等產品的包裝中。
二、鋁箔的生產工藝
1、胚料的選擇
生產鋁箔的原材料(胚料)主要分為鑄軋料以及熱軋料,鑄軋坯料與熱軋坯料相比,鑄軋坯料的質量較難控制。由于采用鑄軋坯料軋制鋁箔的變形量要小得多,所以鑄軋坯料的質量,如氣道、夾雜、偏析、粗大晶粒等缺陷對鋁箔軋制的影響更直接,如下圖為不同胚料的晶像水平。
2、軋制工藝
鋁箔主要壓延設備包括:粗軋機、中軋機、合卷機、精軋機;后道工序的分卷機、剪切機、退火爐等;還有對于壓輥定期加工和維護的磨床。還有各生產廠根據自身生產的產品品種、規(guī)格自行定制的設備。
鋁箔的壓延生產工藝:
鋁箔粗、中、精軋機主要以產品的厚度范圍劃分,其相應的控制模式不同。
粗軋:最小出口厚度:0.02~0.04mm,以輥縫位置控制、后張力控制為主;
中軋:最小出口厚度:0.01mm,以后張力控制為主;
精軋:最小出口厚度:0.004.4*2mm,主要以速度、后張力控制為主;
分卷:根據需要,將精軋后的雙合鋁箔分切成不同卷徑、不同寬度的成品鋁卷,一般分為3英寸和6英寸內徑;
淬火:一般采用電熱式正壓或負壓退火爐,根據需要設定不同的退火溫度和時間,使得鋁箔重新結晶,達到除油和重新建立性能的目的。
三、鋁箔的狀態(tài)
一般鋁箔的狀態(tài)分為硬態(tài)(H態(tài))和軟態(tài)(O態(tài))兩種,從加工工藝來看,H態(tài)鋁箔沒有經過淬火工藝,O態(tài)是經過后期淬火工藝的鋁箔狀態(tài)。所謂淬火,就是在高溫火爐中的煅燒,以改變鋁箔元素組織的排列形態(tài),經過退火后的鋁箔,其組織就會變軟,這樣就利于鋁箔的成型及柔韌性,這種經過淬火的鋁箔一般被稱之為軟態(tài)鋁箔。
以上是筆者針對鋁箔的原材料、生產工藝和狀態(tài)做一個簡單的綜述,讀者應該根據不同的產品應用,充分利用好鋁箔的各種性能,設計或者生產出能適應不同環(huán)境下的不同應用的軟包裝,滿足人們不斷追求的包裝功能。
密閉性:金屬的晶體結構提供了很高的阻隔特性,如鋁箔厚度6.3~9μm,通常用于與薄膜或紙張等材料的復合,從而實現更好的強度和密封性。
遮光性:鋁箔是固態(tài)金屬,可遮蔽可見光(包括紫外線)。
穩(wěn)定性:除酸、堿外,對大多數物質具有較高的穩(wěn)定性。
不吸收性:不吸收脂類、油、水以及其它液體。
衛(wèi)生及安全性:在鋁箔的整個生產流程結束后,鋁箔成品等于已被消毒,可以按照無菌狀態(tài)發(fā)貨。鋁箔可以安全地與食品接觸,不會造成細菌的繁殖。
接觸食品: 歐標 EN602 鋁箔包裝可以接觸食品,西方鋁箔通常被用于食品、藥品、化妝品的包裝。
味道、嗅覺:鋁箔是無味、無嗅產品。
可循環(huán)利用:鋁可以循環(huán)利用并不會影響質量。利用現代的分離技術可以把鋁從日常生活用品中分離出來并加以利用。
充分折疊:鋁充分退火后,回復到全軟狀態(tài),在成型后可以保持良好的形狀。
可塑性:鋁的可塑性非常好,可以在不影響其阻隔性的情況下產生較大的形變。
耐腐蝕性:鋁在自然狀態(tài)下會在氧氣作用下形成氧化膜,起到良好的屏蔽作用。鋁同時還可以在pH值4~9的范圍內保持穩(wěn)定。
反射率:對輻射熱和光的反射率為98%。鋁箔兩面的反射率是一致的。