Технология производства фольги из вторичного алюминия
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
Для достижения толщины фольги менее 50-60 мкм процесс осуществляют путем совместного проката сразу двух фольг с нанесением между полотнами смазывающе-охлаждающей жидкости, которая затем удаляется в процессе последующего отжига при температуре более 300С.
Совместная прокатка отражается на внешнем виде поверхностей готовой фольги. Сторона, обращенная к поверхности полированного вала, всегда блестящая, а сторона, соприкасающаяся с другой фольгой - матовая.
Использование алюминиевой фольги при производстве упаковочных материалов в первую очередь обусловлено ее непревзойденными барьерными свойствами, благодаря которым упаковываемый продукт полностью защищен от агрессивных воздействий ультрафиолета, влаги, кислорода. Именно этим объясняется то, что срок хранения многих продуктов, упакованных в фольгированных пленочных материалах, может составлять более года. Например, сухое молоко в герметичных пакетах из ламинированной фольги может храниться 2 года.
Из-за чрезвычайно низкой прочности и отсутствия способности образовывать термосвариваемые швы, необходимые для герметизации упаковок, применение алюминиевой фольги в чистом виде крайне ограничено. Как правило, она входит в состав различных многослойных ламинатов, содержащих с одной (внешней) стороны полиэтилентерефталатные, полиамидные пленки или пленки из ориентированного полипропилена, а с другой (внутренней) - термосвариваемые покрытия (лаки, клея-расплавы, полиэтилен, полипропилен и их сополимеры). Внешние слои, как правило, несут многоцветный печатный слой, а внутренние позволяют автоматизировать процесс упаковки с помощью тепловой сварки.
На функциональную устойчивость упаковочных ламинатов с фольгой может отрицательно сказываться агрессивное воздействие упаковываемого продукта. Например, уксусная или жирные кислоты, содержащиеся в отдельных пищевых продуктах, при их тепловой обработке (пастеризация, кипячение продукта в упаковке, высокотемпературная стерилизация) могут после диффузии через внутренний термосвариваемый слой реагировать с оксидной пленкой на поверхности фольги, приводя к ее постепенному разрушению и, следовательно, к падению барьерных свойств ламината.
При всей своей высокой химической инертности оксидная пленка (Al2O3) на алюминиевой поверхности может вступать в реакцию, как с кислыми, так и со щелочными средами. Совершенно не влияют на свойства фольги в структуре упаковочного материала лишь среды, у которых показатель кислотности лежит в диапазоне РН от 4 до 9. (По материалам сайта www.upackgroup.ru).
Помимо барьерных свойств, привлекательность использования алюминиевой фольги, как упаковочного материала, обусловлена значительными сбережениями ресурсов за iет экономии топлива при транспортировке продуктов.
Так замена компанией Kraft Food стеклянных бутылок при розливе широко известного напитка Capri-Sun на устойчивый пакет (doy-pack) из фольгированной пленки позволяет транспортировать почти вдвое больше упаковок в том же объеме, так как вес пакетов составляет всего 6,1% от веса самого груза (Рис.1).
Рисунок 1. Упаковка напитка Capri-Sonne (Capri-Sun) в пакеты doy-pack.
Производство алюминиевой фольги, как и любое другое, находится в постоянном развитии. Год от года совершенствуется оборудование, оптимизируются технологические режимы, расширяется химический состав, используемых сплавов. Все это направлено не только на улучшение эксплуатационных свойств фольги, но и на уменьшение ее толщины, как основного параметра, определяющего снижение материалоемкости и, следовательно, повышения экономической эффективности применения фольги при изготовлении упаковочных материалов.
Стремление упаковщиков использовать все более тонкую фольгу вполне оправдано, так как при полном сохранении барьерных свойств замена, например, 9 - микронной фольги на 7 - микронную сразу же обеспечивает более, чем 20 % экономию металла.
На Рис.2 приведена многолетняя динамика совершенствования технологических процессов проката фольги, ориентировочно оцениваемая по уровню достигаемых минимальных значений ее толщин.
Возможность производства все более тонких фольг имеет, тем не менее, отрицательную сторону, обусловленную увеличением пористости или числа микроотверстий при уменьшении толщин проката. Это неизбежная закономерность, так как в атмосфере производственных помещениях невозможно создать условия абсолютного отсутствия каких-либо инородных микроскопических частиц, нарушающих при прокате целостность тонкой фольги.
Рисунок 2. Достигнутые по годам минимальные значения толщин алюминиевой фольги.
Целесообразность перехода на более тонкие номиналы толщин была оправдана и подтверждена рядом независимо проведенных исследований. Так исследованиями О.Пирингера и Р.Брандша в 2004г. в компании Fabes Forschungs GmbH (Германия), занимающейся изучением миграции различных сред через упаковочные пленки, было показано, что А1-фольга при толщине ? 6 мкм является практически абсолютным барьером для большинства газов, жидкостей и ультрафиолета.
Точно такие же сведения опубликованы в журнале SCIENCE, в котором приведена информация о проведенных исследованиях в лабораториях Ris National (Дания) и Synchrotron Radiation (Франция). Эксперименты на отожженной при 260-290 С алюминиевой фольге с использованием 3D рентген-микроскопов подтвердили непроницаемость фольги толщиной более 6 мкм для любых внешних воздействий.
Дальнейшие поиски способов производства еще более тон