Folia de aluminiu este definită de gabarit înainte de orice altceva: sub 0,200 mm, produsul este clasificat ca folie mai degrabă decât ca foaie, iar folia de ambalare comercială este de la aproximativ 0,006 mm până la 0,150 mm. În cadrul acelei benzi, materialul se comportă mai puțin ca o foaie de metal și mai mult ca o peliculă de barieră flexibilă, iar fiecare avantaj și dezavantaj care urmează provine din acea combinație de proprietăți metalice cu grosime foarte mică.
Proprietăți de bază și greutate
| Proprietate | Valoare | Comentariu |
|---|---|---|
| Densitate | 2,70 g/cm3 | Aproximativ o treime din oțel |
| Masa de 1 m2 de folie de 9 micrometri | aproximativ . 24 g | Calibrele subțiri nu adaugă aproape deloc greutate |
| Conductivitate termică | aproximativ . 235 W/(m K) pentru 1XXX folie | Înalt, împrăștie căldura lateral |
| Punct de topire | aproximativ . 660 C | Folia în sine rezistă la temperaturile cuptorului și a retortei |
| Emiterea suprafeței curate | aproximativ. 0.03-0.05 | Comportamentul de barieră radiantă |
Avantaje
Primul avantaj este performanța barierei. Folia de aluminiu este opacă și, peste aproximativ 20 de micrometri, este în esență impermeabilă la lumină, oxigen, vapori de apă, mirosuri și grăsimi, motiv pentru care rămâne stratul de barieră de referință în cutii de carton aseptice, ambalaje cu blistere și pliculețe farmaceutice și pungi pentru alimente cu durată lungă de viață-. Performanța de barieră a unui laminat finit este verificată prin testarea vitezei de transmitere a vaporilor de apă conform ASTM F1249 și testarea vitezei de transmisie a oxigenului conform ASTM D3985, iar un laminat de folie bine realizat raportează de obicei valori în sutimi mici de gram pe metru pătrat pe zi pentru umiditate și sub o zecime de centimetru cub pe zi pentru oxigen. Al doilea avantaj este toleranța la temperatură: spre deosebire de filmele polimerice, stratul de folie metalică nu poartă plastifiant și nu se înmoaie, astfel încât supraviețuiește replicării, umplerii la cald și expunerii la cuptor în limitele stabilite de celelalte straturi. În al treilea rând, folia oferă un comportament mort-, ceea ce înseamnă că ține o cută și rămâne înfășurată în jurul unui produs fără a se retrage, ceea ce nicio folie de plastic nu o face corect. În al patrulea rând, acceptă cu ușurință imprimarea, lăcuirea și laminarea și este sigură-în contact cu alimentele atunci când sunt specificate lacul și puritatea aliajului corect. În al cincilea rând, este ușor: un metru pătrat de folie de 9 micrometri cântărește doar aproximativ 24 de grame. În al șaselea rând, aluminiul este reciclabil la nesfârșit, iar topirea aluminiului secundar necesită doar o mică parte din energia necesară pentru producția primară.
Dezavantaje și consecințele lor practice
Găurile sunt principala limitare tehnică. Pe măsură ce gabaritul scade, densitatea perforațiilor mici crește, iar o singură folie de 9 micrometri nu este o barieră de încredere în sine; Răspunsul standard de inginerie este de a laminat folia pe o peliculă de polimer sau de a o acoperi, astfel încât probabilitatea ca două găuri să coincidă devine neglijabilă. Sifonarea și fisurarea prin flexie provin de la aceeași grosime redusă: o cută care este pliată și desfășurată obosește metalul în mod repetat și poate deschide o cale prin barieră, motiv pentru care laminatele din folie sunt testate mai degrabă după îndoire decât în stare plată. Din punct de vedere mecanic, materialul nu are aproape nicio valoare structurală în dimensiunile subțiri, așa că nu poate fi folosit ca panou auto-portant. Din punct de vedere chimic, aluminiul reacționează cu acizi și alcalii puternici și este atacat în medii umede cu clorură; produsele acide și sărate necesită așadar un lac, iar acoperirea trebuie selectată pentru aciditatea produsului și regimul de sterilizare. Coroziunea galvanică are loc atunci când folia este în contact umed cu oțelul sau cuprul, astfel încât contactul diferit-metal trebuie evitat sau izolat. În cuptoarele cu microunde, folia groasă și formele neregulate se pot arcui și, deși folia subțire este adesea tolerată, îndrumările de ambalare recomandă, în general, împotriva acesteia. În cele din urmă, beneficiul reflectorizant al foliei în izolație depinde în întregime de instalare: o suprafață a foliei care atinge un material solid devine o cale de conducție, iar valoarea barierei radiante dispare.
Compararea foliei cu bariere alternative
| Strat de barieră | Nivelul barierei | Limitare cheie |
|---|---|---|
| Folie de aluminiu, 9 micrometri și mai sus | Foarte înalt, opac | Găuri și crăpături cute la ecartament mic |
| Folie laminată cu strat de polimer | Foarte înalt, robust | Problemă de reciclare cu mai multe-materiale cu costuri mai mari |
| Film metalizat | Moderat | Bariera cade dacă stratul subțire este deteriorat |
| Film polimeric acoperit singur | Moderat | Bariera de umezeală transparentă, inferioară |
Specificarea corectă a foliei
Alegerea gabaritului ar trebui să urmeze funcția. Folia foarte subțire de 6 până la 9 micrometri este utilizată ca strat de barieră în interiorul laminatelor unde polimerul oferă suport mecanic; 12 până la 30 de micrometri este gama pentru ambalaje, plicuri și capace; 30 până la 100 de micrometri este utilizat pentru capace semi-rigide, suport pentru blistere și benzi; iar peste 100 de micrometri produsul se apropie de foaie ușoară. Aliajul și temperarea provin din nevoile de formabilitate și rezistență, iar lacul sau acoperirea rezultă din chimia produsului și procesul termic. Cerințele privind compoziția, toleranțele și proprietățile mecanice sunt date în seria EN 546 și în specificația națională a foliei GB/T 3198, în timp ce conformitatea cu contactul cu alimentele este reglementată de UE 1935/2004, de regulamentul privind acoperirile 21 CFR 175.300 și de GB 4806.9{18}}20. Acolo unde reciclabilitatea este un obiectiv de proiectare, o structură mono-materială cu un strat de folie mai subțire se recuperează mai bine în practică decât un laminat cu mai multe straturi, deoarece folia subțire care este lipită de plastic și hârtie este dificil de separat și se pierde adesea din fluxul de reciclare.
Întrebări frecvente
Q:La ce grosime este folia de aluminiu o barieră absolută împotriva umezelii?
R: Practic, de la aproximativ 20 de micrometri în sus, cu condiția ca folia să nu fie șifonată sau îndoită în timpul serviciului. Mai jos, orificiile fac ca un singur strat de folie să nu fie fiabil și este necesar un laminat sau o acoperire.
Q:De ce ambalajul din folie eșuează uneori, chiar dacă folia este impermeabilă?
R: Eșecul provine mai degrabă din deteriorări mecanice decât din material. Cutele, fisurarea prin flexibilitate și abraziunea deschid căi prin barieră, motiv pentru care foliile laminate sunt calificate după testele de îndoire și manipulare în loc să fie în stare plată.
Q:Folia de aluminiu poate fi folosită pentru alimente acide?
R: Numai cu un lac adecvat pe fața de contact-alimenta. Folia neacoperită reacționează cu acizi și săruri, iar stratul de acoperire trebuie selectat pentru aciditatea produsului și pentru temperatura de umplere-fierbintă a retortei.
Q:Folia de aluminiu este un bun izolator termic?
R: Nu este un izolator în sensul obișnuit. Conductivitatea sa termică este ridicată, deci conduce bine căldura; valoarea sa de izolare provine din emitanța scăzută, care reduce transferul de căldură radiantă atunci când folia se confruntă cu un spațiu de aer.
Q:Câtă greutate adaugă o barieră din folie?
A: Foarte putin. La 9 micrometri, folia cântărește aproximativ 24 de grame pe metru pătrat, motiv pentru care poate fi adăugată la o structură flexibilă în scopuri de barieră, fără a modifica material greutatea pachetului.
Q:Folia de aluminiu este reciclabilă?
R: Da, aluminiul este reciclabil la nesfârșit, iar retopirea lui economisește o parte foarte mare din energia necesară producției primare. Recuperarea foliei subțiri din laminate mixte este dificultatea practică, deoarece separarea foliei de polimer și hârtie nu este economică în majoritatea sistemelor de colectare.
