Aluminiumfolie definieras av tjocklek före allt annat: under 0,200 mm klassificeras produkten som folie snarare än plåt, och kommersiell förpackningsfolie sträcker sig från cirka 0,006 mm till 0,150 mm. Inom det bandet beter sig materialet mindre som en metallplåt och mer som en flexibel barriärfilm, och varje fördel och nackdel som följer härrör från den kombinationen av metalliska egenskaper med mycket låg tjocklek.
Grundläggande egenskaper och vikt
| Egendom | Värde | Kommentar |
|---|---|---|
| Densitet | 2,70 g/cm3 | Ungefär en tredjedel av stål |
| Massa av 1 m2 9 mikrometer folie | ca. 24 g | Tunna mätare tillför nästan ingen vikt |
| Värmeledningsförmåga | ca . 235 W/(m K) för 1XXX folie | Hög, sprider värme i sidled |
| Smältpunkt | ungefär. 660 C | Själva folien tål ugns- och retorttemperaturer |
| Emission av ren yta | ungefär. 0.03-0.05 | Strålande barriärbeteende |
Fördelar
Den första fördelen är barriärprestanda. Aluminiumfolie är ogenomskinlig och, över cirka 20 mikrometer, i huvudsak ogenomtränglig för ljus, syre, vattenånga, lukter och fetter, vilket är anledningen till att den förblir referensbarriärskiktet i aseptiska kartonger, farmaceutiska blister- och dospåsförpackningar och långlivade matpåsar. Barriärprestanda för ett färdigt laminat verifieras genom testning av vattenångtransmissionshastighet enligt ASTM F1249 och testning av syreöverföringshastighet enligt ASTM D3985, och ett väl-gjord folielaminat rapporterar vanligtvis värden i de låga hundradelar av ett gram per kvadratmeter per dag för fukt och under en tiondels kubikcentimeter per kvadratmeter per kvadratmeter. Den andra fördelen är temperaturtolerans: till skillnad från polymerfilmer bär metallfolieskiktet inget mjukgörare och mjuknar inte, så det överlever retort, varmfyllning och ugnsexponering inom de gränser som de andra skikten anger. För det tredje ger folie ett dött-veckbeteende, vilket innebär att den håller ett veck och förblir lindad runt en produkt utan att fjädra tillbaka, vilket ingen plastfilm gör ordentligt. För det fjärde accepterar den tryckning, lackering och laminering lätt, och den är kontaktsäker för livsmedel{11}när rätt lack- och legeringsrenhet anges. För det femte är den lätt: en kvadratmeter 9 mikrometer folie väger bara cirka 24 gram. För det sjätte är aluminium oändligt återvinningsbart, och omsmältning av sekundärt aluminium kräver bara en liten del av den energi som behövs för primärproduktion.
Nackdelar och deras praktiska konsekvenser
Pinholes är den huvudsakliga tekniska begränsningen. När tjockleken sjunker, ökar tätheten av små perforeringar, och en enda 9 mikrometers folie är inte en pålitlig barriär i sig; det tekniska standardsvaret är att laminera folien till en polymerfilm eller att belägga den, så att sannolikheten för att två hål sammanfaller blir försumbar. Skrynklighet och flexsprickbildning följer av samma låga tjocklek: ett veck som viks och viks upp utmattar metallen upprepade gånger och kan öppna en väg genom barriären, vilket är anledningen till att folielaminat testas efter böjning snarare än i plant tillstånd. Mekaniskt har materialet nästan inget strukturellt värde i tunna mått, så det kan inte användas som en självbärande panel. Kemiskt reagerar aluminium med starka syror och alkalier och angrips i våta kloridmiljöer; sura och salta produkter kräver därför en lack, och beläggningen måste väljas för produktens surhet och steriliseringsregimen. Galvanisk korrosion uppstår där folie är i våtkontakt med stål eller koppar, så olik-metallkontakt bör undvikas eller isoleras. I mikrovågsugnar kan tjock folie och oregelbundna former båga, och även om tunn folie ofta tolereras, avråder förpackningsvägledning i allmänhet det. Slutligen beror den reflekterande fördelen med folie i isolering helt på installationen: en folieyta som berör ett fast material blir en ledningsbana och strålningsbarriärvärdet försvinner.
Jämföra folie med alternativa barriärer
| Spärrskikt | Barriärnivå | Nyckelbegränsning |
|---|---|---|
| Aluminiumfolie, 9 mikrometer och uppåt | Mycket hög, ogenomskinlig | Hål och veck spricker vid låg tjocklek |
| Folielaminat med polymerskikt | Mycket hög, robust | Högre kostnad, återvinningsproblem för flera-material |
| Metalliserad film | Måttlig | Barriären faller bort om den tunna beläggningen skadas |
| Enbart belagd polymerfilm | Måttlig | Transparent, lägre fuktspärr |
Ange folie korrekt
Valet av mätare bör följa funktionen. Mycket tunn folie på 6 till 9 mikrometer används som barriärskikt inuti laminat där polymeren ger mekaniskt stöd; 12 till 30 mikrometer är intervallet för omslag, dospåsar och lock; 30 till 100 mikrometer används för halv-styva lock, blisterunderlag och tejper; och över 100 mikrometer närmar sig produkten lätt ark. Legeringen och härdningen följer av formbarhets- och hållfasthetsbehov, och lacken eller beläggningen följer av produktkemin och den termiska processen. Sammansättning, toleranser och krav på mekaniska egenskaper anges i EN 546-serien och i den nationella foliespecifikationen GB/T 3198, medan efterlevnad av livsmedelskontakt regleras av EU 1935/2004, av beläggningsförordningen 21 CFR 175.300 och av GB 4806.9175.300 Där återvinningsbarhet är ett designmål återhämtar sig en mono-materialstruktur med ett tunnare folieskikt bättre i praktiken än ett flerskiktslaminat, eftersom tunn folie som är bunden till plast och papper är svår att separera och ofta går förlorad från återvinningsströmmen.
Vanliga frågor
Q:Vid vilken tjocklek är aluminiumfolie en absolut fuktbarriär?
S: Praktiskt taget från cirka 20 mikrometer och uppåt, förutsatt att folien inte är veckad eller böjd under drift. Under det gör pinholes ett enda folielager opålitligt och ett laminat eller beläggning krävs.
Q:Varför misslyckas folieförpackningar ibland trots att folien är ogenomtränglig?
S: Fel kommer från mekanisk skada snarare än från materialet. Veck, flexsprickor och nötning öppnar vägar genom barriären, varför folielaminat är kvalificerade efter böjnings- och hanteringstester istället för i platt tillstånd.
Q:Kan aluminiumfolie användas för sura livsmedel?
S: Endast med lämplig lack på matens-kontaktyta. Obelagd folie reagerar med syror och salter, och beläggningen måste väljas för produktens surhet och för retortens eller heta-fyllningstemperaturen.
Q:Är aluminiumfolie en bra värmeisolator?
S: Det är inte en isolator i vanlig mening. Dess värmeledningsförmåga är hög, så den leder värme bra; dess värde i isolering kommer från låg emittans, vilket minskar strålningsvärmeöverföringen när folien är vänd mot ett luftrum.
Q:Hur mycket vikt tillför en foliebarriär?
A: Väldigt lite. Vid 9 mikrometer väger folien cirka 24 gram per kvadratmeter, varför den kan läggas till en flexibel struktur för barriärändamål utan att väsentligt förändra förpackningens vikt.
Q:Är aluminiumfolie återvinningsbar?
S: Ja, aluminium är oändligt återvinningsbart och omsmältning av det sparar en mycket stor del av den energi som behövs för primärproduktion. Återvinning av tunn folie från blandade laminat är den praktiska svårigheten, eftersom att separera folie från polymer och papper inte är ekonomiskt i de flesta insamlingssystem.
