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当金属包装材料综述5

发布时间:2021-09-15 01:13:25 阅读: 来源:工具车厂家

金属包装材料综述(5)

七、金属包装用铝材

1、铝包装材料的特点

铝材是钢以外的另一大类包装用金属材料。它除了具有金属材料所固有的优良的阻隔性、气密性、防潮性、遮光性之外,还具有下列一些特点:

(1)重量轻。铝是轻金属,比重为2.7,约为铁的1/3左右,因此铝包装具有重量轻的优点,可节约运输费用。

(2)加工性能好。铝的延展性、拉拔性能优良,因此铝罐均为一次拉拔的两片罐,铝可以做得很薄,还能以铝箔和镀铝的形式用于包装。

(3)铝在空气和水蒸汽中不生锈,表面光洁美观,不必再镀金属保护层,而经表面涂料后可耐酸、碱、盐介质。

(4)无味无臭,不影响被包装物的风味质量,再加上无硫化物和重金属污染,这对食品、医药品和化妆品的包装尤其重要。

(5)循环使用较容易,铝罐可回收再生利用,从而降低成本和能耗。目前国际市场对铝包装的主要争议是认为铝的生产能耗太高,增加了包装成本。对这点解决的办法是加强铝罐的回收工作。由于铝包装有上述一系列的优点,故现在铝包装的应用方兴未艾。

包装用铝材主要以铝板、铝箔和镀铝薄膜三种形式应用。铝板主要用于让其了解材料的使用范围制作铝质包装容器,如罐、盆、瓶及软管等。铝箔多用于制作多层复合包装材料的阻隔层,制成的铝箔复合薄膜用于食品包装(主要为软包装)、香烟包装、药品、洗涤剂和化妆品等方面的包装。镀铝薄膜是复合材料的另一种形式,这是一种新型复合软包装材料,它是以特殊工艺在包装塑料薄膜或纸张表面(单面或双面)镀上一层极薄的金属铝。这种镀铝薄膜复合材料主要用作食品,如快餐、点心、肉类、农产品等的真空包装,以及香烟、药品、酒类、化妆品等的包装及装潢、商标材料。

2、包装用铝和铝合金薄板

(1)铝板

铝是一种轻金属,在大气中非常稳定,加工工艺性能优良,是一种应用非常广泛的金属。1930年起采用铝来制作包装容器,由于铝制作包装容器加工方便,轻便耐用,防护性能良好,所以包装产品方面应用的范围很广,用量也大。目前,世界上生产铝较多的国家有美国、欧洲等国,每年生产的铝中,大约有7~10%总数达60万吨用于产品包装。制作铝包装容器的板材多采用纯铝或铝合金板材。

铝合金(主要是铝-镁、铝-锰合金)板材的强度较纯铝为高。由于铝对酸、碱、盐不耐蚀,所以铝板均须经涂料后使用。铝板的生产过程是:铸铝→热轧→冷轧→退火→冷轧→热处理→校平→钝化处理(生成氧化铝膜)→涂料→铝薄板。

铝板主要用于制作铝质包装容器如罐、盒、瓶等等。此外,铝板因加工性好,是制作易开罐的专用材料。

(2)铝冲拔罐

铝板是一种新型的制罐材料,加工性能优良,但是焊接较困难,因此铝板均制作成一次冲拔成型的二片罐。目前铝罐生产线的速率可达120~150年/min以上。铝罐轻便美观,外壁不生锈,罐身无缝不泄漏,且由单一金属制成,保护性能好,用于鱼、肉类罐头无硫化斑,用作啤酒饮料罐无风味变化现象。铝罐的一个缺点是强度较低,较易碰凹,但只要改进运输包装,这个问题就能较好地解决。

现在铝冲拔罐在欧美应用较多,约占金属罐的1/3,主要用于销售量很大的啤酒饮料罐,一般制成易开罐形式。非食品包装的喷雾罐中也有部分为铝罐。不久铝罐与传统的马口铁罐会有激烈的竞争。

(3)铝管和铝管包装

挤压软管包装容器中约有2/3是铝管,主要用于牙膏、化妆品、药膏等的包装。铝管用于食品包装则是一种新型简便的包装方法而流行于欧洲和澳大利亚。铝管特别适合于灌装半流质或膏状食品,如果酱、肉如橡塑、金属加工、涂料油墨、个人护理、 包装、医药、食品饮料、汽车及再生能源等酱、奶油、蜂蜜、浓缩食品和调味食品等。铝管包装不仅具有重量轻,优良的防护性能、强度好,不易破碎、便于携带的特点,而且具有易开启、可挤压折叠,食用后食品易于再存放,保持新鲜度的时间较瓶、罐装为长,不需进行冷冻处理,使用方便的优点。因此颇受消费者的欢迎,并被用于军用食品和宇航食品的包装。

铝管一般由99%的纯铝制成,以便挤压卷曲,外表面可进行印刷装潢、内壁涂有有机树脂涂料,如环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂等,既可进一步提高耐蚀性,又能防止铝管在蜷曲时破裂的作用。

铝管的生产方法,是把一定厚度的铝板用精密落料冲床进行冲压,落料成小圆片坯料,经过退火,然后在100~350T的挤压机上进行冲击其中挤压,使圆片坯料沿一定长度和直径向外延伸成管状,最后达到一定液压万能实验机的常见保养方法有哪些呢?请看下文当中的介绍吧尺寸。成型后的铝管还要经过热处理消除加工硬化作用,以免在挤压和蜷曲时产生破裂。最后在铝管内壁上涂料、烘干,并在管表面进行装潢印刷。

铝管尺寸大小不等,直径15~50mm,长度为40~200mm。其长度由圆片坯料的厚度决定。

3、铝箔及铝箔复合材料

(1)铝箔

用于包装的金属箔中,应用最多的是铝箔。铝箔是采用纯度为99.3~99.9%的电解铝或铝合金板材压延而成,厚度在0.2mm以下。一般包装用铝箔系和其它包装材料复合使用,作为阻隔层,提高其阻隔性能。生产上为了降低包装成本希望尽量减薄铝箔的厚度,但当铝箔过薄时会产生针状小孔,使阻隔性能一降。因此必须努力提高铝箔的生产技术,使针孔发生率尽量减少。针孔的多少可根据其透气、透湿数据来衡量。另外对铝箔不要求具有较高的机械性能的同时又要保持一定的柔软性,以减少折裂。

我国现在生产的工业铝箔有四种宽度范围,十八种不同厚度,其系列产品如下(表10):

表10 铝箔的规格系列(单位:mm)

铝箔宽度 10~39mm 39~130mm 130~220mm 220~600mm

铝箔厚度 0.005 0.0075 0.010 0.012 0.014 0.016 0.020 0.025 0.030

0.040 0.050 0.060 0.070 0.080 0.100 0.120 0.150 0.200

铝箔的机械性能、厚度与透湿度的关系分别如表11和表12所示。

表11 不同厚度铝箔的机械性能

厚度(mm) 抗拉强度(MPa) 伸长率(%)

0.0075~0.011 30~100 0.5

0.012~0.04 30~100 2.0~0.5

0.05~0.20 30~100 3.0~0.5

表12 铝箔的厚度与透湿度的关系

铝箔厚度(mm) 透湿度(g/m224h)

0.007~0.008 7以下

0.008~0.010 5以下

0.010~0.015 2.5以下

0.015~0.020 1.0以下

0.020~0.025 0以下

铝箔虽然很薄,但作为包装材料,具有以下优点:

①重量轻,有利于降低运输费用。

②阻隔性与遮光性良好。能防潮、不透气及具有保香性能,可以防止包装物的吸潮、氧化和挥发变质。

③耐热性能很好,高温和低温时形状稳定,并可作为烘烤的容器使用。

④保护性强,使包装物不易受细菌、霉菌和昆虫的损害。

⑤光的反射和光泽好。对热和光有较高的反射能力,其反射率达83~85%,因此展销效果优良。

⑥机械性能良好,能满足自动包装机械使用。

⑦二次加工、模压性和压花性好。

⑧印刷和复合适应性好。便于着色,很容易与纸、塑料等贴合。

⑨无毒、不易产生公害。

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