Навигация по таблицам
- Таблица 1. Основные марки сплавов алюминиевой фольги для упаковки
- Таблица 2. Стандартные толщины алюминиевой фольги и области применения
- Таблица 3. Барьерные свойства алюминиевой фольги
- Таблица 4. Механические свойства различных сплавов фольги
- Таблица 5. Типы ламинатных структур с алюминиевой фольгой
Таблица 1. Основные марки сплавов алюминиевой фольги для упаковки
| Марка сплава | Содержание Al (min) | Основные легирующие элементы | Основные характеристики | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| 1145 | 99.45% | Высокая чистота | Превосходная пластичность, отличные барьерные свойства | Крышки для бутылок, фармацевтическая упаковка |
| 1235 | 99.35% | Высокая чистота | Высокая пластичность, легкость формовки | Гибкая упаковка, молочные продукты, сигаретная упаковка |
| 8011 | 98.00% | Fe (0.6-1.0%), Si (0.5-0.9%), Mn (~1.5%) | Повышенная прочность, термостойкость до 250°C | Пищевые контейнеры, блистеры, крышки йогурта |
| 8079 | 98.00% | Fe (0.7-1.3%), Si (0.05-0.30%) | Высокая прочность (90-110 МПа), удлинение 13-18% | Фармацевтическая фольга, гибкая упаковка, шоколад |
Таблица 2. Стандартные толщины алюминиевой фольги и области применения
| Толщина (мкм) | Категория | Масса (г/м²) | Типичные применения | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| 6-9 | Ультратонкая | 16.2-24.3 | Высокобарьерные ламинаты, фармацевтические блистеры | Максимальная гибкость, требует ламинирования |
| 10-20 | Тонкая | 27-54 | Гибкая упаковка пищевых продуктов, Doy-pack пакеты | Оптимальное соотношение прочности и гибкости |
| 30-50 | Средняя | 81-135 | Крышки для контейнеров, упаковка шоколада, кондитерских изделий | Хорошая жесткость, подходит для формовки |
| 100-200 | Толстая | 270-540 | Контейнеры для горячих блюд, промышленная упаковка | Высокая прочность, термостойкость |
Расчет массы алюминиевой фольги
Формула: Масса (г/м²) = Толщина (мм) × Плотность (г/см³) × 1000
Пример для фольги толщиной 20 мкм:
Масса = 0.020 мм × 2.7 г/см³ × 1000 = 54 г/м²
Таблица 3. Барьерные свойства алюминиевой фольги
| Параметр | Показатель для Al фольги | Для сравнения (VMPET) | Степень защиты |
|---|---|---|---|
| Скорость пропускания кислорода (OTR) | 0.01-0.1 см³/(м²·24ч·атм) | 1.0 см³/(м²·день) | Практически абсолютная защита |
| Скорость пропускания водяных паров (WVTR) | 0.001-0.01 г/(м²·день) | 4-24 г/(м²·день) | Полная влагозащита |
| Светозащита (УФ и видимый свет) | 100% непроницаемость | Частичная защита | Абсолютная защита от света |
| Защита от запахов и ароматов | 100% барьер | Ограниченная | Полная изоляция |
Таблица 4. Механические свойства различных сплавов фольги
| Сплав и состояние | Предел прочности (МПа) | Относительное удлинение (%) | Температурный диапазон (°C) | Характеристика |
|---|---|---|---|---|
| 1235-O (отожженный) | 45-75 | 25-35 | -40 до +150 | Максимальная пластичность |
| 8011-O (отожженный) | 50-90 | 18-25 | -40 до +250 | Сбалансированные свойства |
| 8011-H18 (твердый) | ≥160 | ≥3 | -40 до +250 | Максимальная прочность |
| 8079-O (отожженный) | 55-110 | 13-18 | -73 до +371 | Высокая прочность при гибкости |
| 8006 (горячекатаный) | 123-135 | 15-20 | -40 до +150 | Повышенная прочность для контейнеров |
Таблица 5. Типы ламинатных структур с алюминиевой фольгой
| Тип структуры | Состав слоев | Толщина Al (мкм) | Применение | Преимущества |
|---|---|---|---|---|
| PET/Al/PE | Полиэстер / Алюминий / Полиэтилен | 7-12 | Doy-pack для кофе, орехов, снеков | Прочность, барьер, термосвариваемость |
| OPP/Al/PE | Полипропилен / Алюминий / Полиэтилен | 9-20 | Шоколад, печенье, сухие продукты | Жесткость, защита от влаги и света |
| PVC/Al/HSL | ПВХ / Алюминий / Термосвариваемый лак | 20-45 | Блистерная упаковка таблеток | Защита лекарств, контроль вскрытия |
| Лак/Al/Лак | Защитный лак / Алюминий / Термолак | 30-50 | Крышки для йогурта, молочных продуктов | Безопасность для пищевых продуктов |
| Бумага/Al/PE | Крафт-бумага / Алюминий / Полиэтилен | 6-12 | Чай, сигареты, специи | Экологичность, барьер, жесткость |
Пример многослойной структуры для упаковки премиум-кофе
Структура: PET (12 мкм) / Печать / Клей / Al (9 мкм) / Клей / PE (50 мкм)
Общая толщина: ~75 мкм
Барьерные характеристики: OTR < 0.05 см³/(м²·24ч), WVTR < 0.01 г/(м²·день)
Срок хранения продукта: до 24 месяцев при комнатной температуре
Полное оглавление статьи
- 1. Общая характеристика алюминиевой фольги как упаковочного материала
- 2. Марки сплавов и их свойства
- 3. Диапазоны толщин и классификация фольги
- 4. Барьерные свойства алюминиевой фольги
- 5. Ламинатные структуры и покрытия
- 6. Применение в различных отраслях упаковочной индустрии
- 7. Технические требования и стандарты качества
- Часто задаваемые вопросы
1. Общая характеристика алюминиевой фольги как упаковочного материала
Алюминиевая фольга представляет собой тонкий гибкий материал, полученный путем холодной прокатки алюминия до толщины менее 0.2 миллиметра. В упаковочной промышленности используется фольга толщиной от 6 до 200 микрометров, что позволяет создавать материалы с различными физико-механическими характеристиками для конкретных применений.
Основные физические свойства алюминиевой фольги включают плотность 2.7 грамм на кубический сантиметр, что обеспечивает малый вес упаковки при сохранении прочности. Материал обладает высокой теплопроводностью и отличной формуемостью, что позволяет создавать упаковку сложных геометрических форм. Важнейшей характеристикой является способность к пластической деформации без разрушения, особенно в отожженном состоянии.
Алюминиевая фольга характеризуется уникальным сочетанием барьерных свойств, механической прочности и технологичности. В теории чистая алюминиевая фольга является абсолютным барьером для газов, паров и света благодаря непрерывной металлической структуре. На практике барьерные свойства могут снижаться из-за наличия микропор, возникающих при производстве, поэтому тонкую фольгу толщиной менее 12 микрометров обычно используют в составе многослойных композитных материалов.
Температурный диапазон эксплуатации алюминиевой фольги составляет от минус 40 до плюс 150 градусов Цельсия для стандартных применений, а специальные сплавы выдерживают температуры до 260 градусов Цельсия. Это делает материал пригодным как для замораживания продуктов, так и для термической обработки в духовых шкафах и автоклавах. При экстремально низких температурах алюминий становится более прочным и твердым, сохраняя свои эксплуатационные характеристики.
2. Марки сплавов и их свойства
В упаковочной индустрии применяются различные марки алюминиевых сплавов, классифицируемые по системе Международной ассоциации алюминия. Сплавы серии 1000 представляют собой технически чистый алюминий с содержанием основного металла не менее 99 процентов. Наиболее распространенными являются сплавы 1145 и 1235, которые обеспечивают максимальную пластичность и формуемость благодаря минимальному содержанию примесей.
Сплав 1145 содержит минимум 99.45 процента алюминия и характеризуется превосходной способностью к глубокой вытяжке. Этот материал применяется для изготовления крышек бутылок, укупорочных средств и фармацевтической упаковки, где критична однородность структуры. Сплав 1235 с содержанием алюминия 99.35 процента обладает схожими свойствами, но более экономичен в производстве, что делает его предпочтительным для массового производства гибкой упаковки.
Сплавы серии 8000 содержат добавки железа, кремния и марганца, повышающие прочностные характеристики материала. Сплав 8011 включает около 1.5 процента марганца и до 1 процента железа с кремнием, что обеспечивает предел прочности до 50 мегапаскалей в отожженном состоянии и свыше 160 мегапаскалей в твердом состоянии. Этот сплав сохраняет структурную целостность при температурах до 250 градусов Цельсия, что критично для упаковки продуктов, подвергающихся термической обработке.
Сплав 8079 отличается повышенным содержанием железа от 0.7 до 1.3 процента при пониженном содержании кремния, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. Предел прочности достигает 90-110 мегапаскалей при относительном удлинении 13-18 процентов. Этот сплав широко применяется в фармацевтической промышленности для блистерной упаковки, а также для производства высокобарьерных ламинатов для пищевых продуктов. Материал выдерживает температурный диапазон от минус 73 до плюс 371 градусов Цельсия без деформации или изменения свойств.
Выбор конкретного сплава определяется требованиями к конечной упаковке. Для применений, требующих максимальной пластичности и легкости формовки, предпочтительны сплавы серии 1000. Когда критична термостойкость и механическая прочность, особенно для контейнеров многоразового использования или упаковки, подвергающейся стерилизации, выбирают сплавы серии 8000. Стоимость материала также влияет на выбор: сплавы высокой чистости дороже легированных вариантов.
3. Диапазоны толщин и классификация фольги
Алюминиевая фольга классифицируется по толщине на несколько категорий, каждая из которых имеет специфические области применения. Ультратонкая фольга толщиной от 6 до 9 микрометров обладает максимальной гибкостью и используется преимущественно в составе многослойных ламинатов. При такой толщине масса материала составляет от 16.2 до 24.3 грамма на квадратный метр, что минимизирует вес упаковки и снижает транспортные расходы.
Производство ультратонкой фольги требует применения современной технологии двойной прокатки, когда два листа материала прокатываются одновременно. Это приводит к различию поверхностей: одна сторона получается блестящей, контактировавшей с валками, другая матовой, контактировавшей с соседним листом. Ультратонкая фольга всегда используется в композиции с полимерными пленками или бумагой, так как наличие микропор при такой толщине неизбежно. Типичная структура включает слои полиэстера, алюминиевой фольги и полиэтилена.
Тонкая фольга толщиной от 10 до 20 микрометров представляет собой наиболее универсальную категорию для гибкой упаковки. Масса варьируется от 27 до 54 граммов на квадратный метр, обеспечивая оптимальный баланс между барьерными свойствами, прочностью и гибкостью. Эта категория широко применяется для изготовления стоячих пакетов типа Doy-pack, упаковки кофе, чая, специй и других сыпучих продуктов. Фольга данной толщины хорошо поддается печати и ламинированию, что важно для создания привлекательной упаковки.
Средняя фольга толщиной от 30 до 50 микрометров обладает достаточной жесткостью для изготовления крышек контейнеров и формованных элементов. Масса составляет от 81 до 135 граммов на квадратный метр. Этот диапазон толщин используется для производства крышек йогуртовых стаканчиков, упаковки шоколада и кондитерских изделий, а также для декоративной фольги. Материал позволяет проводить тиснение для создания рельефных узоров и выдерживает операции штамповки без образования трещин.
Толстая фольга от 100 до 200 микрометров применяется для производства жестких контейнеров и промышленной упаковки. При массе от 270 до 540 граммов на квадратный метр материал обеспечивает высокую механическую прочность и термостойкость. Контейнеры из такой фольги выдерживают замораживание, разогрев в духовках и микроволновых печах. Сплав 8006 специально разработан для этого применения благодаря повышенному пределу прочности 123-135 мегапаскалей. Толстая фольга сохраняет форму после формовки и имеет минимальное количество складок по краям.
4. Барьерные свойства алюминиевой фольги
Барьерные свойства алюминиевой фольги обусловлены непрерывной металлической структурой материала, которая теоретически обеспечивает абсолютную непроницаемость для молекул газов и паров. Скорость пропускания кислорода для алюминиевой фольги толщиной от 12 микрометров составляет от 0.01 до 0.1 кубических сантиметров на квадратный метр за 24 часа при атмосферном давлении. Для сравнения, металлизированная полиэфирная пленка имеет показатель около 1.0 кубического сантиметра при тех же условиях, что на порядок выше.
Скорость пропускания водяных паров является критическим параметром для упаковки влагочувствительных продуктов. Алюминиевая фольга демонстрирует показатель от 0.001 до 0.01 грамма на квадратный метр в сутки, что обеспечивает практически полную влагозащиту. Полиэтиленовые пленки имеют показатель несколько тысяч граммов на квадратный метр в сутки, поэтому без алюминиевого слоя невозможно создать долговременную защиту. Многослойные ламинаты с алюминиевой фольгой используются для упаковки продуктов, требующих срока хранения более 12 месяцев.
Светозащитные свойства алюминиевой фольги обеспечивают стопроцентную непроницаемость для ультрафиолетового и видимого излучения. Это критично для упаковки продуктов, подверженных фотодеградации, таких как кофе, специи, лекарственные препараты. Ультрафиолетовое излучение вызывает окисление жиров и разрушение витаминов, а видимый свет может изменять цвет и вкус продуктов. Непрозрачность алюминиевой фольги также предотвращает визуальный осмотр содержимого, что важно для защиты от подделок в фармацевтической промышленности.
Защита от ароматов и запахов обеспечивается полной непроницаемостью алюминиевой структуры для органических молекул. Это свойство особенно важно для упаковки кофе, чая, специй и других ароматических продуктов, где необходимо сохранить летучие компоненты внутри упаковки и предотвратить проникновение посторонних запахов извне. Алюминиевая фольга также предотвращает миграцию ароматов между различными продуктами при совместном хранении.
Практические барьерные свойства фольги могут снижаться из-за наличия микропор, образующихся при производстве, и микротрещин, возникающих при изгибе материала. Количество пор обратно пропорционально толщине: фольга 7 микрометров может иметь до 200 пор на квадратный метр, тогда как фольга 20 микрометров практически не имеет сквозных дефектов. Для компенсации этого эффекта тонкую фольгу используют в составе многослойных структур, где полимерные слои закрывают возможные поры. Испытания показывают, что композитная структура полиэстер-алюминий-полиэтилен с фольгой 9 микрометров обеспечивает скорость пропускания кислорода менее 0.05 кубических сантиметров на квадратный метр в сутки.
5. Ламинатные структуры и покрытия
Ламинирование алюминиевой фольги с полимерными пленками или бумагой позволяет создавать многофункциональные упаковочные материалы, сочетающие барьерные свойства металла с прочностью, термосвариваемостью и печатопригодностью других слоев. Наиболее распространенная структура включает три основных слоя: наружный защитный, центральный барьерный из алюминиевой фольги и внутренний термосвариваемый. Соединение слоев осуществляется методами адгезионного или экструзионного ламинирования.
Структура полиэстер-алюминий-полиэтилен широко применяется для производства стоячих пакетов. Наружный слой полиэфирной пленки толщиной 12 микрометров обеспечивает механическую прочность и служит основой для печати. Алюминиевая фольга толщиной 7-12 микрометров создает барьер для кислорода и влаги. Внутренний слой полиэтилена толщиной 50-80 микрометров обеспечивает термосвариваемость и контакт с продуктом. Такая структура обеспечивает срок хранения кофе, орехов и снеков до 18-24 месяцев.
Полипропиленовые ламинаты с алюминием применяются для упаковки шоколада и кондитерских изделий. Ориентированный полипропилен обеспечивает высокую жесткость упаковки и глянцевую поверхность для качественной печати. Алюминиевая фольга толщиной 9-20 микрометров защищает продукт от окисления жиров и изменения консистенции шоколада при температурных колебаниях. Структура может дополняться бумажным слоем для улучшения внешнего вида и повышения жесткости упаковки.
Лакированная алюминиевая фольга используется для производства крышек контейнеров и блистерной упаковки. На одну сторону фольги наносится защитный лак, предотвращающий контакт алюминия с продуктом, особенно кислотными или щелочными пищевыми средами. На другую сторону наносится термосвариваемый лак, обеспечивающий герметичное соединение с полимерными материалами. Температура термосваривания варьируется от 180 до 220 градусов Цельсия в зависимости от типа полимера. Прочность отслаивания должна превышать 5-9 ньютонов на 15 миллиметров ширины для обеспечения надежности упаковки.
Фармацевтические блистеры используют структуру поливинилхлорид-алюминий с термосвариваемым лаком. Жесткая формованная часть из прозрачного поливинилхлорида позволяет визуально контролировать наличие таблеток. Алюминиевая фольга толщиной 20-45 микрометров с защитным и термосвариваемым лаком создает крышку, которая термически приваривается к блистеру. Такая упаковка обеспечивает индивидуальную защиту каждой дозы лекарственного препарата от влаги, кислорода и света, а также позволяет контролировать вскрытие.
Бумажно-алюминиевые ламинаты сочетают экологичность бумаги с барьерными свойствами металла. Крафт-бумага обеспечивает жесткость и хорошую печатопригодность, алюминиевая фольга создает барьер, а внутренний полиэтиленовый слой обеспечивает термосвариваемость. Такие структуры используются для упаковки чая, специй, табачных изделий. Покупатели воспринимают бумажную упаковку как более натуральную и экологичную, хотя по барьерным свойствам она не уступает полностью полимерным структурам.
6. Применение в различных отраслях упаковочной индустрии
В пищевой промышленности алюминиевая фольга применяется для упаковки широкого спектра продуктов, требующих защиты от внешних воздействий. Кофе и чай упаковываются в ламинаты с алюминиевой фольгой для сохранения аромата и предотвращения окисления. Стандартная структура для кофейной упаковки включает полиэфирную пленку для печати, алюминиевую фольгу для барьера и полиэтилен для термосваривания. Дегазационный клапан встраивается в упаковку для выпуска углекислого газа, выделяемого свежеобжаренным кофе, при этом предотвращая проникновение кислорода внутрь.
Молочная продукция использует алюминиевую фольгу для производства крышек контейнеров йогурта, творога и других продуктов. Лакированная фольга толщиной 30-40 микрометров с термосвариваемым покрытием обеспечивает герметичное закрытие полистироловых или полипропиленовых стаканчиков. После термосваривания крышка предотвращает проникновение микроорганизмов и сохраняет свежесть продукта в течение срока годности. Фольга может быть тисненной для улучшения внешнего вида и нанесения информации о продукте.
Шоколад и кондитерские изделия традиционно упаковываются в алюминиевую фольгу благодаря ее способности защищать от света, влаги и температурных колебаний. Фольга толщиной 12-30 микрометров, часто ламинированная с бумагой, предотвращает поседение шоколада и изменение его вкусовых характеристик. Декоративная печать и тиснение на фольге создают премиальный внешний вид продукта. Для обертки плиточного шоколада применяются структуры бумага-алюминий-полиэтилен, обеспечивающие жесткость, барьер и свариваемость.
Фармацевтическая промышленность является крупнейшим потребителем специализированной алюминиевой фольги для блистерной упаковки. Холодноформуемая блистерная упаковка использует многослойную алюминиевую структуру толщиной 60-90 микрометров для создания формованных ячеек без применения жестких пластиковых материалов. Это обеспечивает максимальную защиту влаго- и светочувствительных лекарственных препаратов. Пуш-тру блистеры используют жесткий поливинилхлоридный блистер и алюминиевую крышку, через которую таблетка выдавливается при нажатии.
Производство стоячих пакетов типа Doy-pack представляет быстрорастущий сегмент применения алюминиевых ламинатов. Эти пакеты сочетают удобство использования с превосходными барьерными свойствами. Стандартная конструкция включает дно с расширенными боковыми складками, позволяющими пакету стоять вертикально на полке. Зиппер для многократного открывания-закрывания повышает удобство для потребителя. Применяются для упаковки орехов, сухофруктов, снеков, специй, кормов для животных. Возможность полноцветной ротогравюрной или флексографской печати делает такую упаковку привлекательной на полке.
7. Технические требования и стандарты качества
Производство алюминиевой фольги для упаковочных применений регламентируется международными стандартами, обеспечивающими качество и безопасность материала. Стандарт ASTM B479 определяет требования к отожженной алюминиевой фольге для гибких барьерных материалов и контакта с пищевыми продуктами. Документ регламентирует химический состав сплавов, механические свойства, допустимые дефекты поверхности и методы испытаний. Толщина фольги должна соответствовать заказанной с допуском, определяемым классом точности.
Поверхностное натяжение алюминиевой фольги является критическим параметром для обеспечения качественного ламинирования и нанесения покрытий. Минимальное значение должно составлять 32-38 дин на сантиметр для обеспечения смачивания клеями и лаками. Недостаточное поверхностное натяжение приводит к плохой адгезии слоев и расслоению ламината при эксплуатации. Поверхность фольги должна быть чистой, без масляных пятен, отпечатков пальцев и других загрязнений. Специальная обработка поверхности коронным разрядом или пламенем может применяться для повышения поверхностного натяжения.
Количество микропор в алюминиевой фольге напрямую влияет на барьерные свойства готового ламината. Для фольги толщиной 7 микрометров допускается не более 200 пор на квадратный метр, для толщины 9 микрометров не более 100 пор, для толщины 12 микрометров и более поры не допускаются. Диаметр отдельной поры не должен превышать 20 микрометров. Контроль пористости осуществляется электролитическим методом с использованием раствора сульфата меди и соляной кислоты, проявляющим сквозные дефекты.
Механические испытания включают определение предела прочности при растяжении, относительного удлинения и испытание на изгиб. Образцы вырезаются в продольном и поперечном направлениях для оценки анизотропии свойств. Предел прочности должен соответствовать заявленному для конкретного сплава и состояния. Относительное удлинение характеризует пластичность материала и его способность к формовке без разрушения. Тест Эриксена определяет способность фольги к глубокой вытяжке, что важно для производства формованных элементов упаковки.
Безопасность для контакта с пищевыми продуктами регламентируется законодательством различных стран и регионов. В Европейском союзе действует регламент 1935/2004 по материалам, контактирующим с пищевыми продуктами. В США применяются стандарты FDA. Требования включают ограничения на миграцию алюминия и других веществ в пищевой продукт. Лаки и клеи, применяемые для покрытия и ламинирования фольги, также должны соответствовать требованиям пищевой безопасности. Производители обязаны предоставлять декларации соответствия и сертификаты испытаний для каждой партии материала.
Контроль толщины осуществляется лазерными или вихретоковыми толщиномерами непосредственно на линии прокатки. Современные системы обеспечивают точность измерения до долей микрометра и позволяют автоматически регулировать зазор валков для поддержания заданной толщины. Равномерность толщины по ширине рулона критична для обеспечения одинаковых барьерных свойств и механической прочности упаковки. Допуск на толщину обычно составляет плюс-минус 5 процентов от номинального значения для фольги толщиной более 20 микрометров и более жесткий для ультратонкой фольги.
Часто задаваемые вопросы
Для упаковки кофе оптимальной является алюминиевая фольга толщиной от 7 до 12 микрометров в составе трехслойного ламината. Структура типа полиэстер (12 мкм) / алюминий (9 мкм) / полиэтилен (50 мкм) обеспечивает необходимые барьерные свойства: скорость пропускания кислорода менее 0.05 кубических сантиметров на квадратный метр в сутки и влаги менее 0.01 грамма на квадратный метр в сутки. Такая структура защищает кофе от окисления, потери аромата и проникновения влаги, обеспечивая срок хранения до 24 месяцев. Более тонкая фольга может иметь микропоры, снижающие барьерные свойства, а более толстая неоправданно увеличивает стоимость и жесткость упаковки.
Сплавы 8011 и 8079 различаются по химическому составу и механическим свойствам. Сплав 8011 содержит небольшое количество марганца (до 0.2 процента), железа (0.6-1.0 процент) и кремния (0.5-0.9 процента), и имеет предел прочности около 100 мегапаскалей в отожженном состоянии. Рабочая температура сплава 8011 в отожженном состоянии составляет до 170 градусов Цельсия, что достаточно для большинства применений в пищевой упаковке. Этот сплав универсален и широко применяется для крышек, блистеров и пищевых контейнеров. Сплав 8079 имеет повышенное содержание железа (0.7-1.3 процента) при пониженном содержании кремния (максимум 0.3 процента), что обеспечивает более высокую прочность и лучшее удлинение по сравнению с 8011. Сплав 8079 предпочтителен для фармацевтической упаковки и высокобарьерных ламинатов, где требуется сочетание прочности и гибкости. Оба сплава сохраняют стабильность при типичных температурах упаковочных процессов.
Теоретически чистая алюминиевая фольга без дефектов является абсолютным барьером для кислорода благодаря непрерывной металлической структуре. На практике барьерные свойства зависят от толщины и наличия микропор. Фольга толщиной 12 микрометров и более обеспечивает практически полную защиту со скоростью пропускания кислорода 0.01-0.1 кубических сантиметров на квадратный метр за 24 часа при атмосферном давлении. Более тонкая фольга может иметь микропоры, образующиеся при производстве, поэтому ее используют в составе многослойных ламинатов, где полимерные слои компенсируют возможные дефекты. Многослойная структура с алюминиевой фольгой 9 микрометров достигает скорости пропускания кислорода менее 0.05 кубических сантиметров на квадратный метр в сутки, что обеспечивает долгосрочную сохранность кислородочувствительных продуктов.
Алюминиевая фольга для упаковки выдерживает широкий температурный диапазон от минус 40 до плюс 150 градусов Цельсия для стандартных применений. Сплавы серии 8000, особенно 8011, в отожженном состоянии безопасно работают при температурах до 170 градусов Цельсия, что позволяет использовать их для упаковки, подвергающейся термической обработке в обычных условиях. При низких температурах алюминий становится более прочным и твердым, сохраняя все эксплуатационные характеристики, что делает его пригодным для замораживания продуктов. Температурный диапазон покрытий и ламинатов может быть более ограниченным: термосвариваемые лаки выдерживают до 220 градусов Цельсия, полимерные пленки имеют собственные температурные ограничения, обычно в диапазоне от минус 40 до плюс 100 градусов Цельсия.
Алюминиевая фольга является оптимальным материалом для блистерной упаковки лекарственных препаратов благодаря уникальному сочетанию свойств. Материал обеспечивает абсолютную защиту от света, предотвращая фотодеградацию светочувствительных активных фармацевтических ингредиентов. Барьерные свойства защищают препараты от кислорода и влаги, критичные факторы, влияющие на стабильность большинства лекарственных форм. Термосвариваемое покрытие на фольге позволяет создавать герметичное соединение с формованным блистером из поливинилхлорида или полипропилена. Индивидуальная защита каждой дозы обеспечивает контроль вскрытия и предотвращает случайное отравление детей. Возможность печати информации о препарате непосредственно на фольге важна для идентификации и соблюдения нормативных требований. Фольга толщиной 20-45 микрометров со специальными покрытиями обеспечивает оптимальное сочетание защитных свойств, прочности и стоимости.
Массу алюминиевой фольги рассчитывают по формуле: Масса (г/м²) = Толщина (мм) × Плотность (г/см³) × 1000. Для алюминия плотность составляет 2.7 грамма на кубический сантиметр. Например, для фольги толщиной 20 микрометров (0.020 миллиметра) расчет следующий: 0.020 × 2.7 × 1000 = 54 грамма на квадратный метр. Для многослойного ламината необходимо суммировать массы всех слоев. Структура полиэстер (12 мкм, плотность 1.4 г/см³) / алюминий (9 мкм, плотность 2.7 г/см³) / полиэтилен (50 мкм, плотность 0.92 г/см³) имеет общую массу: (0.012 × 1.4 + 0.009 × 2.7 + 0.050 × 0.92) × 1000 = 16.8 + 24.3 + 46.0 = 87.1 грамма на квадратный метр. Эти расчеты позволяют оценить стоимость материала и транспортные расходы при проектировании упаковки.
На алюминиевую фольгу наносятся различные типы покрытий в зависимости от назначения упаковки. Защитные лаки предотвращают контакт алюминия с продуктом, особенно важно для кислотных или щелочных пищевых сред, где алюминий может корродировать. Термосвариваемые лаки обеспечивают герметичное соединение с различными полимерами: полистиролом, поливинилхлоридом, полипропиленом, полиэтиленом. Температура термосваривания варьируется от 180 до 220 градусов Цельсия в зависимости от типа полимера. Грунтовочные лаки улучшают адгезию печатных красок к фольге и создают однородную поверхность для печати. Ламинирование полиэтиленом методом экструзионного покрытия создает влагостойкий термосвариваемый слой. Толщина покрытий обычно составляет от 2 до 5 граммов на квадратный метр. Все покрытия для пищевой упаковки должны соответствовать требованиям безопасности пищевого контакта.
Упаковка типа Doy-pack с алюминиевой фольгой сочетает превосходные барьерные свойства с удобством использования и привлекательным внешним видом. Способность стоять вертикально на полке обеспечивает экономию торгового пространства и улучшает видимость продукта. Расширенное дно и боковые складки позволяют упаковывать значительные объемы продукта при компактных размерах в сложенном виде. Зиппер для многократного открывания-закрывания повышает удобство для потребителя и позволяет сохранять свежесть продукта после первого вскрытия. Алюминиевый слой защищает содержимое от кислорода, влаги и света, обеспечивая срок хранения до 24 месяцев для кофе, орехов, специй. Возможность полноцветной печати на всей поверхности пакета создает значительную площадь для размещения бренда и информации о продукте. Легкость и гибкость упаковки снижают транспортные расходы по сравнению с жесткими контейнерами.
