鋁是一種資源豐富的白色輕金屬,全世界的鋁產量僅次于鋼鐵。它在包裝工業(yè)中的應用在有色金屬中占首位。近年來,鋁在包裝方面用量越來越大,這是由于它具有一系列優(yōu)良性能。它密度小,僅為鋼的1/3,重量較輕;有優(yōu)良的加工性,易于沖壓成各種復雜的形狀;耐腐蝕性強,不會生銹;阻隔性、遮光性、保香性極好,能有效地保護產品;導熱率高,便于對鋁質罐頭殺菌;呈銀白色,色澤美觀,且對光的反射率大,易于印刷,印刷效果好;無毒無味,不會因鋁離子逸出而給內裝食品帶來異味;廢鋁容器可以回收重熔,無環(huán)境污染等。鋁作為包裝材料,一般被制成鋁板、鋁塊和鋁箔以及鍍鋁薄膜。鋁板通常作為制罐材料或制蓋材料;鋁塊用來制造擠壓成形和減薄拉伸成型的罐;鋁箔一般用來做防潮內包裝或制作復合材料以及軟包裝等。
1.鋁板
純鋁板含鋁99.9%以上,厚度一般在0.25~0.3mm之間。它質軟、強度低,故較少利用它作包裝材料,但也有用它作酒類容器。合金鋁板是在鋁中添加少量的鎂、錳、銅組成的合金加工而成。包裝上常用的鋁合金有鋁鎂合金和鋁錳合金,又稱防銹鋁合金。合金鋁板的強度和硬度明顯提高,耐腐蝕性能強、拋光性好,長期保存外表仍保持光亮。合金鋁板多用于制造罐頭容器,用于魚類和肉類罐頭時,不會像鍍錫罐產生硫化變黑現象;更多的是包裝飲料,不會使飲料出現發(fā)渾和口味變化等現象。
隨著啤酒和飲料制造行業(yè)整體水平的提高,世界鋁制易拉罐的用量正在逐年增長,美國鋁制易拉罐的人均消費量超過400罐。美國是世界鋁制易拉罐的最大生產國和消費國,主要用于包裝飲料。歐洲的飲料罐中,鐵皮罐和鋁罐約各占一半。目前,我國鋁制易拉罐的人均消費量相對較低,具有廣闊的發(fā)展空間。
目前,世界上可生產鋁合金罐料的國家有8個:美國、巴西、澳大利亞、日本、韓國、德國、法國和俄羅斯,還有一些國家和地區(qū)可以生產罐蓋料和拉環(huán)料,如我國臺灣省、加拿大、巴林、意大利等。
隨著我國西南鋁板帶有限公司在生產罐料方面的發(fā)展和南山集團鋁加工有限公司熱連軋生產線于2007年初投產,亞洲鋁業(yè)集團鋁業(yè)工業(yè)園熱連軋生產線于2007年年底投產,美國渤海鋁業(yè)有限公司于2008年聯動試車。中國生產的罐料將參與全球罐料市場的競爭,中國有可能成為世界六大罐料生產國之一。2008年中國西南鋁板帶有限公司的罐料產量有可能達到7萬噸,南山集團和亞洲鋁業(yè)集團可能生產約3萬噸,全國產量可達到10萬噸,占國內需求量的55%左右。
2.鋁箔
鋁箔是用純度99.5%以上的純鋁制成,厚度在0.005~0.2mm之間。它質輕有光澤、反射能力強,可作防熱絕緣包裝;阻隔性好,不透氣體和水汽;易于加工,容易將其加工成各種形狀;便于印刷、上膠、上漆、著色、壓印、印花等;對溫度適應性強,高溫或低溫時形狀穩(wěn)定;遮光性、保香性優(yōu)良等。鋁箔的最大缺點是不耐酸和強堿,不能焊接,耐撕裂強度較低。鋁箔包裝具有高阻隔性能、輕量化、抗紫外線、常溫保質期長等優(yōu)勢,使鋁箔在各種包裝領域的應用不斷增多。在食品、飲料、奶制品、醫(yī)藥、電子產品等領域,鋁箔包裝已得到廣泛應用。
鋁箔用途十分廣泛,有關專家根據其應用特點,將它分為20多個品種。不同國家由于經濟發(fā)展水平的差異,鋁箔消費結構也存在很大差距。在歐美發(fā)達國家,用于包裝的鋁箔產品占總需求量的70%。在中國市場,鋁箔主要是作為工業(yè)制造原輔材料,包裝鋁箔只占國內需求總量的30%。雖然鋁箔包裝發(fā)展較晚,但是目前市場增長迅速,前景引人關注。目前,中國每年可消費16.13萬噸鋁箔,卷煙包裝年消費煙箔達3.5萬噸。
3.鍍鋁薄膜
鍍金屬薄膜是一種新型復合軟包裝材料,其中鍍鋁薄膜是應用最多的一種。此外還可鍍金、銀、銅等。鋁箔容易在包裝、使用過程中形成針孔而降低其阻隔性能,所以鋁箔常與高分子塑料聚合物、紙或其他金屬薄板等制成復合材料使用。采用特殊工藝在包裝塑料薄膜或紙張表面(單面或雙面)鍍上一層極薄的金屬鋁,即成為鍍鋁薄膜。由于鍍鋁層較脆,容易破損,故一般在其上再覆上一層保護用塑料膜如聚乙烯、聚酯、尼龍等。鍍鋁層厚約300埃,比鋁箔還薄。
鍍鋁薄膜的基材(即載體膜)是塑料膜和紙。最常用的塑料薄膜有聚酯(PET)、尼龍(NY)、雙向拉伸聚丙烯(BOPP)、聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)等。前三種鍍鋁薄膜有極好的黏結力和光澤,是性能優(yōu)良的鍍鋁復合材料。鍍鋁聚乙烯薄膜則因價格低、裝潢性好而備受人們的歡迎。鍍鋁聚丙烯薄膜還可制成易啟封的封口,用于藥品易開包裝。
用熱塑性塑料薄膜作為黏結層,將鋁箔與紙張復合在一起可制成多層鋁塑復合紙。這種復合紙綜合了鋁箔的高阻隔性、塑料薄膜的柔韌性和紙材的耐折性與抗沖擊性,而成為一種高性能的包裝材料,且不會造成對內容物和人體的污染,易于達到包裝的衛(wèi)生安全標準;同時由于其中的樹脂在加熱至高溫時可以分解,使紙和鋁箔分離,因而大大提高了材料的回收再生性,降低了材料的浪費和環(huán)境的污染。
鋁塑復合罐材是用鋁箔與塑膜、牛皮紙(紙板)復合而成,可以制成方形、圓柱形、長方形、錐形等多種形式的包裝罐。這種罐材一般分外表層、紙板層、內襯層和內表層4部分。這種復合材料同樣具有無毒、無味、不污染內容物的特點,可重復使用,可回收再生。
鋁箔在醫(yī)藥包裝中主要用于泡罩包裝。泡罩包裝主要是由聚氯乙烯片(PVC)和0.02mm厚的鋁箔制成。泡罩包裝已成為西藥片劑和膠囊的最主要的包裝方式。我國中藥片劑、散劑、膠囊、粒丸等包裝,正逐步從紙袋、簡易塑料袋、玻璃瓶包裝變?yōu)殇X塑泡罩包裝。泡罩包裝具有防潮、攜帶方便、安全衛(wèi)生等優(yōu)點,隨著藥品緩釋技術的發(fā)展,市場將更加廣闊。
鍍鋁薄膜是一種既成功又經濟的新型復合包裝材料。近10年來,在歐美等國以及我國得到大量推廣應用,已在不少產品包裝上取代了鋁箔復合材料(例如在香煙包裝方面,鍍鋁紙正在逐步取代鋁箔紙)。鍍鋁薄膜主要用作食品如快餐、點心、肉類、農產品等的真空包裝,以及香煙、藥品、酒類、化妝品等的包裝以及商標材料。
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