(一)铝材包装的特点
铝材是钢以外的另一大类包装用金属材料。除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,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. 不生锈
铝在空气和水蒸气中不生锈,表面光洁美观,不必再镀金属保护层,而经表面涂料后要耐酸、碱、盐介质。
4. 无味无臭
铝材无味无臭,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为重要。
5. 循环使用
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,再生铝可节能95%。缺铝的日本非常重视铝罐的回收工作。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3种形式应用。铝板主要用于制作铝质包装 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中的一种形式,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,即成为镀铝薄膜。这种镀 铝薄膜复合材料主要用做食品,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。
(二) 包装用铝和铝合金簿杈汊其制品
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,由于铝制金属容器加工方便,轻便耐用,防护性能良好,因此,包装产品方面应用的范围很广,用量也大。目前,世界上生产铝最多的国家是欧美等国,每处生产的铝中,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,因此,铝板均须经涂料后使用。铝板主要用于制作铝质包装容器如罐、盒、瓶等。此外,铝板因加工性能好,是制作易开瓶罐的专用材料。
2.铝冲拔
铝板是一种新型的制罐材料,加工性能优良,但焊接较困难,因此,铝板均制作成一次冲拔成型的两片罐。目前,铝罐生产线的速率可达120〜150个/分钟。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,用做啤酒饮料罐无风味变人等现象。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。
目前,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。今后,铝罐与传统的马口铁罐会有激烈的竞争。
(三) 铝箔及铝箔复合材料
1.铝箔
用于包装金属箔中,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0.20毫米以下。一般包装用铝箔系和其他包装材料复合使用,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,使阻隔性能下降。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。针孔的多少和大小可根据其透气、透湿数据来衡量。另外,对铝箔还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用铝箔有4种宽度范围,18种不同厚度,其系列产品如:
铝箔宽度有:1〇〜39mm、39〜130mm、130〜220mm、220〜600mm。铝箔厚度0.005mm、0. 0075mm、0. 01mm、0. 012mm、0• 014mm、0. 016mm、0. 020mm、0. 025mm、 0. 030mm、0. 040mm、0• 050mm、0• 060mm、0• 070mm、0. 080mm、0. 100mm、0• 120mm、 0. 150mm、0• 200mm。
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、真菌和昆虫的损害。
⑤ 光的反射和光泽好。对热和光均有较高的反射能力,其反射率达83%〜85%,因此,展销效果优良。
⑥ 机械特性良好,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。
铝箔虽然具有上述优点,但铝箔由于本身强度不算高,耐撕裂性差,折叠时易裂口,不耐酸碱介质,不能热黏合封口,因此.很少单独使用。绝大多数铝箔是与塑料薄膜、纸张等材料经过复合加工,以复合材料的形式使用。这样既保持了铝箔的优良性能,又弥补了铝箔在某些包装性能方面的不足。复合状态用的铝箔厚度可降至0.007〜0.009_,含 铝箔的复合材料比起无铝箔的复合材料,其阻隔性尤其是遮光性高,能满足真空、无菌、充氮等包装技术的要求,是一种适应性强、适用范围广的新型包装材料,既可用作软包装材料,又可用作半硬或硬包装材料。现已广泛用于食品包装,并已取代部分金属罐。为了节能和防止废弃瓶罐所造成的公害,过去的镀锡铁皮罐和玻璃瓶饮料容器已被大量使用立式铝箔袋(果汁)和纸包装容器(内贴铝箔)等来取代。
2. 铝箔复合薄膜
铝箔复合薄膜属软包装材料,由铝箔与塑料薄膜或纸张复合而成。常用的塑料薄膜有 聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯)、聚偏二氯乙烯、尼龙等。铝箔的 厚度多为0.007〜a 009mm或0.012〜0.015mm,复合后已有足够的阻隔作用。据统计,铝箔复合薄膜70%用于食品包装,17%用于香烟包装,13%用于药品、洗涤剂和化妆品等。
3. 铝箔复合容器
铝箔复合材料还可用于制作半硬质和硬质容器,主要制品为复合罐。这是国外流行的一种新型半硬或硬包装形式,是金属、玻璃和塑料容器的良好代用品。
复合罐的形状与普通金属罐一样,有圆柱形、椭圆形、方形、六角形等。罐的结构由罐身、罐盖与罐底3部分组成,各由不同材料制成。罐身一般为3层结构,里层为涂有聚偏二氯乙烯的铝箔,中层为塑料复合薄膜,外层为单层或多层纸板卷绕而成。铝箔的厚度一般较大,常用厚度为30〜40微米,最大可达150微米,根据容器大小而定,容器较小则铝箔也较薄。罐底盖可用马口铁、铝合金、塑料或复合纸板制成并可采用易开罐盖结构,复合罐的密封阻隔性好,可用于无菌包装、真空包装或控制气体包装,广泛用来包装各种干、湿食品、快餐食品、饮料、调味品、奶粉、食用油以及机械油、清洁剂等。食品的货架寿命一般在一年以上。由于复合罐包装经济、轻便,易于装潢,用后易处理,因此,是一种特别受欢迎的容器,欧美各国目前都在包装业中大力推广,年销售量达几十亿只。
(四)镀铝簿膜
1. 镀铝薄膜的性能、种类和应用
镀金属薄膜是一种新型复合软包装材料,其中镀铝薄膜是应用最多的一种。此外,还 可镀金、银、铜等。采用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,即成为镀铝薄膜。由于镀铝层较脆,容易破损,故一般在其上再复合一层保护用塑料膜如聚乙烯、聚酯、尼龙等。镀铝层厚约300埃(人),具有与铝箔复合材料相同的优良性能。
① 阻隔性优良,货架寿命长,适用于食品、药品等的包装。
② 具有金属光泽,光反射率可达97,使商品增添货贵高档感,提高商品附加值。
③ 镀铝层导电性能好,能消除静电,因此,封口性好,尤其包装粉末状产品时不污染 封口部位,保证了包装的密封性,在大大减少了渗漏情况。
④ 镀铝层厚度可任意选择。
⑤ 易于印刷加工。
除以上相同特性外,镀铝薄膜还有优于铝箔复合材料之处。
① 具有优良的耐折性和良好的韧性,很少出现针状孔和裂口,无柔曲龟裂现象,因 此,隔氧性也更为优越,这对包装敏感和易失味的食品,以及保持外观美是重要的。
② 部分薄膜可不镀金属.使消费者可看到内装物品。
③ 镀铝层比铝箔薄得多,因此.成本也比较低。
镀铝薄膜的基材(载体膜)是塑料膜和纸。最常用的塑料薄膜有聚酯(PET)、尼龙 (NY)、双向拉伸聚丙烯(B()PP)、聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)等。前3种镀铝薄膜有极好的黏结力和光泽,是性能优良的镀铝复合材料。镀铝聚乙烯薄膜则因价格低、装潢性好而受欢迎。镀铝聚丙烯薄膜还可制成易启封的封口,用于药品的易开包装。值得一提的还有镀铝基材,其优点首先是成本比塑料膜低,和铝箔/纸复合材料相比较,即更 薄而又价廉,性能也不错。而它的加工性能则较名箔/纸好得多,如模切标签时利落整齐,印刷中不易产生卷曲,不留折痕,因此,大量取代铝箔纸而成为新型商标标签及装潢材料。
鉴于以上种种优点,镀铝薄膜是一种既成功又经济的新型复合包装材料。近10年来,在欧美等国以及我国得到大量推广应用,已在不少产品包装上取代了铝箔复合材料(例在香烟包装方面,镀铝纸正在逐步取代铝箔纸)。镀铝薄膜主要用做食品如快餐、点心、肉 类、农产品等的真空包装,以及香烟、药品、酒类、化妆品等的包装以及商标材料。