Aluminiumfolie wordt vooral gedefinieerd door de dikte: onder 0,200 mm wordt het product geclassificeerd als folie in plaats van als plaat, en commerciële verpakkingsfolie loopt van ongeveer 0,006 mm tot 0,150 mm. Binnen die band gedraagt het materiaal zich minder als een metalen plaat en meer als een flexibele barrièrefilm, en elk voordeel en nadeel dat daaruit voortvloeit, komt voort uit die combinatie van metaaleigenschappen met een zeer lage dikte.
Basiseigenschappen en gewicht
| Eigendom | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Dikte | 2,70 g/cm3 | Ongeveer een derde van die van staal |
| Massa van 1 m2 folie van 9 micrometer | ongeveer. 24 g | Dunne meters voegen bijna geen gewicht toe |
| Thermische geleidbaarheid | ca. . 235 W/(m·K) voor 1XXX folie | Hoog, verspreidt de warmte zijdelings |
| Smeltpunt | ongeveer. 660 C | De folie zelf is bestand tegen oven- en retorttemperaturen |
| Emissie van schoon oppervlak | ongeveer. 0.03-0.05 | Stralend barrièregedrag |
Voordelen
Het eerste voordeel is de barrièrewerking. Aluminiumfolie is ondoorzichtig en boven de 20 micrometer vrijwel ondoordringbaar voor licht, zuurstof, waterdamp, geuren en vetten. Daarom blijft het de referentiebarrièrelaag in aseptische dozen, farmaceutische blister- en sachetverpakkingen en voedselzakken met een lange levensduur. De barrièreprestaties van een afgewerkt laminaat worden geverifieerd door testen van de waterdamptransmissiesnelheid volgens ASTM F1249 en testen van de zuurstoftransmissiesnelheid volgens ASTM D3985, en een goed-gemaakt folielaminaat rapporteert doorgaans waarden in de lage honderdsten van een gram per vierkante meter per dag voor vocht en onder een tiende van een kubieke centimeter per vierkante meter per dag voor zuurstof. Het tweede voordeel is de temperatuurtolerantie: in tegenstelling tot polymeerfilms bevat de metaalfolielaag geen weekmaker en wordt deze niet zacht, zodat deze het steriliseren, heet vullen en blootstelling aan de oven overleeft binnen de grenzen die door de andere lagen worden gesteld. Ten derde vertoont folie een dood-vouwgedrag, wat betekent dat het een vouw vasthoudt en om het product blijft gewikkeld zonder terug te veren, wat geen enkele plastic folie goed doet. Ten vierde is het gemakkelijk te bedrukken, te lakken en te lamineren, en is het voedselveilig-als de juiste lak- en legeringszuiverheid is gespecificeerd. Ten vijfde is het licht: een vierkante meter folie van 9 micrometer weegt slechts ongeveer 24 gram. Ten zesde is aluminium eindeloos recycleerbaar en vereist het hersmelten van secundair aluminium slechts een klein deel van de energie die nodig is voor de primaire productie.
Nadelen en hun praktische gevolgen
Gaatjes vormen de belangrijkste technische beperking. Naarmate de dikte daalt, neemt de dichtheid van kleine perforaties toe, en een enkele folie van 9 micrometer is op zichzelf geen betrouwbare barrière; Het standaard technische antwoord is om de folie op een polymeerfilm te lamineren of te coaten, zodat de kans dat twee gaten samenvallen verwaarloosbaar wordt. Rillen en scheuren door buiging komen voort uit dezelfde lage dikte: een vouw die herhaaldelijk wordt gevouwen en ontvouwen, vermoeit het metaal en kan een pad door de barrière openen. Daarom worden folielaminaten getest na buiging in plaats van in vlakke toestand. Mechanisch gezien heeft het materiaal vrijwel geen structurele waarde in dunne diktes, dus het kan niet worden gebruikt als een zelf-dragend paneel. Chemisch gezien reageert aluminium met sterke zuren en logen en wordt het aangetast in natte chlorideomgevingen; zure en zoute producten vereisen daarom een lak en de coating moet worden geselecteerd op basis van de zuurgraad van het product en het sterilisatieregime. Galvanische corrosie treedt op wanneer folie in nat contact komt met staal of koper. Daarom moet contact met ongelijksoortig-metaal worden vermeden of geïsoleerd. In magnetrons kunnen dikke folie en onregelmatige vormen vonken veroorzaken, en hoewel dunne folie vaak wordt getolereerd, raden de verpakkingsrichtlijnen dit over het algemeen af. Ten slotte hangt het reflecterende voordeel van folie bij isolatie volledig af van de installatie: een folieoppervlak dat een vast materiaal raakt, wordt een geleidingspad en de stralingsbarrièrewaarde verdwijnt.
Folie vergelijken met alternatieve barrières
| Barrièrelaag | Barrièreniveau | Belangrijkste beperking |
|---|---|---|
| Aluminiumfolie, 9 micrometer en groter | Zeer hoog, ondoorzichtig | Gaatjes en vouwscheurtjes bij lage dikte |
| Folielaminaat met polymeerlaag | Zeer hoog, robuust | Hogere kosten, recyclingprobleem van meerdere- materialen |
| Gemetalliseerde film | Gematigd | Barrière valt weg als de dunne coating beschadigd is |
| Alleen gecoate polymeerfilm | Gematigd | Transparant, lagere vochtbarrière |
Folie correct specificeren
De keuze van de meter moet de functie volgen. Zeer dunne folie van 6 tot 9 micrometer wordt gebruikt als barrièrelaag in laminaten waar het polymeer mechanische ondersteuning biedt; 12 tot 30 micrometer is het bereik voor wikkels, sachets en deksels; 30 tot 100 micrometer wordt gebruikt voor halfstijve deksels, blisterverpakkingen en tapes; en boven de 100 micrometer nadert het product de lichte plaat. De legering en de temperatuur volgen uit de behoeften aan vervormbaarheid en sterkte, en de lak of coating volgt uit de productchemie en het thermische proces. Samenstelling, toleranties en vereisten voor mechanische eigenschappen worden gegeven in de EN 546-serie en in de nationale foliespecificatie GB/T 3198, terwijl de naleving van voedselcontact wordt geregeld door EU 1935/2004, door de coatingsverordening 21 CFR 175.300 en door GB 4806.9-2016. Waar recycleerbaarheid een ontwerpdoel is, herstelt een mono-materiaalstructuur met een dunnere folielaag in de praktijk beter dan een meerlaags laminaat, omdat dunne folie die aan plastic en papier is gebonden moeilijk te scheiden is en vaak verloren gaat uit de recyclingstroom.
Veelgestelde vragen
Q:Bij welke dikte is aluminiumfolie een absolute vochtbarrière?
A: In de praktijk vanaf ongeveer 20 micrometer, op voorwaarde dat de folie tijdens het gebruik niet wordt geplooid of gebogen. Daaronder maken gaatjes een enkele folielaag onbetrouwbaar en is een laminaat of coating vereist.
Q:Waarom mislukt folieverpakking soms, ook al is folie ondoordringbaar?
A: Falen komt eerder door mechanische schade dan door het materiaal. Vouwen, buigscheuren en slijtage openen paden door de barrière. Daarom worden folielaminaten gekwalificeerd na buig- en hanteringstests in plaats van in vlakke toestand.
Q:Kan aluminiumfolie worden gebruikt voor zure voedingsmiddelen?
A: Alleen met een geschikte lak op het voedsel-contactvlak. Ongecoate folie reageert met zuren en zouten en de coating moet worden geselecteerd op basis van de zuurgraad van het product en de retort- of hete-vultemperatuur.
Q:Is aluminiumfolie een goede thermische isolator?
A: Het is geen isolator in de gebruikelijke zin. De thermische geleidbaarheid is hoog, dus het geleidt de warmte goed; de isolatiewaarde komt voort uit de lage emissie, waardoor de overdracht van stralingswarmte wordt verminderd wanneer de folie naar een luchtruimte is gericht.
Q:Hoeveel gewicht voegt een foliebarrière toe?
EEN: Heel weinig. Met een dikte van 9 micrometer weegt de folie ongeveer 24 gram per vierkante meter. Daarom kan deze voor barrièredoeleinden aan een flexibele structuur worden toegevoegd zonder dat het verpakkingsgewicht wezenlijk verandert.
Q:Is aluminiumfolie recyclebaar?
A: Ja, aluminium is eindeloos recycleerbaar en door het opnieuw te smelten wordt een zeer groot deel van de energie bespaard die nodig is voor de primaire productie. Het terugwinnen van dunne folie uit gemengde laminaten is de praktische moeilijkheid, omdat het scheiden van folie van polymeer en papier in de meeste inzamelsystemen niet economisch is.
