Hoe aluminium blikjes worden vervaardigd
Drankblikjes worden geproduceerd als twee-delige 3004- of 3104-legeringsplaten in spiraalvorm. Het lichaamsmateriaal is doorgaans 0,25 mm dik en wordt in een ondiepe beker geperst met een snelheid van bijna 150 kopjes per minuut. De beker wordt vervolgens door een reeks matrijzen getrokken en gestreken, waardoor de wand dunner wordt tot ongeveer 0,10 mm, terwijl er een dikkere bodem overblijft voor drukweerstand. Omdat het lichaam en de basis uit één stuk bestaan, is er geen zijnaad die kan lekken, en weegt een afgewerkt blik slechts 14 gram.
Na het vormen wordt het lichaam gewassen, bedrukt en aan de binnenkant voorzien van een lak, zoals een epoxycoating die het metaal isoleert van de drank. De insnoering verkleint de diameter van het open uiteinde, zodat er een kleinere eindschaal in past, en het uiteinde zelf is gemaakt van een hardere 5182-legering, zodat het treklipje en de kerflijnen zich onder druk voorspelbaar gedragen.
Folie als barrièremateriaal
Aluminiumfolie, opgerold tot 0,006 mm, vormt in feite een absolute barrière tegen licht, zuurstof, vocht en micro-organismen, en het heldere oppervlak reflecteert de stralingswarmte terug naar de inhoud. Het past zich aan oneffen oppervlakken aan en kan worden gelamineerd met polymeren om door hitte afsluitbare structuren te creëren- voor sachets, deksels, sachetsticks en steriele medische verpakkingen. Typische gebruikstemperaturen voor folielaminaten lopen van ongeveer -40 graden C in bevroren opslag tot 250 graden C voor ovenschalen.
| Folie meter | Typisch verpakkingsgebruik |
|---|---|
| 4,5 um tot 6 um | Dekfolie, dunne laminaten, blisterverzegeling |
| 7 um tot 9 um | Sachets, blisterverpakkingen, medische zakjes |
| 10 um tot 12 um | Huishoud- en horecafolie |
| 20 um tot 50 um | Semi{0}}harde trays en containers |
| 60 um tot 100 um | Stevige containers, doppen en sluitingen |
Folie-eigenschappen en toleranties worden gespecificeerd in normen zoals EN 546-2 en GB/T 3198, terwijl ASTM B479 betrekking heeft op gelamineerde aluminiumfolie voor flexibele barrièretoepassingen. Conformiteit met voedselcontact wordt normaal gesproken aangetoond via 21 CFR 175.300 voor harsachtige coatings en EU 10/2011 voor plastic lagen in het laminaat.
Sluitingen en houdbaarheid
Sluitingen zijn ontworpen om de smaak en het koolzuur gedurende de volledige houdbaarheid van een product te behouden. Draai-afsluitdoppen zijn gemaakt van een gelakte 5182-legering voor een hermetische afdichting, de makkelijke-open uiteinden dragen trek-lipjes die zo zijn gegroefd dat ze barsten bij een precieze interne druk, en knoei-duidelijke banden kunnen zichtbaar loskomen zodra de verpakking wordt geopend. Omdat aluminium niet-reactief is, geeft het geen smaak of geur aan de inhoud. Daarom domineert het de verpakkingen van dranken en farmaceutische producten.
Voor farmaceutische verpakkingen en kindervoedingsverpakkingen combineert de sluitlaag vaak folie met een heatseallak die zich bij een bepaalde temperatuur en verblijftijd aan de rand van de verpakking hecht. Sealsterkte, afpelkracht en barstdruk zijn de drie parameters die het vaakst in een klantspecificatie worden geschreven.
Recycling en de circulaire lus
Aluminiumverpakkingen zijn een van de weinige materialen die herhaaldelijk kunnen worden gerecycled zonder kwaliteitsverlies. Gebruikte blikken passeren een magnetische scheiding om staalvervuiling te verwijderen, worden vervolgens versnipperd en vervolgens gedecoat in een oven bij ongeveer 450 graden Celsius, waarbij lak en inkt worden verbrand voordat ze opnieuw worden gesmolten. Moderne smelterijen mengen tot ongeveer 70 procent gerecycleerd materiaal zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties van de legering, en de lus van inzameling naar een gevuld blik kan in ongeveer 60 dagen worden gesloten.
De inzamelingsprestaties variëren nog steeds sterk per markt: Europese inzamelingssystemen voor drankblikjes rapporteren percentages boven de 70 procent, terwijl veel andere regio's onder de helft blijven. De kloof is eerder een sorteer- en logistiekprobleem dan een metallurgisch probleem. Daarom zorgen statiegeld-systemen voor teruggave en scheiding aan de stoeprand doorgaans voor de grootste verbetering.
Lichtgewicht en duurzaam ontwerp
Het down--onderzoek gaat door in de hele verpakkingsfamilie. Folie zo dun als 4,5 um vermindert het materiaalgebruik aanzienlijk in vergelijking met de oudere 9 um-specificatie, digitaal printen vervangt inkten op basis van oplosmiddelen-, en recycleerbare mono- materiaalzakken vervangen meer- plastic laminaten die niet kunnen worden gescheiden. Coatings op water-basis en eetbare olie- worden geïntroduceerd ter vervanging van petrochemische afdichtingsmiddelen, en de traceerbaarheid van gerecycleerde-inhoud wordt steeds vaker gedocumenteerd voor merkeigenaren die moeten rapporteren over de circulariteit van verpakkingen.
De kwaliteitscontrole bij de productie van verpakkingen is continu en niet aan het einde-van-de lijn. Blik- en folielijnen zijn afhankelijk van continue metingen in plaats van inspecties aan het einde-van- de lijn. De wanddikte wordt gecontroleerd met inline meters, de continuïteit van de coating wordt gecontroleerd met een emaille-test, en elke batch wordt op lekken- en barsten- getest. Leveranciers in deze sector hanteren gewoonlijk ISO 9001-kwaliteitssystemen, ISO 22000-voedselveiligheidssystemen en ISO 14001-milieusystemen naast product-specifieke migratietests.
Veelgestelde vragen
Vraag: Waarom worden drankblikjes uit twee delen gemaakt in plaats van uit drie?
Een twee-delige body en basis elimineren de zijnaad die het klassieke lekpad vormt in een drie- blik. Het vermindert ook de benodigde hoeveelheid metaal, zodat een modern blik veel minder materiaal gebruikt dan eerdere ontwerpen met hetzelfde volume.
Vraag: Wat maakt aluminiumfolie tot een betere barrière dan plastic folie?
Metaalfolie heeft geen poriën en blokkeert dus licht, zuurstof, vocht en bacteriën volledig. Plastic films vertragen deze maar geven ze toch door. Daarom heeft folie de voorkeur voor een lange houdbaarheid en steriele verpakking.
Vraag: Kunnen aluminium verpakkingen worden gerecycled met voedselresten erop?
Stijve blikken kunnen tijdens de verwerking gemakkelijk worden gewassen en verdragen matige resten. Folie is gevoeliger omdat voedselgrond verbrandt tijdens het decoaten, wat de terugwinningsopbrengst verlaagt. Het is dus veel waarschijnlijker dat schone, droge folie door recyclers wordt geaccepteerd.
Vraag: Welke interne coatings worden er gebruikt in blikjes en sluitingen?
Lakken op epoxy- en polyester-basis zijn de standaardkeuze. Ze moeten zo worden samengesteld dat ze voldoen aan de regels voor voedsel-contact, zoals 21 CFR 175.300 in de Verenigde Staten en EU 10/2011 in Europa, en hun hechting wordt geverifieerd door middel van glazuurtesten.
Vraag: Wat is het verschil tussen 3004 en 5182 legeringen in verpakkingen?
3004 en 3104 worden gebruikt voor getrokken en gestreken blikken omdat ze sterkte en vervormbaarheid in evenwicht brengen.. 5182 is een legering met een hoger- magnesiumgehalte die wordt gebruikt voor uiteinden en sluitingen, waarbij grotere sterkte nodig is voor de inkerving en de tabgeometrie.
Vraag: Hoe dun kan aluminiumfolie worden geproduceerd?
Commerciële verpakkingsfolie wordt routinematig opgerold tot 6 um en lichtgewicht dekselkwaliteiten bereiken ongeveer 4,5 um. Daaronder nemen de handling- en pinhole-risico's sterk toe, zodat verdere reductie in de praktijk beperkt is.
