包装および断熱材におけるアルミ箔の長所と短所

アルミニウム箔は、何よりもまずゲージによって定義されます。0.200 mm 未満の製品はシートではなく箔として分類され、市販の包装用箔は約 0.006 mm ～ 0.150 mm です。その範囲内では、材料は金属シートというよりは柔軟なバリアフィルムのように動作し、その後に生じるすべての利点と欠点は、非常に薄い厚さの金属特性の組み合わせから生じます。

基本特性と重量

利点

1つ目のメリットはバリア性能です。アルミ箔は不透明で、約 20 マイクロメートルを超えると光、酸素、水蒸気、臭気、グリースを本質的に通さないため、無菌カートン、医薬品のブリスターや小袋の包装、長寿命食品パウチなどで参照バリア層として使用され続けます。-完成したラミネートのバリア性能は、ASTM F1249 に準拠した水蒸気透過率テストと ASTM D3985 に準拠した酸素透過率テストによって検証されます。よく製造されたフォイル ラミネートでは、通常、湿気については 1 日あたり 1 平方メートルあたり 100 分の 1 グラム未満、酸素については 1 日あたり 1 平方メートルあたり 10 分の 1 立方センチメートル未満の値が報告されます。{6}} 2 番目の利点は温度耐性です。ポリマーフィルムとは異なり、金属箔層には可塑剤が含まれておらず、軟化しないため、他の層で設定された制限内でレトルト処理、高温充填、オーブンへの曝露に耐えることができます。第三に、フォイルはデッドフォールド挙動を示します。つまり、折り目が保持され、跳ね返ることなく製品に巻き付けられたままになりますが、これはプラスチック フィルムでは適切に機能しません。第 4 に、印刷、ラッカー塗装、ラミネート加工を容易に行うことができ、適切なラッカーと合金の純度が指定されていれば食品との接触にも安全です。-第 5 に、軽量です。9 マイクロメートルの箔 1 平方メートルの重さはわずか約 24 グラムです。第 6 に、アルミニウムは無限にリサイクル可能であり、二次アルミニウムの再溶解には一次生産に必要なエネルギーのほんの一部しか必要としません。

短所とその実際的な影響

ピンホールが主な技術的制限です。ゲージが下がると、小さな穴の密度が増加し、9 マイクロメートルの箔 1 枚だけでは信頼できるバリアとはなりません。標準的な工学的答えは、ホイルをポリマーフィルムにラミネートするか、コーティングすることです。そうすれば、2 つの穴が一致する確率は無視できるほどになります。しわと曲げ亀裂は、同じ薄い厚さから発生します。折り目は折り曲げたり広げたりを繰り返すと金属が疲労し、バリアを通過する経路が開く可能性があります。そのため、ホイルラミネートは平らな状態ではなく曲げた後にテストされます。この材料は機械的には薄いゲージでは構造的価値がほとんどないため、自立パネルとして使用することはできません。-化学的には、アルミニウムは強酸や強アルカリと反応し、湿った塩化物環境では攻撃されます。したがって、酸性および塩分の多い製品にはラッカーが必要であり、コーティングは製品の酸性度と滅菌体制に合わせて選択する必要があります。ガルバニック腐食は、箔が鋼鉄または銅と湿った状態で接触している場合に発生するため、異種金属との接触を避けるか絶縁する必要があります。-電子レンジでは、厚い箔や不規則な形状がアークを発生する可能性があり、薄い箔は許容される場合が多いですが、包装ガイダンスでは通常、これを避けるよう勧告されています。最後に、絶縁体における箔の反射効果は完全に設置方法に依存します。固体材料に接触する箔の表面は伝導路となり、放射バリア値は消失します。

フォイルと代替バリアの比較

箔を正しく指定する

ゲージの選択は機能に従ってください。 6 ～ 9 マイクロメートルの非常に薄い箔がラミネート内部のバリア層として使用され、ポリマーが機械的サポートを提供します。包装紙、袋、蓋の範囲は 12 ～ 30 マイクロメートルです。 30 ～ 100 マイクロメートルは、半硬質の蓋、ブリスターの裏地、テープに使用されます。- 100 マイクロメートルを超えると、製品はライトシートに近づきます。合金と焼き戻しは成形性と強度のニーズから決定され、ラッカーやコーティングは製品の化学的性質と熱プロセスから決定されます。組成、公差、機械的特性の要件は EN 546 シリーズおよび国家箔仕様 GB/T 3198 に規定されていますが、食品との接触に関するコンプライアンスは EU 1935/2004、コーティング規制 21 CFR 175.300、および GB 4806.9-2016 によって規制されています。リサイクル可能性が設計目標である場合、プラスチックや紙に接着された薄い箔は分離が難しく、リサイクルの流れから失われることが多いため、実際には、薄い箔層を備えた単一材料構造の方が多層ラミネートよりも良好に回復します。

よくある質問

Q:アルミホイルはどれくらいの厚さであれば絶対的な防湿効果がありますか?
A: 実際には、使用中にホイルにしわが寄ったり曲がったりしない限り、約 20 マイクロメートル以上です。それ以下ではピンホールがあるため、単一の箔層の信頼性が低くなり、ラミネートまたはコーティングが必要になります。

Q:ホイルは不浸透性であるにもかかわらず、ホイル包装が時々失敗するのはなぜですか?
A: 故障は材料によるものではなく、機械的な損傷によって発生します。しわ、屈曲亀裂、摩耗によりバリアを通過する経路ができるため、ホイルラミネートは平らな状態ではなく屈曲および取り扱い試験後に認定されます。

Q:アルミホイルは酸性の食品にも使用できますか？
A: 食品と接触する面に適切なラッカーを塗布した場合のみ。{0}}コーティングされていないホイルは酸や塩と反応するため、コーティングは製品の酸性度とレトルトまたはホット充填温度に応じて選択する必要があります。-

Q:アルミホイルは断熱材として優れているのでしょうか？
A: 通常の意味での絶縁体ではありません。熱伝導率が高いので熱をよく伝えます。断熱性におけるその価値は、ホイルが空気層に面しているときの放射熱伝達を減少させる低いエミッタンスによってもたらされます。

Q:フォイルバリアはどのくらいの重量を追加しますか?
A: とても少ないです。 9 マイクロメートルのフォイルの重さは 1 平方メートルあたり約 24 グラムです。そのため、パックの重量を大幅に変えることなく、バリア目的で柔軟な構造にフォイルを追加できます。

Q:アルミホイルはリサイクル可能ですか？
A: はい、アルミニウムは無限にリサイクル可能であり、再溶解することで一次生産に必要なエネルギーの大部分を節約できます。ほとんどの収集システムでは、ポリマーや紙から箔を分離するのは経済的ではないため、混合ラミネートから薄い箔を回収することは現実的に困難です。