Алюминиевая фольга

редактировать
Тонкий гибкий лист алюминия, используемый для упаковки пищевых продуктов и других целей

Рулон алюминиевой фольги

Алюминий фольга (или алюминиевая фольга в Северной Америке; часто неправильно называется оловянная фольга ) - это алюминий, изготовленный тонким слоем металлические листы толщиной менее 0,2 мм (7,9 мил); Также обычно используются более тонкие калибры до 6 микрометров (0,24 мил). В Соединенных Штатах фольга обычно измеряется в тысячных долях дюйма или мил. Стандартная бытовая фольга обычно имеет толщину 0,016 мм (0,63 мил), а бытовая фольга для тяжелых условий эксплуатации - 0,024 мм (0,94 мил). Фольга является гибкой, и ее можно легко согнуть или обернуть вокруг предметов. Тонкая фольга хрупкая и иногда ламинируется с другими материалами, такими как пластик или бумага, чтобы сделать их прочнее и полезнее. Алюминиевая фольга вытеснила оловянную в середине 20 века.

Годовое производство алюминиевой фольги в 2003 году составляло примерно 800 000 тонн (880 000 тонн) в Европе и 600 000 тонн (660 000 тонн) в США. Приблизительно 75% алюминиевой фольги используется для упаковки из пищевых продуктов, косметики и химических продуктов, а 25% используется для промышленного применения (например, теплоизоляция, электрические кабели и электроника). Ее можно легко переработать.

В Северной Америке популяризировал алюминиевую фольгу Reynolds Metals, ведущий производитель в Северной Америке. В Соединенном Королевстве и Соединенных Штатах это неофициально широко называется оловянной фольгой по историческим причинам (подобно тому, как стальные банки до сих пор часто называют «консервные банки "). Металлизированные пленки иногда ошибочно принимают за алюминиевую фольгу, но на самом деле это полимерные пленки , покрытые тонким слоем алюминия. В Австралии алюминиевая фольга широко называется alfoil.

Содержание
  • 1 История
    • 1.1 До алюминиевой фольги
    • 1.2 Первая алюминиевая фольга
  • 2 Производство
  • 3 Свойства
  • 4 Использование
    • 4.1 Упаковка
    • 4.2 Изоляция
    • 4.3 Электромагнитное экранирование
    • 4.4 Приготовление пищи
    • 4.5 Искусство и украшения
    • 4.6 Геохимический отбор проб
    • 4.7 Ленточные микрофоны
  • 5 Экологические проблемы
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
История

До появления алюминиевой фольги

Фольга, сделанная из тонкого листа олова, была коммерчески доступной раньше, чем ее алюминиевый аналог. Оловянная фольга продавалась на коммерческом рынке с конца девятнадцатого до начала двадцатого века. Термин «оловянная фольга» сохранился в английском языке как термин для новой алюминиевой фольги. Оловянная фольга менее податлива, чем алюминиевая фольга, и имеет тенденцию придавать легкий привкус олова завернутой в нее пище. На смену оловянной фольге пришли алюминий и другие материалы для упаковки пищевых продуктов.

Первые аудиозаписи на цилиндрах фонографа были сделаны на оловянной фольге.

Первая алюминиевая фольга

Впервые олово было заменено алюминием в 1910 году, когда был открыт первый завод по прокатке алюминиевой фольги «Dr. Lauber, Neher Cie». был открыт в Эммисхофен, Швейцария. Завод, принадлежащий J.G. Компания Neher Sons, производитель алюминия, начала свою деятельность в 1886 году в Шаффхаузене, Швейцария, у подножия Рейнского водопада, улавливая энергию водопада для обработки алюминия. Сыновья Неера вместе с доктором Лаубером открыли бесконечный процесс прокатки и использование алюминиевой фольги в качестве защитного барьера в декабре 1907 года.

В 1911 году компания Tobler из Берна начала упаковывать шоколадные плитки в алюминиевую фольгу. включая уникальный треугольный шоколадный батончик Toblerone. К 1912 году алюминиевая фольга использовалась Maggi (сегодня торговая марка Nestlé) для упаковки супов и бульонов.

Первое использование фольги в Соединенных Штатах было в 1913 году для упаковки Спасатели, шоколадные батончики и жевательная резинка. Со временем процессы эволюционировали, включая использование печати, цвета, лака, ламината и тиснения алюминия.

Производство
Рулон алюминиевой фольги с микрометром толщиной 13 мкм (0,5 мил )

Алюминиевая фольга изготавливается путем прокатки листовых слитков отливка из расплавленной алюминиевой заготовки с последующей повторной прокаткой на листовых и фольгопрокатных станах до желаемой толщины или путем непрерывной разливки и холодной прокатки. Для поддержания постоянной толщины при производстве алюминиевой фольги бета-излучение проходит через фольгу к датчику на другой стороне. Если интенсивность становится слишком высокой, ролики регулируются, увеличивая толщину. Если интенсивность становится слишком низкой, а фольга становится слишком толстой, ролики оказывают большее давление, в результате чего фольга становится тоньше.

Метод непрерывной разливки гораздо менее энергоемкий и стал предпочтительным процессом. Для толщины менее 0,025 мм (1 мил ), два слоя обычно собираются вместе для последнего прохода, а затем разделяются, что дает фольгу с одной светлой стороной и одной. матовая сторона. Две соприкасающиеся друг с другом стороны матовые, а внешние стороны становятся яркими; это сделано для уменьшения задира, увеличения производительности, контроля толщины и обхода необходимости в роликах меньшего диаметра.

Некоторая смазка необходима на этапах прокатки; в противном случае поверхность фольги может стать помеченной елочкой. Эти смазочные материалы распыляются на поверхность фольги перед прохождением через валки стана. Смазочные материалы на основе керосина обычно используются, хотя масла, разрешенные для контакта с пищевыми продуктами, должны использоваться для фольги, предназначенной для упаковки пищевых продуктов.

Алюминий деформируется в процессе холодной прокатки и для большинства целей отжигается. Рулоны фольги нагревают до достижения степени мягкости, которая может достигать 340 ° C (644 ° F) в течение 12 часов. Во время этого нагревания смазочные масла выгорают, оставляя сухую поверхность. Смазочные масла не могут полностью выгореть для жестких темперирующих валков, что может затруднить последующее нанесение покрытия или печать.

Затем рулоны алюминиевой фольги разрезаются на машинах для перемотки на меньшие рулоны. Продольная резка и перемотка рулона - важная часть процесса отделки.

Свойства
Крупный план алюминиевой фольги на обратной стороне вспучивающейся резиновой ленты.

Алюминиевая фольга толщиной более 25 мкм (1 мил ) непроницаемы для кислорода и воды. Фольга более тонкая, чем эта, становится немного проницаемой из-за мельчайших отверстий, вызванных производственным процессом.

Алюминиевая фольга имеет блестящую и матовую стороны. Блестящая сторона образуется при прокатке алюминия во время последнего прохода. Трудно изготавливать ролики с достаточно мелким зазором, чтобы выдержать толщину фольги, поэтому для последнего прохода два листа прокатываются одновременно, что удваивает толщину калибра на входе в ролики. Когда листы позже разделяются, внутренняя поверхность становится матовой, а внешняя - блестящей. Эта разница в послевкусии привела к восприятию, что предпочтение стороны имеет эффект при приготовлении. Хотя многие считают (ошибочно), что различные свойства удерживают тепло, когда они обертываются блестящей поверхностью наружу, и сохраняют тепло, когда блестящая поверхность обращена внутрь, реальная разница незаметна без инструментов. Повышенная отражательная способность снижает как поглощение, так и излучение излучения. Фольга может иметь антипригарное покрытие только с одной стороны. Коэффициент отражения яркой алюминиевой фольги составляет 88%, в то время как матовая фольга с тиснением составляет около 80%.

Используется

Упаковка

Конфеты в упаковке из алюминиевой фольги

Алюминий используется для упаковки, поскольку он очень пластичен: его можно легко преобразовать в тонкие листы и сложить, свернуть или упаковать. Алюминиевая фольга действует как полный барьер для света и кислорода (которые вызывают окисление жиров или прогоркание), запахов и вкусов, влажности и микробов, поэтому она широко используется в пищевой и фармацевтической упаковке, в том числе в упаковках с длительным сроком хранения (асептическая упаковка ) для напитков и молочных продуктов, позволяющая хранить без охлаждения. Контейнеры и противни из алюминиевой фольги используются для выпечки пирогов и упаковки еды на вынос, готовых закусок и продуктов длительного хранения для домашних животных.

Алюминиевая фольга широко продается на потребительском рынке, часто в рулонах шириной 500 мм (20 дюймов) и длиной несколько метров. Он используется для упаковки пищевых продуктов с целью их сохранения, например, при хранении остатков пищи в холодильнике (где он служит дополнительной цели предотвращения обмена запахом), при хранении бутербродов в пути, при выпечке или продаже некоторых видов на вынос или фастфуда. Tex-Mex рестораны в США, например, обычно предлагают на вынос буррито, завернутые в алюминиевую фольгу.

Изоляция

Алюминиевая фольга широко используется для защиты от излучения (барьер и отражательная способность), теплообменников (теплопроводность ) и кабельных прокладок (барьер и электропроводность. ). Теплопроводящие свойства алюминиевой фольги делают ее обычным аксессуаром для курения кальяна : лист перфорированной алюминиевой фольги часто помещается между углем и табаком, что позволяет нагревать табак, не вступая в прямой контакт с горящим уголь.

Электромагнитное экранирование

Эффективность экранирования алюминиевой фольги зависит от типа падающего поля (электрическое, магнитное или плоская волна), толщины фольги и частота (которая определяет глубину кожи ). Эффективность экранирования обычно разбивается на потери на отражение (энергия отражается от экрана, а не проникает через него) и потери на поглощение (энергия рассеивается внутри экрана).

Хотя алюминий немагнитен, он является хорошим проводником, поэтому даже тонкий лист отражает почти всю падающую электрическую волну. На частотах более 100 МГц передаваемое электрическое поле ослабляется более чем на 80 децибел (дБ) (пропускается менее 10 = 0,00000001 мощности) - однако фактическое поглощение энергии минимально: остающееся высокое ВЧ-энергия почти идеально отражается от однородной плоской поверхности алюминия, и, таким образом, отраженный сигнал может продолжать распространяться внутри, и если в экране есть отверстия или проходы подходящей геометрии, распространение сигнала может продолжаться через них, причем алюминий в хорошем состоянии материал для реализации микроволнового волновода .

Тонкие листы алюминия не очень эффективны для ослабления низкочастотных магнитных полей. Эффективность экранирования зависит от глубины кожи. Поле, проходящее через толщину скин-слоя, теряет около 63% своей энергии (оно ослабляется до 1 / e = 1 / 2,718... своей первоначальной энергии). Тонкие экраны также имеют внутренние отражения, которые снижают эффективность экранирования. Для эффективного экранирования от магнитного поля экран должен быть толщиной в несколько толщин кожи. Алюминиевая фольга составляет около 1 мил (25 мкм); толщина 10 мил (250 мкм) (в десять раз толще) обеспечивает менее 1 дБ экранирования на 1 кГц, около 8 дБ на 10 кГц и около 25 дБ на 100 кГц. На этих частотах ферромагнитный материал, такой как низкоуглеродистая сталь, намного более эффективен из-за различных и дополнительных свойств электромагнитной проницаемости, а в обычных практических реализациях экранирования используются как внутренний высокочастотный отражающий материал, такой как алюминий, предпочтительно соединенный (посредством отжига или гальваники, чтобы избежать емкости между разделенными слоями) с более прочной структурной ферромагнитной оболочкой, обычно мягкой сталью (в специализированных приложениях могут быть предпочтительны более дорогие, менее конструктивные и менее обрабатываемые материалы.) Несмотря на относительно низкую массовую плотность алюминия, эта конструкция обычно легче и более эффективна, чем конструкция с эквивалентной поглощающей способностью, в которой используется только алюминий (хотя и с более плохими характеристиками). теплоотводящие свойства, обычно обеспечиваемые улучшенной вентиляцией, которая сама по себе требует тщательного рассмотрения, чтобы сохранить желаемую эффективность экранирования).

Приготовление

Алюминиевая фольга также используется для барбекю нежных продуктов, таких как грибы и овощи. Используя этот метод, иногда называемый хобо-пакетом, продукты заворачивают в фольгу, затем кладут на решетку, предотвращая потерю влаги, которая может привести к менее привлекательной текстуре.

Как и все металлические предметы, алюминиевая фольга реагирует на помещение в микроволновую печь. Это происходит из-за электромагнитных полей микроволн, индуцирующих электрические токи в фольге, и высоких потенциалов в острых точках листа фольги; если потенциал достаточно высок, это вызовет электрическую дугу в областях с более низким потенциалом, даже в воздухе, окружающем лист. Современные микроволновые печи разработаны для предотвращения повреждения трубки магнетрона резонатора из-за отражения микроволновой энергии, и доступны алюминиевые корпуса, предназначенные для микроволнового нагрева.

Искусство и украшения

Более тяжелые пленки из алюминия используются для искусства, украшения и ремесел, особенно в ярких металлических цветах. Металлический алюминий, обычно серебристого цвета, может быть окрашен в другие цвета с помощью анодирования. Анодирование создает оксидный слой на поверхности алюминия, который может принимать цветные красители или соли металлов, в зависимости от используемого процесса. Таким образом, алюминий используется для создания недорогой золотой фольги, фактически не содержащей золота, и многих других ярких металлических цветов. Эти пленки иногда используются в отличительной упаковке.

Геохимический отбор проб

Фольга используется геохимиками-органиками / нефтяниками для защиты образцов горных пород, взятых с полей и в лабораториях, где образец подвергается анализу на биомаркер. В то время как пластиковые или тканевые мешки обычно используются для отбора геологических проб, тканевые мешки проницаемы и могут пропускать органические растворители или масла (например, масла, выделяемые с кожи), чтобы испортить образец, а следы пластика из пластиковых пакетов также могут испортить пример. Фольга препятствует проникновению органических растворителей и не портит образец. Фольга также широко используется в геохимических лабораториях как барьер для геохимиков и для хранения образцов.

Ленточные микрофоны

Материал, используемый во многих ленточных микрофонах, - это лист алюминия, или «имитация серебряного листа », как его иногда называют. Это чистый алюминий толщиной от 0,6 до 2,0 мкм. Это практически тот же материал, который BBC использовала для изготовления лент Coles, за исключением того, что они также стали еще тоньше. Они сделали это, вставив ленту между туалетной бумагой и ударив молотком с ударной головкой. Это «холодная ковка» листа. Затем алюминиевый лист отжигали в течение часа в печи для восстановления гибкости. Ленте также должны быть приданы гофры: использовалось Coles 25 на дюйм (цикл 1 мм). RCA 44BX имеет 19 гофр на дюйм (цикл 0,7 мм) и имеет длину около 50 мм (2,0 дюйма); RCA 77 имеет 13 гофр на дюйм (цикл 0,5 мм). Лента RCA имеет толщину от 1 до 1,5 микрометров (0,00005 дюйма). Новая лента Nady и AEA заявляют, что в своих микрофонах они используют алюминиевую ленту толщиной 2 микрометра.

Проблемы окружающей среды

Некоторые изделия из алюминиевой фольги могут быть переработаны при примерно 5% от первоначальной стоимости энергии, хотя многие алюминиевые ламинаты не перерабатываются из-за трудностей разделения компонентов и низкого выхода металлического алюминия.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с алюминиевой фольгой.
Последняя правка сделана 2021-06-10 15:14:06
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте