אלומיניום לאריזות מזון: סגסוגות, מבני למינציה וביצועי מחסומים

אלומיניום הוא חומר סוס העבודה של אריזות מזון מודרניות. צלחת אלומיניום טהורה, צלחת סגסוגת ורדיד אלומיניום משולבים עם שכבות פולימר לייצור שקיות, מגשים, מכסים וקרטונים אספטיים השומרים על בטיחות המזון לאורך שרשראות אספקה ​​ארוכות. מאמר זה מסביר מדוע נבחר אלומיניום, באילו סגסוגות נעשה שימוש, כיצד למינציה בנויים ואילו תקני מגע עם מזון- חלים.

מדוע משתמשים באלומיניום באריזות מזון

אלומיניום משלב מספר תכונות שקשה להתאים לחומר תחליף אחד:

ביצועי מחסום:שכבת מתכת רציפה חוסמת אור, חמצן, אדי לחות וארומה, כך שהחמצון ונדירת הלחות נעצרים ביעילות.

משקל נמוך:צפיפות האלומיניום היא כשליש מזו של פלדה, מה שמפחית את עלות ההובלה ואת השימוש בחומרים.

יכולת צורה:ניתן לגלגל את נייר הכסף עד 0.006 מ"מ ולאחר מכן לקפל, לעטוף, להטביע או למשוך עמוק מבלי להיסדק.

מוליכות תרמית:כ-237 W/(m·K) לאלומיניום טהור, המאפשר חימום וקירור מהיר של מזון ארוז.

יכולת מיחזור:ניתן להמיס את האלומיניום שוב ושוב ללא אובדן איכות והוא נושא ערך גרוטאות גבוה.

גֵהוּת:המשטח אינו-נקבובי, קל לניקוי ואינו תומך בצמיחת חיידקים.

ראוי לציין את מנגנון המחסום. אלומיניום מתחמצן במגע עם אוויר ויוצר מיד סרט תחמוצת מקומי צפוף (Al2O3) על פני השטח. הסרט הפסיבי הזה הוא-מגביל את עצמו ומונע חמצון נוסף של המתכת שמתחת, וזו הסיבה ששכבת נייר כסף דקה מאוד יכולה להגן על המזון במשך חודשים.

בחירת סגסוגת וטמפרור

הסגסוגת נבחרת לפי פעולת הגיבוש והחוזק הנדרש. ציונים אופייניים המשמשים באריזה מפורטים להלן.

נייר כסף מסופק בדרך כלל במזג O (חישול מלא) כך שהוא נוצר מבלי להיקרע; מזגים חצי-קשים כגון H18 או H22 משמשים כאשר הקשיחות חשובה יותר מההתארכות. עובי מוגדר בהתאם לדרישת המחסום: רדיד ממיר לרבדים נע בדרך כלל בין 0.006 ל- 0.009 מ"מ, בעוד שרדידי קייטרינג ומקפיא נעים בין 0.010 ל-0.020 מ"מ ומלאי מיכל קשיח הוא עבה במידה ניכרת.

מבני למינציה לאריזות מזון

שקיות אריזות מזון מיוצרות רק לעתים רחוקות מנייר אלומיניום בלבד. נייר כסף-חד-שכבתי נקרע בקלות בקפלים ואין לו משטח שניתן לאטום, כך שכמעט תמיד הוא משולב עם סרטי פולימר. מבנים נפוצים כוללים:

שתי-שכבות:נייר כסף למינציה לפוליאתילן או פוליפרופילן יצוק עבור משטח פנימי הניתן לאטימה בחום.

שלוש-שכבות:סרט חיצוני פוליאסטר להדפסה והגנה מכנית, ליבת נייר כסף למחסום, שכבה פנימית מפוליאתילן לאיטום.

ארבע-שכבות ו-בשיתוף:תוספת ניילון או סרט-משותף לעמידות לנקב ועמידות-לסדקים בשקיות ואקום ורטרט.

הסרט החיצוני נושא את ההדפס ומגן על נייר הכסף מפני שחיקה; נייר הכסף נושא את המחסום; שכבת האיטום הפנימית מספקת סגירה הרמטית ובדרגות רטורט, עמידות לטמפרטורות עיקור של 121 מעלות ומעלה. יישומי רטורט דורשים נייר כסף עמיד- ופוליפרופילן יצוק או איטום דומה ששורד את התהליך.

מזון-תאימות ליצירת קשר ובקרת איכות

החבילה המוגמרת, לא נייר הכסף הגולמי, היא המאמר המוסדר. מסגרות רלוונטיות כוללות תקנה (EC) מס' 1935/2004 ותקנה (EU) מס' 10/2011 לשוק האירופי, 21 CFR 175.300 בארצות הברית, ו-GB 4806.1 ו-GB 4806.9 בסין, שהאחרון מכסה חומרי מתכת וחפצים במגע עם מזון. תקני מוצר ספציפיים-כגון ASTM B479 וסדרת EN 546 מגדירים מידות, תכונות מכניות ואיכות פני השטח.

מכיוון שאלומיניום הוא אמפוטרי, המתכת מגיבה עם חומצות חזקות ואלקליות חזקות. לאריזה זה משנה בשתי דרכים: מוצרים חומציים או בעלי מלח גבוה צריכים להיות מוגנים בשכבת פולימר רציפה כך שהמזון לעולם לא יגע במתכת חשופה, ויש להתייחס לכל שקע, כתם או שינוי צבע שנמצא במהלך בדיקה נכנסת כאל פגם מחסום ולא כבעיה קוסמטית.

בקרות שימושיות ברמת הממיר כוללות ספירת חורים בנייר כסף דק, חוזק איטום ובדיקת התפרצות על שקיות מוגמרות, ובדיקת-העברת אדי מים וחמצן על הלמינציה. בדיקות אלו מאשרות כי המחסום שתוכנן לתוך המבנה שורד למעשה את תהליך ההמרה והמילוי.

מיחזור ויעילות חומרים

אלומיניום הוא אחד מחומרי האריזה הבודדים עם מסלול סגור אמיתי-. התכה מחדש דורשת רק חלק קטן מהאנרגיה המשמשת לייצור מתכת ראשונית, והמתכת אינה מתכלה במחזורים חוזרים ונשנים. בפועל הגורמים המגבילים הם איסוף, ניקיון והפרדת נייר כסף מרבדים פולימריים; קשה יותר לשחזר שקיות מרובות-חומרים ממגשי חומר חד-.

שני כיוונים שימושיים עבור קונים. ראשית, ציין נייר כסף-למטה היכן שחישוב המחסום מאפשר זאת, מכיוון ששכבה דקה יותר צורכת פחות מתכת עבור אותם ביצועים. שנית, שמרו על הלמינציה פשוטה ככל האפשר והבטיחו שכל תביעת תוכן ממוחזר נתמכת על ידי שרשרת אספקה ​​מתועדת, מכיוון שאלומיניום ממוחזר-מגע עם מזון חייב לעמוד באותן דרישות היגיינה כמו המתכת העיקרית.

שאלות נפוצות

ש: האם הצד המבריק של נייר האלומיניום צריך לפנות למזון?
לא. הפנים הבהירות והמאט מגיעות ממעבר הגלגול האחרון, שבו צד אחד יוצר קשר עם הגליל המלוטש והשני יוצר קשר עם שכבת נייר הכסף המזווגת. לשני המשטחים יש את אותם ביצועי מחסום והעברת חום-, כך ששני הצדדים יכולים לפנות למזון.

ש: אילו סגסוגות אלומיניום הנפוצות ביותר באריזות מזון?
1060 עבור צלחת ומגשים טהורים, 1235 ו-8079 עבור נייר כסף דק לממיר, 8011 עבור מיכלים ומכסים, 8021 עבור תרופות ומזון למינציה גבוהה-, ו-3104 או 3105 עבור מיכלים קשיחים ומעוצבים.

ש: מדוע משולבים רדיד אלומיניום עם סרטים אחרים?
נייר כסף לבד לא יכול להיחתם בחום ולקרוע בקפלים. שכבות פוליאסטר, ניילון ופוליאתילן מוסיפות יכולת אטימה, עמידות לנקב ויכולת הדפסה בזמן שהרדיד מספק את המחסום.

ש: האם ניתן להשתמש באריזה בנייר אלומיניום בתנור מיקרוגל?
רק כאשר המוצר תוכנן ונבדק במיוחד לשימוש במיקרוגל. מתכת דקה עלולה להתקשת בקצוות ובפינות חדות, לכן יש להרחיק מתנורי מיקרוגל נייר כסף או למינציה לא מתאימים.

ש: האם מזון חומצי מגיב עם אלומיניום באריזה?
האלומיניום הוא אמפוטרי ומגיב עם חומצות ואלקליות חזקות. באריזה, שכבת פולימר רציפה מונעת מגע ישיר; אם מתכת חשופה נחשפת למזון חומצי או מלוח בכבדות, עלולים להתרחש שינויי גלעינים וטעם.

ש: האם אריזות נייר אלומיניום ניתנות למיחזור?
כֵּן. מגשי אלומיניום ונייר כסף נקיים, חד-חומרים, ממוחזרים בקלות ושומרים על ערך גרוטאות גבוה. שקיות למינציה קשות יותר מכיוון שיש להפריד את שכבות הפולימר מהמתכת.