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探討鋁箔復合軟包材阻隔性能的影響因素

來源:   2010年07月13日 09:45   1155
    鋁箔作為一種金屬材料,具有無毒、無味、有優良的導電性和遮光性,*的防潮性、阻氣性,其阻隔性能是任何其它高分子材料和蒸鍍薄膜*和無法替代的。也許正是由于鋁箔是*不同于塑料的金屬材料,其性能和特性未被許多人認識,甚至產生許多認識誤區。比如一種觀點認為鋁箔和塑料復合后的阻隔性能等于純鋁箔的阻隔性能與塑料膜的阻隔性能的簡單疊加,這是錯誤的,因為簡單疊加原理的前提條件是,兩層材料各自微觀均勻,界面上的擴散物的濃度均一,不存在沿界面方向上的擴散。鋁箔復合材料不符合這些條件,鋁箔復合材料中針孔位置上的擴散明顯高于其它位置。也有另一種觀點認為鋁箔復合材料的透氣率等于塑料材料的透氣率乘以鋁箔中針孔的面積比例,同樣是錯誤的,因為不單純是鋁箔針孔部位的塑料透氣,鋁箔針孔附近的塑料也參與了透氣。有人認為鋁箔復合材料中把塑料的厚度增加—倍,其阻隔性能就增加一倍,這種想法當然也是錯誤的,其實當鋁箔的針孔大小與塑料的厚度相比足夠小時,增加塑料的厚度,對復合材料整體的阻隔性能基本沒有影響。有人認為,只要復合材料的阻隔性能高,用它制成的包裝件密封性能一定好。其實作為一個包裝件,影響密封性能的因素有正面滲透、側邊滲透和泄漏,高阻隔性的材料只能說有很低的滲透,并不等于有很低的側邊滲透和泄漏。而且鋁箔復合包裝材料在成型、充填、熱封等包裝過程以及包裝成品的殺菌、運輸和銷售過程中,鋁箔層可能壓穿、壓斷、折裂,使包裝件的整體密封性能受到影響。

    鋁箔的針孔鋁箔是鋁經過壓延制作而成的金屬箔,的鋁箔能*阻隔氣體、水蒸汽和光線。事實上,由于鋁箔生產中的諸多因素的影響,鋁箔,特別是厚度20μm以下鋁箔,不可避免地產生針孔缺陷。也正是由于針孔的存在,使得鋁箔的氧氣透過率和水蒸汽透過率并不為零。鋁箔針孔的大小和數量對鋁箔及其復合材料的防潮性、阻氣性和遮光性有著決定性的影響。

    國家標準GB3198-1996《工業用純鋁箔》,對針孔作了具體規定“鋁箔表面允許有對光用肉眼可見的針孔,但針孔不得密集成行,藥用鋁箔針孔直徑不得大于0.3mm,并且不能超過5個/m2。其它工業用純鋁箔針孔尺寸zui大不得超過0.5mm。針孔數不得過多。”,在標準的附錄B中還給出了針孔的檢驗方法和針孔數目標準。

    正因為針孔是鋁箔的重要指標,國外許多技術資料都對鋁箔的針孔作了規定(見表1)。美國ASTMB-479《軟包裝阻隔用退火鋁箔和合金鋁箔技術標準》對鋁箔的針孔作了規定,還給出了鋁箔厚度與其水蒸汽透過率的關系曲線。日本工業標準JISZ1520-1990《復合鋁箔標準》也給出了復合用鋁箔的水蒸汽透過的參考數據。

    鋁箔的針孔數目與鋁箔的厚度有關,隨著鋁箔的厚度的增加,其針孔數迅速減少,鋁箔針孔數的對數與其厚度基本成正比(1),當其厚度達到20μm時,鋁箔可以達到*無針孔。國內鋁箔的質量水平與國外有較大差距,主要就表現在針孔的數量和大小上。國外規定鋁箔厚度大于0.020mm時應無針孔,而我國標準規定鋁箔厚度大于0.050mm時才能無針孔;國外標準規定大于0.1mm的針孔不允許有,針孔孔徑一般為0.015mm,而我國標準規定針孔zui大尺寸可達0.5mm,按國標GB3198,針孔檢驗還不是出廠檢驗項目。雖然近年來我國的鋁箔質量有所提高,但國產鋁箔的質量仍不穩定,針孔時多時少。提高鋁箔質量,降低鋁箔針孔的數目及大小,是當前國內鋁箔廠急需解決的問題。

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