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探討鋁箔復(fù)合軟包材阻隔性能的影響因素

www.kjdzwh.cn  2015-02-27 11:58  

  鋁箔作為一種金屬材料,具有無毒、無味、有優(yōu)良的導(dǎo)電性和遮光性,極高的防潮性、阻氣性,其阻隔性能是任何其它高分子材料和蒸鍍薄膜無法比擬和無法替代的。也許正是由于鋁箔是完全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(chǎn)生許多認識誤區(qū)。比如一種觀點認為鋁箔和塑料復(fù)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(fù)合材料不符合這些條件,鋁箔復(fù)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(fù)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(fù)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(dāng)然也是錯誤的,其實當(dāng)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(fù)合材料整體的阻隔性能基本沒有影響。有人認為,只要復(fù)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(cè)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(cè)邊滲透和泄漏。而且鋁箔復(fù)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(jīng)過壓延制作而成的金屬箔,完美的鋁箔能完全阻隔氣體、水蒸汽和光線。事實上,由于鋁箔生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)量對鋁箔及其復(fù)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(yè)用純鋁箔》,對針孔作了具體規(guī)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(yè)用純鋁箔針孔尺寸最大不得超過0.5mm。針孔數(shù)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(shù)目標準。

  正因為針孔是鋁箔的重要指標,國外許多技術(shù)資料都對鋁箔的針孔作了規(guī)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(shù)標準》對鋁箔的針孔作了規(guī)定,還給出了鋁箔厚度與其水蒸汽透過率的關(guān)系曲線。日本工業(yè)標準JISZ1520-1990《復(fù)合鋁箔標準》也給出了復(fù)合用鋁箔的水蒸汽透過的參考數(shù)據(jù)。

  鋁箔的針孔數(shù)目與鋁箔的厚度有關(guān),隨著鋁箔的厚度的增加,其針孔數(shù)迅速減少,鋁箔針孔數(shù)的對數(shù)與其厚度基本成正比(1),當(dāng)其厚度達到20μm時,鋁箔可以達到完全無針孔。國內(nèi)鋁箔的質(zhì)量水平與國外有較大差距,主要就表現(xiàn)在針孔的數(shù)量和大小上。國外規(guī)定鋁箔厚度大于0.020mm時應(yīng)無針孔,而我國標準規(guī)定鋁箔厚度大于0.050mm時才能無針孔;國外標準規(guī)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(guī)定針孔最大尺寸可達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(zhì)量有所提高,但國產(chǎn)鋁箔的質(zhì)量仍不穩(wěn)定,針孔時多時少。提高鋁箔質(zhì)量,降低鋁箔針孔的數(shù)目及大小,是當(dāng)前國內(nèi)鋁箔廠急需解決的問題。

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