Алюминиевая фольга. Производство, виды и область применения.

Санкт-Петербургский  Государственный Технологический

Университет Растительных Полимеров 
 
 
 

Кафедра 
 

Реферат

Алюминиевая фольга. Производство, виды и область  применения. 
 
 
 
 

                                                              Выполнил     студент 134гр   ИвановаВ.Н                 

      Проверил       
 
 
 
 

2010 год 

Содержание

1 Введение

2 Основные рынки  алюминиевой фольги

3 Производство  алюминиевой фольги

4 Сферы применения упаковки из а.ф.

5 Классификация  а.ф.

6 Тиснение фольги в полиграфии

7 Голографическая фольга

-Холодное тиснение;

-Горячее тиснение;

- Дизайн фольги;

-Условия поставки  голографической фольги;

-Параметры роля  фольги;

-Качество голографического  изображения;

-Упаковка рулонов  с фольгой;

-Припрессовка фольги.

8 Заключение 
 
 
 
 
 
 

1 Введение

Материал, известный как алюминий используется в коммерческих целях в течение 100 лет. Ежегодно в мире производиться 26 миллионов тонн первичного алюминия. Без алюминия невозможно представить такие глобальные области как освоение космоса, передачу электричества, автомобилестроение, а также менее масштабные, но от этого не менее важные вещи - алюминиевые кастрюли и производство высококачественной упаковки. Фактически, чистый алюминий в производстве упаковки используется мало, в основном, используются различные сплавы (например, алюминиевая фольга), которые позволяют увеличить прочность при одновременном утончении упаковочного материала.

Фольга алюминиевая  используется в чистом виде или в  составе гибридных материалов едва ли не во всех областях упаковочной  промышленности.

Алюминиевая фольга в 0,025 мм и выше практически непроницаема для паров и газов. Даже при  толщине в 0,009 мм степень пропускания  водяного пара составляет лишь 0,01 г/м2 в сутки, что можно считать более чем приемлемым.

Она имеет  упорядоченную  сетку из атомов металла, расположенных  так плотно, что никакой газ  помимо водорода проникать через  нее не может.

Фольга алюминиевая  не токсична. Она не придает пищевым  продуктам какого-либо постороннего запаха или привкуса, не пропускает воду и другие жидкости, не впитывает  смазывающие вещества. В процессе производства фольга приобретает стерильность и не служит благоприятной средой для жизни бактерий.

Фольга из алюминия является материалом, инертным практически  для любых пищевых продуктов, напитков, а также косметики и  т. д. Этим объясняется и широкое  применение фольги для упаковки медицинских  препаратов, к условиям хранения которых предъявляются особенно жесткие требования.

Алюминиевая фольга  может изгибаться и складываться как угодно. Это, наверное, единственный материал, которому с такой легкостью можно придать требуемую конфигурацию.

В зависимости от сферы применения, тиража, оборудования, запечатываемого материала , к фольге предъявляются те или иные специфические требования.

Фольга также  используется в области защитных технологий: оптические защитные элементы (голограммы), стираемая фольга, магнитная фольга, фольга для защиты подписи.

При заказе фольги для производства любого вида изделия  — упаковки, защитной марки и  прочего — технолог предприятия-изготовителя сначала должен составить техническое  задание (ТЗ) на фольгу. ТЗ является приложением  к договору и рассматривается  поставщиками фольги. После заключения договора начинается ее изготовление. В начале ТЗ необходимо указать назначение фольги — например голографическая фольга предназначена для защиты от несанкционированного копирования и подделки служебных документов, изготавливаемых заказчиком фольги.

Кроме того, в  ТЗ на фольгу необходимо указать способ ее нанесения

2 Основные рынки алюминиевой фольги

Производство  алюминиевой фольги в Европе в 2004 году составило 831500 тонн (EAFA). Среднегодовой  рост отрасли за последние семь лет  составил 3, 6%. Приблизительно 75% алюминия используется для производства упаковки и фольги, и 25% - в производстве (тепловая изоляция для зданий, трубы и кабели, аэрокосмическая и электронная  промышленность).

3 Производство алюминиевой фольги

Алюминий имеет  ряд качеств, которые делают его  полезным для многих изделий. Алюминий — легкий,  металл, хорошо проводящий электричество, а также хороший  тепловой проводник. Алюминий сопротивляется коррозии: когда он находится на воздухе, то сразу же вступает в реакцию  с кислородом, образуя тонкую, прочную  бесцветную пленку, которая защищает металл от дальнейшего химического  воздействия, предотвращая коррозию.

По этим и  другим причинам алюминий используется при изготовлении фольги. Фольга —  это слой любого металла, толщиной около 0,127 мм или меньше. И чтобы раскатать  металл до такой толщины, необходимы механизмы с огромной точностью. Даже самые небольшие изменения  толщины выделяются на фольге. Различные  виды прокатных станов изобретены для  раскатки алюминия и других металлов, где нужна точная толщина.

Алюминий так  податлив, что может быть раскатан в листы фольги толщиной 0,005—0,008 мм. Для этого используется чистый алюминий. Но в основном и для  большей крепости фольги используются алюминиевые сплавы

Ширина фольги будет зависеть от ее назначения: гибкая упаковка, коробки из фольги, фольга для крышек, хозяйственная фольга, фольга для теплообменника, ламинаты для теплоизолирующих материалов и т.д. Важно, что к моменту окончанию процесса производства, благодаря высокотемпературному отжигу, алюминиевая фольга становится стерильной. Именно поэтому она безопасна в использовании с продуктами питания. Кроме того, алюминиевая фольга может нагреваться до высоких температур, не деформируясь и не плавясь – а это идеальное условие для процессов запайки.

Алюминиевая фольга толщиной 0, 006 мм (наиболее тонкая), которая  обычно используется в упаковочном  ламинате, может эффективно сохранять скоропортящиеся продукты питания без использования заморозки в течение нескольких месяцев. Для множества товаров алюминиевая фольга обеспечивает абсолютные барьерные свойства к кислороду и влаге, к проникновению бактерий и воздействию температур. Также алюминиевая фольга имеет высокую тепловую проводимость, обладает хорошей гибкостью (то есть, легко приобретает необходимую форму, например, при производстве картона глубокой вытяжки или тиснении поверхности упаковки).

4 Сферы применения упаковки с алюминиевой фольгой:

• молочные продукты, молоко (например обертка для масла или сыра,укупоривание бутылок с молоком)

• кондитерские изделия (обертки на основе фольги)

• напитки (картонная  упаковка с алюминиевым слоем)

• кофе, чай

• консервированные продукты (банки и коробки)

• выпечка (алюминиевые  контейнеры)

• мясо, птица, рыба

• фармацевтика (блистерная упаковка)

• косметика

• табачные изделия

• корма для  домашних животных

Рассмотрим некоторые  виды упаковки из фольги подробнее:

Упаковка для  сыра и масла

Алюминий играл  главную роль в упаковке молочных продуктов еще со времен производства бидонов для перевозки молока. И сейчас алюминий способствует развитию молочной индустрии - как в сфере  упаковки, так и в производстве. В вопросах хранения молочных продуктов  алюминий особо ценен своими барьерными качествами и сохраняет свежесть скоропортящихся продуктов, таких  как сыр или масло. Подвергаясь  воздействию света, продукты питания, содержащие масла или жиры теряют свою пищевую ценность и вкус. Тонкий слой алюминиевой фольги в упаковке предотвращает потерю влаги и  вкусовых качеств.

Требования для  упаковки сыра варьируются в зависимости  от индивидуальных характеристик сыра. Не все сыры выиграют, если их упаковать  в свето- и влагонепроницаемый материал. Некоторым для созревания необходим  кислород. Последние разработки в  упаковке масла и жира включают упаковку из фольги устойчивую к замораживанию  и таянию. Эта упаковка решает проблему влажной конденсации, которая при  размораживании приводит к расслаиванию традиционной упаковки.

Фольга и молочные изделия

Укупоривание  молочных бутылок крышками из алюминиевой  фольги стало одним из наиболее эффективных  форм использования переработанной упаковки. Использованные стеклянные бутылки собираются и наполняются  снова, таким образом, сохраняя ценные материальные ресурсы. Алюминиевая  крышка, незатейливая с виду, может  выполнять несколько функций: при  помощи печати или тиснения на нее  можно нанести название продукта или информацию по срокам хранения (в том числе, с внутренней стороны).

Фольга и кондитерские изделия

Даже при хранении в вощеной бумаге, леденцы впитывают  влагу и теряют вкус. Только хранение в запаянной упаковке с алюминиевым  барьером надежно уберегает содержимое от внешнего воздействия. Интересно, что  в жарких странах выпускают специальную  алюминиевую упаковку, защищающую сладкие  кондитерские изделия (особенно содержащие орехи и изюм) от насекомых.

Фольга и напитки

Упаковка в  виде картонных коробок для соков, молока и других напитков чрезвычайно  популярна в наши дни. Что особенно важно, многослойные коробки с прослойкой из алюминиевой фольги позволяют  хранить напиток долгое время, не требуя охлаждения. Кроме того, можно  упомянуть и алюминиевую винтовую пробку как приспособление для укупорки стеклянных бутылок. Еще в далеком 1926 году винтовая пробка нашла свое применение в упаковке виски, и это  нововведение всего за шесть месяцев  удвоило продажи продукта в Великобритании (марка White Horse).

5 Классификация:

- Фольга алюминиевая  8011 0,014-0,2 мм, ширина 25-960мм

- Фольга алюминиевая  А5М 0,014-0,2 мм, ширина 25-960мм

- Фольга алюминиевая  А5Т 0,014-0.2 мм, ширина 25-960мм

- Фольга алюминиевая  А0М 0,18x44-80 мм, белая и окрашенная

- Фольга алюминиевая  марок 1050, 1100

-Фольга алюминиевая  на бумаге

Фольга на бумаге используется в качестве пароизоляционного  покрытия для стен при строительстве  индивидуальных бань и саун. Может  применяться для пароизоляции скатных крыш и стен. При монтаже материала слой, покрытый фольгой, должен быть обращен в сторону влаговлияния. Позволяет значительно сократить уход пара из парильного помещения, уменьшить потери тепла через стены и предотвратить сырость в стенах, возникающую при периодическом изменении температуры и влажности внутри помещения.

6 Тиснение фольгой в полиграфии

Тиснение фольгой  в полиграфическом производстве понимается, в первую очередь, как  способ отделки печатной продукции. Одна из его областей применения, например, в упаковочной промышленности –  это облагораживание изображений  деталей отдельных сюжетов на печатном листе офсетной печати. Поэтому  способ находит определенное применение при решении некоторых проблем, возникающих при печати сырыми красками.

Наряду с широким  применением в упаковочном секторе  для производства коробок всех видов, этикеток для влажного приклеивания и самоклеящихся этикеток, в полиграфии имеется и ряд других областей использования тиснения фольгой, таких как рекламная область, производство эксклюзивной почтовой бумаги, деловой продукции, проспектов, вплоть до плакатов и дисплеев. В издательском секторе тиснение фольгой наиболее часто применяют при изготовлении поздравительных открыток и календарей, переплетов и суперобложек книг, а также самих книг.

Так как тиснение фольгой выполняют, в том числе, и по не впитывающим материалам, оно находит широкое применение во многих отраслях промышленности при  оформлении и изготовлении продукции. К таким областям относится широкое  пространство промышленности полимеров, например, с функциональным декорированием деталей для автомобильной промышленности, бытовой электроники и телекоммуникационной области.

Тиснение находит  применение в пишущих и чертежных  инструментах, оно незаменимо при  изготовлении электроприборов и  в секторе домашнего хозяйства. Тиснение фольгой применяют также  при нанесении шкал измерительных  приборов, параллельно осуществляя  декоративное оформление изделия, вплоть до запечатки больших площадей. Еще одна область применения тиснения фольгой – обувная и кожевенная промышленности, а также мебельная промышленность.

Для многообразных  форм упаковки парфюмерных и косметических  товаров, таких как тубы, баночки  для кремов и колпачки для них  из полимерных материалов, а также  этикетки и коробки, тиснение фольгой  предоставляет возможность сквозной реализации эксклюзивного дизайна  на всех материалах.

Постоянно растущей областью применения тиснения фольгой  является защита продукции от подделки. Посредством своих оптических и  осязательных элементов тиснение фольгой  дает многочисленные возможности для  защиты и противодействия фальсификации. Интегрируемое в оформление продуктов  тиснение фольгой обеспечивает функции  маркетинга и одновременно является средством защиты продуктов.

Рельефное и  текстурное тиснения наряду с требуемым  эффектом облагораживания продукта также является некоторым средством  защиты от фальсификации. Оно увеличивается  с увеличением сложности рельефа.

Это относится  и к фольге. Чем сложнее и  технически более трудоемко изготовление соответствующей фольги для тиснения, тем эффективнее она может использоваться для защиты продукта. К сложным ее видам относят, например, дифракционную фольгу для тиснения.

Тиснение фольгой  открывает массу возможностей для  реальной защиты продукции от фальсификации  — от короткого промежутка времени  за относительно невысокую стоимость и долгосрочной защиты при несколько больших затратах.

7 Голографическая фольга

Холодное тиснение

Холодное тиснение может быть применимо практически  для всех поверхностей и даже для  мягкой упаковки. Как и при печати УФ-красками, при холодном тиснении рекомендуется предварительная коронарная обработка.

Метод холодного  тиснения был впервые продемонстрирован  на выставке drupa в 1995 году на узкорулонных машинах и с тех пор находит в полиграфии все новые и новые области применения. Принцип тиснения очень прост и известен в полиграфии уже более 40 лет.

Холодное тиснение — это процесс нанесения фольги на запечатываемый материал с помощью  специального клея, например УФ-полимеризующегося.

С помощью фотополимерного  штампа или формного цилиндра на поверхность  специальным УФ-клеем наносится требуемый дизайн. Затем фольга припрессовывается к запечатываемому материалу и клей закрепляется излучением УФ-лампы через фольгу. Далее посредством разделительного вала происходит отделение основы фольги от запечатанной поверхности, то есть деламинация. Расходными материалами являются только формные пластины, клей и фольга.

Голограмма представляет собой металлизированную полимерную пленку со специальным рельефом. При  дифракции света, падающего на поверхность  голограммы, достигается радужный эффект и яркое свечение зафиксированного изображения. Голограммы могут содержать  несколько изображений в различных  ракурсах, сложные кинетические эффекты, скрытые изображения, микротексты, нумерацию, кодировку и другие элементы защиты — видимые или невидимые. Голограммы могут быть разрушаемые. В случае несанкционированного доступа  происходит механическое разрушение голограммы, наглядно проявляющееся и исключающее  ее повторное использование. В настоящее  время широкое распространение имеют также прозрачные голограммы, позволяющие защитить разного рода надписи на документах.

Выполненный в  виде голограммы товарный знак защищает производителя от контрафактной  продукции, поднимает престиж фирмы, рекламирует продукцию, вызывает доверие  у покупателя. Выполненный в виде голограммы товарный знак хорошо запоминается и привлекает внимание потребителей, является эффективным средством  рекламы, дающим конкретный экономический  эффект за счет увеличения объема продаж.

Использование голограмм дает хороший результат  и тогда, когда требуется периодический  выпуск специальной продукции —  для выставок, праздников, лотерей, рекламных акций, маркетинговой  поддержки и продвижения товаров  и т.д.

Для нанесения  фольги необходимы две печатные секции. В первой из них специальный клей наносится при помощи стандартных  офсетных пластин либо на всю поверхность, либо выборочно. Клей по своим физико-химическим характеристикам соответствует  офсетным печатным краскам. Он подается на офсетную пластину через красочный  аппарат и при помощи офсетного  полотна переносится на запечатываемый материал. После этого лист перемещается в следующую секцию, оснащенную устройством  подачи фольги. Через систему валов  фольга протягивается между офсетным и печатным цилиндрами. Под воздействием давления, возникающего в зоне печатного  контакта, фольга совмещается с запечатываемым материалом и остается только на тех  местах, где расположены элементы с нанесенным клеем. Неиспользованная фольга остается на основе и сматывается  в рулон. В последующих секциях  печать краской происходит как по фольге, так и по поверхности, не запечатанной фольгой.

Для горячего тиснения предлагается фольга LUXOR (золото, цветная, глянец, матовая). Она отличается разнообразием  цветов и великолепным качеством. Применяется  в полиграфии, при переплетных  работах, широко используется при производстве различных видов этикеток, упаковки для косметики и парфюмерии, а  также для отделки бытовой, аудио- и видеотехники, текстильной и  кожевенной промышленности.

Фольга LUXOR (GTS Premium 220) является усовершенствованной разработкой с великолепной термоустойчивостью и устойчивостью к истиранию. Расширенный спектр применения этой серии дает возможность работать на большой скорости даже на труднопрорабатываемых поверхностях. Сфера применения: картонная упаковка для косметики, упаковка кондитерских, виноводочных, табачных изделий, различные этикетки и пр.

На российском рынке продается также фольга для горячего тиснения по пластикам  фирмы Leonard Kurz (Германия), например LUXOR SHC 90 и ALUFIN SHC 90. Это стандартные серии с великолепной устойчивостью к физико-химическому воздействию, применяемые для тиснения косметической упаковки из полистирола, ABS-полимеров, поливинилхлорида.

Тиснение для  пластиковых карт — это перенесение  фольги методом горячего тиснения на поверхность карточки при помощи клише. При тиснении используется золотая, серебряная и голографическая фольга.

Что касается конфигурации машины, то для четырехкрасочной печати и тиснения фольгой требуется шесть печатных секций: одна для нанесения клея, вторая для нанесения фольги и четыре секции для нанесения краски. Как завершающий этап процесса рекомендуется нанесение в линию защитного слоя лака: дисперсионного или УФ-лака.

Защитные голограммы изготавливаются:

    * на  фольге горячего тиснения для  припрессовки к носителю;

    * в  виде самоклеящихся этикеток, которые  могут наноситься на любые  поверхности.

Вот некоторые  виды фольги, предлагаемые на российском рынке расходных материалов, для  процесса холодного тиснения со специально разработанным легким отделением для  нанесения с помощью клея на различные  полиграфические материалы при  высокой скорости тиснения:

LUXOR (KPW 220 и KPW 385) — цвет золото

ALUFIN (KPW) — цвет серебро;

LIGHT LINE DESIGNS (SB Arrows/AL-KP) — цвет серебро .

Горячее тиснение

Только в конце 60-х годов ХХ века возможности  горячего тиснения фольгой открыла  для себя упаковочная отрасль, где  до этого применялась многоцветная печать, дополненная бронзированием, лакированием или кашированием. Горячее тиснение в то время использовалось исключительно для книжных переплетов или поздравительных открыток.

Впервые фольга была применена в упаковке высококачественной парфюмерии, а также в отдельных  случаях в упаковке конфет. Средняя  скорость тиснения на тигельном оборудовании или переделанных под тиснение печатных машинах составляла максимум тысячу ударов в час, штампы изготавливались  травлением из цинка, магния или меди. В очень редких случаях при  высоких тиражах использовалась латунь, которая гравировалась в  основном вручную.

Просчитывая экономическую  составляющую горячего тиснения, необходимо учитывать много факторов, а именно: фольгу, штампы, оборудование, субстрат и, конечно, сам процесс тиснения. Кроме того, все используемые материалы  должны оптимально подходить друг к  другу. Огромную роль при этом играет сам запечатываемый материал, а также  выбранные краски и лаки, поскольку в конечном счете именно они являются поверхностью, по которой производится тиснение. Например, краски с низкой адгезией к картону могут быть до известной степени пригодны для печати, но если по ним производится тиснение, то это, как правило, дает плохой результат. Надо учитывать, что тиснение выполняется при температуре от 100 до 230 °С и при недостаточной адгезии краски может привести к деформации запечатываемого материала. Еще сложнее обстоит дело с различными лаками. Дисперсионные и УФ-лаки ведут себя при обработке совершенно по-разному. Лаки со значительным содержанием воска или силикона, как и УФ-лаки, плохо подходят для дальнейшего тиснения.

Дизайн фольги

Полиграфическая фирма, которая будет печатать продукцию  и припрессовывать фольгу, обсуждает с заказчиком предварительный дизайн фольги, а именно: государственная или фирменная символика, микротекст, цветовые решения. Например, государственный флаг России выполняется на голограмме в цвете.

После этого  поставщик фольги изготавливает  в векторной программе, например в Adobe Illustrator, эскизный проект фольги для утверждения у заказчика изделия с основными выносными элементами защиты.

Когда эскизный проект фольги утвержден, поставщик  фольги начинает изготавливать мастер-матрицу, которая, образно говоря, представляет собой стекло, на котором лазером нанесено изображение с эскизного проекта со всеми элементами защиты. Срок изготовления мастер-матрицы составляет от одной до трех недель в зависимости от размера и сложности изображения. Стоимость такого «стеклышка» — от 3 до 6 тыс. у.е.

По сути дела, мастер-матрица является штампом, с  которого происходит тиражирование  элементов при изготовлении голографической  фольги. Следует упомянуть об особых условиях хранения матер-матрицы: должны быть исключены возможности ее повреждения (она хранится в специальном боксе) и уж тем более похищения.

Условия поставки голографической фольги

В ТЗ должно быть указано, что фольга поставляются в  рулонах. Оговаривается толщина  фольги, например 20 мкм. Указываются  характеристики клея, например клей горячего тиснения для специальных типов бумаги.

Параметры роля фольги

* Ширина ленты  фольги — 14+0,5 мм. Здесь помимо  размера указывается допуск, что  связано с техническими возможностями  оборудования, на котором изготавливается  фольга;

    * номинальный  размер рулона — не более  100 мм, диаметр втулки намотки  (d) — 25,4 мм (1 дюйм) обязательно соответствуют  оборудованию, установленному на  полиграфическом предприятии;

    * размер  оптической метки — 4x4 мм, расстояние  от края изображения до края  оптической метки — 2 мм. Этот  параметр также важен для выполнения  полиграфического заказа, так как  принцип работы штамповального  оборудования основан на улавливании  фотоэлементом этой метки для  точного позиционирования штампа;

    * наличие  склеек в рулоне — не более  одной и технологические концы  (ракорд) по 1 м в начале и в конце рулона. Длина намотки рулона одинакова по количеству оттисков. Все эти характеристики важны для качественной и быстрой припрессовки фольги на изделие;

    * намотка  рулона должна быть плотная,  равномерная, без морщин и заминов, с ровными торцами. Голографическое изображение должно находиться на внешней поверхности рулона.

Качество голографического изображения

В ТЗ должны быть оговорены требования к качеству голографического изображения. Оно  должно быть четким, не допускается  наличие пятен, непропечаток. Поставщик фольги должен гарантировать сохранность информационных слоев и видимых изображений на голографическом защитном знаке.

Упаковка рулонов  с фольгой

Как уже было сказано, голограммы на полиграфическое  предприятие — изготовитель поставляются в рулонах. Они должны быть упакованы  в термоусадочную пленку, например по три рулона.

Рулоны в термоусадочной пленке затем упаковываются в картонные коробки.

Припрессовка фольги

Припрессовка фольги на бумажный носитель может осуществляться как до печати, так и после в зависимости от оборудования. Технологом предприятия разрабатывается схема печатного листа с указанием местоположения фольги.

8 Заключение

Область применения алюминивеой фольги захватывает практически все сферы человеческой деятельности. Современный мир невозможно представить без данной продукции. Поэтому так важно и необходимо развивать область промышленности, занимающуюся производством фольги, а также искать пути наиболее экономичного и экологичного её производства.