食品级覆膜铝应用：不断突破中的天花板

文/王利平，总经理

珠海新一代复合材料有限公司

 

覆膜铝材料用于食品的包装已经有多年的应用历史，特别是在食品软包装上。随着技术的进步，人们希望供应商能开发出用于罐头食品、饮料包装的覆膜铝材料。

 

覆膜铝在食品饮料领域的应用进展

目前覆膜铝在满足罐头罐、饮料罐生产的需要方面还有很多要解决的技术问题，比如：由于铝合金材料的种类较多，对于不同的内容物和杀菌方式选择什么型号的铝合金和厚度为好；选好铝合金后，现有的罐生产线是否可以顺利的用覆膜铝生产铝罐等。

不过经过多年的探索，业内仍有不少先行者在金属覆膜材料上做了大量的研究开发，取得了令人振奋的成果，其中包括：日本东洋制罐公司在业内率先将覆膜铝材料用于易拉罐的制造生产；珠海新一代复合材料有限公司（以下简称“珠海新一代”）从2014年便开始致力于覆膜铝材料的开发，产品除了能满足罐头、饮料的包装安全需要外，还具有良好的机械加工性能……

长期以来，罐头食品大都采用马口铁包装。几年前，铝带与塑料薄膜的复合材料在罐头食品包装领域的应用于欧洲市场率先取得突破，其中颇具代表性的包装和罐头产品包括易撕盖、茄汁鱼罐头、午餐肉罐头等。而就饮料罐应用领域来说，日本东洋制罐公司在生产覆膜铝易拉罐、铝瓶罐等饮料包装方面已有多年的历史。

图1 几年前，铝带与塑料薄膜的复合材料在罐头食品包装领域的应用于欧洲市场率先取得突破。日本东洋制罐公司在生产覆膜铝易拉罐、铝瓶罐等饮料包装方面已有多年的历史。

 

食品级应用对覆膜铝材料的要求 覆膜铝材料是用一定厚度规格的铝带材料和食品级塑料薄膜进行复合所得到的材料，大多采用无粘合剂复合的方式。因而所选用的塑料薄膜不仅要符合食品安全的要求，同时还应满足罐头、饮料生产过程，以及食品罐加工过程的工艺要求。此外，用于食品包装的覆膜铝材料必须具有很强的耐化学药品的性能——常温下几乎没有什么化学溶剂可以溶解，同时具有极好的耐酸碱性能。

珠海新一代开发的食品级覆膜铝产品性能特点 珠海新一代在国内开发了用于食品饮料包装的食品级覆膜铝产品，主要性能如表1所示。

表1 珠海新一代开发的食品级覆膜铝产品性能测试表

项目名称	单位	标准值	实测值	备注
正己烷提取物	%	小于2	1.2
高锰酸钾消耗量	mg/l	小于10	小于1.0	去离子水2H，60℃
蒸发残渣	mg/l	小于30	小于1.0	4%乙酸2H，60℃
8%乙醇24小时	mg/inch	0.5	小于0.1	1200F，24小时
塑化剂12项	mg/kg		未检出	极限值0.1，130℃，0.5小时
耐2%柠檬酸蒸煮		无变化	无变化	130℃60分钟
耐1%硫化钠蒸煮		无变化	无变化	130℃60分钟
耐150℃水蒸汽		无变化	无变化	30分钟
3%盐水蒸煮		无变化	无变化	130℃，60分钟
1800膜剥离强度	Kg/cm		大于3
表面摩擦系数			小于0.3

 

目前珠海新一代生产的覆膜铝为无粘合剂复合。所采用的系列食品级薄膜与金属材料、陶瓷等具有极强的粘合强度。一些种类的薄膜与不经过钝化处理的铝板材结合，抗剪强度可以达到10MPa以上，超过了一般结构胶的粘合强度。这些系列的薄膜粘合金属后可以耐受300℃、30秒的焊接，并且具有良好的耐光、耐臭氧、抗紫外线等环境性能，未来可以用于新能源、汽车制造等领域。

 

覆膜铝在罐头罐领域的应用

“铝材料比较软，不适合用于罐头包装。”这是一个常见的认识误区，根结在于将纯铝和铁进行比较的传统做法，实际上选择合适的铝合金型号就可以满足罐头食品包装。

为了满足食品罐加工的需要，覆膜铝表面的摩擦系数应在0.3以下，一般情况下不需要喷任何润滑剂便可用于罐体冲拔加工。由于薄膜材料的拉伸比高，薄膜与铝板的结合强度大，完全可以满足深冲和减薄拉伸的要求。

图2 用覆膜铝加工的罐头罐

 

覆膜铝罐头罐的三大优点 覆膜铝罐头罐包装有以下传统铁罐无法企及的三大优点。

一是覆膜铝具有一般涂料无法比拟的耐酸碱、盐、硫的性能。

二是覆膜铝罐头罐所具有的外观精美、重量轻、无需彩印等特点让人耳目一新。

三是覆膜铝罐头罐在储存过程中不会产生锈迹。

午餐肉用覆膜铝罐 用于包装午餐肉的金属罐必须具有良好的耐高温蒸煮性能，以及耐盐、硫腐蚀性能。此外还应具有良好的午餐肉脱出性能。我国的午餐肉罐头罐通常采用马口铁三片罐，具有制造成本高，在运输、储存过程中容易出现锈迹等缺点，相比之下用覆膜铝罐包装午餐肉具有无可争辩的优越性（图3）。

图3 用覆膜铝罐包装的午餐肉

 

 覆膜铝罐用于茄汁鱼包装 在国外，铝罐早已用于包装茄汁鱼，比较有代表性的是雄鸡牌茄汁鱼罐头。用覆膜铝生产的DRD两片罐在实际的应用过程中也表现出了极大的优越性。

 

覆膜铝在饮料罐领域的应用优势

在日本，覆膜铝材料已经大规模用于饮料罐生产，东洋制罐是代表性的企业。在韩国，覆膜铝罐除了大规模用在咖啡、啤酒等液体饮料包装外，也用于午餐肉、快餐食品、旅游食品的包装。

总体来看，覆膜铝饮料罐具有以下五大显著的优势。

更安全 首先，传统环氧涂料中塑化剂、双酚A等残留日益受到人们的关切，而覆膜铝材料制造的饮料罐（盖）不含任何塑化剂和双酚A，满足了人们对金属包装更高的要求。

内容物适用范围更广 其次，覆膜铝罐的罐体可以经受在含有2%柠檬酸、1%硫化钠、2-3%氯化钠等水溶液60分钟以上的130℃高温杀菌消毒，让内容物的适用范围更加广泛。

优异的机械加工性能 第三，性能优异的覆膜铝可以经受包括减薄拉伸等残酷的机械加工过程。

让内容物口感更佳 第四，由于用覆膜铝生产易拉盖不需要涂蜡，因而用覆膜铝生产的啤酒易拉盖更好地保存了罐装啤酒的口感。

更环保 第五，用覆膜铝生产易拉罐的过程更加环保（不用清洗、喷涂、烘烤）；投资也更小。

 

结语

总之，随着时间的推移和科技的进步，相信覆膜铝材料在金属包装和食品饮料领域的应用会越来越广。