Prečo sa zliatina 8011 používa na pivové fľaše a plechovky
Alloy 8011 je zliatina hliníka-železa-kremíka zo série 8xxx, ktorá bola vyvinutá pre baliace práce. V pivovarských linkách sa fólia používa ako obal na hrdlo, kryt na fľašu alebo na ozdobu-konca plechovky a musí spĺňať tri požiadavky naraz: musí sa tesne tvarovať okolo zakriveného hrdla bez praskania, musí odolávať prepichnutiu pri manipulácii a tlaku sýtenia oxidom uhličitým a musí niesť vytlačené značky bez prenosu atramentu alebo kovovej chuti.
Jeho popularitu vysvetľujú tri vlastnosti. Po prvé, zliatina obsahuje dostatok železa na zvýšenie pevnosti v ťahu, pričom zostáva dostatočne mäkká na hlboké ťahanie. Po druhé, čistota hliníka udržuje kov chemicky inertný v kontakte s pivom, takže nevzniká žiadna nepríjemná-chuť. Po tretie, povrch prijíma lak, mazivo a tlač pri rýchlostiach používaných na moderných plniacich linkách.
Hliník je úplne nepriehľadný pri bežných mierach balenia, takže blokuje ultrafialové svetlo, ktoré degraduje chmeľové zlúčeniny.
Priepustnosť svetla cez obal bez dierky-je prakticky nulová, čo zabraňuje aromatickým zlúčeninám-na báze síry, ktoré dodávajú starému pivu jeho charakteristický pach-.
Kov je nepriepustný pre kyslík a oxid uhličitý, takže zábal pridáva sekundárnu bariéru cez korunku alebo uzáver.
Chemické zloženie a mechanické vlastnosti
Rozsahy zloženia pre 8011 sú špecifikované v EN 573-3 a v GB/T 3190 a tieto dva dokumenty sa pre túto triedu úzko zhodujú. Typické limity sú uvedené nižšie.
| Prvok | Typický obsah | Účinok v zliatine |
|---|---|---|
| kremík | 0.50-0.90 % | Zvyšuje pevnosť po vytvrdnutí, kontroluje tvárnosť |
| Železo | 0.60-1.00 % | Hlavný spevňovací prvok, obmedzuje rast zŕn v tenkej vrstve |
| Meď | 0,10 % max | Udržiavané na nízkej úrovni na ochranu odolnosti proti korózii a chuťovej neutrality |
| mangán | 0,20 % max | Menší príspevok k vytvrdzovaniu |
| horčík | 0,05 % max | Udržiavané veľmi nízke kvôli čistote pri kontakte s potravinami |
| Zinok | 0,10 % max | Iba sledovanie |
| titán | 0,08 % max | Zjemnenie zrna |
| hliník | Zvyšok | Udržuje fóliu chemicky inertnú voči pivu |
V žíhanom temperovaní O, obaľovacie fólie 8011 typicky vykazujú pevnosť v ťahu v rozsahu 95-150 MPa s predĺžením nad 20 % a presné čísla sa pohybujú s mierou a s mierou redukcie za studena, ktorá zostala v páse. Tvrdšie tempery ako H18 dosahujú zhruba 150-190 MPa a používajú sa tam, kde na tuhosti záleží viac ako na ťahu.
Hrúbka, temperovanie a tvárnosť na-vysokorýchlostných linkách
Nákrčníky a kapucne sú bežne prerobené z 8011 v tempere O, pretože žíhaná štruktúra je jedinou podmienkou, ktorú možno natiahnuť cez polomer ramena pri rýchlosti linky desiatky tisíc fliaš za hodinu bez roztrhnutia. Spoločné výrobné okno je zobrazené nižšie.
| Aplikácia | Spoločný rozchod | Temper | Dôvod výberu |
|---|---|---|---|
| Zábal na hrdlo fľaše | 0,009-0,011 mm | O | Dostatočný úsek na to, aby prešiel cez polomer ramena bez prasknutia |
| Fólia na zdobenie tela plechovky | 0,0065-0,009 mm | O | Nízka hmotnosť a hladký povrch pre-tlač vo vysokom rozlíšení |
| Reliéfna kapucňa | 0,010-0,013 mm | O | Mierka zachovaná po razení, takže vzor je čitateľný |
| Pevné veko alebo tesniaci kotúč | 0,020-0,040 mm | H18 / H24 | Tuhosť a mŕtve{0}}záhyby |
Úzke tolerancie rozchodu sú dôležitejšie ako nominálna hodnota. Obal s hrúbkou 1 mikrón nemusí v aplikátore indexovať, zatiaľ čo ten, ktorý je ľahký, sa v perforácii roztrhne. Frézovacie certifikáty na konverziu fólie preto zaznamenávajú mieru s presnosťou na malý zlomok mikrónu po šírke zvitku.
Povrchová úprava, tlač a branding
Tri ošetrenia premenia obyčajnú fóliu na potlačiteľný obalový materiál:
Kontrola korózie.Na povrchu je vyrastená kontrolovaná vrstva anodického oxidu, ktorá ho stabilizuje proti vlhkosti a dáva laku kľúč na priľnavosť. Má hrúbku nanometrov a nemení pocit z fólie.
Mazanie.Tenký potravinársky- lubrikačný film, zvyčajne minerálneho alebo esterového typu aplikovaný v množstve niekoľkých desatín gramu na meter štvorcový, zabraňuje priľnutiu fólie k sebe a k formovacím nástrojom.
Lakovanie a potlač.Polyesterový alebo akrylový povlak s hrúbkou niekoľkých mikrónov umožňuje flexografickej alebo rotačnej hĺbkotlači sedieť na povrchu a zabraňuje migrácii atramentu do obalu.
V tejto fáze sa prijímajú rozhodnutia o brandingu. Reliéfne textúry, ako sú vzory jačmeňa alebo pšenice, dodávajú hmatový povrch, lisovanie za studena-fóliou dodáva logu metalické zvýraznenia a laserom{2}}leptané alebo mikro{3}}vytlačené značky poskytujú dôkaz falšovania na prémiových produktoch. Ak chce pivovar z obalu odstrániť laminované plasty, namiesto toho sú k dispozícii nátery na báze vody{5} a nelakované tlačové systémy, a to za cenu užšieho procesného okna.
Zhoda s potravinami, recyklácia a udržateľnosť
Pivná obalová fólia je materiál-v kontakte s potravinami, takže hotová konštrukcia musí spĺňať predpisy každého trhu, na ktorý vstúpi. V Spojených štátoch príslušné sekcie zahŕňajú 21 CFR 175 300 pre nátery a všeobecné ustanovenia pre výrobky prichádzajúce do kontaktu s potravinami-. V Európskej únii platí rámcové nariadenie 1935/2004 a nariadenie o plastoch 10/2011 a usmernenie o kovoch riadi náter a kovový povrch. V Číne sa norma GB 4806.9 vzťahuje na kovové materiály a predmety{12}}kontaktujúce potraviny.
Hliník je jedným z mála obalových materiálov s vyspelou uzavretou slučkou. Fólia získaná z obalov, plechoviek a uzáverov sa pretaví a stopové množstvo železa a kremíka v 8011 je v rozsahu, s ktorým už sekundárne taviace pece manipulujú, takže zliatina nekontaminuje recyklačný prúd. Recyklovaný hliník potrebuje len malý zlomok energie primárnej výroby, ktorá je jadrom udržateľnosti materiálu.
Praktickým problémom je zber, nie pretavenie. Použitá veľmi tenká fólia je často kontaminovaná organickými zvyškami a pri triedení sa ľahko stráca, takže pivovary a podniky, ktoré zbierajú obaly popri plechovkách od nápojov, dosahujú oveľa lepšie využitie ako toky zmiešaného odpadu. Opláchnutie obalu, jeho udržiavanie v suchu a jeho lisovanie prúdmi plechoviek zvyšuje regenerovanú frakciu.
Často kladené otázky
Otázka: Na čo sa zliatina 8011 používa pri výrobe piva?
Je premenený na obaly na krk, kryty fliaš a fóliu na zdobenie plechoviek. Zliatina je zvolená preto, že sa pevne pritiahne cez rameno fľaše bez trhania, blokuje ultrafialové svetlo a zostáva chemicky inertná voči pivu.
Otázka: Prečo sa 8011 dodáva v tempere O na zábaly krku?
Iba žíhaná štruktúra sa tiahne dostatočne ďaleko, aby sledovala polomer ramena pri vysokej rýchlosti linky bez praskania. Tvrdšie vlastnosti, ako napríklad H18, sú vyhradené pre kryty a tesniace disky, kde na tuhosti záleží viac ako na ťahu.
Otázka: Ovplyvňuje fólia chuť piva?
Nie. Hliník je voči pivu účinne inertný a lak a mazivo použité na povrchu sú v kontakte s potravinami-. Ochrana proti chuti pochádza z obalu blokujúceho ultrafialové svetlo, ktoré by inak znehodnotilo chmeľové zlúčeniny.
Otázka: Aké predpisy sa vzťahujú na fóliu na balenie piva?
V Spojených štátoch amerických, 21 CFR 175,300 riadi nátery. V Európskej únii platí rámcové nariadenie 1935/2004 a nariadenie o plastoch 10/2011 a v Číne sa norma GB 4806.9 vzťahuje na kovové materiály a predmety prichádzajúce do kontaktu s potravinami-.
Otázka: Dá sa fólia na pivo 8011 recyklovať?
áno. Obsah stopového železa a kremíka je v rozsahu, ktorý už spracovávajú sekundárne taviče, takže zliatina nekontaminuje recyklovaný prúd. Recyklovaný hliník potrebuje len malý zlomok energie použitej na primárnu výrobu.
Otázka: Aké povrchové úpravy sa aplikujú pred tlačou?
Vrstva s kontrolovaným anodickým oxidom pre odolnosť voči korózii, tenké potravinárske- mazivo s hustotou niekoľkých desatín gramu na meter štvorcový na sklz a polyesterový alebo akrylový lak, ktorý ukotvuje atrament a zabraňuje migrácii.