Технология изготовления фольги. Технология изготовления алюминиевой фольги

Производство алюминиевой фольги, применяемой как в пищевых, так и в технических целях, за последние 20 лет в пределах России и на территории Европейских стран выросло более, чем в два раза.

Наряду с этим, потребность в Российской Федерации в изделиях из нее превышает объемы продукции, которые на данный момент могут дать местные производители. В связи с этим завод по производству фольги может стать выгодным вложением средств для начинающего бизнесмена и предпринимателя, который хочет попробовать себя в новой отрасли. Величина капитальных вложений в открытие предприятия составляет от 25 до 40 миллионов рублей, но может окупить себя уже через 1-2 года, впоследствии принося высокий доход своему владельцу.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции - 25 000 000 рублей.

Насыщенность рынка - средняя.

Сложность открытия бизнеса - 8/10.

Виды алюминиевой фольги, применяемые в пищевых и технических целях

В настоящее время промышленными предприятиями выпускаются следующие виды алюминиевой фольги:

• По своему типу и назначению: алюминиевая лента, пищевая алюминиевая фольга, а также материал, который применяют для различных технических нужд;
• По виду поверхности материала может выпускаться армированная фольга, в основу которой входит стекловолокно и полимерная сетка, ее другое название теплоизоляционная фольга. Применяют ее для изоляции теплопроводов, проходящих на открытых участках. Не менее востребованной считается и гофрированная фольга, имеющая более усиленную структуру, которая находит свое применение в прокладке газо- водо- и нефтепроводов. Также выделяют ламинированную фольгу, имеющую дополнительный слой, благодаря которому значительно возрастает влагонепроницаемость и самоклеющуюся, используемую для изоляции соединений и гибких конструкций.

Марки алюминиевой фольги выделяют следующие: Н – нормальной точности, П – повышенной точности и В – высокой точности. Кроме того, в зависимости от вида материала, который будет использован в процессе производства, фольга может быть мягкой (М) или более твердой, обозначаемой литерой Т.

Возможные потребители готовой продукции цеха

Благодаря такому широкому ассортименту продукции, который может выпускать предприятие, количество потенциальных покупателей, которые могут приобретать фольгу, также велико. Сюда можно отнести кафе, столовые, бары и рестораны, использующие материал пищевого назначения для упаковки, хранения, доведения до кулинарной готовности, заморозки продуктов, а также пищевые предприятия, использующие фольгу в качестве основного компонента упаковки, предохраняющего от преждевременной порчи.

Техническая алюминиевая фольга по своей востребованности в несколько раз превосходит пищевую и используется при прокладке различный сетей, требующих изоляции для предотвращения возможных потерь тепла или повреждения. Также она незаменима при внутренних и внешних отделках помещений, применяется фольга для бани и сауны в качестве качественного изоляционного материала, при производстве холодильной техники, систем кондиционирования, в автомобилестроении.

Особенности технологии производства алюминиевой фольги

Задумываясь о том, как открыть производство алюминиевой фольги в России, в первую очередь необходимо ознакомиться с особенностями ее производства, поскольку именно они будут определять основные затраты, требуемые для закупки оборудования и аренды или покупке требуемого по параметрам помещения.

Технология изготовления фольги начинается с многократной обработки слитков, состоящих из сплавов алюминия. Подобная операция осуществляется в плавильной печи, температура в которой должна достигать 750 градусов – именно такой параметр позволяет получать на выходе изделия высокого качества, обладающие всеми отличительными особенностями, характерными для такого типа материала. Для того, чтобы периодически контролировать процесс производства на промежуточном этапе в процессе плавления наливают материал в специальную форму и после его остывания затвердевшая масса исследуется на предмет веществ, которые входят в состав алюминиевой фольги.

Далее расплавленная в печи масса поступает на разливочное устройство, предварительно проходя очистку в специальных емкостях и резервуарах. После разлива в емкости масса охлаждается под воздействием постоянно циркулирующей воды, укоряющей процесс затвердевания. На выходе получают слитки, вес которых может достигать до 7-8 тонн, перемещаемые по цехам исключительно при помощи мостовых кранов. Далее происходит очистка от верхнего слоя, осуществляемая не зависимо от того, какие способы изготовления фольги применяются на данном предприятии. Для этого с поверхности слитков удаляется слой толщиной в 3 мм.

Затем производится прокатка металла при температуре 455-540 градусов при помощи специальных валов стана горячей обработки, при этом необходимо применять смазочный материал, предохраняющий от прилипания материала к вальцам. Полуфабрикат, раскатанный до определенной толщины, сматывается и далее фольга в рулонах поступает на окончательную прокатку до достижения необходимого параметра листа и обжиг, полностью обеззараживающий ее и делающий возможным для применения в пищевых целях.

Стоит отметить, что налаживание производства – это основная затратная часть организации бизнеса – только для закупки оборудования для производства фольги понадобится сумма от 20 до 30 миллионов рублей. При этом площадь помещения, используемая для открытия завода, для правильной расстановки всех машин и аппаратов должна составлять не менее 1 тысячи квадратных километров.

Оформление документов и получение разрешений

Процесс оформления документов подразумевает под собой следующие шаги:

• Подача заявления в налоговую на открытие юридического лица. В данном случае код ОКВЭД, указывающий на вид деятельности компании, нужно отразить 27.42.5 – «Изготовление полуфабрикатов из алюминиевого сплава»;
• Оформление устава организации;
• Выбор генерального директора;
• Открытие лицевого счета в банке;
• Заказ печати. На данный момент ее наличие не является обязательным, но придает больше солидности компании, вызывая доверие у потенциальных партнеров.

Основные этапы организации после получения документов

После получения бумаг потребуется осуществить анализ рынка на предмет востребованности того или иного типа алюминиевой фольги в регионе расположения будущего цеха и определиться с примерными объемами выпуска готовой продукции. Дальнейшие шаги будут включать в себя поиск подходящего помещения для аренды или его постройку. Самостоятельное возведение может обойтись несколько дороже, но необходимо понимать, что оплата аренды здания с такой площадью, которая необходима под цех, может обойтись в сумму от 100 до 500 тысяч рублей.

Стоит отметить, что в связи с высокими температурами, сопровождающими процесс производства алюминиевой фольги, к помещению предъявляются повышенные требования – оно должно быть оборудовано качественной противопожарной системой, пол и стены обязательно отделываются материалом, являющимся достаточно огнеупорным, также монтируется мощная система приточно-вытяжной вентиляции. После выбора помещения потребуется произвести закупку оборудования, его монтаж и установку, а также набор персонала, имеющего профильное образование или опыт работы на подобных предприятиях.

Сбыт готовой продукции и возможная прибыль

Сбыт выпущенной продукции можно осуществлять следующим способом:

• Продажа алюминиевой фольги оптом крупным организациям, специализирующимся на производстве различных аппаратов и оснащений с использованием листов алюминия;
• Реализация фирмам, специализирующимся на продажах фольги конечным потребителям;
• Организация сбыта конечному потребителю самостоятельно.

Общая сумма капитальных вложений в организацию бизнеса составит от 25 миллионов рублей и будет формироваться в зависимости от региона расположения завода, планируемого объема выпуска продукции, используемого оборудования и прочих факторов. Цена алюминиевой фольги на реализацию будет зависеть от ее качества, а также основного назначения. В целом, при умелом планировании и осуществлении постоянного контроля всех параметров производства можно добиться полной окупаемости через 1-2 года и в дальнейшем получать стабильную прибыль в размере от 1 миллиона рублей и более.

Ежегодно во всем мире производится немногим менее 30 миллионов тонн первичного алюминия. Этот металл широко используется практически во всех областях нашей жизни – от производства кастрюль и упаковки до автомобилестроения и освоения космоса. Среднегодовой рост отрасли за последние десять лет составил 4 %. Около 78 % от общего объема алюминия используется для производства упаковки и фольги и лишь 22 % – для тепловой изоляции зданий, производства труб и кабелей, в аэрокосмической и электронной промышленности.

По данным Европейской ассоциации производителей алюминиевой фольги, за последние 30 лет объемы годового потребления этой продукции в Европе увеличились с 250 до 850 тысяч тонн. Таким образом, рост составил около 4 %. Проектная мощность российских заводов позволяет выпускать около 150-110 тысяч тонн фольги в год. При этом по оценкам иностранных экспертов, емкость отечественного рынка составляет свыше 200 тысяч тонн фольги в год.

Алюминиевая фольга – это тончайший лист алюминия, толщина которого может достигать 0,2 мм. Ширина же рулона зависит от назначения фольги. Она может использоваться для производства гибкой упаковки, коробок, крышек, для теплообменника, в качестве ламината для теплоизолирующего материала и т. д.

Чистый алюминий для производства упаковки практически не используется. В основном, в качестве сырья выступают различные сплавы, что позволяет значительно увеличить прочность материала при одновременном уменьшении его толщины.

Производство фольги требует многократной обработки слитка сплава алюминия. Производственный процесс начинается с плавильной печи, которая работает на природном газе. На то чтобы расплавить 27 тонн сплава алюминия уходит от трех до восьми часов. Температура в плавильной печи достигает 750 градусов, а температура плавления алюминия составляет 660 градусов. Немного расплавленного алюминия наливается в маленькую форму для снятия пробы. Затвердевая за несколько секунд, образец позволяет уточнить состав приготовленного сплава.

Следующий этап – доставка жидкого алюминия по желобу к разливочному устройству. Все посторонние примеси при этом отфильтровываются в специальных резервуарах. Постоянно циркулирующая вода охлаждает формы, ускоряя процесс затвердевания. В результате расплавленный алюминий остывает. Получившиеся слитки имеют внушительные размеры: длина каждого из них составляет около четырех метров, а ширина – 40 см. Весят же они по 7,5-8 тонн. Поэтому переместить их можно лишь с помощью мостовых кранов.

Специальная машина, устраняющая загрязнения, с высокой точностью удаляет трехмиллиметровый слой. После этой процедуры поверхность слитка становится зеркально гладкой. В конце удаляются следы охлаждающей жидкости, и начинается прокатка слитка. Большой кусок сплава металла сдавливается между валками стана горячей прокатки. Прокатка производится при температуре 455-540 градусов.

Компьютеры контролируют давление, которое оказывается на слиток, иначе он может расколоться, и всю процедуру придется начинать заново. Кроме того, под воздействием высокой температуры слиток может прилипнуть к валку. Чтобы этого избежать, используется смазочная жидкость, которая на 95 % состоит из воды и лишь на 5 % из масла. Слиток 45-сантиметровой толщины с каждым прохождением через валки становится все тоньше и тоньше. Алюминиевый слиток может пройти через прокатный стан 15-20 раз, прежде чем будет достигнута нужная толщина.

Наполовину готовые пластины наматываются на барабаны в виде цилиндров, а затем попадают на холодный прокатный стан, где раскатываются еще больше. Это самый сложный этап, так как алюминиевый лист стал настолько тонким, что может порваться при прохождении по конвейеру. Чтобы этого избежать, его складывают вдвое. На последнем этапе деформированные края листа фольги удаляются специальным ножом, который позволяет срезать по одному сантиметру с каждой стороны. Рулон разрезается на куски нужной ширины. Таким образом, из одного слитка получается 15-20 км фольги.

В конце производственного процесса алюминиевая фольга становится стерильной из-за прохождения отжига при высоких температурах. Поэтому она полностью безопасна и может использоваться для упаковки продуктов питания без дополнительной очистки.

Фольга предохраняет продукты от кислорода, влаги, бактерий и температурных воздействий. Она обладает высокой тепловой проводимостью и легко приобретает и сохраняет необходимую форму. Еще одно ее преимущество заключается в том, что фольгу из алюминиевого сплава можно нагревать до высоких температур. При этом она не плавится и даже не деформируется.

В нашей стране алюминиевая фольга производится лишь на двух предприятиях – «Саянал» и «Уральская фольга». Но и тот, и другой завод уже подошли к максимальной загрузке своих производственных мощностей. Таким образом, при постоянно растущем спросе и невозможности увеличения объемов внутреннего производства на первое место выходит импорт.

Организация производства алюминиевой фольги требует больших инвестиций. Необходимое оборудование обойдется, по оценкам специалистов, минимум в 35-40 млн. рублей. И это без учета стоимости аренды производственных цехов.

Из двух российских компаний-производителей лишь одна имеет оборудование, которое позволяет выпускать продукцию высокого качества. И при этом отечественная фольга выходит дороже импортной продукции, даже несмотря на расходы на доставку и растаможивание последней.

Впрочем, основная проблема новых отечественных производителей алюминиевой фольги заключается не только в политике ценообразования и в конкуренции с западными компаниями, но и в приобретении сырья. Монополистом на рынке алюминия в России является компания «Русал», которой и принадлежат единственные два предприятия, производящие фольгу в нашей стране. Очевидно, что любой другой компании, которая собирается работать в этом же сегменте, придется бороться за место на рынке с заведомо более сильным конкурентом.

Сысоева Лилия
- портал бизнес-планов и руководств

Алюминиевая фольга изготовлена ​​из алюминиевого сплава, содержащего от 92 до 99 процентов алюминия. Обычно от 0,00017 до 0,0059 дюймов, фольга производится во многих ширинах и силах для буквально сотен приложений. Он используется для производства теплоизоляции для строительной отрасли, запасного ребра для кондиционеров, электрических катушек для трансформаторов, конденсаторов для радиостанций и телевизоров, изоляции для резервуаров-хранилищ, декоративных изделий, контейнеров и упаковки. Популярность алюминиевой фольги для столь многих приложений обусловлена ​​несколькими основными преимуществами, одним из которых является то, что сырья, необходимого для его изготовления, много. Алюминиевая фольга является недорогой, долговечной, нетоксичной и жиронепроницаемой. Кроме того, он выдерживает химическую атаку и обеспечивает отличную электрическую и немагнитную защиту.

Поставки (в 1991 году) алюминиевой фольги составили 913 миллионов фунтов, причем упаковка составляла семьдесят пять процентов рынка алюминиевой фольги. Популярность алюминиевой фольги в качестве упаковочного материала обусловлена ​​его превосходной непроницаемостью для водяного пара и газов. Он также продлевает срок хранения, использует меньше места для хранения и генерирует меньше отходов, чем многие другие упаковочные материалы. Таким образом, предпочтение алюминия в гибкой упаковке стало глобальным явлением. В Японии алюминиевая фольга используется в качестве барьерного компонента в гибких банках. В Европе алюминиевая гибкая упаковка доминирует на рынке фармацевтических блистерных упаковок и конфетных оберток. Асептическая коробка для напитков, которая использует тонкий слой алюминиевой фольги в качестве барьера против кислорода, света и запаха, также довольно популярна во всем мире.

Алюминий является самым недавно обнаруженным металлом, который современная промышленность использует в больших количествах. Известные как «оксид алюминия», алюминиевые соединения использовались для приготовления лекарств в Древнем Египте и для создания тканевых красителей в средние века. К началу восемнадцатого века ученые подозревали, что эти соединения содержат металл, а в 1807 году английский химик сэр Хэмфри Дэви попытался его изолировать. Хотя его усилия потерпели неудачу, Дэви подтвердил, что глинозем имеет металлическую основу, которую он изначально называл «алюминием». Позже Дэви изменил это на «алюминий», и, хотя ученые многих стран назвали термин «алюминий», большинство американцев использует пересмотренное правописание Дэви. В 1825 году датский химик по имени Ганс Христиан Эрстед успешно изолировал алюминий, а через двадцать лет немецкий физик по имени Фридрих Волер смог создать большие частицы металла; однако частицы Волера все еще были только размером с булавочными головками. В 1854 году французский ученый Анри Сент-Клер Девилль усовершенствовал метод Волера, чтобы создать алюминиевые куски размером с мрамор. Процесс Девилла послужил основой для современной алюминиевой промышленности, а первые алюминиевые балки были представлены в 1855 году на Парижской выставке.

В этот момент высокая стоимость изоляции вновь обнаруженного металла ограничила его использование в промышленности. Однако в 1866 году два ученых, работающих отдельно в Соединенных Штатах и ​​Франции, одновременно разработали то, что стало известно как метод Hall-Eroult для отделения оксида алюминия от кислорода с помощью электрического тока. Хотя Чарльз Холл и Пол-Луи-Туссен Эруэл запатентовали свои открытия, в Америке и Франции соответственно, Холл первым признал финансовый потенциал своего процесса очистки. В 1888 году он и несколько партнеров основали компанию Pittsburgh Reduction Company, которая в этом году выпустила первые алюминиевые слитки. Используя гидроэлектричество для питания большой новой конверсионной установки вблизи Ниагарского водопада и поставки растущего промышленного спроса на алюминий, компания Холла, переименованная в Aluminum Company of America (Alcoa) в 1907 году, процветала. Впоследствии Эроулл основал компанию «Алюминий-Индустри-Актен-Гезельшафт» в Швейцарии. Воодушевленный растущим спросом на алюминий во время I и II мировых войн, большинство других промышленно развитых стран начали производить свой собственный алюминий. В 1903 году Франция стала первой страной по производству фольги из очищенного алюминия. Соединенные Штаты последовали примеру десятилетия спустя, первое использование нового продукта — ножные группы для определения гонок гонок. Вскоре была использована алюминиевая фольга для контейнеров и упаковки, а Вторая мировая война ускорила эту тенденцию, создав алюминиевую фольгу в качестве основного упаковочного материала. До Второй мировой войны Alcoa оставалась единственным американским производителем очищенного алюминия, но сегодня есть семь крупных производителей алюминиевой фольги, расположенных в Соединенных Штатах.

Сырье для фольги

Алюминиевые числа среди самых распространенных элементов: после кислорода и кремния, это самый обильный элемент, найденный на земной поверхности, составляющий более восьми процентов земной коры до глубины десяти миль и появляющийся почти в каждой общей скале. Однако алюминий не происходит в его чистой металлической форме, а скорее в виде гидратированного оксида алюминия (смесь воды и оксида алюминия) в сочетании с диоксидом кремния, оксидом железа и титаном. Наиболее значительная алюминиевая руда — боксит, названный в честь французского города Ле-Бо, где он был обнаружен в 1821 году. Боксит содержит железо и гидратированный оксид алюминия, причем последний представляет собой самый большой составной материал. В настоящее время бокситы достаточно многочисленны, так что для производства алюминия добываются только отложения с содержанием оксида алюминия сорок пять процентов или более. Концентрированные отложения встречаются как в северном, так и в южном полушариях, причем большая часть руды используется в Соединенных Штатах, поступающих из Вест-Индии, Северной Америки и Австралии. Поскольку боксит встречается так близко к поверхности земли, процедуры рудника относительно просты. Взрывчатые вещества используются для открытия больших ям в бокситовых пластах, после чего верхние слои грязи и горной породы очищаются. Открытая руда затем удаляется с помощью фронтальных погрузчиков, складывается в грузовые автомобили или вагоны и транспортируется на перерабатывающие предприятия. Боксит тяжелый (обычно одна тонна алюминия может быть произведена от четырех до шести тонн руды), поэтому, чтобы уменьшить расходы на транспортировку, эти заводы часто расположены как можно ближе к бокситовым рудникам.

Производство фольги

Извлечение чистого алюминия из боксита влечет за собой два процесса. Во-первых, руда очищается для устранения примесей, таких как оксид железа, диоксид кремния, диоксид титана и вода. Затем полученный оксид алюминия плавится с получением чистого алюминия. После этого алюминий прокатывают для производства фольги.

Переработка — процесс Байера

1 Процесс Байера, используемый для очистки бокситов, состоит из четырех этапов: переваривание, очистка, осаждение и прокаливание. Во время стадии пищеварения боксит измельчают и смешивают с гидроксидом натрия перед закачкой в ​​большие емкости под давлением. В этих резервуарах, называемых регенераторами, комбинация гидроксида натрия, тепла и давления разрывает руду в насыщенный раствор алюмината натрия и нерастворимых загрязняющих веществ, которые оседают на дно.
2 Следующая фаза процесса, осветление, влечет за собой отправку раствора и загрязняющих веществ через набор резервуаров и прессов. На этом этапе тканевые фильтры захватывают загрязняющие вещества, которые затем удаляются. После повторного фильтрования оставшийся раствор транспортируется в градирню.
3 На следующем этапе осаждение раствор оксида алюминия перемещается в большой силос, где при адаптации метода Девилла жидкость засевается кристаллами гидратированного алюминия для содействия образованию частиц алюминия. Поскольку затравочные кристаллы привлекают другие кристаллы в растворе, начинают образовываться большие скопления гидрата алюминия. Они сначала отфильтровываются, а затем промываются.
4 Кальцинирование, заключительный этап в процессе очистки Байера, влечет за собой воздействие на гидрат алюминия высоких температур. Этот экстремальный нагрев обезвоживает материал, оставляя остатки мелкого белого порошка: оксида алюминия.

Выплавка фольги

5 Плавление, которое отделяет алюминий-кислородное соединение (оксид алюминия), полученное с помощью процесса Байера, является следующей стадией извлечения чистого, металлического алюминия из бокситов. Хотя применяемая в настоящее время процедура происходит от электролитического метода, изобретенного одновременно Чарльзом Холлом и Полом-Луи-Туссеном Эру в конце девятнадцатого века, он был модернизирован. Во-первых, оксид алюминия растворяют в плавильной камере, глубокую стальную форму, выложенную углеродом и заполненную нагретым жидким проводником, которая состоит в основном из криолита из алюминия.
6 Затем электрический ток проходит через криолит, вызывая образование коры поверх расплава оксида алюминия. Когда в смесь периодически перемешивают дополнительный оксид алюминия, эту кору разрушают и перемешивают. Когда оксид алюминия растворяется, он электролитически разлагается, чтобы получить слой чистого расплавленного алюминия на дне плавильной камеры. Кислород сливается с углеродом, используемым для выделения клетки, и ускользает в виде углекислого газа.
7 Еще в расплавленном виде очищенный алюминий извлекается из плавильных клеток, переносится в тигли и опустошается в печи. На этом этапе могут быть добавлены другие элементы для производства алюминиевых сплавов с характеристиками, подходящими для конечного продукта, хотя фольга обычно изготавливается из чистого алюминия 99,8 или 99,9%. Затем жидкость выливают в устройства для прямого охлаждения, где она остывает в больших плитах, называемых «слитками» или «запасом рерилла». После отжига, термообработки для улучшения обрабатываемости — слитки подходят для прокатки в фольгу.
8 Альтернативный способ плавки и литья алюминия называется «непрерывным литьем». Этот процесс включает в себя производственную линию, состоящую из плавильной печи, удерживающего очага для содержания расплавленного металла, системы переноса, литейной установки, комбинированной установки, состоящей из прижимных валков, сдвига и уздечки, а также машины для перемотки и обмотки. Оба метода дают толщину в диапазоне от 0,125 до 0,205 дюйма (0,317 до 0,635 см) и различной ширины. Преимущество метода непрерывной разливки заключается в том, что для прокатки фольги не требуется этап отжига, как и процесс плавки и литья, поскольку отжиг автоматически достигается в процессе литья.

Роликовая фольга

8 После изготовления фольги его необходимо уменьшить по толщине, чтобы сделать фольгу. Это выполняется на прокатной стане, где материал несколько раз пропускают через металлические рулоны, называемые рабочими валками. Когда листы (или полотна) из алюминия проходят через валки, они выдавливаются более тонким и экструдируются через зазор между валками. Рабочие ролики соединены с более тяжелыми рулонами, называемыми резервными рулонами, которые оказывают давление, чтобы поддерживать стабильность рабочих валков. Это помогает удерживать размеры продукта в пределах допусков. Работа и резервные ролики вращаются в противоположных направлениях. Для облегчения процесса прокатки добавляются смазочные материалы. Во время этого процесса прокатки алюминий иногда должен быть отожжен (термообработан) для поддержания его работоспособности.
Уменьшение фольги контролируется регулировкой оборотов валков и вязкостью (сопротивление потоку), количеством и температурой смазочных материалов для прокатки. Рулонный зазор определяет как толщину, так и длину фольги, выходящей из мельницы. Этот зазор можно отрегулировать, подняв или опустив верхний рабочий валик. Rolling производит две естественные отделки на фольге, яркие и матовые. Светлая отделка получается, когда фольга контактирует с рабочими поверхностями валков. Для изготовления матового покрытия два листа должны быть упакованы вместе и одновременно прокатываться; когда это делается, стороны, которые касаются друг друга, заканчиваются матовой отделкой. Другие методы механической отделки, обычно создаваемые во время операций преобразования, могут использоваться для производства определенных образцов.
9 Когда листы фольги проходят через ролики, они обрезаются и разрезаются круглыми или бритвенными ножами, установленными на валковой мельнице. Обрезка относится к краям фольги, в то время как разрезание разрезает фольгу на несколько листов. Эти этапы используются для изготовления узкой спиральной ширины, для обрезания кромок покрытого или ламинированного материала и для получения прямоугольных кусков. Для некоторых операций по изготовлению и конвертированию полотна, которые были сломаны во время прокатки, должны быть соединены вместе или сплайсированы. Обычные типы сращиваний для соединения полос из простой фольги и / или подложки включают ультразвуковую, термоуплотняющую ленту, герметизирующую ленту и электросварную. Ультразвуковое сращивание использует твердотельный сварной шов с ультразвуковым преобразователем — в перекрытом металле.

Процесс отделки

10 Для многих применений фольга используется в I V / комбинации с другими материалами. Он может быть покрыт широким спектром материалов, таких как полимеры и смолы, для декоративных, защитных или термосвариваемых целей. Его можно ламинировать бумагами, картонами и пластиковыми пленками. Его можно также вырезать, формировать в любую форму, печатать, рельефно, разрезать на полоски, листать, протравливать и анодировать. Как только пленка находится в конечном состоянии, она упаковывается соответствующим образом и отправляется клиенту.

Контроль качества

В дополнение к контролируемому процессу таких параметров, как температура и время, готовый продукт из фольги должен отвечать определенным требованиям. Например, было обнаружено, что для различных процессов конвертирования и конечного использования требуются различные степени сухости на поверхности фольги для достижения удовлетворительной производительности. Для определения сухости используется тест смачиваемости. В этом тесте различные растворы этилового спирта в дистиллированной воде с приращением в десять процентов по объему выливаются в однородный поток на поверхность фольги. Если капель не образуется, смачиваемость равна нулю. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет определено, какой минимальный процент спиртового раствора полностью промоет поверхность фольги.

Другими важными свойствами являются толщина и прочность на растяжение. Стандартные методы испытаний были разработаны Американским обществом испытаний и материалов (ASTM). Толщина определяется взвешиванием образца и измерением его площади, а затем делением веса на произведение площади, умноженной на плотность сплава. Испытание на растяжение фольги необходимо тщательно контролировать, поскольку на результаты теста могут влиять грубые края и наличие мелких дефектов, а также другие переменные. Образец помещают в зажим, и растягивающее или тяговое усилие наносится до тех пор, пока не произойдет разрушение образца. Измеряется сила или сила, необходимые для разрыва образца.

Будущее

Популярность алюминиевой фольги, особенно для гибкой упаковки, будет продолжать расти. Четырехсторонние финские герметичные чехлы приобрели широкую популярность для военных, медицинских и розничных продуктов питания и в больших размерах для институциональных пакетов продовольственных услуг. Также были введены пакеты для упаковки вина от 1,06 до 4,75 галлонов (4-18 литров) для розничных и ресторанных рынков, а также для других рынков общественного питания. Кроме того, другие продукты продолжают разрабатываться для других приложений. Увеличение популярности микроволновых печей привело к разработке нескольких форм полужестких контейнеров на основе алюминия, предназначенных специально для этих печей. Совсем недавно были разработаны специальные кухонные плиты для барбекю.

Однако даже алюминиевую фольгу тщательно анализируют в отношении ее «дружественности» окружающей среды. Следовательно, производители увеличивают свои усилия в области переработки; на самом деле, все производители фольги в США начали программы переработки, хотя общий тоннаж и скорость сбора алюминиевой фольги намного ниже, чем у легкоизвлекаемых алюминиевых банок. Алюминиевая фольга уже имеет то преимущество, что она легкая и малая, что помогает уменьшить ее вклад в поток твердых отходов. Фактически упаковка из ламинированной алюминиевой фольги составляет всего 17/100 единиц одного процента твердых отходов США.

Для упаковочных отходов наиболее перспективным решением может быть сокращение источников. Например, упаковка 65 фунтов (29,51 кг) кофе в стальных баках требует 20 фунтов (9,08 кг) стали, но всего 3 фунта (4,08 кг) ламинированной упаковки, включая алюминиевую фольгу. Такая упаковка также занимает меньше места на полигоне. Отдел фольги Алюминиевой ассоциации даже разрабатывает образовательную программу по алюминиевой фольге для университетов и профессиональных дизайнеров упаковки, чтобы помочь информировать таких дизайнеров о преимуществах перехода на гибкую упаковку.

Алюминиевая фольга также потребляет меньше энергии во время производства и распределения, при этом рециклируется отходы на заводе. Фактически, рециркулированный алюминий, включая банки и фольгу, составляет более 30 процентов годовой поставки металла в отрасли. Это число растет в течение нескольких лет и, как ожидается, продолжится. Кроме того, улучшаются процессы, используемые при производстве фольги, для снижения загрязнения воздуха и опасных отходов.

Алюминиевая фольга , благодаря своим уникальным свойствам, находит очень широкое применение в различных отраслях промышленности: пищевой, фармацевтической, электротехнической, аэрокосмической, строительной. Ее также часто используют в быту, например, при утеплении бани, сауны, поскольку она создает эффект термоса, выпуская тепло наружу. А для надежного покрытия стыков и различных гибких конструкций применяют самоклеющуюся фольгу.

Этот материал стал исключительно популярным благодаря целому ряду ценных свойств:

Алюминиевая фольга легко принимает необходимую форму, даже весьма сложную, ведь она очень тонкая, ее легко деформировать. Ею можно плотно покрыть практически любую поверхность. Она легко складывается, изгибается, сохраняя при этом свою прочность;
- алюминий устойчивый к коррозии металл, благодаря наличию на поверхности защитной окисной пленки. Именно поэтому фольгу используют для упаковки продуктов;
- алюминиевая фольга, даже самая тонкая, абсолютно непрозрачная. А это очень важно, поскольку при воздействии УФ-излучения качество пищевого или химического продукта может ухудшиться;
- алюминиевая фольга абсолютно экологически чистый материал, ее можно переработать со 100%-й полнотой.
Кроме того, тонкая алюминиевая фольга быстро и полностью разлагается в земле, и таким образом, не загрязняет окружающую среду.
На поверхности алюминиевой фольги не возникает электростатического напряжения, не притягивается пыль (а это очень важно при производстве особо точного оборудования в ряде отраслей промышленности). Алюминиевая фольга устойчива как к высоким, так и к низким температурам, поэтому ее с успехом используют и при заморозке продуктов, и при их термической обработке. Она нетоксична, не меняет органолептических качеств пищевых продуктов, с которыми контактирует, хорошо защищает их от внешних вредоносных воздействий.
Алюминиевая фольга, в зависимости от назначения, подразделяется на три основные группы:
- техническая (сплав АМц, АД1)
-пищевая (сплав А5)
- ленточная (сплав АМц, АД1).
Техническая фольга находит самое широкое применение в электротехнической, авиастроительной и автомобильной промышленности. Также ее применяют при строительстве зданий и отдельных конструкций, в качестве теплоизоляционного материала. Особенно незаменима такая фольга при теплоизоляции вентиляционных систем, водопроводных и канализационных труб, пола и крыши. При этом, благодаря «эффекту термоса», не нужен толстый слой материала.
В быту, как уже было сказано, техническая алюминиевая фольга часто применяется при оборудовании бань разных конструкций. Она обеспечивает быстрый нагрев помещения и долго сохраняет тепло. Таким образом, алюминиевая фольга позволяет существенно сократить расходы на отопление бани, сауны. Особенно эффективно действует фольга, если ее прикрепить непосредственно на стены и потолок парной, зеркальной стороной внутрь помещения (под облицовочные доски). Кроме того, надо отметить, что фольга одновременно играет роль пароизолятора.
Пищевая фольга используется для упаковки продуктов питания, табачных изделий, косметических средств, лекарств. Она полностью сохраняет их полезные свойства, вкусовые качества и ароматы. Ее можно увидеть в термосах.
Ленточная алюминиевая фольга находит применение в строительстве, например, при изготовлении стеновых панелей.

Также алюминиевая фольга по состоянию поверхности бывает армированной, гофрированной, ламинированной. Армированная фольга используется для наружной изоляции водопроводных труб, гофрированная - главным образом, для изоляции нефтепроводов и газопроводов. Ламинированная алюминиевая фольга, благодаря наличию дополнительного слоя, обеспечивает лучшую защиту труб.

Нанесение разделительного (воскового) слоя. Для нанесения вос­кового слоя на основу используется гравированный цилиндр. Твердое вещество растворяется в растворителях, которые испаряются, когда слой высушивается, оставляя продукты, осажденные на полиэфирной пленочной основе. Количество нанесенного продукта определяется глубиной впадин, выгравированных в цилиндре, и процентным отно­шением полимера, растворенного в жидкой смеси. Ракельный нож удаляет избыточную жидкость на цилиндре, давая возможность ра­створу равномерно распределиться, в результате поверхность фоль­ги остается ровной. После того как вещество нанесено, оно немедлен­но высушивается в сушильном туннеле, после чего можно наносить следующий слой.

рис..42 Процесс нанесения разделительного, лакового или адгезионного слоя:

"г _ раствор слоя (разделительного воскового, лакового или адгезионного);

2 - гравированный цилиндр; 3 - растровый нож; 4 - полиэфирная пленка

(без наносимых на нее слоев, или с восковым слоем, или с восковым

и лаковым слоями); 5 - туннельная сушилка

Нанесение лакового слоя. Лаковый слой наносится аналогично восковому слою (рис. 4.2). Цвет и интенсивность лакового покрытия зависят от количества окрашивающего средства (пигмента, красите­ля). Вообще не содержится никаких красителей в серебряной фольге, тогда как золотая фольга содержит смесь желтых и оранжевых красителей. Пленке можно придать атласный или матовый вид путем до­бавления матирующих компонентов к лаку.

Испытания. Фольга испытывается на различных этапах ее произ­водства. Наиболее важные испытания выполняются на образцах фоль­ги при действии различного типа освещения перед нанесением лака и после г Если по цвету или блеску не выполняются технические тре­бования, смесь может быть откорректирована.

Металлизация. Для металлизации фольги главным образом исполь­зуется алюминий 99,98%-ной чистоты. Алюминий испаряется при очень высокой температуре в печи вакуумной камеры, конденсиру­ясь в тонкую пленку на лаковом слое, для чего служит охлажденный валик (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Процесс нанесения металлического слоя

на лакированную полиэфирную пленку:

рулон алюминия 99,98%-ной чистоты; 2 - рулон лакированной полиэфирной пленки; 3 - охлаждающий цилиндр

Нанесение адгезивного (клеевого) покрытия. Клей (адгезив) на­носят таким же образом, как разделительный или лаковый слой (рис. 4.2), используя цилиндр с концентрическими углублениями, распола­гающимися по его окружностям. Количество наносимого клея опре­деляется величиной углублений и соотношением полимеров, раство­ренных в жидкой смеси.

27.Голографическая и дифракционная фольга

Голографическая фольга содержит объемные изображения, фор­мирующие привлекательные декоративные рисунки. Однако ее об­щее назначение заключается в обеспечении защиты, поскольку го­лограммы очень трудны для копирования, что делает их символом подлинности.

ОУВ (ор(лса! уЫеосИвЬ.) - оптически изменяемая структура, пред­ставляющая совокупность определенных оптических признаков (эф­фектов), располагаемых между слоями фольги. В зависимости от ос­вещения или угла зрения можно увидеть разные цвета, объекты или текст. Голографический рисунок может создаваться разными способа­ми, одним из которых является сложный процесс лазерной интерфе­ренционной съемки, когда луч, проходя через систему разделителей и зеркал, соответствующим образом изменяется благодаря феномену преломления (дифракции).

Сегодня наиболее популярными являются несколько основных типов голограмм.

З D -голограммы - трехмерные голограммы, передающие трехмер­ный эффект и глубину реальной модели и представляющие объемные изображения. Для создания этого типа голограмм всегда использует­ся модель в масштабе 1:1. Под сильным направленным лучом света создается великолепный оптический эффект.

2 D - двумерные голограммы, базирующиеся на двумерной графике, которая содержит всю информацию в одной плоскости. Голограммы данного типа отличаются бриллиантовым блеском и не требуют сильного источника света. Они формируются в одной плоскости и не имеют трехмерной глубины. Эти голограммы обеспечивают цветовые эффекты путем дифракции спектра согласно углу наблюдения. Создаются из рисунка или фотографического негатива.

2 D /2 D -голограммы формируются накладыванием двух двумерных костей в голографической области. Детали на задней плоскости

менее различимы.

2В/З D -голограммы базируются на двух или трех наборах двумерной графики. Если в двумерной голограмме вся информация располагается в одной плоскости, то 2D/ЗD-голограмма состоит из двух и более плос­костей изображения, которые создают в конечном итоге эффект перс­пективы (параллакс). Благодаря четким контурам рисунка и светящим­ся краскам, которые могут быть видны при различных условиях осве­щения, этот тип голограмм используется наиболее часто.

2D/ЗD-голограммы смешивают плоское изображение с трехмер­ным. Трехмерный объект 3D может быть раздроблен.

Дифракционную фольгу изготавливают, используя голографические технологии; ее поверхность содержит множество малых геометри­ческих форм. Каждая фрагментированная поверхность выступает (по­является) при повороте, поскольку изображение при этом наклонено и отражает свет в цветах спектра.

Мультиплексные голограммы содержат два (или более) изображения, каждое из них имеет определенный угол обзора. Одно изображение видно при просмотре с одного угла, а другое изображение появляет­ся, когда угол наблюдения изменен, при этом его видно вместо перво­го или поверх первого.

Цифровые голограммы (Digital Image ) - созданное на компьютере изображение базируется на одном уровне и разрешается в форме рас­тровых точек. Этот тип голограмм позволяет передавать специфи­ческую игру красок и эффект движения.

Гелиограммы базируются на линейной графике на одном уровне (в одной плоскости). Комбинация графических элементов с эффектом движения дает очень высокую выразительность.

Trustseal - более высокая ступень голографических защитных зна­ков, позволяющая передавать эффект движения.

Графическая компьютерная информация может преобразовывать­ся в голографическом процессе в одноцветную или многоцветную информацию. В зависимости от угла зрения всегда видны только определенные цвета, которые изменяются при рассмотрении го­лограммы.

Если рассматривать голограмму при направленном свете (прожек­тор), ее цвета и края становятся светлыми и четкими. При рассмотре­нии голограммы под обычным освещением (люминесцентная лампа) контрастность цветов теряется. Подобный эффект происходит и при рассмотрении в рассеянном свете.

В компьютерной графике наилучший эффект достигается за счет использования максимум трех цветов на переднем плане либо одного или двух цветов на заднем плане.

Важные виды голограмм обычно содержат на переднем плане оп­ределенную информацию (логотип фирмы), поскольку она хорошо видна почти при любом освещении. Графические рисунки и объекты заднего плана хорошо видны при направленном свете, однако при рассеянном свете их четкость теряется.

В ОУВ могут вноситься различные дополнительные эффекты, ко­торые улучшают ее оптическое воздействие и, естественно, повыша­ют ее защитные свойства.

Двухканальное изображение. Два наложенных друг на друга рисунка (один рисунок на канал) дают великолепный оптический эффект, ког­да в зависимости от угла зрения виден только один из двух мотивов. Возможно трехканальное изображение.

Сепарация красок. Графическое и пространственное воздействие голограммы может быть усилено за счет увеличения числа одновре­менно видимых красок и затенений.

Окантовка, Цветные участки голограммы могут окантовываться различным образом и подчеркиваться за счет использования кон­трастов:

черная окантовка без дифракционной структуры;

белая окантовка посредством матовой или глянцевой границы раздела;

цветная окантовка, производимая за счет использования специ­ альных оптических кодированных рельефных структур, которые дают хороший контраст и при слабом освещении.

Призматические компоненты. Речь идет об использовании линзово­го эффекта. При изменении угла наклона голограммы призматичес­кие компоненты создают эффект динамичных линий. Так как созда­ние этого эффекта требует сложного комплекса технологий, поддел­ка его является практически невозможной.

Микротекст . Величина шрифта лежит в границах до 1 мм, когда текст можно различить и невооруженным глазом, до 0,1 мм, когда текст различим только при помощи лупы.

Нанотекст – защитный элемент для Trustseal. Очень мелкий текст до 100 мкм, различимый только с помощью лупы.

Гильошированный рисунок – тонколинейный рисунок накладывается на любую часть голограммы. Рисунок имеет оптическую кодировку, что позволяет получить эффект движения при наклоне голограммы в разные стороны.

Скрытая информация. Кроме вышеперечисленных оптически раз­личимых признаков существуют и скрытые признаки, которые зна-

тельно повышают защитные свойства голограммы. Они вносятся в лограмму в процессе ее изготовления и считываются специальны-ми приборами в УФ, ИК или лазерных лучах.

ОУВ-продукция выпускается с единичным или бесконечным (мно­гократно повторяющимся) дизайном, возможно производство про­зрачной или частично деметаллизированной голограммы.

В зависимости от цели применения ОУВ-продукция может изго­тавливаться в виде этикеток или фольги для горячего тиснения.

Голографическая этикетка представляет собой самоклеящуюся эти­кетку с голографической структурой, которая разрушается при по­пытке каких-либо повторных манипуляций. В качестве носителя слу­жит силиконовая бумага. Этикетки могут наноситься на субстрат вруч­ную или при помощи специальных устройств.

Цифровая голограмма(1200 dpi)

Гелиограмма

2D/3D голограмма

Цифровая голограммa(<500 dpi)

2D-голограмма

Фольга LightLine

Металлизированная фольга для тиснения

Рис. 4.4. Степень надежности защиты