Применение алюминия


АЛЮМИНИЙ В УПАКОВКЕ

Способность алюминия принимать любую форму, а также барьерные качества этого металла сделали его самым универсальным упаковочным материалом в мире. При этом алюминиевую фольгу, банки и другие виды упаковки можно полностью перерабатывать и использовать вновь бесконечное количество раз.

Какое блаженство, что блещут снега,
что холод окреп, а с утра моросило,
что дико и нежно сверкает фольга
на каждом углу и в окне магазина.

Белла Ахмадулина
поэтесса, писательница
Алюминиевая фольга
Такая тонкая, но прочная, бросающаяся в глаза за счет яркого серебристого блеска, алюминиевая фольга является неотъемлемым атрибутом нашей повседневной жизни. Удивительные изолирующие свойства делают ее идеальной упаковкой для чего угодно.

Сама по себе фольга представляет собой листы алюминиевого сплава толщиной от 0,004 до 0,24 мм. Тончайший слой фольги в восемь раз тоньше банкноты и при этом обеспечивает полную защиту от света, жидкости и бактерий. Именно этим объясняется то, что срок хранения многих продуктов, упакованных в комбинированные с фольгой материалы, может составлять более года.

Фольгу получают прокаткой – это способ, при котором заготовку под давлением пропускают между вращающимися валиками на прокатном стане, готовый продукт разрезают на рулоны специальными ножами. Для производства фольги чаще всего используют чистый первичный алюминий и его сплавы 1ххх, 3ххх и 8ххх серий, содержащие железо, кремний, марганец, а также медь (при необходимости повышения прочности). Алюминий в разогретом состоянии прокатывается в рулоны толщиной от 2 до 10 мм (горячий прокат). Затем они несколько раз прокатываются уже в холодном состоянии для получения фольги необходимой толщины.

Примерно четверть производимой в мире фольги используется в технических целях: строительстве, транспорте и других отраслях. Основной объем применяется для производства разных типов упаковки и бытовой фольги.

Наиболее широкое применение упаковка из алюминиевой фольги или с ее применением нашла в сфере продуктов питания. Многие продукты под воздействием солнечного света теряют свои вкусовые качества и внешний вид. Фольга решает эту проблему наилучшим образом – именно поэтому она считается идеальной основой упаковочных материалов, например для молочных и кондитерских изделий, напитков. В частности, сухое молоко в герметичных пакетах из ламинированной фольги может храниться два года.

Фольга нетоксична, не наносит вреда продуктам, а, наоборот, защищает их. Из нее производятся пищевые контейнеры, лотки, крышки для бутылок, мягкие пакеты для жидкостей или сыпучих товаров и многое другое.


Впервые алюминиевая фольга была получена в 1910 году после реализации процесса непрерывного проката алюминия в Швейцарии
Алюминиевая фольга отлично поддается различным видам обработки: нанесению изображений, окрашиванию, напылению, ламинированию, лакированию, кашированию, тиснению, чеканке и др. Поэтому производители упаковочных материалов разработали на ее основе колоссальное количество различных видов упаковки. Они используются для упаковки любых видов продуктов: выпечки, кондитерских изделий, молочной и кисломолочной продукции, напитков, мяса и рыбы, консервов, чая и кофе, готовых обедов, а также медицинских препаратов и прочего.

Фольга защищает продукты от солнечного света, от которого они могут потерять свои вкусовые качества, внешний вид или испортиться. Под воздействием высокой температуры фольга не плавится, не деформируется, не придает упакованным продуктам неприятного запаха – это позволяет использовать ее при приготовлении еды на гриле или даже на открытом огне.

Например, для упаковки чая и конфет применяется кашированная фольга – с приклеенной бумагой. Водонепроницаемость такой фольги в три раза выше обычной даже в жарком климате: бумага впитывает любую влагу, фольга защищает от любых негативных воздействий.

Фольга с влагожиростойкой бумагой применяется для упаковки таких продуктов, как масло, творог и мороженое.


В 1911 году на швейцарской шоколадной фабрике Tobler, где производится шоколад Toblerone, впервые использовали алюминиевую фольгу для упаковки шоколадной продукции.
Фруктовые соки и вина способны к длительному хранению при комнатной температуре, если упакованы в пакеты, состоящие из бумаги, алюминиевой фольги и полиэтиленовой пленки. Первая дает прочность всей конструкции, вторая отвечает за качество хранения, третья – за общую герметичность.

Дома также многие продукты предпочтительнее хранить в фольге. В частности, это относится к сырам, которые даже в холодильнике легко впитывают посторонние запахи и меняют свой вкус. Фольга же полностью решает эту проблему. И не будем забывать, что лучше всего запекать продукты в духовке удается также с помощью алюминиевой фольги. Причем если использовать фольгу достаточной крепости, то можно даже избежать необходимости пачкать кастрюли и сковородки: такая фольга прекрасно выдерживает вес приготовленного блюда.

Помимо барьерных свойств привлекательность использования алюминиевой фольги как упаковочного материала обусловлена значительными сбережениями ресурсов за счет экономии при транспортировке продуктов. Так, замена компанией Kraft Food стеклянных бутылок при розливе на «устойчивый» пакет (doy-pack) из фольгированной пленки позволяет транспортировать почти вдвое больше упаковок в том же объеме транспортного средства, так как вес пакетов составляет всего 6,1% от веса самого груза.

Важнейшая сфера применения упаковки из алюминиевой фольги – лекарственные средства. После производства они не должны подвергаться никакому внешнему воздействию на протяжении длительного времени, зачастую исчисляемого годами, иначе это может изменить их свойства. Алюминиевая упаковка применяется для всех видов лекарственных средств: таблеток, капсул, кремов и мазей, жидкостей, порошков и пудр. Она гарантированно защищает их от попадания света, влаги, кислорода и других газов, а также микроорганизмов и бактерий.

Nespresso

Кофе в алюминиевых капсулах в 1976 году придумал Эрик Фавре, сотрудник компании Nestle. В отличие от кофе в традиционных пакетах, который начинает терять свой аромат после его вскрытия, капсулы лишены этого недостатка, поскольку рассчитаны на одну порцию напитка.
К слову, виноделы, отличающиеся известным консерватизмом, для закупоривания своих бутылок все чаще используют пробки, изготовленные из алюминия. Такой пробкой закупоривали английский виски еще в 1926 году, но применить новшество к винным бутылкам долго не решались. Позже тесты выявили, что примерно в каждой двадцатой бутылке классическая пробка, так или иначе, портит винный букет. Алюминиевая же отлично перекрывает доступ кислорода, а значит, «старит» вино так же, как и традиционная.

Пробка джина Tanqueray No. Ten, выполненная из алюминиевого сплава 8011
Алюминиевая банка
Алюминиевая банка – самая экологичная и самая перерабатываемая упаковка в мире. Напиток в такой банке сохраняет свои вкусовые качества и надежно защищен от вредного воздействия окружающей среды, да и сама банка не ржавеет и не портится. Больше половины алюминиевых банок отправляется на вторичную переработку. В некоторых странах их доля гораздо выше, например, в Германии она составляет 95%.

В среднем на то, чтобы произвести одну алюминиевую банку, наполнить ее, доставить в магазин, продать потребителю, собрать после использования и переработать в новую, уходит всего 60 дней. И этот процесс повторяется бесконечно.

Сама по себе алюминиевая банка дороже стеклянной, но использование ее в производстве на 3,5% дешевле использования стеклянной бутылки. Например, при транспортировке на большие расстояния алюминиевая банка обеспечивает выигрыш в цене – она ведь намного легче и не бьется. Современные банки для напитков емкостью 0,33 л весят примерно 25 г. При этом толщина их стенки составляет не более 0,08 мм.

Банка может перерабатываться неограниченное количество раз без снижения качества вновь произведенных банок. Благодаря переработке значительно снижается количество потребляемой энергии, а значит, и количество выбросов CO2 в атмосферу. Так, создание новых банок требует на 95% меньше энергии, чем при их изготовлении в первый раз, начиная с производства алюминия.

180 млрд

алюминиевых банок для напитков производится в мире ежегодно
Coca-Cola и Pepsi перешли на алюминиевые банки в 1967 году
Напитки в алюминиевых банках не теряют вкусовые качества после производства и надежно защищены от вредного воздействия окружающей среды. Они обеспечивают 100%-ную защиту напитка от кислорода, света, влаги и других внешних воздействий.

Впервые напитки в алюминиевой банке появились на рынке в 1958 году, когда одновременно две компании выпустили пиво, разлитое в алюминиевые банки. Одна из них – Kaiser Aluminium. В начале 1950-х годов компания адаптировала существовавший тогда процесс изготовления жестяных банок для напитков под алюминий. Другая – Adolph Coors Co., объединившаяся в 1954 году с Beatrice Foods Co. для создания совместной компании Aluminum International, Inc. по производству алюминиевых банок для напитков. Обе компании до сих пор оспаривают первенство в вопросе первооткрывателей данного вида упаковки. Coca-Cola и Pepsi перешли на алюминиевые банки в 1967 году.

Изначально для того, чтобы открыть алюминиевую банку, нужно было тянуть за кольцо, которое полностью снимало с нее верхнюю часть. Стационарное кольцо, которое оставалось на банке после ее открытия, было изобретено лишь в 1975 году.

Как же производят алюминиевую банку? Материалом для нее является алюминиевый сплав с добавлением 1% магния, 1% марганца, 0,4% железа, 0,2% кремния и 0,15% меди.

Сначала из алюминиевого листа с помощью пресса выбиваются заготовки. Пресс одновременно выбивает из листа металла диск диаметром около 14 см и загибает его края в виде чаши. Затем эти края вытягиваются под высоким давлением – и получается корпус банки. Банки погружаются сначала в 60-градусную соляную кислоту, а потом – в воду. Кислота удаляет с поверхности банки тонкий слой металла, что придает ей характерный блеск. На дно банки наносят тонкий слой лака, чтобы она лучше скользила по конвейеру и в торговых автоматах.

Затем на банку наносят изображение, которое также закрепляют слоем лака. С внутренней стороны банка тоже лакируется – на сей раз безопасным пищевым лаком на водной основе.

После этого формируется горловина банки шириной примерно в 5 см – алюминий на этом этапе производства по тонкости может сравниться с бумагой. Крышки производятся отдельно и завариваются на горлышке уже после наполнения банки.

В разных странах классическим считается разный объем алюминиевых банок

330 мл

Россия, Европа и Индия

335 мл

США

375 мл

Австралия
Современные производители постоянно совершенствуют алюминиевую банку. Например, создана конструкция банки с двухслойной стенкой: перед употреблением напитка верхний слой удаляется, что делает банку гигиеничной. Существуют банки с закрываемой крышкой для возможности частичного потребления ее содержимого и последующего хранения.

А в Японии освоено изготовление алюминиевых бутылок с резьбовой пробкой. Это позволяет придать упаковке привычный для напитков вид, окрасив ее под фарфор, глину или тонированное стекло. Созданы даже «умные» банки, у которых между алюминиевым и синтетическим слоями стенки содержатся химические составы, в которых при нажатии проходят эндотермические или экзотермические реакции и, соответственно, охлаждение или разогрев напитка.

Мировые производственные мощности по выпуску банок составляют свыше 250 млрд штук в год. Из них более 40% приходится на США, на втором месте стоит Япония, далее – Бразилия и Китай.

Больше половины алюминиевых банок в мире отправляется на вторичную переработку. Только представьте: каждую минуту в мире, в среднем, проходят рециркуляцию больше 113 тыс. банок. Подсчитано, что утилизация одной алюминиевой банки может экономить энергию, достаточную для того, чтобы держать 100-ваттную лампу включенной в течение почти четырех часов. В результате энергия, сохраненная за год с переработки алюминиевых банок, эквивалентна 20 млн баррелей нефти или 12 млрд киловатт-часов электроэнергии.

В статье использованы фотоматериалы © Shutterstock и © Rusal.

Читайте также
Применение алюминия в других сферах