CH708616B1 - Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumfolie und nach diesem Verfahren hergestellte Aluminiumfolie. - Google Patents

Abstract

Die Aluminiumfolie (1) umfasst zwei Glanzseiten (3, 5). Bei der Herstellung durch mehrfaches Walzen von Aluminium wird das Folienband beim letzten Walzschritt nur einfach gewalzt. Die beiden Glanzseiten (3, 5) haben gute Antihaft- und Reflexionseigenschaften für Licht- und Wärmestrahlung.

Description

[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumfolie und eine Aluminiumfolie gemäss den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3.

[0002] Aluminiumfolien, meist auch kurz Alufolien genannt, sind gas- und luftdicht und werden deshalb verbreitet zur Verpackung von Lebensmitteln verwendet. Aluminiumfolien werden durch Walzen des Ausgangsmaterials Aluminium hergestellt und haben eine Stärke von typischerweise 0.004 mm bis 0.02 mm. In der Regel wird als Ausgangsmaterial Reinaluminium mit einem Aluminiumgehalt von 99% bis 99,9% verwendet. Bei der Herstellung von Aluminiumfolien werden sogenannte Vorwalzbänder, die typischerweise eine Dicke von 0.6 mm bis 1.5 mm haben, in mehreren Schritten kaltgewalzt. Beim Walzen verfestigt sich das Aluminium, wobei die Folie hart und spröde wird. Durch eine anschliessende Wärmebehandlung erhält die Folie die gewünschte Weichheit und Flexibilität. Zumindest beim letzten Walzschritt wird herkömmlich zweilagig gewalzt, wobei zwei Bänder aneinander anliegend gewalzt werden. Dies hat zur Folge, dass die äusseren Oberflächen der Bänder, welche beim Walzen mit den geschliffenen bzw. polierten Walzenoberflächen in Berührung kommen, glatt und entsprechend glänzend sind. Die inneren Oberflächen der Bänder, welche beim Walzen aneinander anliegen, sind hingegen aufgeraut und erscheinen deshalb matt. Solche matten Oberflächen umfassen eine Vielzahl mikroskopischer Poren bzw. Strukturen, die regellos über die gesamte Oberfläche verteilt angeordnet sind. Tiefen und/oder Durchmesser solcher Poren können beispielsweise in der Grössenordnung von etwa einem Zehntel bis etwa einem Viertel der Foliendicke liegen und schwächen die Reissfestigkeit der Folien. Die Beschaffenheit der Folienoberfläche ist mitbestimmend für verschiedene weitere Eigenschaften der Folie. Insbesondere können erwünschte Nutzeigenschaften wie geringe Benetzbarkeit, Antihaft-Wirkung für Speisen, Reissfestigkeit, Reflexion von Wärme- und/oder Lichtstrahlung durch die Beschaffenheit der Folienoberfläche beeinflusst werden. Glatte Oberflächen haben bessere Antihafteigenschaften als Oberflächen mit einer grösseren Rauigkeit. Im Bereich glatter Oberflächen ist die Dichte einer Folie höher als bei rauen bzw. unebenen Oberflächen. Die Reissfestigkeit einer Folie ist höher, wenn deren Oberfläche glatt ist. Verdichtete glatte bzw. plane Glanzoberflächen reflektieren Licht- und Wärmestrahlung besser als diffus streuende matte Oberflächen.

[0003] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aluminiumfolie für den Haushalts- und Gastrobereich mit verbesserten Nutzeigenschaften sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumfolie und durch eine Aluminiumfolie gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 3.

[0004] Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen <tb>Fig. 1<SEP>einen vergrössert dargestellten Querschnitt einer herkömmlichen Aluminiumfolie, <tb>Fig. 2<SEP>einen vergrössert dargestellten Querschnitt einer Aluminiumfolie mit zwei Glanzseiten, <tb>Fig. 3<SEP>einen vergrössert dargestellten Querschnitt einer Aluminiumfolie mit Prägungen.

[0005] Bei der Herstellung herkömmlicher Aluminiumfolien 1 werden beim letzten Walzvorgang jeweils zwei aneinander anliegende Folien gemeinsam bzw. gedoppelt durch ein Walzenpaar geführt. Der Abstand bzw. Spalt zwischen den Oberflächen der beiden parallel zueinander ausgerichteten Stahlwalzen ist so bemessen, dass jede der beiden Folien durch den Walzprozess auf die gewünschte Folienstärke A1 gewalzt bzw. kaltverformt wird. Bei Aluminiumfolien 1, wie sie in Haushalten oder im Gastrobereich verwendet werden, liegt die Folienstärke A1 typischerweise im Bereich von 0.004 mm bis 0.02 mm. Es ist bekannt, beim Walzen von Folien ein Walzöl als Kühlschmiermittel zu verwenden. Solche Walzöle verringern Reibungskräfte zwischen den Folien und den angrenzenden Walzenoberflächen sowie beim letzten Walzvorgang auch zwischen den beiden Folien. Zusätzlich führt das Walzöl durch den Walzvorgang entstehende Wärme ab. Weitere Verfahrensschritte wie das Weichglühen vor und/oder nach dem Walzen sowie das Reinigen bzw. Entfetten von gewalzten Folien durch nachträgliches Glühen oder mittels Reinigungsbädern sind ebenfalls bekannt.

[0006] Fig. 1 zeigt vergrössert einen Querschnitt einer herkömmlich hergestellten Aluminiumfolie 1. Sie umfasst eine erste Oberfläche 3, die durch den direkten Kontakt mit der Oberfläche einer der beiden Walzen (nicht dargestellt) beim letzten Walzvorgang sehr glatt ausgebildet ist. Diese glatte erste Oberfläche 3 wird auch als Glanzseite bezeichnet. Die zweite Oberfläche 5 der herkömmlich hergestellten Aluminiumfolie 1 ist matt und hat eine grössere Oberflächenrauigkeit bzw. einen kleineren Glanzfaktor als die erste Oberfläche 3. Bei der letzten Walzung liegen jeweils zwei Folienbänder aneinander an. Dadurch entstehen an den sich berührenden zweiten Oberflächen 5 Poren 7, wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Solche Poren 7 bzw. allgemein vertiefte und gegebenenfalls erhöhte Strukturen sind über die gesamte zweite Oberfläche 5 verteilt ausgebildet und lassen diese matt erscheinen. Die Poren 7 können eine relative Tiefe A2 aufweisen, die z.B. bis zu einem Viertel der Folienstärke A1 beträgt. Die Abmessungen von Poren 7, also beispielsweise deren Tiefe A2 orthogonal zur Folienoberfläche 5 oder deren Öffnungsweite A2 ́ in Richtung der Folienoberfläche 5 sind klein im Vergleich zur Folienstärke A1. Solche Poren 7 wirken sich negativ aus auf die Reissfestigkeit bzw. mechanische Stabilität von herkömmlich gefertigten Aluminiumfolien 1. Fig. 2 zeigt vergrössert einen Querschnitt einer erfindungsgemäss hergestellten Aluminiumfolie 1. Der letzte Walzvorgang wird einschichtig ausgeführt. Bei diesem Prozessschritt sind sowohl die erste Oberfläche 3 als auch die zweite Oberfläche 5 in Kontakt mit je einer der Walzenoberflächen. Dies bewirkt, dass nicht nur die erste Oberfläche 3, sondern auch die zweite Oberfläche 5 der Aluminiumfolie 1 glatt bzw. als Glanzseite ohne Poren 7 bzw. mit minimaler Porosität ausgebildet ist. Der Glanzgrad der beiden Oberflächen ist zumindest näherungsweise gleich gross. Der kleinere Wert ist höchstens 10% kleiner als der grössere Wert. Als Glanzgrad wird der Quotient aus dem gerichtet reflektierten und dem diffus reflektierten Anteil eines auf die jeweilige Oberfläche 3 bzw. 5 fallenden Lichtstroms bezeichnet. Auf diese Weise hergestellte Aluminiumfolien 1 sind reissfester bzw. mechanisch stabiler als herkömmliche Aluminiumfolien 1 mit gleicher Folienstärke A1. Da die Benetzbarkeit von glatten Folienoberflächen weniger gross ist als jene von matten Folienoberflächen 5, welche Poren 7 bzw. andere Mikrostrukturen aufweisen, sind Aluminiumfolien 1 mit zwei Glanzseiten hervorragend geeignet zur Abdeckung und zum Schutz von Lebensmitteln. Die Benetzbarkeit einer Oberfläche 3, 5 wird jeweils in Bezug auf ein bestimmtes flüssiges Medium wie z.B. Wasser oder Speiseöl durch den Kontaktwinkel zwischen der Oberfläche 3, 5 und der Tangentialebene der angrenzenden Flüssigkeitsoberfläche festgelegt. Aufgrund der guten Antihafteigenschaften der Aluminiumfolie 1 bleiben Stoffe, die mit einer der beiden Oberflächen 3, 5 in Kontakt gelangen, kaum an der Aluminiumfolie 1 haften. Somit finden auch Bakterien oder andere unerwünschte Keime weniger Gelegenheit, sich anzulagern. Die erfindungsgemässe Aluminiumfolie 1 mit zwei glatten Oberflächen 3, 5 ist aus hygienischer Sicht besonders geeignet für den Schutz von Lebensmitteln. Im Weiteren hat die erfindungsgemässe Aluminiumfolie 1 unabhängig von ihrer Orientierung immer gute Reflexionseigenschaften für Licht- und Wärmestrahlung. Aluminiumfolien 1 können bei der Herstellung optional weiter bearbeitet werden. Insbesondere können solche Aluminiumfolien 1 durch Prägungen 9 dreidimensional strukturiert werden. Solche Prägungen 9 können beispielsweise grossflächig angeordnete, linienartige Wabenmuster sein. Solche Prägungen 9 können Eigenschaften wie Biegesteifigkeit und/oder Haptik der Aluminiumfolie 1 beeinflussen. Prägungen 9 können auch nur in Teilbereichen des Folienbandes aufgebracht werden, beispielsweise entlang eines oder beider Folienränder. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer solchen Aluminiumfolie 1 im Bereich einer Prägung 9. Die Abmessungen bzw. mindestens eine Abmessung einer solchen Prägung 9, beispielsweise die Prägungstiefe A3 und/oder die Prägungsweite A4, können individuell vorgegeben werden. Mindestens eine dieser Abmessungen ist aber wesentlich grösser als die Folienstärke A1, beispielsweise mindestens das Zehnfache der Folienstärke A1. Die Folienstärke A1 ́ im Bereich von Prägungen 9 ist zumindest näherungsweise gleich gross bzw. nicht kleiner als 90% der Folienstärke A1 ausserhalb der Prägungen 9. In Analogie dazu ist auch der Wert der Benetzbarkeit der beiden Oberflächen 3, 5 zumindest in Bereichen ohne zusätzliche Strukturierung näherungsweise bzw. innerhalb einer Toleranzgrenze von 10% gleich gross.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumfolie (1), wobei ein Folienband aus Aluminium mehrfach kaltgewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienband beim letzten Walzvorgang einlagig zu einer Aluminiumfolie (1) mit einer Folienstärke A1 zwischen 0,001 mm und 0.02 mm gewalzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumfolie (1) oder Teilbereiche der Aluminiumfolie (1) durch Prägen dreidimensional strukturiert werden, wobei die Folienstärke A1 ́ in strukturierten Bereichen mindestens 90% der Folienstärke A1 in unstrukturierten Bereichen beträgt.

3. Aluminiumfolie (1), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienstärke A1 im Bereich zwischen 0.001 mm und 0.02 mm liegt, und dass beide Folienoberflächen (3, 5) als Glanzseiten ausgebildet sind.

4. Aluminiumfolie (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Werte des Glanzgrades der ersten Oberfläche (3) und des Glanzgrades der zweiten Oberfläche (5) zumindest ausserhalb von Prägungen (9) höchstens um 10% des grösseren dieser Werte unterscheiden.

5. Aluminiumfolie (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Werte der Benetzbarkeit der ersten Oberfläche (3) und der zweiten Oberfläche (5) zumindest ausserhalb von Prägungen (9) höchstens um 10% des grösseren dieser Werte unterscheiden.