CN108118270A - 新型抗菌食用铝箔的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了新型抗菌食用铝箔的制备方法，选用增加了Cu含量的8079A铝合金作为制备新型抗菌食用铝箔的原料，其制备方法包括以下步骤：将铝合金熔融液直接铸轧成厚度为8.0～9.0mm的坯料；再经多道次冷轧，采用四次退火工艺：3.5～5.0mm时的均匀化退火，0.9～1.5mm时的中间退火，0.25～0.4mm时的低温退火，0.006～0.015mm时的成品退火；使铝箔表面到内部均匀弥散析出微细富铜相，从而获得有优异抗菌能力的铝箔。本发明提供的新型抗菌食用铝箔的制备方法能简化生产工艺流程，避免污染；提高生产效率，降低成本；解决了本公司没有生产卷覆膜专门设备的问题。
Description
技术领域
本发明涉及铝箔加工技术领域，特别是涉及新型抗菌食用铝箔的制备方法。
背景技术
现有的应用于空调管道、热交换器，药品包装的抗菌铝箔都是采用在铝箔表面涂布抗菌涂层来达到抗菌的效果。而铝箔中的抗菌涂层在生产及包装过程不可避免地存在被微生物污染的隐患；为了降低被污染的程度，对生产车间的洁净度要求更高，而且抗菌涂料的生产成本较高。通过涂布抗菌涂层来达到抗菌效果对生产设备有较高的要求，而本公司没有生产卷覆膜的专门设备，并且涂布抗菌涂层的抗菌铝箔的生产流程复杂，增加了公司的生产成本。
发明内容
本发明目的在于提供新型抗菌食用铝箔的制备方法，通过采用四次热处理工艺，使铝箔表面到内部均匀弥散析出微细富铜相，从而获得自身带有抗菌能力的铝箔。以解决上述现有技术存在的铝箔表面没有抗菌作用，生产工序繁杂，在生产及包装过程中可能被污染的问题；且克服了本公司没有生产覆膜卷的专用设备的难题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：新型抗菌食用铝箔的制备方法，其具体操作步骤包括：
(1)将铝合金各成分原料加入到熔炼炉中进行熔炼，得到铝合金熔融液；
(2)将铝合金熔融液输入到铸轧机中，铸轧成厚度为8.0～9.0mm的坯料，并冷却至室温；
(3)在铸轧坯料经冷轧机冷轧至厚度为3.5～5.0mm时，进行第一次退火处理；
(4)经第一次退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至厚度为1.6～2.0mm、0.9～1.5mm；
(5)将冷轧至厚度为0.9～1.5mm的铝卷进行第二次退火处理；
(6)经第二次退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至厚度为0.85mm、0.45mm、0.25～0.4mm；
(7)将冷轧至厚度为0.25～0.4mm的铝卷进行第三次退火处理；
(8)经第三次退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至厚度为0.18～0.22mm、0.1～0.16mm、0.05～0.08mm、0.035mm、0.018～0.03mm；
(9)将厚度为0.018～0.03mm的铝箔进行双合轧制至厚度为0.006～0.015mm；
(10)将轧制至成品厚度0.006～0.015mm时的铝箔进行第四次退火处理，制得新型抗菌食用铝箔。
进一步地，步骤(3)中所述的第一次退火处理为均匀化退火，退火温度为520～620℃，保温时间为17～22h。
进一步地，步骤(5)中所述的第二次退火处理为中间退火，该退火工艺分两步进行：
1)在480～550℃的温度下保温6～11h；
2)在380～450℃的温度下保温6～12h。
进一步地，从480～550℃降温至380～450℃所用的时间是1.5～2.5h。
进一步地，步骤(7)中所述的第三次退火处理为低温退火，退火温度为90～170℃，保温时间为6～10h。
进一步地，步骤(10)中所述的第四次退火处理为成品退火，该退火工艺分两步进行：
1)在160～220℃的温度下保温13～18h；
2)在240～300℃的温度下保温4～7h。
进一步地，升温至160～220℃所用的时间是3.5～4.5h；从160～220℃升温至240～300℃所用的时间是3.5～4.5h。
进一步地，步骤(4)中所述分道次依次冷轧至厚度为1.7～1.8mm、1.0～1.2mm。
进一步地，步骤(6)中所述分道次依次冷轧至厚度为0.85mm、0.45mm、0.3～0.4mm。
进一步地，步骤(8)中所述分道次依次冷轧至厚度为0.19～0.21mm、0.12～0.14mm、0.06～0.07mm、0.035mm、0.02～0.025mm。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：
(1)由实施例1～4的试验数据可知，利用本发明提供的新型抗菌食用铝箔的制备方法制备得到的铝箔具有优异的抗菌性，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均在99.0％以上。
(2)由实施例2与对比例1～3的数据可知，本发明提供的新型抗菌食用铝箔的制备方法中，当铝卷被冷轧至4.0mm时的均匀化退火工艺以及0.3mm时的低温退火工艺产生了协同作用，能使铝箔内的微细富铜相的体积百分数显著增加，显著提高铝箔的抗菌性。可见，在特定的铝卷厚度时进行相应的热处理工艺至关重要，会影响成品铝箔中析出的微细富铜相的体积百分数，从而影响到抗菌食用铝箔的抗菌性。其中成品铝箔中析出的微细富铜相的体积百分数越高，抗菌食用铝箔的抗菌性越好。
(3)本发明提供的新型抗菌食用铝箔的制备方法能够简化生产工艺流程，可避免污染；提高生产效率，降低成本；解决了本公司没有生产卷覆膜的专门设备问题。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
实施例1
新型抗菌食用铝箔的制备方法，选用增加了Cu元素含量的8079A铝合金作为制备新型抗菌食用铝箔的原料，各成分的质量百分比为：Si：0.13％，Fe：1.30％，Cu：0.14％，Mn：0.2％，Mg：0.02％，Zn：0.03％，Ti：0.03％，Y：0.07％，余量为Al。其制备方法包括以下步骤：
(1)将铝合金各成分原料加入到熔炼炉中进行熔炼，得到铝合金熔融液；
(2)将铝合金熔融液输入到铸轧机中，铸轧成厚度为8.0mm的坯料，并冷却至室温；
(3)在铸轧坯料经冷轧机冷轧至厚度为3.5mm时，进行均匀化退火处理，退火温度为570℃，保温时间为18h；
(4)经均匀化退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至1.6mm、0.9mm；
(5)将冷轧至厚度为0.9mm的铝卷进行中间退火处理：先在500℃的温度下保温7h；然后用1.5h使温度从500℃降温至400℃，最后在400℃的温度下保温8h；
(6)经中间退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至0.85mm、0.45mm、0.25mm；
(7)将冷轧至厚度为0.25mm的铝卷进行低温退火处理，退火温度为120℃，保温时间为6h；
(8)经低温退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至0.18mm、0.1mm、0.05mm、0.035mm、0.018mm；
(9)将厚度为0.018mm的铝箔进行双合轧制至厚度为0.006mm；
(10)将轧制至成品厚度0.006mm时的铝箔进行成品退火处理，先用3.5h升温至180℃；然后在180℃的温度下保温14h；接着用3.5h从180℃升温至250℃，最后在250℃的温度下保温4h，制得新型抗菌食用铝箔。
实施例2
新型抗菌食用铝箔的制备方法，选用增加了Cu元素含量的8079A铝合金作为制备新型抗菌食用铝箔的原料，各成分的质量百分比为：Si：0.13％，Fe：1.30％，Cu：0.14％，Mn：0.2％，Mg：0.02％，Zn：0.03％，Ti：0.03％，Y：0.07％，余量为Al。其制备方法包括以下步骤：
(1)将铝合金各成分原料加入到熔炼炉中进行熔炼，得到铝合金熔融液；
(2)将铝合金熔融液输入到铸轧机中，铸轧成厚度为8.5mm的坯料，并冷却至室温；
(3)在铸轧坯料经冷轧机冷轧至厚度为4.0mm时，进行均匀化退火处理，退火温度为580℃，保温时间为20h；
(4)经均匀化退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至1.7mm、1.0mm；
(5)将冷轧至厚度为1.0mm的铝卷进行中间退火处理：先在520℃的温度下保温9h；然后用2h使温度从520℃降温至420℃，最后在420℃的温度下保温10h；
(6)经中间退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至0.85mm、0.45mm、0.3mm；
(7)将冷轧至厚度为0.3mm的铝卷进行低温退火处理，退火温度为130℃，保温时间为8h；
(8)经低温退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至0.2mm、0.12mm、0.06mm、0.035mm、0.02mm；
(9)将厚度为0.02mm的铝箔进行双合轧制至厚度为0.01mm；
(10)将轧制至成品厚度0.01mm时的铝箔进行成品退火处理，先用4h升温至200℃；然后在200℃的温度下保温15h；接着用4h从200℃升温至270℃，最后在270℃的温度下保温5h，制得新型抗菌食用铝箔。
实施例3
新型抗菌食用铝箔的制备方法，选用增加了Cu元素含量的8079A铝合金作为制备新型抗菌食用铝箔的原料，各成分的质量百分比为：Si：0.13％，Fe：1.30％，Cu：0.14％，Mn：0.2％，Mg：0.02％，Zn：0.03％，Ti：0.03％，Y：0.07％，余量为Al。其制备方法包括以下步骤：
(1)将铝合金各成分原料加入到熔炼炉中进行熔炼，得到铝合金熔融液；
(2)将铝合金熔融液输入到铸轧机中，铸轧成厚度为9.0mm的坯料，并冷却至室温；
(3)在铸轧坯料经冷轧机冷轧至厚度为5.0mm时，进行均匀化退火处理，退火温度为600℃，保温时间为22h；
(4)经均匀化退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至2.0mm、1.5mm；
(5)将冷轧至厚度为1.5mm的铝卷进行中间退火处理：先在550℃的温度下保温10h；然后用2.5h使温度从550℃降温至450℃，最后在450℃的温度下保温12h；
(6)经中间退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至0.85mm、0.45mm、0.4mm；
(7)将冷轧至厚度为0.4mm的铝卷进行低温退火处理，退火温度为150℃，保温时间为10h；
(8)经低温退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至0.22mm、0.16mm、0.08mm、0.035mm、0.03mm；
(9)将厚度为0.03mm的铝箔进行双合轧制至厚度为0.015mm；
(10)将轧制至成品厚度0.015mm时的铝箔进行成品退火处理，先用4.5h升温至220℃；然后在220℃的温度下保温18h；接着用4.5h从220℃升温至300℃，最后在300℃的温度下保温7h，制得新型抗菌食用铝箔。
实施例4
新型抗菌食用铝箔的制备方法，选用增加了Cu元素含量的8079A铝合金作为制备新型抗菌食用铝箔的原料，各成分的质量百分比为：Si：0.13％，Fe：1.30％，Cu：0.14％，Mn：0.2％，Mg：0.02％，Zn：0.03％，Ti：0.03％，Y：0.07％，余量为Al。其制备方法包括以下步骤：
(1)将铝合金各成分原料加入到熔炼炉中进行熔炼，得到铝合金熔融液；
(2)将铝合金熔融液输入到铸轧机中，铸轧成厚度为8.8mm的坯料，并冷却至室温；
(3)在铸轧坯料经冷轧机冷轧至厚度为4.5mm时，进行均匀化退火处理，退火温度为580℃，保温时间为20h；
(4)经均匀化退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至1.8mm、1.2mm；
(5)将冷轧至厚度为1.2mm的铝卷进行中间退火处理：先在520℃的温度下保温9h；然后用2h使温度从520℃降温至430℃，最后在430℃的温度下保温10h；
(6)经中间退火后的铝卷冷却到室温后，分道次冷轧至0.85mm、0.45mm、0.35mm；
(7)将冷轧至厚度为0.35mm的铝卷进行低温退火处理，退火温度为140℃，保温时间为9h；
(8)经低温退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至0.22mm、0.14mm、0.07mm、0.035mm、0.025mm；
(9)将厚度为0.025mm的铝箔进行双合轧制至厚度为0.012mm；
(10)将轧制至成品厚度0.01mm时的铝箔进行成品退火处理，先用4h升温至210℃；然后在210℃的温度下保温15h；接着用4h从210℃升温至290℃，最后在290℃的温度下保温5h，制得新型抗菌食用铝箔。
对比例1
与实施例2的原料成分及制备方法基本相同，唯有不同的是热处理工艺中缺少了当铝卷被冷轧至4.0mm时的均匀化退火工艺以及0.3mm时的低温退火工艺。
对比例2
与实施例2的原料成分及制备方法基本相同，唯有不同的是热处理工艺中缺少了当铝卷被冷轧至4.0mm时的均匀化退火工艺。
对比例3
与实施例2的原料成分及制备方法基本相同，唯有不同的是热处理工艺中缺少了当铝卷被冷轧至0.3mm时的低温退火工艺。
试验数据：
检测标准：
GB/T 15749-2008定量金相测定方法；
JIS Z2801-2000抗菌加工制品-抗菌性试验方法和抗菌效果。
分别制备实施例1～4及对比例1～3所示的铝箔，经热处理后，按照进行抗菌试验：从制品切取50mm×50mm作为试验片，并将其贴到玻璃片上使其平整铺开，分别测定对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌率(测试条件：35℃，24h)；并分别测量各试样热处理后的微细富铜相的体积百分数，结果如下表：
由上表可知：
(1)由实施例1～4的试验数据可知，利用本发明提供的新型抗菌食用铝箔的制备方法制备得到的铝箔具有优异的抗菌性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌率均在99.0％以上。
(2)由实施例2与对比例1～3的数据可知，本发明提供的新型抗菌食用铝箔的制备方法中，当铝卷被冷轧至4.0mm时的均匀化退火工艺以及0.3mm时的低温退火工艺产生了协同作用，能使铝箔内的微细富铜相的体积百分数显著增加，显著提高铝箔的抗菌性。可见，在特定的铝卷厚度时进行相应的热处理工艺至关重要，会影响成品铝箔中析出的微细富铜相的体积百分数，从而影响到抗菌食用铝箔的抗菌性。其中成品铝箔中析出的微细富铜相的体积百分数越高，抗菌食用铝箔的抗菌性越好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于：选用增加了Cu元素含量的8079A铝合金作为制备新型抗菌食用铝箔的原料，其制备方法包括以下步骤：
(1)将铝合金各成分原料加入到熔炼炉中进行熔炼，得到铝合金熔融液；
(2)将铝合金熔融液输入到铸轧机中，铸轧成厚度为8.0～9.0mm的坯料，并冷却至室温；
(3)在铸轧坯料经冷轧机冷轧至厚度为3.5～5.0mm时，进行第一次退火处理；
(4)经第一次退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至厚度为1.6～2.0mm、0.9～1.5mm；
(5)将冷轧至厚度为0.9～1.5mm的铝卷进行第二次退火处理；
(6)经第二次退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至厚度为0.85mm、0.45mm、0.25～0.4mm；
(7)将冷轧至厚度为0.25～0.4mm的铝卷进行第三次退火处理；
(8)经第三次退火后的铝卷冷却到室温后，分道次依次冷轧至厚度为0.18～0.22mm、0.1～0.16mm、0.05～0.08mm、0.035mm、0.018～0.03mm；
(9)将厚度为0.018～0.03mm的铝箔进行双合轧制至厚度为0.006～0.015mm；
(10)将轧制至成品厚度0.006～0.015mm时的铝箔进行第四次退火处理，制得新型抗菌食用铝箔。
2.如权利要求1所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述第一次退火处理为均匀化退火，退火温度为520～620℃，保温时间为17～22h。
3.如权利要求1所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述第二次退火处理为中间退火，该退火工艺分两步进行：
1)在480～550℃的温度下保温6～11h；
2)在380～450℃的温度下保温6～12h。
4.如权利要求3所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，从480～550℃降温至380～450℃所用的时间是1.5～2.5h。
5.如权利要求1所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，步骤(7)中所述第三次退火处理为低温退火，退火温度为90～170℃，保温时间为6～10h。
6.如权利要求1所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，步骤(10)中所述第四次退火处理为成品退火，该退火工艺分两步进行：
1)在160～220℃的温度下保温13～18h；
2)在240～300℃的温度下保温4～7h。
7.如权利要求6所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，升温至160～220℃所用的时间是3.5～4.5h；从160～220℃升温至240～300℃所用的时间是3.5～4.5h。
8.如权利要求1所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述分道次依次冷轧至厚度为1.7～1.8mm、1.0～1.2mm。
9.如权利要求1所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述分道次依次冷轧至厚度为0.85mm、0.45mm、0.3～0.4mm。
10.如权利要求1所述的新型抗菌食用铝箔的制备方法，其特征在于，步骤(8)中所述分道次依次冷轧至厚度为0.19～0.21mm、0.12～0.14mm、0.06～0.07mm、0.035mm、0.02～0.025mm。
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