CN114517266B

CN114517266B - 铝钛箔

Info

Publication number: CN114517266B
Application number: CN202210101206.8A
Authority: CN
Inventors: 颜林伟; 金汉卿; 鄢如鹏
Original assignee: Suntown Technology Group Co Ltd
Current assignee: Suntown Technology Group Co Ltd
Priority date: 2022-01-27
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2023-05-16
Anticipated expiration: 2042-01-27
Also published as: CN114517266A

Abstract

本申请涉及一种铝钛箔，具体涉及一种具有良好的抑菌性能的铝钛箔。铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.03％、Ti：0.05～0.10％，余量为Al和杂质。本申请实施例提供的铝钛箔通过缩小Fe、Si、Cu的重量百分比控制范围，提高Ti重量百分比，可以提升铝钛箔抑菌性能使得铝钛箔在包装食品或药品时，可以起到良好的抑菌作用。

Description

铝钛箔

技术领域

本申请涉及包装领域，具体涉及一种铝钛箔。

背景技术

目前，随着人类对健康的关注和环保意识的增强，包装材料向着更安全和无污染的方向发展。然而，目前的包装材料通常不具有抑菌功能，容易使得细菌侵入食品或药品，造成食品和药品变质，滋生细菌，威胁人们的健康。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种铝钛箔，该铝钛箔具有良好的抑菌性能。

本申请的实施例提供一种铝钛箔，其化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.03％、Ti：0.05～0.10％，余量为Al和杂质。

本申请实施例提供的铝钛箔通过缩小Fe、Si、Cu的重量百分比范围，同时提高Ti的重量百分比，达到提升铝箔抑菌性能的效果。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中Fe与Si的重量百分比满足：Fe/Si≥3。

Fe和Si作为铝钛箔的主要元素对铝钛箔性能起着决定性作用。铝钛箔的强度会随着Fe含量的增加而增大，而Si对铝钛箔的直接影响较小，除少部分固溶外，一般与Fe结合以Al-Fe-Si第二相的形式析出，从而对铝钛箔性能产生影响。因此通过控制Fe和Si的重量百分比，有利于提高铝钛箔的力学性能。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中Fe与Si的重量百分比满足：3≤Fe/Si≤5。

铝钛箔强度会随着Fe含量的增加而增大，Fe含量低于0.1％时强度提高不明显，过高时会增加过饱和固溶Fe的含量，增大加工硬化性，降低铝钛箔的使用性能，因此通过控制Fe和Si的重量百分比在适当的范围内，有利于提高铝钛箔的力学性能。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.02～0.03％、Ti：0.05～0.10％，余量为Al和杂质。

Cu的重量百分比会影响铝钛箔的抗拉强度(Rm)和伸长率(A)，因此通过缩小铝钛箔合金中Cu的重量百分比在适当范围内将提升铝钛箔的力学性能，使铝钛箔在使用过程中不易破裂。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.02％、Ti：0.05～0.10％，余量为Al和杂质。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.02％、Ti：0.06～0.10％，余量为Al和杂质。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.02～0.03％、Ti：0.07～0.09％，余量为Al和杂质。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.03％、Ti：0.06～0.10％，余量为Al和杂质。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.03％、Ti：0.07～0.09％，余量为Al和杂质。

Ti具有抑菌的作用，提升铝钛箔中Ti的重量百分比有助于提升铝钛箔的抑菌性能，抑制细菌在食品或药品中滋生，提高铝钛箔的保鲜性能。本申请中通过适当提高Ti的重量百分比提高铝钛箔产品的抑菌性能。

在本申请的一些实施例中，铝钛箔中化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.02～0.03％、Ti：0.06～0.08％，所述杂质中，Cd≤0.01％、As≤0.01％。

通过控制铝钛箔中有害元素Cd、AS的含量，使其满足铝钛箔包装食品的安全要求。

本申请具有的有益效果如下：

本申请通过控制铝钛箔的组分，缩小Fe、Si、Cu的重量百分比范围至：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.03％，提高Ti的重量百分比为0.05～0.10％，在提升铝钛箔抑菌性能的同时，增加该产品的力学性能稳定性。

附图说明

图1是本申请一实施例方式中铝钛箔的生产方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

当某参数大于、等于或小于某一端点值时，应该理解为端点值允许存在±10％的公差，比如，A比B大于10，应该理解为包括A比B大于9的情况，也包括A比B大于11的情况。

符号“-”、“～”应理解为包含其端点值，比如重量百分比为A～B％，应理解为大于或等于A％，且小于或等于B％。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本申请的实施例提供一种铝钛箔的制备方法包括：

S1、铸轧成分调整

装料：将固体料装入熔炼炉，固体料包括铝锭和废铝；

熔融：升温至710-750℃后固体料熔化为高温熔融液；

调整成分：根据铝钛箔成分计算加入铝硅合金、铁剂、铝钛合金、铜剂，通过加入铝硅合金、铁剂、铝钛合金、铜剂实现高温熔融液成分调整；铝钛箔成分范围按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.03％、Ti：0.05～0.10％，余量为Al和杂质；

取样检测：搅拌、扒渣后取样，得到调整成分后的高温熔溶液的样品，使用直读光谱仪检测样品化学成分，确认铝钛液(也即高温熔溶液)成分是否符合成分标准；

制备铝钛卷：将熔炼炉内符合成分标准的铝钛液倒入保温炉，倒炉前确认炉内铝钛液温740-755℃范围内，再经过精炼、除气扒渣、过滤、铸轧成型工序生产出成品厚度为6.5-7.0mm的铝钛卷；

S2、冷轧开坯：将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4±0.2mm；

S3、第一次退火：循环空气加热厚度为2.4±0.2mm的铝钛卷至540-570℃并保温2-4h，对保温后的铝钛卷风冷至室温；其中铝钛卷的升温速率随铝钛卷与炉膛内温差的增大，而逐渐减小，即升温速率随温度升高逐渐减低；

S4、冷轧中间道次：将第一次退火完成后的铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至0.55±0.05mm；

S5、第二次退火：循环空气加热厚度为0.55±0.05mm的铝钛卷至280-340℃并保温1.5-3.5h，对保温后的铝钛卷风冷至室温；

S6、冷轧成品道次：将第二次退火完成后的铝钛卷经过一个道次轧制，轧制厚度至0.24±0.02mm；

S7、精整切边：将冷轧成品道次完成后的铝钛卷送入重卷设备下进行剪切，生产需要宽度的铝钛卷；

S8、粗、中轧：将精整切边后的铝钛卷经过三个道次轧制，轧制厚度至0.015-0.025mm；

S9、合卷：将中轧完成后的两张铝钛卷在合卷设备上进行合卷，合卷过程中在两张铝钛卷相接触的一面涂覆润滑油；

S10、精轧：将合卷后的两张铝钛卷经过一个道次轧制，轧制成两张厚度为0.006-0.012mm铝钛箔卷；

S11、分切：将铝钛箔卷送入分切机，通过分切机分切成所需规格型号的铝钛箔卷；

S12、第三次退火：将分切完成后的铝钛箔卷进行成品退火，循环空气加热铝钛箔至190-220℃并保温35-50h，对铝钛箔风冷至室温。

在步骤S1中，取样检测结果显示成分不符合标准时，再次根据铝钛箔成分配料计算加入铝硅合金、铁剂、铝钛合金、铜剂，通过加入铝硅合金、铁剂、铝钛合金、铜剂实现铝钛箔成分调整。

下面将结合附图，对本申请的一些实施例做出说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以下通过具体实施例和对比例对本申请作详细说明。

力学性能测试：

从铸轧板坯到经轧制加工成成品的铝钛箔，抗拉强度(Rm)和伸长率(A)是铝钛箔用合金材料最主要的两个力学性能指标。根据GB/T228.1-2010《室温条件下金属材料拉伸试验方法要求》将所需坯料加工成标准样进行拉伸试验，试验长度L＝150mm，标距长度为L₀＝50mm，宽度b₀＝12.5±0.05mm，平行长度Lc＝60mm，头部宽度b＝20mm。采用DNS50电子万能试验机进行行管拉伸试验，最大试验力50KN，拉伸速率为8mm/min，位移速度精度优于±0.5％。每种试样取3组平行样，抗拉强度和伸长率结果取平均值。

抗菌性能测试：

以大肠杆菌作为模型微生物，用(德国艾本德公司Eppendorf AG 22331Hamburg)分光光度计在560nm波长处，测不同试样的OD值来表征铝钛箔的抑菌性能。OD值为吸光度，微生物浓度越高，OD值越高，证明其抗菌性越差。

实施例1：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：1.1％、Si：0.3％、Cu：0.03％、Ti：0.10％，余量为Al和杂质。

将固体料装入熔炼炉升温至720℃左右后，固体料熔化为高温熔融液。

根据固体料成分和铝钛箔的成分计算加入高温熔融液铝硅合金、铁剂、铝钛合金、铜剂，通加入铝硅合金、铁剂、铝钛合金、铜剂实现高温熔融液成分调整。

将熔炼炉内符合成分标准的铝钛液(也即高温熔溶液)倒入保温炉，倒炉前确认炉内铝钛液温740-755℃范围内。保温炉提供的铝钛液经过精炼、除气扒渣、过滤、铸轧成型工序生产出成品厚度为6.8mm的铝钛卷。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

第一次退火：循环空气加热厚度为2.4mm的铝钛卷至540℃并保温2h，对保温后的铝钛卷风冷至室温；其中铝钛卷的升温速率随铝钛卷与炉膛内温差的增大，而逐渐减小，即升温速率随温度升高是逐渐减低的。

冷轧中间道次：将第一次退火完成后的铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至0.55mm。

第二次退火：循环空气加热厚度为0.55mm的铝钛卷至280℃并保温1.5h，对保温后的铝钛卷风冷至室温。

冷轧成品道次：将第二次退火完成后的铝钛卷经过一个道次轧制，轧制厚度至0.24mm。

精整切边：将冷轧成品道次完成后的铝钛卷送入重卷设备下进行剪切，生产需要宽度的铝钛卷。

粗、中轧：将精整切边后的铝钛卷经过三个道次轧制，轧制厚度至0.019mm。

合卷：将中轧完成后的两张铝钛卷在合卷设备上进行合卷，合卷过程中在两张铝钛卷相接触的一面涂覆润滑油。

精轧：将合卷后的两张铝钛卷经过一个道次轧制，轧制成两张厚度为0.009mm铝钛箔卷。

分切：将铝钛箔卷送入分切机，通过分切机分切成所需规格型号的铝钛箔卷；

第三次退火：将分切完成后的铝钛箔卷进行成品退火，循环空气加热铝钛箔至190℃并保温35h，对铝钛箔风冷至室温。

实施例2：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe/Si≥3。具体地，其化学组分按重量百分比为：Fe：1.1％、Si：0.2％、Cu：0.01％、Ti：0.05％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

第一次退火：循环空气加热厚度为2.4mm的铝钛卷至540℃并保温2.5h，对保温后的铝钛卷风冷至室温；其中铝钛卷的升温速率随铝钛卷与炉膛内温差的增大，而逐渐减小，即升温速率随温度升高是逐渐减低的。

第二次退火：循环空气加热厚度为0.55mm的铝钛卷至280℃并保温2h，对保温后的铝钛卷风冷至室温。

分切：将铝钛箔卷送入分切机，通过分切机分切成所需规格型号的铝钛箔卷。

第三次退火：将分切完成后的铝钛箔卷进行成品退火，循环空气加热铝钛箔至190℃并保温40h，对铝钛箔风冷至室温。

实施例3：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：3≤Fe/Si≤5，具体地，其化学组分按重量百分比为：Fe：1.0％、Si：0.3％、Cu：0.03％、Ti：0.10％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

第一次退火：循环空气加热厚度为2.4mm的铝钛卷至540℃并保温3h，对保温后的铝钛卷风冷至室温；其中铝钛卷的升温速率随铝钛卷与炉膛内温差的增大，而逐渐减小，即升温速率随温度升高是逐渐减低的。

第二次退火：循环空气加热厚度为0.55mm的铝钛卷至280℃并保温2.5h，对保温后的铝钛卷风冷至室温。

实施例4：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：0.9％、Si：0.2％、Cu：0.02％、Ti：0.08％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

第一次退火：循环空气加热厚度为2.4mm的铝钛卷至540℃并保温3.5h，对保温后的铝钛卷风冷至室温；其中铝钛卷的升温速率随铝钛卷与炉膛内温差的增大，而逐渐减小，即升温速率随温度升高是逐渐减低的。

第二次退火：循环空气加热厚度为0.55mm的铝钛卷至280℃并保温3.0h，对保温后的铝钛卷风冷至室温。

粗、中轧：将精整切边后的铝钛卷经过三个道次轧制，轧制厚度至0.019mm；

第三次退火：将分切完成后的铝钛箔卷进行成品退火，循环空气加热铝钛箔至190℃并保温45h，对铝钛箔风冷至室温。

实施例5：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：0.8％、Si：0.3％、Cu：0.01％、Ti：0.07％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

第一次退火：循环空气加热厚度为2.4mm的铝钛卷至540℃并保温4h，对保温后的铝钛卷风冷至室温；其中铝钛卷的升温速率随铝钛卷与炉膛内温差的增大，而逐渐减小，即升温速率随温度升高是逐渐减低的。

第二次退火：循环空气加热厚度为0.55mm的铝钛卷至280℃并保温3.5h，对保温后的铝钛卷风冷至室温。

实施例6：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：0.7％、Si：0.3％、Cu：0.01％、Ti：0.06％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

第三次退火：将分切完成后的铝钛箔卷进行成品退火，循环空气加热铝钛箔至190℃并保温50h，对铝钛箔风冷至室温。

实施例7：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：1.1％、Si：0.3％、Cu：0.02％、Ti：0.09％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

实施例8：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：0.7％、Si：0.2％、Cu：0.03％、Ti：0.08％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

实施例9：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：0.8％、Si：0.2％、Cu：0.03％、Ti：0.07％，余量为Al和杂质。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

实施例10：根据如下步骤制备铝钛箔：

确定铝钛箔的成分按重量百分比为：Fe：0.9％、Si：0.3％、Cu：0.02％、Ti：0.06％，所述杂质中，Cd：0.01％、As：0.01％。

将铝钛卷经过两个道次轧制，轧制厚度至2.4mm。

对比例：普通双零铝箔，其生产工艺同实施例1，其化学组分按重量百分比为：Fe：1.3％、Si：0.05％、Cu：0.05％、Ti：0.02％，余量为Al和杂质。取10个不同批次，进行性能测试。

对以上铝钛箔进行性能测试，其具体测试结果如表1所示：

表1：

由表1测试结果可知，实施例1-10所得铝钛箔产品具有优异的抑菌性能，抑菌效果随铝钛箔中的重量百分比的提高而增高。实施例1-10所得铝钛箔产品力学性能优异，具有良好的抗拉强度和伸长率。在铝钛箔生产制造行业，铝钛箔产品的抗拉强度≥75Rm/MPa，即为抗拉强度满足使用需要，抗拉强度较好。

本申请技术方案所得铝钛箔力学性能之抗拉强度较为稳定，抗拉强度波动较小为12Rm/MPa，而对比例普通双零铝箔产品抗拉强度波动较大为33Rm/MPa。抗拉强度波动计算方法最大值与最小值之差。

本申请技术方案所得铝钛箔产品的伸长率有了明显的改进，可以高达4％左右，较对比例普通双零铝箔产品提升率高达100％。

综上所述，本申请实施例提供的铝钛箔化学组分按重量百分比为：Fe：0.7～1.1％、Si：0.2～0.3％、Cu：0.01～0.03％、Ti：0.05～0.10％，余量为Al和杂质时，具有优异的力学性能。这种铝钛箔在包装食品或药品时，可以起到良好的抑菌作用。

另外，本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化，当然，这些依据本申请精神所做的变化，都应包含在本申请所公开的范围。

Claims

1.一种铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.01~0.03%、Ti：0.05~0.10%，余量为Al和杂质；

所述铝钛箔能够满足：拉伸强度≥75MPa和伸长率≥3.2%。

2.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的Fe与Si的重量百分比满足：Fe/Si≥3。

3.如权利要求2所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的中Fe与Si的重量百分比满足：3≤Fe/Si≤5。

4.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.02~0.03%、Ti：0.05~0.10%，余量为Al和杂质。

5.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.01～0.02%、Ti：0.05~0.10%，余量为Al和杂质。

6.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.01～0.02%、Ti：0.06～0.10%，余量为Al和杂质。

7.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.02~0.03%、Ti：0.07～0.09%，余量为Al和杂质。

8.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.01~0.03%、Ti：0.06～0.10%，余量为Al和杂质。

9.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.01~0.03%、Ti：0.07～0.09%，余量为Al和杂质。

10.如权利要求1所述的铝钛箔，其特征在于，所述铝钛箔的化学组分按重量百分比为：Fe：0.9~1.0%、Si：0.2~0.3%、Cu：0.02~0.03%、Ti：0.06～0.08%，所述杂质中，Cd≤0.01 %、As≤0.01%。