CN115233044B - 一种高延伸高达因ptp药用铝箔的生产工艺 - Google Patents

一种高延伸高达因ptp药用铝箔的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高延伸高达因PTP药用铝箔，由以下重量百分比的组分组成：0.03～0.10％的Si；0.8～1.3％的Fe；0.005～0.025％的Ti；0.001～0.01％的Cu；0.001～0.01％的Mn；≥98％的Al；其他不可避免元素的单种重量含量小于0.05％，其他不可避免元素的总含量不大于0.15％。并公开了其生产工艺，包括以下步骤：先将原料熔铸，然后进行热轧、冷轧等连续轧制得到坯料，坯料经箔轧后得到铝箔成品，本发明生产制备出的PTP药用铝箔产品同时具备高延伸率、高达因值和良好的热封强度的优点，可满足出口级PTP药用铝箔的要求，对进军国外市场具有重要意义。

Description

一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺
技术领域
本发明属于有色金属加工技术领域，涉及铝箔的制备工艺，特别涉及一种8079合金 PTP药用铝箔的生产工艺。
背景技术
PTP药用铝箔主要由铝箔/PVC两层物质或者尼龙/AL/PVC上层物质在高温下与热封胶复合组成的一种用于包装药品的封装材料。PTP药用铝箔的主要作用是保护药品免受氧气、气味和光线的影响，另外，还作为印刷的载体，药品信息直接印刷在铝箔表面。因此，包装内的药品可以在无需冷藏的情况下储存。我国老龄化程度加快，医疗水平及体系不断健全发展，居民支付能力增强，监控需求逐步得到释放，中国已成为全球药品消费增速最快的地区之一。老龄群体是医药产品的主要消费群体之一，人口老龄化将大大促进医药消费量的增加，医药行业的发展也将促使医药包装市场快速增长。
下表为现有8079合金的国标成分配方表：
传统国内市场基本采用铸轧8011合金生产PTP药用铝箔只能满足低端市场，国外高端市场需采用高达因值、高延伸、较高冶金质量的8079合金生产PTP药用铝箔才能满足客户高质量要求。在全球人口老龄化加快的趋势下国外市场对高端PTP药用铝箔的需求日益增强。而出口级8079合金PTP药用铝箔其生产的难度主要体现在以下几个方面：1、传统的8079合金铝箔生产20μmPTP药用铝箔延伸率只有3.0％左右；2、PTP 药用铝箔为硬态产品不进行退火，铝箔表面覆盖的油膜容易降低达因值和热封强度。
下表为传统的8079合金的成分配方表；
发明内容
本发明的目的在于提供一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，生产出性能稳定的出口级PTP药用铝箔，在保证表面质量和抗拉强度的前提下，将延伸率提高至4.0％以上，以满足出口级PTP药用铝箔的要求，对进军国外市场具有重大意义。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：
一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，包括以下步骤：
S1，熔铸：由以下重量百分比的组分组成一种高延伸高达因PTP药用铝箔： 0.03～0.10％的Si；0.8～1.3％的Fe；0.005～0.025％的Ti；0.001～0.01％的Cu；0.001～0.01％的Mn；≥98％的Al；其他不可避免元素的单种重量含量小于0.05％，其他不可避免元素的总含量不大于0.15％；
将上述组分的PTP药用铝箔的质量百分比为0～40％的废料，其余为纯铝锭，在熔炼炉中加热熔炼成熔体，然后铸锭形成坯料；
S2，热轧：将S1中铸造生产的所述坯料在320～360℃下热轧成厚度3.0～5.0mm的板坯，热轧成品凸面率控制在≤1.0％；
S3，冷轧：将S2中厚度3.0～5.0mm的所述板坯进行两道次冷轧，当板坯厚度轧制到0.8～1.5mm时，进行中间退火，退火完成后，再将0.8～1.5mm板坯轧制到0.24～0.30mm；
S4，箔轧：将S3中制得的铝箔毛料经过一个道次、合卷轧制后，制成厚度为0.02mm的铝箔，该道次采用轧辊的轧辊凸度为60～100％，轧辊粗糙度为0.04～0.085μm，该道次添加剂使用石家庄新泰特种油有限公司生产的新型高达因值添加剂(MARK)；
S5，分切、包装：将S4中制得的铝箔进行分切收卷，经检验合格后，将所述铝箔包装入库。
优选地，S1中所述一种高延伸高达因PTP药用铝箔的成分及其重量百分比为：Si：0.069％；Fe：1.123％；Ti：0.014％；Cu：0.0045％；Mn：0.002％；Al：98.65％；其他不可避免元素：0.137％。
优选地，S1中所述一种高延伸高达因PTP药用铝箔的成分及其重量百分比为：Si：0.0569％；Fe：1.118％；Ti：0.013％；Cu：0.0035％；Mn：0.003％；Al：98.66％；其他不可避免元素：0.1435％。
优选地，S1中所述一种高延伸高达因PTP药用铝箔的成分及其重量百分比为：Si：0.073％；Fe：1.129％；Ti：0.012％；Cu：0.0048％；Mn：0.002％；Al：98.63％；其他不可避免元素：0.149％。
优选地，S1中所述熔体中氢含量控制≤0.1。
优选地，S3中所述冷轧时，第一道次由3.0～5.0mm压至0.2～0.6mm，当压下量为0.8～1.5mm时进行中间退火，采用高温均匀化退火处理，退火温度310～360℃，其恒温时间为2～4h，第二道次由0.2～0.6mm压至0.24～0.30mm。
优选地，S4中所述箔轧时，按0.24～0.30mm至0.03～0.06mm压下量轧制一个道次到坯料厚度，进行合卷轧制，制成两张厚度为0.02mm的铝箔。
优选地，S4中所述道次添加剂比例为6～12％，道次轧制油温控制≥40℃。
采用上述方案后，相较于现有国标及行业技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过优化熔铸化学成分、冷轧中间退火工艺、箔轧工作辊和油品工艺，改善药用铝箔的力学性能，生产制备出的8079合金PTP药用铝箔产品同时具有高延伸率、高达因值、良好的热封强度的优点，以满足出口级PTP药用铝箔要求，对进军国外市场具有重要意义。
附图说明
图1是本发明改善后加工硬化曲线。
具体实施方式
本发明提供一种高延伸高达因PTP药用铝箔，所述PTP药用铝箔由以下重量百分比的组分组成：0.03～0.1％的Si；0.8～1.3％的Fe；0.005～0.025％的Ti；0.001～0.01％的Cu；0.001～0.01％的Mn；≥98％的Al；其他不可避免元素的单种重量含量小于0.05％，其他不可避免元素的总含量不大于0.15％。
以下结合附图及具体实施例对本发明做详细的说明。
实施例1
按表一指定的重量百分比的组分组成得到适合于PTP药用铝箔用熔液：Si：0.069％； Fe：1.123％；Ti：0.014％；Cu：0.0045％；Mn：0.002％；Al：98.65％；其他不可避免元素的0.137％，并加工出0.02mm厚的铝箔成品。测试所得铝箔的抗拉强度及延伸率，具体测试结果见表一。
实施例2
按表一指定的重量百分比的组分组成得到适合于PTP药用铝箔用熔液：Si：0.059％； Fe：1.118％；Ti：0.013％；Cu：0.0035％；Mn：0.003％；Al：98.66％；其他不可避免元素的0.1435％，并加工出0.02mm厚的铝箔成品。测试所得铝箔的抗拉强度及延伸率，具体测试结果见表一。
实施例3
按表一指定的重量百分比的组分组成得到适合于PTP药用铝箔用熔液：Si：0.073％；Fe：1.129％；Ti：0.012％；Cu：0.0048％；Mn：0.002％；Al：98.63％；其他不可避免元素的0.149％，并加工出0.02mm厚的铝箔成品。测试所得铝箔的抗拉强度及延伸率，具体测试结果见表一。
表一
本发明一种高延伸高达因PTP药用铝箔具有明显的高延伸率优势：传统的8079合金成分范围较宽，在批量性生产0.02mm药用铝箔时，产品的稳定性不易保证，性能波动范围较大、延伸率只有3.28％；与传统的8079合金对比，如图1所示，本发明0.02mm 厚的8079合金铝箔的延伸率均达到4.0％以上，原因在于硅含量过高容易在熔炼时析出，见过压延后易脆断，会降低塑性，从而影响产品延伸率，为此本案着重降低了Si的含量，并将其控制在0.03～0.1％，使得本发明8079合金铝箔延伸率超出传统的8079合金铝箔延伸率3.0％，具有明显的高延伸率优势。
本发明一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，包括以下步骤：
S1，熔铸：将上述组分的PTP药用铝箔的质量百分比为0～40％的废料，其余为纯铝锭，在熔炼炉中加热熔炼成熔体，然后铸锭形成坯料；本发明为了使熔体质量均匀良好，熔铸步骤要求：a)严格控制废料比例，熔炉备料时0～40％的废料，其余为纯铝锭； b)生产高延伸高达因PTP药用铝箔用坯料前，必须将前一炉残余铝清理干净，炉料要保持清洁；c)铸锭氢含量不大于0.12ml/100gAl；
S2，热轧：将S1中铸造生产的所述坯料在320～360℃下热轧成厚度3.0～5.0mm的板坯，热轧成品凸面率控制在≤1.0％；
S3，冷轧：将S2中厚度3.0～5.0mm的所述板坯在冷轧机按3.0～5.0mm至0.2～0.6mm， 0.2～0.6mm压至0.24～0.30mm进行两道次冷轧，当板坯厚度轧制到0.8～1.5mm时，先进行中间退火，退火完成后，再将0.8～1.5mm板坯按两道次轧制成0.24～0.30mm的铝箔毛料；本发明中间退火工艺参数有明显的调整，对比表二的常规退火工艺参数：
工艺条件 退火厚度 均匀化退火温度 保温时间
常规工艺 0.2～0.6mm 310～360℃ 2h
本发明 0.8～1.5mm 310～360℃ 2～4h
铝合金均匀化加热目的是改善铸造组织，消除铸造应力，提高金属的加工性能，从而使产品内部组织性能均匀，和常规工艺相比，新开发的均热工艺提高厚度到 0.8～1.5mm，延长保温时间2～4h，改善和提高材料铸造组织的均匀性，使铝箔材料整卷机械性能均匀稳定；
S4，箔轧：将S3中制得的铝箔毛料在铝箔箔轧机轧制一个道次到0.03～0.06mm，进行合卷轧制，制成两张厚度为0.02mm的铝箔，该道次采用轧辊的轧辊凸度为 60～100％，轧辊粗糙度为0.04～0.085μm，该道次添加剂使用石家庄新泰特种油有限公司所生产的新型高达因值添加剂(MARK)；本发明对箔轧生产过程中的工作辊参数和有配工艺有明显的调整，对比表三的常规工作辊参数和油品工艺参数：
PTP药用铝箔复合过程中，热封性能的好坏直接影响产品性能，铝箔表面的带油对热封强度有直接的影响，PVC与铝箔热封强度不够时容易脱落分离影响产品质量，因此需对铝箔表面的带油进行严格管控。而铝箔工序成品工作辊参数对带油有直接的影响，和常规工艺相比，a)本发明降低成品道次的工作辊粗糙度为0.04～0.085μm，有助于降低轧制速度，稳定板形，减少轧制过程中轧制油的咬入；低粗糙度的工作辊表面更加细腻，从而使得轧制PTP药用铝箔成品的表面砂轮线更加细腻、均匀，提升表面质量；
b)铝箔表面的带油直接影响达因值，控制低的油膜量可一定程度上提升达因值，本发明将轧制过程中的油温提高到40℃以上，油温升高有助于轧制成品时加速铝箔表面油膜的挥发，起到提升达因值和热封强度的效果；
c)传统酯醇添加剂轧制成品铝箔表面达因值只有28dyne左右，本发明采用石家庄新泰特种油有限公司所生产的新型的高达因值添加剂，高达因值添加剂通过改变其碳链氢键提升与达因液的表面张力，配合6～12％的添加剂配比有效提升达因值至32dyne以上；
通过对箔轧生产过程中工作辊粗糙度、油品工艺的优化，本发明的8079合金药用铝箔的达因值和热封强度达到预期效果，试验数据如表四：
达因值dyne 热封强度亮面N/15mm 热封强度暗面N/15mm
33 13.73 12.73
本发明所制得的两卷铝箔表面带油量基本控制在3.5g/m2以内，试验数据如表五：
序号 1 2
带油量g/m2 3.491 2.955
S5，将S4中制得的铝箔进行分切收卷，经检验合格后，将所述铝箔包装入库。
综上所述，通过优化熔铸化学成分、冷轧中间退火工艺、箔轧工作辊和油品工艺，本发明的PTP药用铝箔与传统8079合金药用铝箔的相比，药用铝箔的力学性能均有所改善，具体数据见表六：
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (7)

1.一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1，熔铸：由以下重量百分比的组分组成一种高延伸高达因PTP药用铝箔：0.03~0.10%的Si；0.8~1.3%的Fe；0.005~0.025%的Ti；0.001~0.01%的Cu；0.001~0.01%的Mn；≥98%的Al；其他不可避免元素的单种重量含量小于0.05%，其他不可避免元素的总含量不大于0.15%；
将上述组分PTP药用铝箔的质量百分比为0~40%的废料，其余为纯铝锭，在熔炼炉中加热熔炼成熔体，然后铸锭形成坯料；
S2，热轧：将S1中铸造生产的所述坯料在320~360℃下热轧成厚度3.0~5.0mm的板坯，热轧成品凸面率控制在≤1.0%；
S3，冷轧：将S2中厚度3.0~5.0mm的所述板坯进行两道次冷轧，当板坯厚度轧制到0.8~1.5mm时，进行中间退火，退火完成后，再将0.8~1.5mm板坯轧制到0.24~0.30mm；
S4，箔轧：将S3中制得的铝箔毛料按0.24~0.30mm至0.03~0.06mm压下量轧制一个道次到坯料厚度，进行合卷轧制，制成两张厚度为0.02mm的铝箔，该道次采用轧辊的轧辊凸度为60~100%，轧辊粗糙度为0.04~0.085μm，该道次添加剂为高达因值添加剂，比例为6~12%，道次轧制油温控制≥40℃；
S5，分切、包装：将S4中制得的铝箔进行分切收卷，经检验合格后，将所述铝箔包装入库。
2.如权利要求1所述的一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，其特征在于：S1中所述一种高延伸高达因PTP药用铝箔的成分及其重量百分比为：Si：0.069%；Fe：1.123%；Ti：0.014%；Cu：0.0045%；Mn：0.002%；Al：98.65%；其他不可避免元素：0.137%。
3.如权利要求1所述的一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，其特征在于：S1中所述一种高延伸高达因PTP药用铝箔的成分及其重量百分比为：Si：0.0569%；Fe：1.118%；Ti：0.013%；Cu：0.0035%；Mn：0.003%；Al：98.66%；其他不可避免元素：0.1435%。
4.如权利要求1所述的一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，其特征在于：S1中所述一种高延伸高达因PTP药用铝箔的成分及其重量百分比为：Si：0.073%；Fe：1.129%；Ti：0.012%；Cu：0.0048%；Mn：0.002%；Al：98.63%；其他不可避免元素：0.149%。
5.如权利要求1所述的一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，其特征在于：S1中所述熔体中氢含量≤0.12ml/100gAl。
6.如权利要求1所述的一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，其特征在于：S3中所述冷轧时，第一道次由3.0~5.0mm压至0.6mm，当压下量为0.8~1.5mm时进行中间退火，采用高温均匀化退火处理，退火温度310~360℃，其恒温时间为2~4h，第二道次由0.6mm压至0.24~0.30mm。
7.如权利要求1所述的一种高延伸高达因PTP药用铝箔的生产工艺，其特征在于：S4中所述箔轧时，按0.24~0.30mm至0.03~0.06mm压下量轧制一个道次到坯料厚度，进行合卷轧制，制成两张厚度为0.02mm的铝箔。
CN202210701353.9A 2022-06-21 2022-06-21 一种高延伸高达因ptp药用铝箔的生产工艺 Active CN115233044B (zh)

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