Aluminiumfolie versus Tinfolie

Vroeg tinfolie werd voornamelijk gemaakt van metallisch tin. Het had echter aanzienlijke nadelen: het was te zacht en scheurde gemakkelijk, het smeltpunt lag slechts op 232°C en het werd broos bij blootstelling aan hoge temperaturen. Bovendien kon de resterende “tinlucht” gemakkelijk de smaak van voedsel aantasten. In 1903 was Frankrijk een pionier in de industriële productie van aluminiumfolie. De belangrijkste voordelen van aluminiumfolie zijn het hoge smeltpunt van 660°C, waardoor het bestand is tegen bakken en grillen; de uitstekende ductiliteit, waardoor het tot een dikte van 0,006 mm kan worden gerold; en de kosten, die aanzienlijk zijn verlaagd met de vooruitgang van de aluminiumsmelttechnologie. In de jaren 30 had aluminiumfolie tinfolie volledig vervangen als verpakkingsmateriaal voor boter en kaas in Europa.

De term “tinfolie” die tegenwoordig wordt gebruikt, is een overblijfsel van een historische naam. China begon in 1932 met de productie van aluminiumfolie en na het beleid van hervorming en openstelling sprong de productiecapaciteit wereldwijd naar de top, goed voor 60%-65% van de wereldwijde productie. Deze verwarring in terminologie is simpelweg een taalkundige afdruk van technologische evolutie.

Aluminiumfolie versus tinfolie: verschillen in grondstof en productieprocessen

Het fundamentele verschil tussen de twee foliematerialen begint met de grondstof

• Tinfolie: Gemaakt van tinmetaal of tin-aluminiumlegering met een zuiverheid van meer dan 99%. Vanwege de relatief zachte kristalstructuur van tin wordt een spoorhoeveelheid aluminium toegevoegd om de sterkte te verhogen. Vanwege de schaarste (slechts 0,004% wordt in de aardkorst aangetroffen), blijven de grondstofkosten echter hoog.
• Aluminiumfolie: Gemaakt van aluminiumlegeringen uit de 3000- of 8000-serie, maakt gebruik van de hoge ductiliteit van aluminium. De grondstof zijn elektrolytische aluminiumblokken, gesmolten en gegoten bij 1.450°C en vervolgens gewalst. Dit is een overvloedige grondstof en goedkoop.

Het productieproces bepaalt de prestatiegrens van het product

(1) Bottlenecks bij het persen van tinfolie
Traditioneel walsen vereist een temperatuur van 100-150°C om broos scheuren te voorkomen. De ondergrens van de afgewerkte productdikte is ongeveer 0,03 mm. Bovendien is de spanningsregeling moeilijk, waardoor het gevoelig is voor gaten.

(2) Precisiewalsen van aluminiumfolie

• → Warmwalsen: Aluminiumblokken worden in meerdere passes gewalst tot een spoel van 2-4 mm dik
• → Koudwalsen: Gewalst tot 0,1-0,3 mm dik met behulp van een asynchrone walserij bij kamertemperatuur
• → Gloeien: 400°C behandeling elimineert spanning en verbetert de ductiliteit
• → Afwerking: Dubbele combinatie walsen doorbreekt de diktelimiet en bereikt voedselfoliediktes van 0,006-0,009 mm.

Tabel 1: Vergelijking van industriële parameters van aluminiumfolie en tinfolie

Dit procesverschil leidt tot een verschil in de uiteindelijke productvorm: Aluminiumfolie wordt meestal in rollen verkocht, goed voor 90% van de markt, terwijl tinfolie, vanwege de neiging om te plakken, afzonderlijk met tussenliggend papier moet worden gestapeld, wat de verpakkingskosten aanzienlijk verhoogt.

Vergelijking van fysische en chemische eigenschappen

De belangrijkste prestatieverschillen tussen aluminiumfolie en tinfolie bepalen direct de grenzen van hun toepassingsscenario's. De volgende tabel vergelijkt de belangrijkste parameters.

Tabel 2: Vergelijking van fysische en chemische eigenschappen van aluminiumfolie en tinfolie  

Analyse van de belangrijkste prestaties

• Verschil in stabiliteit bij hoge temperaturen: Het smeltpunt van aluminiumfolie van 660°C maakt het bestand tegen omstandigheden zoals een oven van 250°C en een houtskoolvuur van 400°C. Tinfolie daarentegen begint broos te worden boven 160°C en smelt volledig bij 230°C.
• Vergelijking van barrièremechanismen: De kristaldichtheid van aluminiumfolie blokkeert UV, zuurstof en waterdamp. In een aseptische melkverpakking kan bijvoorbeeld een aluminiumlaag van slechts 9μm dik 99,5% van het licht en de zuurstof blokkeren, waardoor de houdbaarheid tot negen maanden wordt verlengd. Tinfolie heeft echter een losse structuur en talrijke gaatjes, waardoor de barrière-efficiëntie met meer dan 30% wordt verminderd.
• Risico van zure omgeving: Beide materialen kunnen metalen neerslaan bij blootstelling aan zuur. Aluminium, beschermd door een oxidefilm, migreert echter minder dan 5 mg/kg, terwijl tin tot 50 mg/kg kan neerslaan in citroensap over een periode van twee uur, wat de veiligheidsdrempel met 10 keer overschrijdt.

Veiligheidsoverwegingen voor aluminiumfolie en tinfolie

Metaalmigratie is een veelvoorkomend risico voor beide soorten folie, maar de mechanismen en de ernst van de schade verschillen aanzienlijk.

(1) Risicogrenzen van aluminiumfolie

• Controverse over de ziekte van Alzheimer: Aluminiumionen kunnen de bloed-hersenbarrière passeren en langdurige overmatige inname (>1 mg/kg lichaamsgewicht/week) wordt in verband gebracht met cognitieve stoornissen. De Wereldgezondheidsorganisatie stelt echter dat de inname van aluminium via de voeding slechts 1% van de totale blootstelling uitmaakt en dat het belangrijkste risico afkomstig is van aluminiumadditieven, niet van aluminiumfolie.
• Taboes voor zuur voedsel: Bij het verpakken van voedsel met een pH lager dan 4 neemt de migratie van aluminiumionen met een factor tien toe. Experimenten tonen aan dat na het bakken van plakjes tomaat verpakt in aluminiumfolie gedurende 20 minuten, het aluminiumgehalte toeneemt van 0,2 mg/kg tot 4,5 mg/kg.
• Waarschuwing voor mensen met nierziekte: Mensen met nierinsufficiëntie hebben een verminderd vermogen om aluminium uit te scheiden, wat kan leiden tot aluminiumophoping in het bloed en bloedarmoede kan veroorzaken. Dergelijke mensen moeten koken met aluminiumfolie vermijden.

(2) De verborgen gevaren van tinfolie

• Belangrijkste oorzaak van gastro-intestinale irritatie: Tinionen irriteren het gastro-intestinale slijmvlies en acute vergiftiging veroorzaakt misselijkheid en diarree. De EU bepaalt dat tinresten in conserven ≤200 mg/kg moeten zijn, terwijl de testwaarde voor met tinfolie verpakte gegrilde vis met citroen 350 mg/kg kan bereiken.
• Het toxische risico van loodhoudende tinfolie: Sommige tinfolie van lage kwaliteit bevat lood (tot 30%) om de kosten te verlagen. Lood, een neurotoxine, kan intellectuele achterstand bij kinderen veroorzaken. De provincie Jiangsu, China, heeft eerder een geval ontdekt van “offer-tinfolie die werd omgeleid naar voedsel” met overmatige loodniveaus.

(3)Belangrijkste veiligheidsaanbevelingen

• Verbodswaarschuwing: Elk product met het label “tinfolie” mag niet in contact komen met voedsel om het risico op lood te voorkomen.
• Richtlijnen voor het gebruik van aluminiumfolie: Vermijd contact met zure en zoute ingrediënten. Koolbladeren of maïsbladeren kunnen als vervanging worden gebruikt.
• Alternatief: Wanneer zure kruiden nodig zijn, gebruik dan een keramische kom bedekt met plasticfolie.

Belangrijkste toepassingen en toepassingen

Aluminiumfolie heeft drie belangrijke sectoren hervormd: voedselverpakking, koken en industrie, dankzij de prestatievoordelen.

(1) Voedselverpakking

• Aseptische langdurige verpakking: De 6,5μm aluminiumfolie in Tetra Pak-verpakkingen blokkeert licht en zuurstof, waardoor de houdbaarheid van melk tot negen maanden wordt verlengd.
• Koffiecapsules: De aluminiumlaag voorkomt verdamping van aroma, waardoor de houdbaarheid tot 18 maanden wordt verlengd.
• Chocolade: Aluminiumfolie voorkomt de vorming van vet- en suikerkristallen, een eeuwenoude praktijk bij Swiss Toblerone.
• Qia Qia-noten: Aluminiumfolie + stikstofgasbarrière zorgt voor een houdbaarheid van 8 maanden.
• Een redder in nood voor vettig voedsel: Na de overstap naar aluminiumfolieverpakkingen zag Weilong Konjac Juice een vermindering van 95% in olielekkage en een verlenging van de houdbaarheid van 3 maanden tot 8 maanden.

(2) Kookscenario's

• Een must-have voor grillen en bakken: Het inpakken van zoete aardappelen, enokipaddenstoelen en ander voedsel voorkomt verbranding en geleidt de warmte gelijkmatig, waardoor sappen worden vastgehouden.
• Kant-en-klaarmaaltijdcontainers: Aluminiumfolie lunchboxen zijn vriesbestendig van -40°C tot 250°C en magnetronbestendig, waardoor ze een topkeuze zijn voor afhaalsoepen zoals ingelegde vis en Boeddha springt over de muur.
• Olie-absorberend: Het oprollen van aluminiumfolie tot een bal en het ontvouwen ervan absorbeert 90% van de overtollige olie in soepen.

(3) Overige toepassingen van tinfolie

• Culturele aanbiedingen voor rituelen: Traditioneel verbranden van tinfolie-ingots;
• Specifieke industriële toepassingen: Sommige soldeer- en elektronische componentpads met lage temperatuur.

In de toekomst zal aluminiumfolie evolueren naar dunnere 4μm elektrolytische condensatorfolie, aluminium-kunststoffilmcomposieten voor lithiumbatterijen en antibacteriële coatings. Tinfolie zal uiteindelijk een relikwie worden uit het ambachtelijke tijdperk, bewaard in de historische herinnering.