Giấy bạc so với Giấy thiếc

Giấy thiếc ban đầu được làm chủ yếu từ thiếc kim loại. Tuy nhiên, nó có những nhược điểm đáng kể: quá mềm và dễ rách, điểm nóng chảy chỉ là 232°C và trở nên giòn khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Hơn nữa, “mùi thiếc” còn sót lại của nó có thể dễ dàng làm nhiễm mùi vị thực phẩm. Năm 1903, Pháp đi tiên phong trong việc sản xuất công nghiệp giấy nhôm. Ưu điểm cốt lõi của giấy nhôm nằm ở điểm nóng chảy cao 660°C, giúp nó chịu được việc nướng và nướng; độ dẻo tuyệt vời, cho phép nó được cán mỏng xuống còn 0,006mm; và chi phí, giảm đáng kể với sự tiến bộ của công nghệ luyện nhôm. Đến những năm 1930, giấy nhôm đã thay thế hoàn toàn giấy thiếc làm vật liệu đóng gói cho bơ và pho mát ở châu Âu.

Thuật ngữ “giấy thiếc” được sử dụng ngày nay là tàn dư của một tên gọi lịch sử. Trung Quốc bắt đầu sản xuất giấy nhôm vào năm 1932, và sau chính sách cải cách và mở cửa, năng lực sản xuất của nước này đã vươn lên dẫn đầu toàn cầu, chiếm 60%-65% sản lượng toàn cầu. Sự nhầm lẫn trong thuật ngữ này chỉ đơn giản là một dấu ấn ngôn ngữ của sự phát triển công nghệ.

Giấy nhôm so với Giấy thiếc: Sự khác biệt về nguyên liệu thô và quy trình sản xuất

Sự khác biệt cơ bản giữa hai loại vật liệu giấy bắt đầu từ nguyên liệu thô

• Giấy thiếc: Được làm từ kim loại thiếc hoặc hợp kim thiếc-nhôm với độ tinh khiết vượt quá 99%. Do cấu trúc tinh thể tương đối mềm của thiếc, một lượng nhỏ nhôm được thêm vào để tăng cường độ bền của nó. Tuy nhiên, do sự khan hiếm của nó (chỉ có 0,004% được tìm thấy trong lớp vỏ Trái đất), chi phí nguyên liệu thô vẫn ở mức cao.
• Giấy nhôm: Được làm từ hợp kim nhôm dòng 3000 hoặc 8000, nó tận dụng độ dẻo cao của nhôm. Nguyên liệu thô là thỏi nhôm điện phân, được nung chảy và đúc ở 1.450°C, sau đó được cán. Đây là một nguồn tài nguyên dồi dào và chi phí thấp.

Quy trình sản xuất quyết định giới hạn hiệu suất của sản phẩm

(1)Điểm nghẽn khi ép giấy thiếc
Việc cán truyền thống đòi hỏi nhiệt độ 100-150°C để ngăn ngừa nứt gãy. Giới hạn dưới của độ dày sản phẩm hoàn thiện là khoảng 0,03mm. Hơn nữa, việc kiểm soát độ căng là khó khăn, khiến nó dễ bị thủng.

(2)Cán chính xác giấy nhôm

• → Cán nóng: Thỏi nhôm được cán nhiều lần thành cuộn dày 2-4mm
• → Cán nguội: Cán đến độ dày 0,1-0,3mm bằng máy cán không đồng bộ ở nhiệt độ phòng
• → Ủ: Xử lý ở 400°C loại bỏ ứng suất và cải thiện độ dẻo
• → Cán hoàn thiện: Cán kết hợp kép phá vỡ giới hạn độ dày, đạt được độ dày giấy thực phẩm từ 0,006-0,009mm.

Bảng 1: So sánh các thông số công nghiệp của giấy nhôm và giấy thiếc

Sự khác biệt về quy trình này dẫn đến sự khác biệt về hình thức sản phẩm cuối cùng: Giấy nhôm chủ yếu được bán ở dạng cuộn, chiếm 90% thị trường, trong khi giấy thiếc, do có xu hướng dính, phải được xếp chồng riêng lẻ với giấy xen kẽ, làm tăng đáng kể chi phí đóng gói.

So sánh các tính chất vật lý và hóa học

Sự khác biệt về hiệu suất cốt lõi giữa giấy nhôm và giấy thiếc xác định trực tiếp ranh giới của các tình huống ứng dụng của chúng. Bảng sau so sánh các thông số chính.

Bảng 2: So sánh các tính chất vật lý và hóa học của giấy nhôm và giấy thiếc  

Phân tích hiệu suất chính

• Sự khác biệt về độ ổn định ở nhiệt độ cao: Điểm nóng chảy 660°C của giấy nhôm cho phép nó chịu được các điều kiện như lò nướng 250°C và lửa than 400°C. Mặt khác, giấy thiếc bắt đầu trở nên giòn trên 160°C và tan chảy hoàn toàn ở 230°C.
• So sánh cơ chế rào cản: Mật độ tinh thể của giấy nhôm chặn tia UV, oxy và hơi nước. Ví dụ, trong hộp sữa vô trùng, một lớp nhôm dày chỉ 9μm có thể chặn 99,5% ánh sáng và oxy, kéo dài thời hạn sử dụng của nó lên đến chín tháng. Tuy nhiên, giấy thiếc có cấu trúc lỏng lẻo và nhiều lỗ kim, làm giảm hiệu quả rào cản của nó hơn 30%.
• Nguy cơ môi trường axit: Cả hai vật liệu đều có thể kết tủa kim loại khi tiếp xúc với axit. Tuy nhiên, nhôm, được bảo vệ bởi một lớp oxit, di chuyển ít hơn 5mg/kg, trong khi thiếc có thể kết tủa tới 50mg/kg trong nước chanh trong khoảng thời gian hai giờ, vượt quá ngưỡng an toàn 10 lần.

Các cân nhắc về an toàn đối với giấy nhôm và giấy thiếc

Di chuyển kim loại là một rủi ro phổ biến đối với cả hai loại giấy, nhưng cơ chế và mức độ nghiêm trọng của tác hại khác nhau đáng kể.

(1)Giới hạn rủi ro của giấy nhôm

• Tranh cãi về bệnh Alzheimer: Các ion nhôm có thể vượt qua hàng rào máu não và việc hấp thụ quá nhiều trong thời gian dài (>1 mg/kg trọng lượng cơ thể/tuần) có liên quan đến suy giảm nhận thức. Tuy nhiên, Tổ chức Y tế Thế giới tuyên bố rằng lượng nhôm trong chế độ ăn uống chỉ chiếm 1% tổng lượng phơi nhiễm và rủi ro chính đến từ các chất phụ gia nhôm, không phải giấy nhôm.
• Kiêng kỵ thực phẩm có tính axit: Khi bọc thực phẩm có độ pH dưới 4, sự di chuyển của ion nhôm tăng gấp mười lần. Các thí nghiệm cho thấy rằng sau khi nướng lát cà chua bọc trong giấy nhôm trong 20 phút, hàm lượng nhôm tăng từ 0,2 mg/kg lên 4,5 mg/kg.
• Cảnh báo cho những người mắc bệnh thận: Những người bị suy giảm chức năng thận có khả năng bài tiết nhôm kém, có thể dẫn đến tích tụ nhôm trong máu và gây thiếu máu. Những người như vậy nên tránh nấu ăn bằng giấy nhôm.

(2)Những nguy hiểm tiềm ẩn của giấy thiếc

• Nguyên nhân chính gây kích ứng đường tiêu hóa: Các ion thiếc gây kích ứng niêm mạc đường tiêu hóa và ngộ độc cấp tính gây buồn nôn và tiêu chảy. EU quy định rằng dư lượng thiếc trong thực phẩm đóng hộp phải ≤200mg/kg, trong khi giá trị thử nghiệm đối với cá nướng bọc giấy thiếc với chanh có thể đạt 350mg/kg.
• Nguy cơ độc hại của giấy thiếc có chứa chì: Một số loại giấy thiếc kém chất lượng có chứa chì (lên đến 30%) để giảm chi phí. Chì, một chất độc thần kinh, có thể gây suy giảm trí tuệ ở trẻ em. Tỉnh Giang Tô, Trung Quốc, trước đây đã phát hiện một trường hợp “giấy thiếc cúng tế bị chuyển hướng sang thực phẩm” với hàm lượng chì quá mức.

(3)Các khuyến nghị an toàn chính

• Cảnh báo cấm: Bất kỳ sản phẩm nào được dán nhãn “giấy thiếc” đều không được tiếp xúc với thực phẩm để ngăn ngừa nguy cơ nhiễm chì.
• Hướng dẫn sử dụng giấy nhôm: Tránh tiếp xúc với các thành phần có tính axit và có nhiều muối. Lá bắp cải hoặc lá ngô có thể được sử dụng thay thế.
• Thay thế: Khi cần gia vị có tính axit, hãy sử dụng bát gốm được đậy bằng màng bọc thực phẩm.

Công dụng và ứng dụng chính

Giấy nhôm đã định hình lại ba lĩnh vực chính: bao bì thực phẩm, nấu ăn và công nghiệp, nhờ những lợi thế về hiệu suất của nó.

(1)Bao bì thực phẩm

• Bao bì vô trùng lâu dài: Giấy nhôm 6,5μm trong bao bì Tetra Pak chặn ánh sáng và oxy, kéo dài thời hạn sử dụng của sữa lên đến chín tháng.
• Viên nang cà phê: Lớp nhôm ngăn chặn sự bay hơi của hương thơm, kéo dài thời hạn sử dụng lên đến 18 tháng.
• Sô cô la: Giấy nhôm ngăn chặn sự hình thành của hiện tượng đóng băng chất béo/đường, một thực hành hàng thế kỷ tại Swiss Toblerone.
• Hạt Qia Qia: Giấy nhôm + rào cản khí nitơ cung cấp thời hạn sử dụng 8 tháng.
• Cứu tinh cho thực phẩm nhiều dầu: Sau khi chuyển sang bao bì giấy nhôm, Nước ép Konjac Weilong đã giảm 95% tình trạng rò rỉ dầu và kéo dài thời hạn sử dụng từ 3 tháng lên 8 tháng.

(2)Tình huống nấu ăn

• Phải có để nướng và nướng: Bọc khoai lang, nấm kim châm và các loại thực phẩm khác giúp ngăn ngừa cháy và dẫn nhiệt đều, khóa nước ép.
• Hộp đựng bữa ăn đã chuẩn bị: Hộp cơm giấy nhôm có khả năng chịu lạnh từ -40°C đến 250°C và an toàn với lò vi sóng, khiến chúng trở thành lựa chọn hàng đầu cho các món súp mang đi như cá ngâm chua và Phật nhảy tường.
• Hút dầu: Cuộn giấy nhôm thành một quả bóng và mở ra sẽ hút 90% lượng dầu thừa trong súp.

(3)Các công dụng còn lại của giấy thiếc

• Cúng dường văn hóa cho các nghi lễ: Đốt vàng mã truyền thống;
• Các ứng dụng công nghiệp cụ thể: Một số mối hàn nhiệt độ thấp và miếng đệm linh kiện điện tử.

Trong tương lai, giấy nhôm sẽ phát triển thành giấy tụ điện điện phân 4μm mỏng hơn, vật liệu composite màng nhôm-nhựa cho pin lithium và lớp phủ kháng khuẩn. Giấy thiếc cuối cùng sẽ trở thành một di tích của kỷ nguyên thủ công, được lưu giữ trong ký ức lịch sử.