Il primo foglio di stagnola era fatto principalmente di stagno metallico. Tuttavia, presentava notevoli svantaggi: era troppo morbido e si strappava facilmente, il suo punto di fusione era di soli 232°C e diventava fragile se esposto ad alte temperature. Inoltre, il suo residuo “odore di stagno” poteva facilmente contaminare i sapori dei cibi. Nel 1903, la Francia fu pioniera nella produzione industriale di fogli di alluminio. I principali vantaggi del foglio di alluminio risiedono nel suo alto punto di fusione di 660°C, che lo rende resistente alla cottura al forno e alla griglia; nella sua eccellente duttilità, che gli consente di essere laminato fino a uno spessore di 0,006 mm; e nel suo costo, significativamente ridotto con il progresso della tecnologia di fusione dell'alluminio. Negli anni '30, il foglio di alluminio aveva completamente sostituito la stagnola come materiale di imballaggio per burro e formaggio in Europa.
Il termine “stagnola” usato oggi è un residuo di un nome storico. La Cina ha iniziato a produrre fogli di alluminio nel 1932 e, dopo la politica di riforma e apertura, la sua capacità produttiva è balzata in cima a livello globale, rappresentando il 60%-65% della produzione mondiale. Questa confusione nella terminologia è semplicemente un'impronta linguistica dell'evoluzione tecnologica.
Foglio di alluminio contro stagnola: differenze nelle materie prime e nei processi di produzione
La differenza fondamentale tra i due materiali per fogli inizia con la materia prima
- Stagnola: realizzata in stagno metallico o lega di stagno-alluminio con una purezza superiore al 99%. A causa della struttura cristallina relativamente morbida dello stagno, viene aggiunta una traccia di alluminio per migliorarne la resistenza. Tuttavia, a causa della sua scarsità (solo lo 0,004% si trova nella crosta terrestre), i costi delle materie prime rimangono elevati.
- Foglio di alluminio: realizzato con leghe di alluminio della serie 3000 o 8000, sfrutta l'elevata duttilità dell'alluminio. La materia prima sono lingotti di alluminio elettrolitico, fusi e colati a 1.450°C, e poi laminati. Questa è una risorsa abbondante e a basso costo.
Il processo di produzione determina il limite di prestazione del prodotto
(1) Colli di bottiglia della pressatura della stagnola
La laminazione tradizionale richiede una temperatura di 100-150°C per evitare la rottura per fragilità. Il limite inferiore dello spessore del prodotto finito è di circa 0,03 mm. Inoltre, il controllo della tensione è difficile, il che lo rende soggetto a fori.
(2) Laminazione di precisione del foglio di alluminio
- → Laminazione a caldo: i lingotti di alluminio vengono laminati in più passaggi fino a una bobina di 2-4 mm di spessore
- → Laminazione a freddo: laminato fino a 0,1-0,3 mm di spessore utilizzando un laminatoio asincrono a temperatura ambiente
- → Ricottura: il trattamento a 400°C elimina le sollecitazioni e migliora la duttilità
- → Laminazione di finitura: la laminazione a doppia combinazione supera il limite di spessore, raggiungendo spessori di fogli per alimenti di 0,006-0,009 mm.
Tabella 1: Confronto dei parametri industriali del foglio di alluminio e della stagnola
| Caratteristiche | Foglio di alluminio | Stagnola |
| Costo della materia prima | Circa 7.000 RMB/tonnellata | Oltre 20.000 RMB/tonnellata |
| Intervallo di spessore | 0,006-0,2 mm | ≥0,03 mm |
| Tasso di difetti da fori stenopeici | ≤500/㎡ | Impossibile da controllare efficacemente |
| Imballaggio | Tipo a rotolo | Laminato a fogli singoli (con carta intercalata per l'antiaderenza) |
Questa differenza di processo porta a una divergenza nella forma del prodotto finale: il foglio di alluminio viene venduto principalmente in rotoli, rappresentando il 90% del mercato, mentre la stagnola, a causa della sua tendenza ad attaccarsi, deve essere impilata singolarmente con carta intercalata, aumentando significativamente i costi di imballaggio.
Confronto delle proprietà fisiche e chimiche
Le principali differenze di prestazioni tra il foglio di alluminio e la stagnola definiscono direttamente i confini dei loro scenari di applicazione. La tabella seguente confronta i parametri chiave.
Tabella 2: Confronto delle proprietà fisiche e chimiche del foglio di alluminio e della stagnola
| Proprietà | Foglio di alluminio | Stagnola | Impatto dell'applicazione |
| Punto di fusione | 660°C | 232°C | La stagnola si ammorbidisce a 160°C e non deve essere utilizzata in forni o griglie |
| Duttilità | Può essere allungato del 30% senza rompersi | Scarsa | La stagnola è difficile da modellare e aderisce al cibo |
| Resistenza | Alta | Bassa | L'imballaggio in stagnola richiede un materiale più spesso, aumentando i costi |
| Aspetto | Bianco argento opaco | Lucentezza elevata | La stagnola offre migliori proprietà decorative |
| Conducibilità termica | 237 W/(m·K) | 67 W/(m·K) | Il foglio di alluminio accelera la cottura, ma è soggetto a surriscaldamento localizzato |
| Proprietà di barriera | WOT <0,1 g/m²d | WOT circa 1,5 g/m²d | La durata di conservazione del foglio di alluminio è estesa di 3-6 mesi |
| Resistenza alla corrosione | Il film di ossido superficiale resiste agli acidi deboli | Gli ioni stagno precipitano rapidamente se esposti agli acidi | La stagnola pone rischi per la sicurezza se esposta a crauti o succo di limone |
| Densità | 2,7 g/cm³ | 7,3 g/cm³ | Il foglio di alluminio riduce i costi di spedizione del 50% |
Analisi delle prestazioni chiave
- Differenza di stabilità alle alte temperature: il punto di fusione di 660°C del foglio di alluminio gli consente di resistere a condizioni come un forno a 250°C e un fuoco di carbone a 400°C. La stagnola, d'altra parte, inizia a diventare fragile sopra i 160°C e si scioglie completamente a 230°C.
- Confronto del meccanismo di barriera: la densità cristallina del foglio di alluminio blocca i raggi UV, l'ossigeno e il vapore acqueo. Ad esempio, in un cartone di latte asettico, un sottile strato di alluminio di soli 9μm può bloccare il 99,5% della luce e dell'ossigeno, estendendo la sua durata di conservazione a nove mesi. La stagnola, tuttavia, ha una struttura allentata e numerosi fori stenopeici, riducendo la sua efficienza di barriera di oltre il 30%.
- Rischio di ambiente acido: entrambi i materiali possono far precipitare metalli se esposti agli acidi. Tuttavia, l'alluminio, protetto da un film di ossido, migra meno di 5 mg/kg, mentre lo stagno può precipitare fino a 50 mg/kg nel succo di limone in un periodo di due ore, superando la soglia di sicurezza di 10 volte.
Considerazioni sulla sicurezza per il foglio di alluminio e la stagnola
La migrazione dei metalli è un rischio comune per entrambi i tipi di fogli, ma i meccanismi e la gravità dei danni differiscono in modo significativo.
(1) Limiti di rischio del foglio di alluminio
- Controversia sulla malattia di Alzheimer: gli ioni alluminio possono attraversare la barriera emato-encefalica e l'assunzione eccessiva a lungo termine (>1 mg/kg di peso corporeo/settimana) è associata a compromissione cognitiva. Tuttavia, l'Organizzazione Mondiale della Sanità afferma che l'assunzione alimentare di alluminio rappresenta solo l'1% dell'esposizione totale e il rischio principale deriva dagli additivi di alluminio, non dal foglio di alluminio.
- Tabù alimentari acidi: quando si avvolgono cibi con un pH inferiore a 4, la migrazione degli ioni alluminio aumenta di dieci volte. Gli esperimenti dimostrano che dopo aver cotto fette di pomodoro avvolte in foglio di alluminio per 20 minuti, il contenuto di alluminio aumenta da 0,2 mg/kg a 4,5 mg/kg.
- Avvertenza per le persone con malattie renali: le persone con compromissione renale hanno una ridotta capacità di espellere l'alluminio, il che può portare all'accumulo di alluminio nel sangue e causare anemia. Tali persone dovrebbero evitare di cucinare con il foglio di alluminio.
(2) I pericoli nascosti della stagnola
- Causa principale di irritazione gastrointestinale: gli ioni stagno irritano la mucosa gastrointestinale e l'avvelenamento acuto provoca nausea e diarrea. L'UE stabilisce che i residui di stagno negli alimenti in scatola devono essere ≤200 mg/kg, mentre il valore del test per il pesce alla griglia avvolto in stagnola con limone può raggiungere i 350 mg/kg.
- Il rischio tossico della stagnola contenente piombo: alcune stagnole di bassa qualità contengono piombo (fino al 30%) per ridurre i costi. Il piombo, una neurotossina, può causare compromissione intellettuale nei bambini. La provincia di Jiangsu, in Cina, ha precedentemente scoperto un caso di “stagnola sacrificale dirottata agli alimenti” con livelli eccessivi di piombo.
(3)Principali raccomandazioni di sicurezza
- Avvertenza di divieto: qualsiasi prodotto etichettato “stagnola” non deve entrare in contatto con il cibo per prevenire il rischio di piombo.
- Linee guida per l'utilizzo del foglio di alluminio: evitare il contatto con ingredienti acidi e ad alto contenuto di sale. Le foglie di cavolo o le foglie di mais possono essere utilizzate come sostituti.
- Alternativa: quando sono necessari condimenti acidi, utilizzare una ciotola di ceramica coperta con pellicola trasparente.
Usi e applicazioni principali
Il foglio di alluminio ha rimodellato tre settori principali: imballaggio alimentare, cottura e industria, grazie ai suoi vantaggi prestazionali.
(1) Imballaggio alimentare
- Imballaggio asettico a lunga durata: il foglio di alluminio da 6,5μm nell'imballaggio Tetra Pak blocca la luce e l'ossigeno, estendendo la durata di conservazione del latte a nove mesi.
- Capsule di caffè: lo strato di alluminio impedisce l'evaporazione dell'aroma, estendendo la durata di conservazione a 18 mesi.
- Cioccolato: il foglio di alluminio impedisce la formazione di brina grassa/brina zuccherina, una pratica secolare presso la svizzera Toblerone.
- Noci Qia Qia: barriera di foglio di alluminio + gas azoto per una durata di conservazione di 8 mesi.
- Un salvavita per gli alimenti oleosi: dopo essere passati all'imballaggio in foglio di alluminio, Weilong Konjac Juice ha registrato una riduzione del 95% delle perdite di olio e un'estensione della sua durata di conservazione da 3 mesi a 8 mesi.
(2) Scenari di cottura
- Un must per grigliare e cuocere al forno: avvolgere patate dolci, funghi enoki e altri alimenti impedisce di bruciare e conduce uniformemente il calore, bloccando i succhi.
- Contenitori per pasti pronti: le vaschette in foglio di alluminio sono resistenti al congelatore da -40°C a 250°C e adatte al microonde, rendendole la scelta migliore per zuppe da asporto come pesce sottaceto e Buddha Jumps Over the Wall.
- Assorbimento dell'olio: arrotolare il foglio di alluminio in una palla e aprirlo assorbe il 90% dell'olio in eccesso nelle zuppe.
(3) Usi rimanenti della stagnola
- Offerte culturali per i rituali: tradizionale combustione di lingotti di stagnola;
- Applicazioni industriali specifiche: alcune saldature a bassa temperatura e cuscinetti per componenti elettronici.
In futuro, il foglio di alluminio si evolverà in un foglio per condensatori elettrolitici più sottile da 4μm, compositi di film alluminio-plastica per batterie al litio e rivestimenti antibatterici. La stagnola diventerà in definitiva una reliquia dell'era artigianale, conservata nella memoria storica.