Le premier papier d'étain était principalement fabriqué à partir d'étain métallique. Cependant, il présentait des inconvénients importants : il était trop mou et se déchirait facilement, son point de fusion n'était que de 232°C et il devenait cassant lorsqu'il était exposé à des températures élevées. De plus, son « odeur d'étain » résiduelle pouvait facilement contaminer les saveurs des aliments. En 1903, la France a été la pionnière de la production industrielle de papier d'aluminium. Les principaux avantages du papier d'aluminium résident dans son point de fusion élevé de 660°C, ce qui le rend résistant à la cuisson et au grill, son excellente ductilité, lui permettant d'être laminé jusqu'à une épaisseur de 0,006 mm, et son coût, considérablement réduit grâce aux progrès de la technologie de fusion de l'aluminium. Dans les années 1930, le papier d'aluminium avait complètement remplacé le papier d'étain comme matériau d'emballage pour le beurre et le fromage en Europe.
Le terme « papier d'étain » utilisé aujourd'hui est un vestige d'un nom historique. La Chine a commencé à produire du papier d'aluminium en 1932, et après la politique de réforme et d'ouverture, sa capacité de production a bondi au sommet mondial, représentant 60 % à 65 % de la production mondiale. Cette confusion terminologique est simplement une empreinte linguistique de l'évolution technologique.
Papier d'aluminium contre papier d'étain : différences de matières premières et de procédés de fabrication
La différence fondamentale entre les deux matériaux de feuille commence par la matière première
- Papier d'étain : Fabriqué à partir d'étain métallique ou d'alliage étain-aluminium avec une pureté supérieure à 99 %. En raison de la structure cristalline relativement molle de l'étain, une quantité infime d'aluminium est ajoutée pour améliorer sa résistance. Cependant, en raison de sa rareté (seulement 0,004 % se trouve dans la croûte terrestre), les coûts des matières premières restent élevés.
- Papier d'aluminium : Fabriqué à partir d'alliages d'aluminium de la série 3000 ou 8000, il capitalise sur la haute ductilité de l'aluminium. La matière première est des lingots d'aluminium électrolytique, fondus et coulés à 1 450°C, puis laminés. Il s'agit d'une ressource abondante et peu coûteuse.
Le procédé de fabrication détermine la limite de performance du produit
(1)Goulots d'étranglement du pressage du papier d'étain
Le laminage traditionnel nécessite une température de 100 à 150°C pour éviter les fissures fragiles. La limite inférieure de l'épaisseur du produit fini est d'environ 0,03 mm. De plus, le contrôle de la tension est difficile, ce qui le rend sujet aux trous.
(2)Laminage de précision du papier d'aluminium
- → Laminage à chaud : Les lingots d'aluminium sont laminés en plusieurs passes jusqu'à une bobine de 2 à 4 mm d'épaisseur
- → Laminage à froid : Laminé à 0,1-0,3 mm d'épaisseur à l'aide d'un laminoir asynchrone à température ambiante
- → Recuit : Un traitement à 400°C élimine les contraintes et améliore la ductilité
- → Laminage de finition : Le laminage à double combinaison brise la limite d'épaisseur, atteignant des épaisseurs de papier d'aluminium alimentaire de 0,006 à 0,009 mm.
Tableau 1 : Comparaison des paramètres industriels du papier d'aluminium et du papier d'étain
| Caractéristiques | Papier d'aluminium | Papier d'étain |
| Coût des matières premières | Environ 7 000 RMB/tonne | Plus de 20 000 RMB/tonne |
| Plage d'épaisseur | 0,006-0,2 mm | ≥0,03 mm |
| Taux de défauts de trous d'épingle | ≤500/㎡ | Impossible à contrôler efficacement |
| Emballage | Type rouleau | Feuille unique stratifiée (avec papier intercalaire pour l'anti-adhérence) |
Cette différence de procédé entraîne une divergence dans la forme du produit final : Le papier d'aluminium est principalement vendu en rouleaux, représentant 90 % du marché, tandis que le papier d'étain, en raison de sa tendance à coller, doit être empilé individuellement avec du papier intercalaire, ce qui augmente considérablement les coûts d'emballage.
Comparaison des propriétés physiques et chimiques
Les différences de performance essentielles entre le papier d'aluminium et le papier d'étain définissent directement les limites de leurs scénarios d'application. Le tableau suivant compare les paramètres clés.
Tableau 2 : Comparaison des propriétés physiques et chimiques du papier d'aluminium et du papier d'étain
| Propriété | Papier d'aluminium | Papier d'étain | Impact sur l'application |
| Point de fusion | 660°C | 232°C | Le papier d'étain ramollit à 160°C et ne doit pas être utilisé dans les fours ou les grills |
| Ductilité | Peut être étiré de 30 % sans se casser | Mauvaise | Le papier d'étain est difficile à façonner et adhère aux aliments |
| Résistance | Élevée | Faible | L'emballage en papier d'étain nécessite un matériau plus épais, ce qui augmente les coûts |
| Apparence | Blanc argenté mat | Haut brillant | Le papier d'étain offre de meilleures propriétés décoratives |
| Conductivité thermique | 237 W/(m·K) | 67 W/(m·K) | Le papier d'aluminium accélère la cuisson mais est sujet à une surchauffe localisée |
| Propriétés barrières | WOT <0,1 g/m²d | WOT environ 1,5 g/m²d | La durée de conservation du papier d'aluminium est prolongée de 3 à 6 mois |
| Résistance à la corrosion | Le film d'oxyde de surface résiste aux acides faibles | Les ions étain précipitent rapidement lorsqu'ils sont exposés à l'acide | Le papier d'étain présente des risques pour la sécurité lorsqu'il est exposé à la choucroute ou au jus de citron |
| Densité | 2,7 g/cm³ | 7,3 g/cm³ | Le papier d'aluminium réduit les frais d'expédition de 50 % |
Analyse des performances clés
- Différence de stabilité à haute température : Le point de fusion de 660°C du papier d'aluminium lui permet de résister à des conditions telles qu'un four à 250°C et un feu de charbon de bois à 400°C. Le papier d'étain, en revanche, commence à devenir cassant au-dessus de 160°C et fond complètement à 230°C.
- Comparaison des mécanismes de barrière : La densité cristalline du papier d'aluminium bloque les UV, l'oxygène et la vapeur d'eau. Par exemple, dans un carton de lait aseptique, une simple couche d'aluminium de 9μm d'épaisseur peut bloquer 99,5 % de la lumière et de l'oxygène, prolongeant ainsi sa durée de conservation à neuf mois. Le papier d'étain, cependant, a une structure lâche et de nombreux trous d'épingle, ce qui réduit son efficacité de barrière de plus de 30 %.
- Risque en environnement acide : Les deux matériaux peuvent précipiter des métaux lorsqu'ils sont exposés à l'acide. Cependant, l'aluminium, protégé par un film d'oxyde, migre à moins de 5 mg/kg, tandis que l'étain peut précipiter jusqu'à 50 mg/kg dans le jus de citron sur une période de deux heures, dépassant le seuil de sécurité de 10 fois.
Considérations de sécurité pour le papier d'aluminium et le papier d'étain
La migration des métaux est un risque courant pour les deux types de papier, mais les mécanismes et la gravité des dommages diffèrent considérablement.
(1)Limites de risque du papier d'aluminium
- Controverse sur la maladie d'Alzheimer : Les ions aluminium peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique, et une consommation excessive à long terme (>1 mg/kg de poids corporel/semaine) est associée à une déficience cognitive. Cependant, l'Organisation mondiale de la santé déclare que l'apport alimentaire en aluminium ne représente que 1 % de l'exposition totale, et le principal risque provient des additifs à base d'aluminium, et non du papier d'aluminium.
- Tabous alimentaires acides : Lors de l'emballage d'aliments avec un pH inférieur à 4, la migration des ions aluminium est multipliée par dix. Des expériences montrent qu'après avoir fait cuire des tranches de tomates enveloppées dans du papier d'aluminium pendant 20 minutes, la teneur en aluminium passe de 0,2 mg/kg à 4,5 mg/kg.
- Avertissement pour les personnes atteintes d'une maladie rénale : Les personnes atteintes d'une insuffisance rénale ont une capacité réduite à excréter l'aluminium, ce qui peut entraîner une accumulation d'aluminium dans le sang et provoquer une anémie. Ces personnes doivent éviter de cuisiner avec du papier d'aluminium.
(2)Les dangers cachés du papier d'étain
- Cause principale d'irritation gastro-intestinale : Les ions étain irritent la muqueuse gastro-intestinale, et l'empoisonnement aigu provoque des nausées et de la diarrhée. L'UE stipule que les résidus d'étain dans les aliments en conserve doivent être ≤200 mg/kg, tandis que la valeur de test pour le poisson grillé enveloppé dans du papier d'étain avec du citron peut atteindre 350 mg/kg.
- Le risque toxique du papier d'étain contenant du plomb : Certains papiers d'étain de mauvaise qualité contiennent du plomb (jusqu'à 30 %) pour réduire les coûts. Le plomb, une neurotoxine, peut provoquer une déficience intellectuelle chez les enfants. La province du Jiangsu, en Chine, a précédemment découvert un cas de « papier d'étain sacrificiel détourné vers les aliments » avec des niveaux excessifs de plomb.
(3)Recommandations de sécurité clés
- Avertissement d'interdiction : Tout produit étiqueté « papier d'étain » ne doit pas entrer en contact avec les aliments pour éviter le risque de plomb.
- Lignes directrices pour l'utilisation du papier d'aluminium : Évitez le contact avec les ingrédients acides et à forte teneur en sel. Des feuilles de chou ou de maïs peuvent être utilisées comme substituts.
- Alternative : Lorsqu'un assaisonnement acide est nécessaire, utilisez un bol en céramique recouvert d'une pellicule plastique.
Principales utilisations et applications
Le papier d'aluminium a remodelé trois secteurs majeurs : l'emballage alimentaire, la cuisine et l'industrie, grâce à ses avantages en termes de performances.
(1)Emballage alimentaire
- Emballage aseptique longue durée : Le papier d'aluminium de 6,5μm dans l'emballage Tetra Pak bloque la lumière et l'oxygène, prolongeant la durée de conservation du lait à neuf mois.
- Capsules de café : La couche d'aluminium empêche l'évaporation des arômes, prolongeant la durée de conservation à 18 mois.
- Chocolat : Le papier d'aluminium empêche la formation de givre gras/givrage de sucre, une pratique centenaire chez Swiss Toblerone.
- Noix Qia Qia : Le papier d'aluminium + barrière de gaz azote offre une durée de conservation de 8 mois.
- Une bouée de sauvetage pour les aliments gras : Après être passé à l'emballage en papier d'aluminium, Weilong Konjac Juice a constaté une réduction de 95 % des fuites d'huile et une prolongation de sa durée de conservation de 3 mois à 8 mois.
(2)Scénarios de cuisson
- Un incontournable pour le grill et la cuisson au four : Envelopper les patates douces, les champignons enoki et autres aliments empêche de brûler et conduit uniformément la chaleur, emprisonnant les jus.
- Contenants de repas préparés : Les boîtes à lunch en papier d'aluminium résistent au congélateur de -40°C à 250°C et sont compatibles avec le micro-ondes, ce qui en fait un excellent choix pour les soupes à emporter comme le poisson mariné et le Bouddha saute par-dessus le mur.
- Absorbant l'huile : Rouler du papier d'aluminium en boule et le déplier absorbe 90 % de l'excès d'huile dans les soupes.
(3)Utilisations restantes du papier d'étain
- Offrandes culturelles pour les rituels : Combustion traditionnelle des lingots de papier d'étain ;
- Applications industrielles spécifiques : Certaines soudures à basse température et coussinets de composants électroniques.
À l'avenir, le papier d'aluminium évoluera en un film de condensateur électrolytique de 4μm plus fin, des composites de film aluminium-plastique pour les batteries au lithium et des revêtements antibactériens. Le papier d'étain deviendra finalement une relique de l'ère artisanale, conservée dans la mémoire historique.