Perspektyvi maisto skardinių vidaus danga
Štutgartas. Apie skardines kalbama kritiškai. Viena vertus, bisfenolis A, kuris, kaip teigiama, turi panašų į hormoną poveikį, yra viena iš pradinių medžiagų skardinės vidinei dangai. Kita vertus, Europos REACH reglamentas reikalauja pereiti prie chromo neturinčio papildomo apdorojimo procesų skardos gamyboje. Poliesterio pagrindu pagamintos dangos sistemos pasirodė esanti perspektyvi Fraunhofer IPA tyrimų projekto alternatyva.
Skardinės maisto skardinės plačiai naudojamos kaip daugelio rūšių daržovių, žuvies, mėsos ir pusgaminių pakavimo medžiagos. Skardos plokštės turi daug pranašumų, palyginti su kitomis pakavimo medžiagomis. Visų pirma jis yra lengvas ir netvirtas kaip pvz. B.
Stiklas. Skardinės turi būti padengtos iš vidaus, kad daugiausia rūgštus maistas liktų valgomas net ir ilgą laiką išbuvus skardinėje.
Vidinė skardinės danga neleidžia turiniui užpulti metalo ir metalo jonų patekti į maistą. Vidaus dangos epoksidinių dervų pagrindu pasiteisino jau daugiau nei 40 metų. Viena iš pradinių medžiagų yra bisfenolis A (BPA), kuris yra prieštaringas dėl savo į hormoną panašaus poveikio. Be to, pagal Europos REACH reglamentą artimiausiu metu skardos gamyboje reikalaujama, kad gamyba būtų pakeista į papildomo apdorojimo be chromo procesus. Todėl naujos dangos be BPA kaip pradinės medžiagos (BPA neketinimas) taip pat turi būti suderinamos su substratais, kurie buvo iš anksto apdoroti be chromo. Tačiau vartotojui, pripratusiam prie aukštos skardinių kokybės ir galiojimo laiko, šis pokytis neturi būti pastebimas.
Fraunhofer IPA Štutgarte šiuo metu tiria fenolio derva sukietintų poliesterio dangų polimero ir tinklinės struktūros įtaką galutinėms dangos savybėms. Didžiausias dėmesys skiriamas trijų dalių skardinėms, pagamintoms iš skardos. Dėmesys taip pat skiriamas BPA nenaudojamų skardinių vidaus dangų sukibimo savybėms ant skardinių pagrindų, kuriuose yra ir yra pasyvuotas be chromo.
Struktūriniai ir savybių santykiai turi būti nustatyti sistemingai tiriant poliesterio dangas, kad būtų galima greičiau optimizuoti šias naujas sistemas. Be to, yra sukurti ir patvirtinti metodai, skirti prognozuoti poliesterio dangų stabilumą po sterilizacijos ir vėlesnio ilgalaikio saugojimo.
Mechaninis įtempis: pirmiausia dažykite, tada formuokite skardines
Ypatingas iššūkis formuojant apsaugines skardinės vidinės pusės dangas yra tai, kad, skirtingai nei įprasta dažymo praktika, plokštieji skardos pagrindai pirmiausia padengiami (sluoksnio storis apie 10 μm), o tik tada galima štampuoti korpusus ir dangtelius. suformuotas iš dengtos lakštinio metalo medžiagos. Dažai turi būti lankstūs, gerai sukibti, būti pakankamai kieti ir apsaugoti. Dangų lankstumas, be kita ko, tikrinamas suspaudimo bandymu pagal DIN EN ISO 1520 ir įtvaro lenkimo bandymu pagal DIN EN ISO 6860. Sukibimas su skardiniu pagrindu prieš ir po sterilizavimo tikrinamas naudojant skersinio pjovimo testą pagal DIN EN ISO 2409, o kietumas – naudojant švytuoklinį slopinimą pagal DIN EN ISO 1522.
Preliminarūs rezultatai rodo, kad BPA nenaudingų dažų poliesterio komponentas yra atsakingas už dangos lankstumą ir gerą sukibimą su skardos pagrindu, o fenolio komponentas reikalingas skardinės dangos kietumui ir geram kietėjimui.
Ekstremalus sterilizavimo poveikis
Sterilizuojant karštu būdu danga patiria didelį įtempimą, nes yra veikiama iki 15-30 min.
130 °C veikiamas agresyvių užpildų. Aiškiai viršyta vadinamoji dangos stiklėjimo temperatūra. Tai paverčia polimerą į guminį lydalą. Padidėjęs polimerinės grandinės segmentų mobilumas gali žymiai pabloginti pradinį dangos antikorozinį poveikį. Todėl apskritai ieškoma aukštesnių stiklėjimo temperatūrų.
Sukietėjusių dangų šiluminės savybės tiriamos naudojant dinaminę mechaninę laisvųjų plėvelių analizę (DMA) ir diferencinę nuskaitymo kalorimetriją (DSC). Stiklėjimo temperatūros skirtumai, priklausantys nuo poliesterio ir fenolio dervos komponentų maišymo santykio, padeda rasti maišymo santykį su maksimalia stiklėjimo temperatūra kartu su geromis mechaninėmis savybėmis.
Apsauga nuo korozijos laikant su agresyviais užpildais
Jei dažų sudėtis buvo optimizuota atsižvelgiant į mechanines ir šilumines savybes, turi būti ištirtas jų antikorozinis poveikis. Be maisto kokybės pablogėjimo, skardinių vidinė korozija taip pat gali sukelti nuotėkį ar net sprogimą.
Netinkamų BPA dangų antikorozinės savybės ant skardinio pagrindo nustatomos naudojant elektrocheminę varžos spektroskopiją
(EIS) ištirtas kaip trumpalaikis testas. EIS matavimo principas pagrįstas nuo dažnio priklausomos dangos varžos (impedanso) matavimu.
Tinkamos matavimo tvarkos sukūrimas ir matavimo rezultatų interpretavimas iš esmės grindžiamas empirine patirtimi, susiejančia EIS duomenis su dangos pažeidimais. Nors jau buvo paskelbta daug EIS tyrimų, susijusių su epoksidinių dervų sistemomis, empirinis naujų BPA neplaninių sistemų pagrindas dar turi būti sukurtas.
Iki šiol gauti tyrimų rezultatai aiškiai rodo, kad naudojant šį metodą rankiniu būdu dengtą skardą galima atskirti pagal dažymo kokybę, sluoksnio storį ir dažų sudėties kokybę. Palyginus EIS matavimus prieš ir po sterilizacijos, galima teigti, kokiu mastu sterilizacijos metu dangą pažeidžia maistinis modelinis tirpalas ir pablogėja jos antikorozinės savybės. Tyrimo projekto metu elektrocheminių trumpalaikių bandymų rezultatai taip pat koreliuojami su pramoniniu būdu dažytų ir užpildytų skardinių su chromo turinčiais ir bechromo pasyvuotais skardiniais pagrindais ilgalaikio laikymo bandymų rezultatais.
Išvada
Be labai aukštų reikalavimų mechaninėms savybėms, naujos BPA nenaudojamos skardinės vidaus dangos turi garantuoti gerą apsaugą nuo korozijos, kai jos keletą metų laikomos su agresyviu turiniu. Naujų dažų kūrimo laiką galima žymiai sutrumpinti tik tinkamais trumpalaikiais bandymais. Elektrocheminė impedanso spektroskopija (EIS) tam suteikia didelį potencialą. Dangų diferenciacija grindžiama pasirinktais parametrais iš AC/DC/AC matavimo rutinos, kurie koreliuoja su dažų naudojimu, taip pat su vandens sugėrimu ir dangų barjeriniu poveikiu.
Daugiau informacijos galima rasti adresu
http://www.ipa.fraunhofer.de/innenbeschichtung_konservendosen.html
