有前途的內塗層食品罐頭
斯圖加特。 馬口鐵罐頭進行了嚴格的討論。 一方面，雙酚A是罐頭內部清漆的原材料之一，據說具有激素樣作用。 另一方面，歐洲REACH法規要求在馬口鐵生產中改用無鉻後處理工藝。 事實證明，在Fraunhofer IPA的一項研究項目中，基於聚酯的塗料系統是一種有前途的替代方法。
馬口鐵製成的罐頭食品被廣泛用作許多類型的蔬菜，魚，肉和現成食品的包裝材料。 馬口鐵與其他包裝材料相比具有許多優勢。 最重要的是，它輕巧而不易碎，例如B．
玻璃。 罐子必須在內部塗上一層塗料，這樣即使在長時間接觸後，大多數酸性食品也可以在罐子中食用。
內部清漆可防止內容物侵蝕金屬，並且金屬離子不能進入食物。 40多年來，基於環氧樹脂的內牆塗料已證明其價值。 起始原料之一是雙酚A（BPA），由於其類似激素的作用而引起爭議。 此外，歐洲REACH法規要求在不久的將來在馬口鐵生產中將生產轉換為無鉻後處理工藝。 因此，不含BPA作為起始原料的新塗料（非BPA用途）也必須與未經鉻處理的底材相容。 對於習慣於高品質和耐用性的消費者，這種變化一定不會引起注意。
斯圖加特的Fraunhofer IPA目前正在研究用酚醛樹脂硬化的聚酯清漆的聚合物和網絡結構對塗料最終性能的影響。 重點放在三部分的錫罐上。 重點還放在含鉻和不含鉻的鈍化馬口鐵基板上的BPA非意圖罐內部塗料的粘合性能上。
結構和性能的關係將通過對聚酯清漆的系統研究來確定，從而使這些新系統能夠更快地優化。 另外，正在開發和驗證用於預測聚酯塗層在滅菌後的穩定性以及隨後的長期存儲的方法。
機械應力：先噴塗，然後成型罐
罐頭保護漆的配方面臨的一個特殊挑戰在於，與通常的噴漆實踐不同，首先要對平坦的馬口鐵基材進行塗覆（層厚約10μm），然後才可以對主體和蓋子進行沖孔並由塗覆的鈑金材料製成。 塗料必須具有柔韌性，良好的附著力，並具有足夠的硬度和保護性。 清漆的柔韌性通過根據DIN EN ISO 1520的拔罐測試和根據DIN EN ISO 6860的芯軸彎曲測試進行了檢驗。 根據DIN EN ISO 2409的橫切測試測試滅菌前後馬口鐵基板上的附著力，並根據DIN EN ISO 1522的擺錘阻尼測試硬度。
初步結果表明，BPA非意圖清漆的聚酯組分負責塗層的柔韌性和良好的附著力，而酚醛樹脂組分則要求罐頭塗層的硬度和良好的固化性。
滅菌帶來的極大壓力
在熱滅菌過程中，塗層會承受極大的壓力，因為它會持續15-30分鐘，溫度高達
130°C暴露於腐蝕性產品。 明顯超過了塗層的所謂玻璃化轉變溫度。 這將聚合物轉化為橡膠狀熔體。 聚合物鏈段的增加的遷移率可顯著惡化塗層的原始防腐蝕效果。 因此，通常期望更高的玻璃化轉變溫度。
通過動態機械分析（DMA）對自由膜和動態差示熱量（DSC）來檢查固化塗層的熱性能。 玻璃化轉變溫度的差異取決於聚酯和酚醛樹脂組分的混合比，有助於尋求具有最大玻璃化轉變溫度並具有良好機械性能的混合比。
與腐蝕性填料一起存放時的腐蝕防護
如果在機械和熱性能方面優化了塗料配方，則必須檢查其防腐效果。 罐頭的內部腐蝕不僅會損害食品質量，還會導致洩漏甚至炸彈。
使用電化學阻抗光譜法測定馬口鐵基板上BPA非目的塗層的防腐性能
（EIS）作為短期測試。 EIS測量原理基於塗層的頻率相關電阻（阻抗）的測量。
合適的測量程序的製定和測量結果的解釋基本上是基於經驗，將EIS數據與塗層的任何損傷相關。 儘管已經針對基於環氧樹脂的系統發表了許多EIS研究報告，但尚未建立新的BPA非意圖系統的經驗基礎。
迄今為止的研究結果清楚地表明，使用這種方法，可以在塗料的質量，層厚以及塗料配方的質量方面區分手動塗覆的馬口鐵。 通過比較滅菌前後的EIS測量值，可以得出有關食品在滅菌過程中被食品模擬物侵蝕的程度及其防腐性能受損的陳述。 在研究項目的過程中，電化學短期測試的結果也與工業鍍膜和填充錫罐的鍍鋅板鈍化和不鍍鉻的長期儲存測試結果相關。
Fazit
除了對機械性能的極高要求外，新型BPA非意圖罐內牆塗料必須與腐蝕性填充物一起存放數年，才能確保良好的腐蝕防護。 新油漆的開發時間只能通過適當的短期測試才能大大縮短。 電化學阻抗譜（EIS）為此提供了巨大的潛力。 塗料的區別是根據AC / DC / AC測量程序中的選定參數進行的，這些參數與塗料的應用以及塗料的吸水率和阻隔效果相關。
更多信息可以在這裡找到
http://www.ipa.fraunhofer.de/innenbeschichtung_konservendosen.html
