Yixing Feihong Steel Pacaging 캔 코팅
1. 왜 코팅 된 캔?
식음료 캔은 최대 몇 년 동안 충전물의 맛과 영양가를 보존합니다. 이러한 긴 보관 시간의 결과로 포장과 식품 간의 상호 작용을 최소화해야합니다. 캔은 일반적으로 식품의 영향으로부터 캔의 무결성을 보호하고 캔의 금속과 식품 사이의 화학 반응을 방지하는 유기층으로 코팅됩니다. 기술 및 법적 요구 사항을 충족하기 위해 코팅은 생산 및 살균 공정 (1, 3)을 견디고 모든 식음료 유형에 보편적으로 적용 가능 (2), 인체 건강을 위협하는 양의 화학 물질 이동을 방지해야합니다 (4), 의도하지 않은 변형 후에도 캔에 부착하고 (5) 공격적인 식품 유형에 저항하고 캔의 금속을 보호하며 (6) 식품을 보존하고 수년 동안 관능 특성을 유지합니다 (7).
2. 생산 및 시장 데이터
캔은 알루미늄, 주석 코팅 강철 (주석 도금) 및 전해 크롬 코팅 강철 (ECCS)의 세 가지 재료로 만들어집니다. 캔 바디는 3 피스 용접 캔 (3PC), 2 피스 인발 및 재인 발 (DRD) 캔 또는 2 피스 인발 및 다림질 (D& I) 캔으로 형성됩니다. 재료 및 생산 공정에 관계없이 대부분의 캔은 1 ~ 10 µm 두께의 필름으로 내부 및 외부 코팅됩니다. 코팅은 일반적으로 캔이 형성되기 전에 롤러 코팅으로 평면 금속 시트 또는 코일의 양면에 적용됩니다. 또는 코팅은 미리 형성된 캔에 뿌려집니다. 깡통은 밝은 색의 산성 주스 및 과일 (예 : 파인애플, 배, 복숭아)에 내부 코팅없이 사용됩니다. 주석은 식품보다 쉽게 산화되어 과일의 산화로 인한 어두워 짐과 풍미 변화를 방지하기 때문입니다. 식품 캔은 일반적으로 식품 유형에 따라 정확한 조건으로 압력 멸균됩니다. 그러나 음료 캔은 밀봉 된 캔에서 저온 살균하거나 살균하거나 무균 조건에서 채울 수 있습니다.
매년 전 세계적으로 3000 억 개 이상의 음료 캔이 생산됩니다. 2014 년에는 음료 캔의 90 %가 알루미늄으로 만들어졌습니다. 나머지 10 %는 강철로 구성되었습니다. 또한 2011 년에는 전 세계적으로 750 억 개의 식품 캔이 판매 된 것으로 추산되었습니다. 2013 년에는 음료와 식품 캔으로 각각 약 300 억 달러와 90 억 달러를 벌어 들였습니다. 2011 년 캔 코팅의 전 세계 생산 능력은 8 억 미터 톤으로 추정되며 이는 시장 가치 28 억 유로에 해당합니다.
3. 코팅 : 속성 및 대안
다양한 캔 코팅이 상업적으로 이용 가능하지만 대부분은 제한된 수의 화학적 기능을 기반으로합니다 (표). 코팅에는 캔 코팅제, 윤활제, 소포제, 접착제, 염산 제거제 및 안료의 마모 및 긁힘 방지뿐만 아니라 표면 미끄러짐을 증가시키는 제제와 같은 다양한 첨가제가 포함되어 있습니다.
에폭시 기반 코팅은 90 % 이상의 가장 높은 시장 점유율을 가지고 있습니다. 그러나 제조업체와 식품 회사는 독성 증거, 공개 토론 및 최근 규제 결정의 결과로 BPA 기반 에폭시 코팅을 대안으로 대체하기 시작할 수 있습니까? 아크릴 및 폴리 에스터 코팅은 현재 에폭시 코팅의 1 세대 대안으로 사용되고 있으며 최근에는 폴리올레핀 및 비 BPA 에폭시 코팅이 개발되었습니다. 추가 발명품에는 BPA 캡처 링 시스템 및 상부 코팅이 포함됩니다. 이러한 대체 코팅의 대부분은 에폭시 코팅보다 비싸고 안정성과 보편적 인 적용 성 측면에서 동일한 특성을 나타내지 않을 수 있습니다.
에폭시 코팅
1950 년대에 에폭시 수지가 알루미늄 및 강철 캔의 코팅으로 도입되었습니다. 안정성, 보호 기능 및 기술적 특성으로 인해 가장 일반적으로 사용되는 코팅 재료가되었습니다. 대부분의 에폭시 코팅은 비스페놀 A (BPA, CAS 80-05-7) 및 에피 클로로 히 드린으로 합성되어 비스페놀 A- 디 글리시 딜 에테르 에폭시 수지를 형성합니다. 에폭시-페놀 코팅이 가장 중요한 하위 그룹 인 다양한 에폭시 코팅 혼합물이 개발되었습니다. 다른 혼합 수지는 예를 들어 에폭시 아민, 아크릴 레이트 및 무수물입니다.
올 레오 레진
먼저 캔 코팅은 식물에서 추출한 오일과 수지의 혼합물 인 올 레오 레진으로 만들어졌습니다. 올 레오 레진은 유연하고 쉽게 도포되지만 금속 표면에 잘 부착되지 않고 내식성이 제한적이며 긴 경화 시간이 필요합니다. 또한 식품의 관능 특성을 변경할 수 있습니다.
비닐
비닐 코팅은 염화 비닐과 비닐 아세테이트로 합성됩니다. 산성 및 알칼리성 조건에서 매우 유연하고 안정적이지만 금속에 잘 부착되지 않으며 고온에서 견디지 못합니다. 비닐 코팅은 가소제와 안정제가 필요하며 종종 다른 수지와 혼합됩니다. 비닐 유기물은 유기 용매에 수지의 현탁액으로 제조됩니다. 유기체는 비닐 코팅보다 내 화학성, 열 안정성 및 접착 특성이 비교적 높습니다.
페놀
페놀 수지는 페놀과 알데히드로 구성됩니다. 부식에 강하며 황화물 얼룩으로부터 캔을 보호합니다. 페놀은 유연성이 낮고 금속에 잘 붙지 않으며 음식의 냄새와 풍미를 바꿀 수 있습니다. 드럼과 통의 코팅으로 적용되지만 혼합되지 않은 페놀 수지는 식음료 캔에 사용되지 않습니다. 그러나 페놀 릭은 일반적인 가교제 (예 : 에폭시 드 수지)이며 저항성을 증가시킵니다.
아크릴
아크릴 수지는 가장 일반적으로 에틸 아크릴 레이트에서 합성됩니다. 외관이 깨끗하고 부식 및 황화물 얼룩에 대한 저항성을 나타내지 만 깨지기 쉽고 음식의 맛과 냄새를 바꿀 수 있습니다.
폴리 에스터
이소 프탈산 (IPA)과 테레프탈산 (TPA)은 폴리 에스테르 코팅에 사용되는 주요 카르 복실 산입니다. 폴리 에스터 수지는 생산 과정에서 다루기 쉽고 금속 표면에 잘 부착되지만 일반적으로 산성 조건에서는 안정적이지 않고 내식성이 좋지 않습니다. 또는 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET) 코팅은 음료 캔을 라미네이팅하는 데 사용되지만 PET를 금속에 결합하려면 접착제가 필요합니다.
폴리올레핀
폴리올레핀 분산액에 기반한 코팅이 최근 시장에 출시되었습니다. 제조업체에 따르면 최종 폴리올레핀 코팅은 식품의 풍미에 영향을주지 않으면 서 부식 방지, 접착력 및 유연성을 나타냅니다.
4. 규제
U.S.
고분자 및 수지 코팅은21 CFR 175.300. 이 코드는 허용 된 시작 물질을 나열하고 테스트 조건 및 이동 한계를 지정합니다. 이러한 사양을 충족하는 캔 코팅은 법규를 준수합니다. 2015 년 5 월 캘리포니아의 환경 건강 위험 평가 사무소 (OEHHA)는 BPA를화학 물질 목록아래에서 생식에 해를 끼치는 것으로 알려진발의안 65. 이제 제조업체, 유통 업체 및 소매 업체는 BPA 함유 제품의 소비자에게 화학적 위험 (FPF)에 대한 명확하고 합리적인 경고를 알려야합니다.신고).
유럽
캔 코팅은 EU 전체 법률에 의해 규제되지 않지만국가 조치네덜란드에 있고벨기에, 체코, 그리스, 이탈리아, 슬로바키아, 프랑스 및 스페인. 비스페놀 A 디 글리시 딜 에테르 (BADGE) 및 그 유도체에 대한 캔 코팅에서 이동하는 것으로 알려진 특정 화학 물질에 대한 조화 된 규정이 존재합니다 (위원회 규정EC 1895/2005) 및 무기 주석 (Commission RegulationEC 242/2004). 바니시 및 코팅에 BPA 사용에 관한위원회 규정 초안은 현재 0.05mg / kg 식품 (FPF신고). 프랑스에서는 식품과 직접 접촉하도록 의도 된 모든 포장, 용기 및기구를 포함하여 FCM에서 BPA 사용이 금지됩니다 (LOIn° 2010-729) (FPF신고).
5. 마이그레이션, 노출&앰프; 생체 모니터링
식품 캔에서 화학적 이동을 조사하는 대부분의 연구는 BPA, BADGE 및 그 유도체에 중점을 둡니다. 특히 BPA에 대한 데이터의 양은 노출 추정에 대한 좋은 근거를 제공합니다. 그러나 캔으로부터의 전체 마이그레이션에는 올리고머, 촉매, 반응 촉진제, 에폭시 화 식용유, 아미노 수지, 아크릴 수지, 다양한 에스테르, 왁스, 윤활제 및 금속이 포함될 수도 있습니다. 또한 불순물, 반응 부산물 및 분해 산물과 같은 의도하지 않은 첨가 물질 (NIAS)은 일반적으로 마이그레이션의 일부를 구성합니다. 많은 NIAS가 알려지지 않았거나 식별되지 않은 물질이기 때문에 이러한 복잡한 혼합물에 대한 노출 추정치는 계산이 훨씬 더 어렵거나 심지어 불가능합니다.
BPA에 대한 인간의 노출과 통조림 식품 및 캔 음료의 소비 사이에는 상관 관계가 있습니다. 2012 년 한 연구에 따르면 미국과 중국의 모든 테스트 샘플에서 BADGE 및 그 유도체가 검출되었으며 소변 농도가 BPA 농도를 3 ~ 4 배 초과 한 것으로 나타났습니다.
6. 건강에 미치는 영향
캔 코팅은 일반적으로 복잡한 화학 혼합물을 식품으로 방출하며 소수의 이민자 만이 철저한 테스트를 거쳤습니다. BPA에 대한 광범위한 독성 데이터는 생식 및 발달 효과뿐만 아니라 신경 학적, 면역 조절, 심혈관 및 대사 효과와 같은 다양한 종점을 포함합니다. 2004 년에 BADGE는 유전 독성, 발암 성, 생식 독성 및 발달 독성에 대한 우려를 제기하지 않는 것으로 판단되었습니다. 그러나보다 최근의 연구에서는 생식 독성 및 발달 종점에 대한 일부 영향을 나타 냈습니다.
많은 이동 물질은 완전히 알려지지 않았지만 이동의 독성에 크게 기여할 수 있습니다. 2006 년에는 일련의 분석을 사용하여 에폭시 및 폴리 에스터 기반 코팅에서 마이그레이션 한 세포 독성 효과를 테스트했습니다. 이러한 분석 중 하나의 결과는 에폭시 코팅으로부터의 이동에서 측정 된 세포 독성 효과의 약 0.5 %만이 BPA, BADGE 및 BADGE · H2O의 양으로 거슬러 올라갈 수 있음을 보여주었습니다. 이 예는 위험 평가 중 단일 물질뿐만 아니라 최종 마이그레이션을 대상으로하는 테스트의 중요성을 보여줍니다.
