Yixing Feihong Steel Pacaging kan coating
1. Waarom gecoate blikken?
Blikjes voor etenswaren en dranken behouden de smaak en voedingswaarden van hun vulling gedurende meerdere jaren. Als gevolg van zulke lange bewaartijden moeten de interacties tussen de verpakking en het voedsel worden geminimaliseerd. Blikken zijn meestal bedekt met een organische laag die de integriteit van het blik beschermt tegen effecten van het voedsel en chemische reacties tussen het metaal van het blik en het voedsel voorkomt. Om aan de technische en wettelijke vereisten te voldoen, moeten blikcoatings de productie- en sterilisatieprocessen doorstaan (1, 3), universeel toepasbaar zijn voor alle soorten voedsel en dranken (2), voorkomen dat chemische stoffen in voedsel terechtkomen in hoeveelheden die de menselijke gezondheid in gevaar brengen (4), zich aan het blik hechten, zelfs na niet-opzettelijke vervorming (5), weerstaan aan agressieve soorten voedsel en het metaal van de blikken beschermen (6), en het voedsel conserveren en zijn organoleptische eigenschappen gedurende meerdere jaren behouden (7).
2. Kan productie- en marktgegevens
Blikken zijn gemaakt van drie verschillende materialen: aluminium, vertind staal (blik) en elektrolytisch verchroomd staal (ECCS). Bliklichamen zijn ofwel gevormd als 3-delige gelaste blikken (3PC), 2-delige getrokken en opnieuw getekende blikken (DRD) of als 2-delige getrokken en gestreken (D& I) blikken. Onafhankelijk van het materiaal en het productieproces worden de meeste blikken inwendig en uitwendig gecoat met films van 1 tot 10 µm dikte. Coatings worden gewoonlijk aangebracht op beide zijden van vlakke metalen platen of spoelen door middel van walscoating voordat de blikken worden gevormd. Als alternatief worden coatings op voorgevormde blikken gespoten. Blikjes worden zonder interne coatings gebruikt voor lichtgekleurde, zure sappen en fruit (bijv. Ananas, peren, perziken), omdat tin gemakkelijker wordt geoxideerd dan het voedsel, waardoor verkleuring en smaakveranderingen door oxidatie van het fruit worden voorkomen. Voedselblikken worden meestal onder druk gesteriliseerd met de exacte omstandigheden afhankelijk van het voedseltype. Drankblikjes kunnen echter worden gepasteuriseerd of gesteriliseerd in de verzegelde blikken of onder aseptische omstandigheden worden gevuld.
Jaarlijks worden wereldwijd meer dan 300 miljard drankblikjes geproduceerd. In 2014 was 90% van de drankblikjes gemaakt van aluminium; de overige 10% bestond uit staal. Verder werd geschat dat er in 2011 wereldwijd 75 miljard voedselblikken werden verkocht. In 2013 werd wereldwijd ongeveer 30 miljard dollar en 9 miljard dollar verdiend met respectievelijk drank- en voedselblikken. In 2011 werd de wereldwijde productiecapaciteit van blikcoatings geschat op 800.000 ton, wat overeenkomt met een marktwaarde van € 2,8 miljard.
3. Coatings: eigenschappen en alternatieven
Er zijn veel verschillende blikcoatings in de handel verkrijgbaar, maar de meeste zijn gebaseerd op een beperkt aantal chemische functionaliteiten (tabel). Coatings bevatten verschillende additieven, bijv. Middelen om het wegglijden van het oppervlak te verhogen, evenals de slijt- en krasvastheid van blikcoatings, smeermiddelen, antischuimmiddelen, kleefstoffen, scavengers voor zoutzuur en pigmenten.
Op epoxy gebaseerde coatings hebben het hoogste marktaandeel van meer dan 90%. Kunnen fabrikanten en voedingsbedrijven echter zijn begonnen met het vervangen van op BPA gebaseerde epoxycoatings door alternatieven als gevolg van toxicologisch bewijs, openbare discussies en recente regelgevende beslissingen. Acryl- en polyestercoatings worden momenteel gebruikt als alternatieven van de eerste generatie voor epoxycoatings en meer recentelijk zijn polyolefine- en niet-BPA-epoxycoatings ontwikkeld. Verdere uitvindingen zijn onder meer BPA-afvangsystemen en topcoatings. De meeste van deze alternatieve coatings zijn duurder dan epoxycoatings en vertonen mogelijk nog niet dezelfde reeks kenmerken met betrekking tot hun stabiliteit en universele toepasbaarheid.
Epoxy coatings
In de jaren 50 werden epoxyharsen geïntroduceerd als coatings voor aluminium en stalen blikken. Door hun stabiliteit, beschermende functie en technische eigenschappen waren ze het meest gebruikte coatingmateriaal. De meeste epoxycoatings worden gesynthetiseerd uit bisfenol A (BPA, CAS 80-05-7) en epichloorhydrine die bisfenol A-diglycidylether epoxyharsen vormen. Er werden veel verschillende mengsels van epoxycoatings ontwikkeld, waarbij epoxy-fenolcoatings de belangrijkste subgroep waren. Andere gemengde harsen zijn bijv. Epoxyaminen, acrylaten en anhydriden.
Oleoharsen
De eerste blikcoatings werden gemaakt van oleoharsen, dit zijn mengsels van olie en hars gewonnen uit planten. Oleoharsen zijn vrij flexibel en gemakkelijk aan te brengen, maar hechten niet goed op metalen oppervlakken, hebben een beperkte corrosiebestendigheid en hebben een lange uithardingstijd nodig. Bovendien kunnen ze de organoleptische eigenschappen van voedsel veranderen.
Vinyl
Vinylcoatings worden gesynthetiseerd uit vinylchloride en vinylacetaat. Ze zijn zeer flexibel en stabiel onder zure en alkalische omstandigheden, maar hechten niet goed op metaal en zijn niet bestand tegen hoge temperaturen. Vinylcoatings hebben weekmakers en stabilisatoren nodig en worden vaak gemengd met andere harsen. Vinylorganosolen worden bereid uit suspensies van hars in organisch oplosmiddel. Organosols bieden een relatief hogere chemische weerstand, thermische stabiliteit en hechtingseigenschappen dan vinylcoatings.
Fenolisch
Fenolharsen zijn samengesteld uit fenolen en aldehyden. Ze zijn zeer corrosiebestendig en beschermen blikjes tegen sulfidevlekken. Fenolen hebben een lage flexibiliteit, hechten niet goed aan metaal en kunnen de geur en smaak van voedingsmiddelen veranderen. Ze worden toegepast als coatings voor vaten en emmers, maar ongemengde fenolharsen worden niet gebruikt in blikken voor voedingsmiddelen en dranken. Fenolen zijn echter veel voorkomende crosslinkers (bv. In epoxideharsen) en verhogen hun weerstand.
Acryl
Acrylharsen worden meestal gesynthetiseerd uit ethylacrylaat. Ze zien er schoon uit en zijn bestand tegen corrosie en sulfidevlekken, maar ze zijn broos en kunnen de smaak en geur van voedsel veranderen.
Polyester
Isoftaalzuur (IPA) en tereftaalzuur (TPA) zijn de belangrijkste carbonzuren die worden gebruikt in polyestercoatings. Polyesterharsen zijn gemakkelijk te hanteren tijdens het productieproces en hechten goed aan het metalen oppervlak, maar zijn meestal niet stabiel onder zure omstandigheden en hebben een slechte corrosiebestendigheid. Als alternatief worden polyethyleentereftalaat (PET) -coatings gebruikt om drankblikjes te lamineren, maar er zijn kleefstoffen nodig om het PET op het metaal te binden.
Polyolefinen
Coatings die zijn gebaseerd op dispersies van polyolefinen zijn onlangs op de markt gekomen. Volgens de fabrikant vertoont de uiteindelijke polyolefinecoating corrosiebescherming, hechting en flexibiliteit zonder de smaak van het voedsel te beïnvloeden.
4. Regelgeving
U.S.
Polymere en harsachtige coatings zijn bedekt21 CFR 175.300. Deze code somt toegestane uitgangsstoffen op en specificeert testomstandigheden en migratielimieten. Blikjes die aan deze specificaties voldoen, zijn in overeenstemming met de wet. In mei 2015 heeft het California Office of Environmental Health Hazard Assessment (OEHHA) BPA toegevoegd aan delijst met chemicaliënwaarvan bekend is dat het reproductieve schade veroorzaakt onderStelling 65. Fabrikanten, distributeurs en detailhandelaren moeten nu de consumenten van BPA-bevattende producten informeren met een duidelijke en redelijke waarschuwing over de chemische gevaren (FPFgemeld).
Europa
Can-coatings worden niet gereguleerd door een EU-brede wetgeving, maarnationale maatregelenin Nederland aanwezig zijn,Belgie, Tsjechië, Griekenland, Italië, Slowakije, Frankrijk en Spanje. Er bestaan geharmoniseerde voorschriften voor specifieke chemicaliën waarvan bekend is dat ze migreren uit blikcoatings voor bisfenol A diglycidylether (BADGE) en zijn derivaten (verordening van de CommissieEG 1895/2005) en voor anorganisch tin (verordening van de CommissieEG 242/2004). Een ontwerp van een verordening van de Commissie over het gebruik van BPA in vernissen en coatings stelt momenteel een specifieke migratielimiet van 0,05 mg / kg voedsel voor (FPFgemeld). In Frankrijk is het gebruik van BPA verboden in FCM's, inclusief alle verpakkingen, containers en keukengerei bedoeld om in direct contact te komen met voedsel (LOIn° 2010-729) (FPFgemeld).
5. Migratie, blootstelling& biomonitoring
De meeste onderzoeken naar chemische migratie uit blikjes waren gericht op BPA, BADGE en hun derivaten. Vooral de hoeveelheid gegevens voor BPA vormt een goede basis voor blootstellingsschattingen. Het totaal dat uit blikken migreert, kan echter ook oligomeren, katalysatoren, reactieversnellers, geëpoxideerde eetbare oliën, aminoharsen, acrylharsen, verschillende esters, wassen, smeermiddelen en metalen bevatten. Verder vormen niet-opzettelijk toegevoegde stoffen (NIAS) zoals onzuiverheden, reactiebijproducten en afbraakproducten doorgaans een onderdeel van het migreren. Blootstellingsschattingen voor deze, vaak complexe mengsels, zijn veel moeilijker of zelfs onmogelijk te berekenen, omdat veel NIAS onbekende of niet-geïdentificeerde stoffen zijn.
Er bestaat een verband tussen de blootstelling van de mens aan BPA en de consumptie van ingeblikt voedsel en, in veel mindere mate, ingeblikte dranken. In 2012 toonde een onderzoek aan dat BADGE en zijn derivaten werden aangetroffen in alle testmonsters uit de VS en China en dat de concentraties in de urine die van BPA 3 tot 4 keer overschreden.
6. Gezondheidseffecten
Blikcoatings geven over het algemeen een complex chemisch mengsel af aan het voedsel en slechts enkele van de migranten werden grondig getest. Er zijn uitgebreide toxiciteitsgegevens voor BPA die betrekking hebben op veel verschillende eindpunten, zoals reproductieve en ontwikkelingseffecten, evenals neurologische, immuunmodulerende, cardiovasculaire en metabolische effecten. In 2004 werd BADGE geacht geen aanleiding te geven tot bezorgdheid over genotoxiciteit, carcinogeniteit, reproductietoxiciteit en ontwikkelingstoxiciteit. Recentere onderzoeken wezen echter op enige effecten op reprotoxische en ontwikkelingseindpunten.
Veel migrerende stoffen zijn volkomen onbekend, maar ze kunnen sterk bijdragen aan de toxiciteit van het migreren. In 2006 werden cytotoxische effecten van migranten van coatings op epoxy- en polyesterbasis getest met behulp van een reeks assays. De resultaten van een van deze testen toonden aan dat slechts ongeveer 0,5% van de cytotoxische effecten gemeten bij het migreren van epoxycoatings terug te voeren waren op de hoeveelheid BPA, BADGE en BADGE · H2O. Dit voorbeeld illustreert het belang van tests die gericht zijn op de uiteindelijke migratie en niet alleen op afzonderlijke stoffen tijdens de risicobeoordeling.
