Почему домашнее животное широко используется в упаковке продуктов питания? Каковы его преимущества?

ПЭТ (полиэтилентерефталат) стал одним из наиболее часто используемых материалов в пищевой упаковке из -за уникальной комбинации свойств. Следующее подробно описывает логику, лежащую в основе его широкого использования в упаковке продуктов питания, сосредоточив внимание на ее основных характеристиках, преимуществах приложений, потенциальных недостатках и соображениях, а также методах обработки.

I. Основные характеристики домашнего животного: основание для упаковки продуктов питания

ПЭТ представляет собой полукристаллический полиэстер с регулярной структурой молекулярной цепи (-о-ch₂-ch₂-o-co-c₆h₄-co-co-повторяющихся единиц). В сочетании с его обработанными физическими и химическими свойствами, он, естественно, хорошо подходит для потребностей в упаковке в пищевой промышленности:

Отличная прозрачность: молекулярные цепи плотно упакованы и не имеют очевидной кристалличности (или степень кристалличности может контролироваться). Его высокое освещение коэффициента (более 90%) позволяет потребителям непосредственно наблюдать за содержимым (например, сок, напитки, приправы).

Легкая и высокая прочность: его плотность составляет приблизительно 1,38 г/см собственно (намного ниже стекла), а высокая механическая прочность на единицу веса (прочность на растяжение приблизительно на 50-70 МПа, прочность на изгиб приблизительно 90-120 МПа) снижает затраты на энергопотребление транспорта и затраты на упаковку.

Сильная химическая стабильность: она устойчива к большинству пищевых кислот, щелочи, масла (таких как цитрусовый сок и растительные масла), и органические растворители, и вряд ли реагирует с содержимым (например, выщелачивание вредных веществ или вызывание испорченной пищи).

Умеренные свойства барьера: он предлагает превосходные барьерные свойства для кислорода (O₂) и водяного пара (H₂O) по сравнению с PE и PP (полиэтилен и полипропилен), эффективно задерживая окисление пищи или воздействие влаги в течение коротких периодов (несколько месяцев). Тем не менее, его свойства барьеры для масла и жиров (например, длительный контакт с жареными продуктами) и углекислого газа (Co₂) слабы (требуют ламинирования с другими материалами).

Высокая безопасность: он соответствует основным глобальным стандартам контакта с пищевым контактом и не выпускает токсичных веществ при нормальном использовании (например, чрезвычайно низкая миграция сурьмы и олигомеров).

Отличная обработка: он демонстрирует превосходную расплату (температура обработки приблизительно 250-280 ° C) и может быть сформирована с использованием различных процессов, включая литье для инъекций, формование и экструзию, что делает его подходящим для крупномасштабного автоматического производства.

II Основные преимущества широко распространенного использования ПЭТ в упаковке продуктов питания

Основываясь на вышеуказанных характеристиках, преимущества ПЭТ в упаковке продуктов питания могут быть обобщены как тройной баланс «функциональности, экономики и адаптивности»:

1. Функциональная адаптивность: удовлетворение разнообразных потребностей в упаковке

Упаковка напитков: прозрачность демонстрирует цвет напитков (например, сок и чайные напитки); Высокие свойства барьеры медленные микробные и потерю вкуса (например, бутылки колы необходимы для продолжительности их пузырьков и сладости); Легкие бутылки снижают затраты на доставку и устойчивы к поломке.

Готовая к употреблению пищевой упаковки: например, сэндвич-лотки и фруктовые коробки, ПЭТ используют его низкотемпературное сопротивление (без растрескивания при -40 ° C) и устойчивость к маслам (кратковременное воздействие растительных масел) в сочетании с нагревающим слоем (например, композит PE) для достижения герметичного эффекта свежего обеспечения.

Сухой товары/пекарня упаковка: высокие свойства кислородного барьера медленное окисление и порча печенья и орехов, в то время как прозрачная пленка облегчает идентификацию продукта.

2. Экономика: баланс затрат и производительности

Цены на сырье на домашних животных ниже, чем в таких материалах, как стекло и алюминий, и его эффективность обработки высока (например, процесс литья в инъекционном растяжении предлагает короткое время цикла), что делает его подходящим для крупномасштабного производства.

3. Экологический потенциал: переработка поддерживает циркулярную экономику

PET в настоящее время является одним из самых переработанных пластмасс (глобально, приблизительно 20-30%и в Китае, приблизительно 30-40%). Он может быть физически переработан (очистка, расплавлять гранулирование) в новую упаковку (например, волокна, неродная упаковка) или химически переработанная (деполимеризация в мономеры для репулимеризации).

Iii. Потенциальные недостатки соображений домашних животных и использования

Хотя PET предлагает значительные преимущества, его ограничения следует избегать:

1. Ограниченная температурная стойкость

Температура стекла ПЭТ (TG) составляет приблизительно 78 ° C, и его длительная рабочая температура не должна превышать 60-70 ° C (кратковременное сопротивление составляет 80-90 ° C). При использовании для горячих напитков или подвергается высокотемпературной стерилизации, она смягчит, деформируется и даже высвобождает олигомеры.

ПРИМЕЧАНИЕ. Бутылки для домашних животных в пищевой упаковке в основном используются для холодных напитков (таких как минеральная вода и газированные напитки) или пищевые продукты температуры окружающей среды (например, приправы). Для горячих напитков вместо этого следует использовать высокотемпературные материалы (такие как PP).

2. Проблемы по деградации и утилизации

Хотя ПЭТ подлежит переработке, для ухудшения в природной среде требуется сотни лет. Смешивание его с другими пластмассами (например, PE и PP) снижает его значение утилизации. Некоторые низкокачественные переработанные ПЭТ могут не соответствовать стандартам контакта с пищевыми продуктами из-за остаточных загрязняющих веществ (таких как моющие средства и микроорганизмы).

ПРИМЕЧАНИЕ. Требуется строгая классификация переработки, и необходимо использовать процессы утилизации совместимости (например, EU RPET должен соответствовать сертификации EFSA Food Contact).

3. Риск снижения оптической производительности

Длительное воздействие ультрафиолетового (ультрафиолетового) света или высоких температур может вызвать фото- или термическое окисление ПЭТ, что приводит к разрушению молекулярной цепи и пожелтчику (например, бутылки соевого соуса для домашних животных могут стать желтыми после длительного хранения).

Решение: добавьте поглотители ультрафиолетового излучения или нанесите ультрафиолетное покрытие для повышения сопротивления погоды.

IV Технология обработки контейнеров по упаковке кормов для домашних животных

PET требует конкретных процессов для формирования упаковочных контейнеров. Общие процессы включают:

1. Инъекция растягивающего блюсного формования (ISBM)

Применение: бутылки для напитков (такие как бутылки минеральной воды) и прозрачные масляные бутылки.

Процесс:

① Инъекционное формование в бутылочные преформы (Parison): пеллеты для животных нагреваются до 260-280 ° C, чтобы расплавлять и впрыскивают в форму с образованием прозрачной презента (толщина стенки приблизительно 1-3 мм).

② растяжение + выдудное формование: преформа нагревается над его TG (приблизительно 90-110 ° C) с использованием инфракрасного излучения. Затем он растягивается в оси (соотношение растяжения приблизительно 3-5x) с помощью растяжения стержня, одновременно продувая воздух высокого давления (0,5-1,5 МПа) в бутылку, чтобы ориентироваться на молекулярные цепи и образовывать конечную форму бутылки (однородная толщина стенки и чрезвычайно высокая прозрачность).

Ключевые управления: температура и соотношение растяжения напрямую влияют на прочность и прозрачность бутылки (чрезмерное растяжение может привести к кристаллизации и отбеливанию).

2. экструзионное бензирование (EBM)

Приложения: контейнеры для домашних животных с большой емкостью (такие как большие бутылки для напитков и бутылки приправы).

Процесс:

① Экструзия трубных заготовки: Гранулы для домашних животных растоплены в экструдере и экструдируются через круглую матрицу, образуя трубчатую заготовку.

② Blow Lotning: заготовка зажимается в плесени, вставляется выдутый стержень и вводится сжатый воздух. Заготовка расширяется и соответствует стене плесени. После охлаждения его доносят, чтобы сформировать контейнер.

Ограничения: прозрачность немного ниже, чем у формования выдувного выдувания впрыска (из -за более медленной скорости охлаждения может возникнуть небольшая кристаллизация). В основном он используется в приложениях, где прозрачность не является приоритетом.

3. Термоформирование

Приложения: одноразовые подносы для продовольствия (такие как фруктовые коробки и коробки для ланч) и крышки для ланч.

Процесс:

① Подготовка листа: Гранулы ПЭТ расплавляются в экструдере и экструдируются через T-Die в толщину около 0,2-1 мм). Календер выполняется с использованием охлаждающих роликов.

② Нагревание и размягчение: лист нагревается в печи (либо сияющий, либо контактный нагрев) до температуры выше его TG (приблизительно 100-120 ° C), смягчая его до пластикового состояния.

③ Литье: размягченный лист помещается над формой и образуется с использованием вакуума или всасывания давления (например, образование блистера). После охлаждения лист обрезан для получения готового продукта.

Оптимизация: Для улучшения свойств барьера и температурной устойчивости его часто ламинируют PE или CPP (литой полипропилен) (например, лотки PET/PE).

4. Инъекционное формование

Применение: небольшие аксессуары для упаковки продуктов питания (например, крышки для бутылок, держатели этикетки), жесткие подножки для пищевых продуктов (например, печь).

Процесс: Пеллеты для домашних животных нагреваются и растопляются, затем впрыскивают в полость пресс -формы с помощью винта для формования впрыска. Затем достигаются охлаждение и затвердевание. Следует тщательно рассмотреть конструкцию плесени (например, схемы охлаждения), чтобы предотвратить деформацию или пожелтение, вызванное кристаллизацией.

Краткое содержание

ПЭТ, с его высокой прозрачностью, легкой, высокой прочностью, химической стабильностью, легкой обработкой и безопасностью контактов с пищевыми продуктами, стал универсальным в пищевой упаковке, в частности доминирующие напитки, готовые к употреблению и упаковку с сухими товарами. Несмотря на такие недостатки, как ограниченная температурная устойчивость и недостаточные барьерные свойства, его применение продолжает расширяться за счет ламинирования, модификаций, улучшающих барьер, и стандартизированную переработку. В будущем, благодаря разработке технологий переработки (таких как химическая переработка) и новый модифицированный ПЭТ (такие как питомца на основе биологии и ПЭТ с высоким уровнем борьбы), устойчивость и функциональность ПЭТ в упаковке продуктов питания будут дополнительно повышены.