紙の食品容器 、環境にやさしい軽量の特性により、テイクアウト、ファーストフード、さまざまな食品包装アプリケーションで広く使用されています。表面コーティング材料は、紙容器に重要な役割を果たし、水、油、グリース抵抗、および全体的な耐久性を直接決定します。コーティングは、紙の基板を保護するだけでなく、容器のシーリング特性と食品の安全性を高めます。現在、主流の表面コーティング材料には、プラスチックコーティング、バイオベースのコーティング、および多様な食品包装ニーズを満たすための複合コーティングが含まれます。
ポリエチレン(PE)コーティング
ポリエチレンコーティングは、紙食品容器に最も一般的で広く使用されている表面コーティングです。 PEコーティングは、優れた水と油の忌避性を提供し、液体の浸透を効果的に防止し、水分の損傷から紙基板を保護します。 PEコーティングの処理コストは低く、成熟したテクノロジーであり、大規模な生産に適しています。また、コーティングは優れた柔軟性と熱帯の特性を示し、紙容器を熱帯のプロセスでしっかりと密閉できるようにし、食品の安全性と衛生を確保します。ただし、PEコーティングは高温環境には適しておらず、マイクロ波加熱中に微量の物質を放出する可能性があります。したがって、その使用は関連する食品安全基準に準拠する必要があります。
ポリラトン酸(PLA)コーティング
PLAコーティングは、生分解性で堆肥化可能な植物澱粉に由来するバイオベースのコーティングです。 PLAコーティングは、最新のグリーンパッケージの傾向に合わせて、優れた環境パフォーマンスを提供します。その水と油抵抗性はPEコーティングの抵抗性と類似しており、環境で自然に分解され、プラスチック汚染が減少します。 PLAコーティングは優れた耐熱性を提供し、冷蔵貯蔵と電子レンジの暖房に適していますが、処理コストは高く、プロセスは複雑です。これは、グリーンで環境に優しいパッケージを追求している食品包装部門で広く使用されており、持続可能な開発に対する消費者の需要を満たしています。
ポリプロピレン(PP)コーティング
ポリプロピレンコーティングは、高耐火性と機械的強度を提供し、高温加熱と食品包装容器の繰り返しの使用に適しています。 PPコーティングは、優れた水と油抵抗性と強力な耐薬品性を提供し、脂肪含有量が多い食品に適しています。 PEと比較して、PPコーティングはより耐熱性が高く、マイクロ波暖房に適していますが、処理はより困難であり、より高い機器投資コストが必要です。 PPコーティングは、紙の食品容器への適用が限られていますが、特定の高温環境では利点があります。
ワックスコーティング
ワックスコーティングには長い歴史があり、初期の紙の食品包装でよく使用されていました。蜜蝋またはパラフィンコーティングは、水分の浸透を効果的に防ぎ、容器の水分防止特性を強化します。ただし、ワックスコーティングは環境にやさしくなく、劣化が困難であり、油抵抗性が限られています。現代の食品包装では、ワックスコーティングは徐々にプラスチックおよびバイオベースのコーティングに置き換えられていますが、それらはまだ伝統的なまたは手作りのパッケージで使用されています。
アルミホイルと複合コーティング
アルミホイルコーティングは、プラスチックコーティングと組み合わせてよく使用される金属コーティングです。アルミホイル層は、優れたバリア特性を提供し、光、酸素、水分蒸気をブロックし、食物の貯蔵寿命を大幅に拡大します。 PE/AL/PE構造などの複合コーティングは、プラスチックのシーリング特性とアルミホイルのバリア特性を組み合わせており、ハイエンドの食品パッケージとすぐに食べられる食事容器で広く使用されています。複合コーティングは技術的に複雑でコストがかかりますが、食物の新鮮さを維持し、貯蔵寿命を延ばすのに非常に効果的です。
バイオベースの複合コーティング
環境意識の向上により、バイオベースの複合コーティングは研究ホットスポットになりました。これらのコーティングは通常、PLA、澱粉ベースの材料、セルロース誘導体、および天然樹脂を組み合わせて、高性能と生分解性のバランスを実現します。バイオベースの複合コーティングは、優れた水と油抵抗性を提供するだけでなく、堆肥化環境で迅速に分解し、生態学的影響を減らします。関連する技術はまだ発達段階にありますが、将来、いくつかの従来のプラスチックコーティングを交換する可能性があり、紙の食品容器の緑の変換を促進します。
コーティング性能に対するコーティングプロセスの影響
コーティングアプリケーション方法は、そのパフォーマンスに直接影響します。一般的なコーティングプロセスには、スプレー、ローラーコーティング、ディップコーティング、押し出しコーティングが含まれます。ローラーコーティングは、均一で安定したコーティングの厚さを実現し、大規模な連続生産に適しています。スプレーは、複雑な形状や局所的なコーティングのニーズに適しています。ディップコーティングは簡単に動作できますが、コーティングの厚さを制御するのは難しい場合があります。押出コーティングは、複合材料の生産でよく使用されます。ここでは、コーティングが紙の基板にしっかりと接着し、全体的な性能が向上します。温度、圧力、コーティング速度などのプロセスパラメーターはすべて、最終コーティングの保護効果と耐久性に影響します。
コーティング材料の安全性と規制要件
食品包装コーティングは、厳格な食品安全規制に準拠する必要があります。各国には、移動制限、耐熱性、コーティング材料の毒性に関する明確な要件があります。コーティング材料は、FDA(米国食品医薬品局)や欧州食品安全局(EFSA)などの機関によって認定されなければなりません。安全性、非毒性、および低い移動は、コーティング材料の設計における基本原則です。有害物質が食物に移動するのを防ぐために、生産プロセス中にコーティングの厚さと均一性を厳密に制御する必要があります。