Yixing Feihong Steel Pacaging pot recobriment
1. Per què llaunes recobertes?
Les llaunes d'aliments i begudes conserven el sabor i els valors nutricionals del seu farciment durant uns quants anys. Com a conseqüència d’aquests temps d’emmagatzematge tan llargs, cal minimitzar les interaccions entre l’envàs i el menjar. Les llaunes solen estar recobertes amb una capa orgànica que protegeix la integritat de la llauna dels efectes dels aliments i evita reaccions químiques entre el metall de la llauna i els aliments. Per complir els requisits tècnics i legals, els recobriments poden resistir els processos de producció i esterilització (1, 3), ser d’aplicació universal per a tots els tipus d’aliments i begudes (2), evitar la migració química als aliments en quantitats que posin en perill la salut humana (4), adherir-se a la llauna fins i tot després de deformacions no intencionals (5), resistir els tipus d’aliments agressius i protegir el metall de les llaunes (6) i conservar els aliments i mantenir-ne les propietats organolèptiques durant diversos anys (7).
2. Pot la producció i les dades de mercat
Les llaunes estan fetes de tres materials diferents: alumini, acer recobert d’estany (placa de llauna) i acer electrolític recobert de crom (ECCS). Els cossos de les llaunes es formen com a llaunes soldades de 3 peces (3PC), llaunes de 2 peces dibuixades i redibuixades (DRD) o com a llaunes de 2 peces dibuixades i planxades (D& I). Independentment del material i del procés de producció, la majoria de llaunes estan recobertes internament i externament amb pel·lícules d’1 a 10 µm de gruix. Els recobriments generalment s’apliquen als dos costats de les làmines o bobines de metall planes mitjançant un recobriment de corrons abans que es formin les llaunes. Com a alternativa, els recobriments es ruixen sobre llaunes preformades. Les llaunes s’utilitzen sense recobriments interns per a sucs i fruites de colors clars i àcids (per exemple, pinya, peres, préssecs), ja que l’estany s’oxida més fàcilment que els aliments, evitant així els canvis d’enfosquiment i sabor causats per l’oxidació dels fruits. Les llaunes d’aliments se solen esterilitzar a pressió amb les condicions exactes en funció del tipus d’aliment. No obstant això, les llaunes de beguda es poden pasteuritzar o esterilitzar en les llaunes segellades o omplir-les en condicions asèptiques.
Cada any es produeixen més de 300.000 milions de llaunes de beguda a nivell mundial. El 2014, el 90% de les llaunes de beguda eren d’alumini; el 10% restant consistia en acer. A més, es va estimar que es van vendre 75.000 milions de llaunes d'aliments a tot el món el 2011. El 2013, es van guanyar a nivell mundial uns 30.000 milions de dòlars americans i 9.000 milions de dòlars americans amb llaunes de begudes i aliments, respectivament. El 2011, la capacitat de producció mundial dels recobriments de llaunes es va estimar en 800.000 tones mètriques, el que correspon a un valor de mercat de 2.800 milions d'euros.
3. Recobriments: propietats i alternatives
Hi ha disponibles diversos revestiments de llaunes comercialment, però la majoria es basen en un nombre limitat de funcionalitats químiques (taula). Els recobriments contenen diferents additius, per exemple, agents per augmentar el lliscament superficial, així com la resistència a l'abrasió i a les ratllades dels recobriments de llaunes, lubricants, agents antiespumants, adhesius, eliminadors d'àcids clorhídrics i pigments.
Els recobriments basats en epoxi tenen la quota de mercat més alta del 90%. Tanmateix, els fabricants i empreses alimentàries poden començar a substituir els recobriments epoxi basats en BPA per alternatives com a conseqüència de proves toxicològiques, discussions públiques i recents decisions reguladores. Actualment s’utilitzen recobriments acrílics i de polièster com a alternatives de primera generació als recobriments epoxi i, més recentment, es van desenvolupar recobriments epoxi de poliolefina i no BPA. Altres invents inclouen sistemes de captura de BPA i revestiments superiors. La majoria d’aquests recobriments alternatius són més cars que els recobriments epoxi i potser encara no mostren la mateixa gamma de característiques respecte a la seva estabilitat i aplicabilitat universal.
Recobriments epoxi
A la dècada de 1950, es van introduir resines epoxi com a recobriments per a llaunes d'alumini i d'acer. La seva estabilitat, funció protectora i propietats tècniques els van convertir en el material de recobriment més utilitzat. La majoria de recobriments epoxi es sintetitzen a partir de bisfenol A (BPA, CAS 80-05-7) i epiclorhidrina formant resines epoxi de bisfenol A-diglicidil èter. Es van desenvolupar moltes mescles diferents de recobriments epoxi, sent els recobriments epoxi-fenòlics el subgrup més important. Altres resines barrejades són, per exemple, epoxi amines, acrilats i anhídrids.
Oleoresines
Els primers recobriments de llaunes es feien amb oleorresines, que són mescles d’oli i resina extretes de plantes. Les oleoresines són força flexibles i s’apliquen fàcilment, però no s’adhereixen bé a les superfícies metàl·liques, tenen una resistència a la corrosió limitada i necessiten llargs temps de curació. A més, poden canviar les propietats organolèptiques dels aliments.
Vinil
Els recobriments de vinil es sintetitzen a partir de clorur de vinil i acetat de vinil. Són altament flexibles i estables en condicions àcides i alcalines, però no s’adhereixen bé al metall i no suporten a altes temperatures. Els recobriments de vinil necessiten plastificants i estabilitzants i sovint es barregen amb altres resines. Els organosols de vinil es preparen a partir de suspensions de resina en dissolvent orgànic. Els organosols ofereixen propietats de resistència química, estabilitat tèrmica i adherència comparativament més altes que els revestiments de vinil.
Fenòlic
Les resines fenòliques estan compostes per fenols i aldehids. Són altament resistents a la corrosió i protegeixen les llaunes de la tinció de sulfurs. Els fenòlics tenen poca flexibilitat, no s’adhereixen bé al metall i poden canviar l’olor i el sabor dels aliments. S’apliquen com a recobriments per a bidons i cubs, però les resines fenòliques no barrejades no s’utilitzen a les llaunes d’aliments i begudes. No obstant això, els fenòlics són reticulants habituals (per exemple, en les resines epòxides) i augmenten la seva resistència.
Acrílic
Les resines acríliques es sintetitzen amb més freqüència a partir d’acrilat d’etil. Tenen un aspecte net i presenten resistència a la corrosió i a les taques de sulfurs, però són fràgils i poden canviar el sabor i l’olor dels aliments.
Polièster
L’àcid isoftàlic (IPA) i l’àcid tereftàlic (TPA) són els principals àcids carboxílics que s’utilitzen en els recobriments de polièster. Les resines de polièster són fàcils de manejar durant el procés de producció i s’adhereixen bé a la superfície metàl·lica, però normalment no són estables en condicions àcides i tenen una resistència a la corrosió pobra. Com a alternativa, els recobriments de polietilè tereftalat (PET) s’utilitzen per laminar llaunes de beguda, però es necessiten adhesius per unir el PET al metall.
Poliolefines
Recentment han entrat al mercat recobriments basats en dispersions de poliolefines. Segons el fabricant, el recobriment final de poliolefina presenta protecció contra la corrosió, adherència i flexibilitat sense afectar el sabor dels aliments.
4. Regulació
U.S.
Es recobreixen recobriments polimèrics i resinosos21 CFR 175.300. Aquest codi llista les substàncies inicials permeses i especifica les condicions de prova i els límits de migració. Els recobriments de llaunes que compleixin aquestes especificacions compleixen la llei. El maig de 2015, l'Oficina d'Avaluació de Riscos per a la Salut Ambiental (OEHHA) de Califòrnia va afegir BPA alllista de productes químicsconegut per causar danys reproductius sotaProposició 65. Els fabricants, distribuïdors i minoristes ara han d'informar els consumidors de productes que contenen BPA amb una advertència clara i raonable sobre els perills químics (FPF)reportat).
Europa
Els recobriments de llaunes no estan regulats per una legislació de tota la UE, però símesures nacionalses troben als Països Baixos,Bèlgica, la República Txeca, Grècia, Itàlia, Eslovàquia, França i Espanya. Existeixen regulacions harmonitzades per a productes químics específics coneguts per migrar dels recobriments de llaunes per al bisfenol A diglicidil èter (BADGE) i els seus derivats (Reglament de la ComissióCE 1895/2005) i per a l’estany inorgànic (Reglament de la ComissióCE 242/2004). Un esborrany d’un Reglament de la Comissió sobre l’ús de BPA en vernissos i recobriments suggereix actualment un límit de migració específic de 0,05 mg / kg d’aliment (FPF)reportat). A França, l’ús de BPA està prohibit a les FCM, inclosos tots els envasos, envasos i estris destinats a entrar en contacte directe amb els aliments (LOIn° 2010-729) (FPFreportat).
5. Migració, exposició& biomonitoratge
La majoria d’estudis que investigaven la migració química de les llaunes d’aliments es van centrar en BPA, BADGE i els seus derivats. Especialment la quantitat de dades per al BPA proporciona una bona base per a les estimacions d’exposició. No obstant això, el total de migracions de les llaunes també pot contenir oligòmers, catalitzadors, acceleradors de reaccions, olis comestibles epoxidats, amino resines, resines acríliques, diversos èsters, ceres, lubricants i metalls. A més, les substàncies afegides no intencionalment (NIAS) com ara impureses, subproductes de reacció i productes de degradació constitueixen generalment una part de la migració. Les estimacions d’exposició per a aquestes mescles, sovint complexes, són molt més difícils o fins i tot impossibles de calcular, perquè moltes NIAS són substàncies desconegudes o no identificades.
Existeix una correlació entre l’exposició humana a BPA i el consum de conserves i, en molt menor grau, de les conserves de begudes. El 2012, un estudi va demostrar que BADGE i els seus derivats es van detectar en totes les mostres provades dels EUA i la Xina i que les concentracions urinàries van superar les de BPA de 3 a 4 vegades.
6. Efectes sobre la salut
Els recobriments de llaunes solen alliberar mescles químiques complexes als aliments i només alguns dels migrants van ser provats a fons. Existeixen extenses dades de toxicitat per al BPA que cobreixen molts criteris finals, com ara efectes reproductius i de desenvolupament, així com efectes neurològics, immunomoduladors, cardiovasculars i metabòlics. El 2004, es va considerar que BADGE no suscita preocupació per la genotoxicitat, la carcinogenicitat, la reprotoxicitat i la toxicitat per al desenvolupament. Tanmateix, estudis més recents van indicar alguns efectes en els criteris finals de desenvolupament i reprotòxics.
Moltes substàncies migratòries són completament desconegudes, però poden contribuir en gran mesura a la toxicitat de la migració. El 2006, es van provar els efectes citotòxics de les migracions dels recobriments basats en epoxi i polièster mitjançant una sèrie d’assaigs. Els resultats d'un d'aquests assaigs van mostrar que només el 0,5% dels efectes citotòxics mesurats en la migració dels recobriments epoxi es podrien remuntar a la quantitat de BPA, BADGE i BADGE · H2O. Aquest exemple il·lustra la importància de les proves dirigides a la migració final i no només a substàncies individuals durant l'avaluació del risc.
