استفاده از فلز در بستهبندی مواد غذایی
در بین فرمهای بستهبندی فلز متنوعترین است. این مجموعه ترکیبی از خصوصیات مثل محافظت فیزیکی و خاصیت مانع عالی، شکلپذیری و زیبایی، قابلیت بازیافت و مقبولیت مصرفکننده را دارد. دو فلزی که بیشتر در بستهبندی استفاده میشود آلومینیوم و فولاد است.
آلومینیوم
آلومینیوم که معمولاً برای ساخت قوطی، فویل و کاغذ روکشدار یا بستهبندی پلاستیکی استفاده میشود. آلومینیوم فلز سفید، سبک و نقرهای است که از سنگ معدن بوکسیت گرفته شده و در آنجا با اکسیژن به عنوان آلومینا وجود دارد. منیزیم و منگنز اغلب به آلومینیوم اضافه میشود تا خواص مقاومت آن را بهبود بخشد. برخلاف بسیاری از فلزات، آلومینیوم در برابر اکثر اشکال خوردگی بسیار مقاوم است. پوشش طبیعی آن از اکسید آلومینیوم سدی بسیار موثر در برابر اثرات هوا، دما، رطوبت و حمله شیمیایی ایجاد میکند.
آلومینیوم علاوه بر ایجاد مانعی عالی در برابر رطوبت، هوا، بو، نور و میکروارگانیسمها، از انعطافپذیری و شکلپذیری عالی و برجسته برخوردار است. این ماده همچنین یک ماده ایدهآل برای بازیافت است زیرا بازیابی و پردازش آن در محصولات جدید آسان است. آلومینیوم خالص برای بستهبندی سبک قوطیهای نوشابه، غذای حیوانات خانگی، غذاهای دریایی و بستههای از پیش ساخته شده استفاده میشود. از معایب اصلی آلومینیوم هزینه بالای آن در مقایسه با سایر فلزات (به عنوان مثال فولاد) و عدم قابلیت جوشکاری است که آن را فقط برای ساخت ظروف بدون درز مفید میکند.
فویل آلومینیوم
فویل آلومینیوم با نورد فلز آلومینیوم خالص به ورقههای بسیار نازک و به دنبال آن بازپخت برای دستیابی به خواص تاشو ساخته میشود (چین ساخته شده در فیلم در جای خود باقی خواهد ماند)، که اجازه میدهد محکم تا شود. علاوه بر این، فویل آلومینیوم در طیف گستردهای از ضخامتها، با ورقههای نازکتر برای بستهبندی مواد غذایی و فویلهای ضخیمتر برای سینیها، در دسترس است. مانند همه بستهبندیهای آلومینیومی، فویل مانع بسیار خوبی در برابر رطوبت، هوا، بوها، نور و میکروارگانیسمها است. این ماده غذایی نسبت به غذاهای اسیدی بیاثر است و به لاک و مواد محافظتی دیگر احتیاج ندارد. اگر چه آلومییوم به راحتی قابل بازیافت است، اما بدون تشکیل سوراخ در ورقهی نازک، نمیتوان از آلومینیوم بازیافتی فویل تهیه کرد.
ورقهها و فیلمهای متالیزه
لمینیت بستهبندی شامل اتصال فویل آلومینیوم به کاغذ یا فیلم پلاستیکی برای بهبود خواص مانع است. سنجهای نازک کاربرد را تسهیل میکنند. اگرچه ورقه ورقه شدن به پلاستیک قابلیت باز شدن حرارت را فراهم میکند، اما آببندی رطوبت و هوا را به طور کامل نمیبندد. از آنجا که آلومینیوم لمینت نسبتا گران است، به طور معمول برای بستهبندی موادغذایی با ارزش بالا مانند سوپ خشک،گیاهان و ادویهجات استفاده میشود. یک جایگزین ارزان قیمت برای بستهبندی لمینیت، فیلم متالیزه است. فیلمهای متالیزه پلاستیکی هستند که حاوی یک لایه نازک از فلز آلومینیوم این فیلمها هستند. ویژگیهای مانع در برابر رطوبت، روغنها، هوا و بوها را بهبود بخشیدهاند وسطح بسیار بازتابدهنده آلومینیوم برای مصرفکنندگان جذاب است. از انعطاف پذیری بیشتر فیلمهای لمینیت، فیلمهای متالیزه عمدتا برای بستهبندی میان وعدهها استفاده میشوند. اگرچه اجزای منفرد ورقهها و فیلمهای متالیزه از نظر فنی قابل بازیافت هستند، اما دشواری در مرتب سازی و جداسازی مواد، از بازیافت امکانپذیر اقتصادی جلوگیری میکند.
ورق قلع
ورق قلع تولید شده از فولاد کم کربن، نتیجه پوشش دو طرف صفحه سیاه با لایههای نازک قلع است. این پوشش با فرو بردن ورقهای فولاد در قلع مذاب (ورق غوطهور گرم) و یا رسوب رسوب الکتروقلع روی ورق فلز را با مقاومت در برابر خوردگی فراهم میکند. ظروف ورق قلع لاکخورده میشوند تا مانعی بیاثر بین فلز و محصول غذایی ایجاد کنند. لاکهایی که معمولاً استفاده میشوند، موادی در گروههای اپوکسی فنولیک و اولئورزین و رزینهای وینیل هستند.
قلع علاوه بر خاصیت عالی مانع در برابر گازها، بخار آب، نور و بو، میتواند تحت عملیات حرارتی قرار گرفته و به صورت حرارتی مهر و موم شود و این امر برای محصولات استریل مناسب است. از نظر شکلپذیری خوب، از قلع میتوان برای ظروف با اشکال مختلف استفاده کرد. بنابراین، از قلع به طور گستردهای برای ایجاد قوطیهای نوشیدنی، غذاهای فراوری شده و مواد آئروسل استفاده میشود. ظروف مخصوص غذاهای پودر شده و شیرینیهای مبتنی بر شکر یا آرد و به عنوان بسته شدن عالی به یک بستر عالی برای تکنولوژی مدرن پوشش فلزی و چاپ لیتوئیک است که امکان تزئین گرافیکی برجسته را فراهم میکند. وزن نسبتاً کم و مقاومت مکانیکی بالا، حمل و ذخیره آن را آسان میکند. سرانجام، ورق قلع به راحتی چندین بار بدون افت کیفیت بازیافت میشود و از نظر هزینه بسیار کمتر از آلومینیوم است.
فولاد بدون قلع
همچنین به عنوان کروم الکترولیتی یا فولاد پوشش داده شده با اکسید کروم شناخته میشود. فولاد بدون قلع برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی کامل به پوشش مواد آلی نیاز دارد. اگرچه اکسید کروم /کروم باعث میشود فولاد بدون قلع برای جوشکاری نامناسب باشد، این ویژگی آن را برای چسبندگی پوششهایی مانند رنگ، لاک و جوهر عالی میکند. مانند ورق قلع، فولاد بدون قلع از شکلپذیری و مقاومت خوبی برخوردار است، اما از نظر قیمت ارزانتر از ورق قلع است. قوطیهای غذا، انتهای قوطیها، سینیها، درب بطریها همه از فولاد بدون قلع ساخته میشوند. علاوهبراین، میتوان از آن برای ساخت ظروف بزرگ برای فروش عمده و ذخیرهسازی مواد اولیه یا کالاهای آماده استفاده کرد.