Cơ chế hình thành của sự thâm nhập dầu mỡ
Hộp đựng thức ăn được sử dụng rộng rãi trong thức ăn nhanh, nướng, thực phẩm chiên và các lĩnh vực đóng gói khác. Tuy nhiên, do cấu trúc xốp của chính giấy, rất dễ dàng hấp thụ chất lỏng và mỡ, dẫn đến giảm cường độ đóng gói, ô nhiễm ngoại hình và thậm chí ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm. Các phân tử mỡ có kích thước nhỏ và có khả năng thâm nhập mạnh. Chúng có thể xâm nhập vào các khoảng trống giữa các sợi giấy và khuếch tán ra ngoài, gây ra các đốm dầu bề mặt hoặc thiệt hại cấu trúc. Nhiệt độ tăng hoặc thời gian lưu trữ kéo dài cũng sẽ tăng tốc quá trình thâm nhập này.
Xử lý lớp phủ là một phương tiện cơ bản
Để thâm nhập mỡ, một giải pháp phổ biến là sử dụng công nghệ lớp phủ để tạo thành một lớp bảo vệ trên bề mặt giấy. Các vật liệu phủ truyền thống như polyetylen (PE) và polypropylen (PP) có đặc tính rào cản tốt, nhưng rất khó để xuống cấp và không thân thiện với môi trường. Trong những năm gần đây, nhiều công ty đã áp dụng các lớp phủ phân tán dựa trên nước, như nhựa acrylic dựa trên nước, polyurethan dựa trên nước và nhũ tương polymer dựa trên nước, để tạo thành các lớp ngăn chặn dầu có thể phân hủy sinh học hoặc có thể tái chế. Loại lớp phủ này có thể chọn độ dày và công thức khác nhau theo danh mục thực phẩm, có tính đến cả các đặc tính rào cản dầu mỡ và bảo vệ môi trường.
Công cụ chặn dầu nhúng cải thiện hiệu suất
Thuốc chẹn dầu nhúng cũng là một trong những giải pháp chính trong giai đoạn sản xuất của chất nền giấy. Bằng cách thêm thuốc chống thấm dầu vào bột giấy, nó được phân phối đều giữa các sợi giấy trong quá trình làm giấy, tạo thành một hàng rào vật lý hoặc hóa học cho sự khuếch tán của các phân tử dầu. Các thuốc chống thấm dầu thường được sử dụng bao gồm sáp tự nhiên, tinh bột biến đổi, chất hoạt động bề mặt, fluoride, v.v.
Cấu trúc tổng hợp nhiều lớp cải thiện hiệu suất tổng thể
Việc sử dụng công nghệ tổng hợp giấy nhiều lớp cũng là một phương tiện hiệu quả trong ngành. Lớp giấy bên ngoài chủ yếu là các tông trắng với khả năng thích ứng in tốt và cường độ cao, và lớp bên trong là chất nền cấp thực phẩm được xử lý bằng thuốc chống thấm dầu. Một màng cách ly hoặc một lớp hàng rào dầu tự nhiên có thể được thêm vào ở giữa để tăng cường khả năng kháng dầu. Cấu trúc hỗn hợp nhiều lớp có thể ngăn chặn sự thâm nhập và khuếch tán một cách hiệu quả khi mang thực phẩm dầu, và phù hợp cho các sản phẩm đóng gói dầu cao như hộp hamburger, xô gà rán và khay bánh.
Điều trị dập nổi bề mặt và mật độ để tối ưu hóa cấu trúc
Cấu trúc lỗ chân lông của bề mặt giấy có thể được thay đổi thông qua các quá trình dập nổi hoặc lịch cơ học để giảm đường dẫn dầu. Điều trị dập nổi làm cho bề mặt dày đặc hơn, giúp giảm tỷ lệ thâm nhập dầu. Kết hợp với công nghệ phun vật liệu nanom hoặc công nghệ xử lý niêm phong bề mặt, hiệu suất hàng rào dầu có thể được tăng cường hơn nữa. Công nghệ này phù hợp cho các sản phẩm không yêu cầu một lượng lớn lớp phủ hóa học, giúp kiểm soát chi phí và phù hợp với thị trường đóng gói thực phẩm thân thiện với môi trường tầm trung và cao cấp.
Sử dụng lớp phủ PLA hoặc PBS có thể phân hủy để thay thế PE
Để đạt được các mục tiêu kép của bảo vệ môi trường và kháng dầu, ngành công nghiệp ngày càng sử dụng các lớp phủ dựa trên sinh học như axit polylactic (PLA) hoặc polybutylen succinate (PBS) để thay thế các vật liệu phủ PE truyền thống. PLA và PBS có khả năng phân hủy sinh học tốt và ổn định trong hiệu suất hàng rào dầu. Thích hợp cho các hộp đựng thực phẩm có thể phân hủy như hộp thử, bát salad, cốc súp, v.v., phù hợp với xu hướng phát triển bao bì xanh toàn cầu.
Các biện pháp kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất
Bảo vệ thâm nhập dầu phải được thực hiện trong toàn bộ quá trình sản xuất. Trong giai đoạn mua sắm của giấy cơ sở, sự hấp thụ dầu của nó (giá trị COBB), mật độ và giá trị pH phải được kiểm tra; Trong giai đoạn lớp phủ, độ dày và độ đồng đều của lớp phủ phải được kiểm soát nghiêm ngặt; Trong giai đoạn tổng hợp, cường độ liên kết và hiệu suất niêm phong nhiệt phải được theo dõi. Ngoài ra, việc đánh giá chất lượng của các sản phẩm hoàn chỉnh thông qua các phương tiện thử nghiệm như thử nghiệm dầu nóng, kiểm tra thâm nhập thuốc nhuộm và kiểm tra thâm nhập nhiệt độ không đổi là liên kết cốt lõi để đảm bảo hiệu suất sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn.
Tham khảo các tiêu chuẩn trong và ngoài nước
Hiện tại, nhiều quốc gia đã thiết lập các tiêu chuẩn cho tính thấm dầu của các thùng chứa thực phẩm giấy. Ví dụ, 21 CFR Phần 176.170 của Hoa Kỳ có các quy định chi tiết về các đặc tính hàng rào dầu của giấy tiếp xúc thực phẩm và dòng EU ER 1186 cũng đưa ra yêu cầu rõ ràng cho việc di chuyển dầu. Các tiêu chuẩn trong nước như GB 4806.8-2016 "Tài liệu và sản phẩm tiếp xúc với thực phẩm an toàn thực phẩm quốc gia và vật liệu và sản phẩm" cũng có các quy định định lượng về tổng số di chuyển, loại dầu, v.v.