Hộp đựng thức ăn , do các đặc tính thân thiện với môi trường và nhẹ của chúng, được sử dụng rộng rãi trong việc mang đi, thức ăn nhanh và các ứng dụng đóng gói thực phẩm khác nhau. Vật liệu phủ bề mặt đóng một vai trò quan trọng trong các thùng chứa giấy, trực tiếp xác định khả năng chống nước, dầu và dầu mỡ của chúng, cũng như độ bền tổng thể của chúng. Lớp phủ không chỉ bảo vệ chất nền giấy mà còn tăng cường tính chất niêm phong của container và an toàn thực phẩm. Hiện tại, các vật liệu phủ bề mặt chính bao gồm lớp phủ nhựa, lớp phủ dựa trên sinh học và lớp phủ composite để đáp ứng nhu cầu đóng gói thực phẩm đa dạng.
Lớp phủ polyetylen (PE)
Lớp phủ polyetylen là lớp phủ bề mặt phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất cho các hộp đựng thực phẩm giấy. Lớp phủ PE cung cấp khả năng chống nước và dầu tuyệt vời, ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của chất lỏng và bảo vệ chất nền giấy khỏi bị tổn thương độ ẩm. Lớp phủ PE có chi phí xử lý thấp và công nghệ trưởng thành, làm cho nó phù hợp cho sản xuất quy mô lớn. Lớp phủ cũng thể hiện tính linh hoạt tuyệt vời và đặc tính niêm phong nhiệt, cho phép các thùng chứa giấy được niêm phong chặt chẽ thông qua các quy trình niêm phong nhiệt, đảm bảo an toàn thực phẩm và vệ sinh. Tuy nhiên, lớp phủ PE không phù hợp với môi trường nhiệt độ cao và có thể giải phóng lượng chất theo dõi trong quá trình sưởi ấm lò vi sóng. Do đó, việc sử dụng nó phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm có liên quan.
Lớp phủ axit polylactic (PLA)
Lớp phủ PLA là một lớp phủ dựa trên sinh học có nguồn gốc từ tinh bột thực vật có thể phân hủy sinh học và có thể phân hủy. Lớp phủ PLA cung cấp hiệu suất môi trường tuyệt vời, phù hợp với xu hướng bao bì xanh hiện đại. Kháng nước và dầu của nó tương tự như lớp phủ PE, và nó phân hủy tự nhiên trong môi trường, làm giảm ô nhiễm nhựa. Lớp phủ PLA cung cấp khả năng chống nhiệt tuyệt vời, làm cho nó phù hợp để lưu trữ lạnh và sưởi ấm lò vi sóng, nhưng chi phí xử lý rất cao và quá trình này rất phức tạp. Nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực đóng gói thực phẩm, đang theo đuổi bao bì xanh và thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng cho sự phát triển bền vững.
Lớp phủ polypropylen (PP)
Lớp phủ polypropylen cung cấp khả năng chịu nhiệt cao và cường độ cơ học, làm cho nó phù hợp cho việc sưởi ấm ở nhiệt độ cao và sử dụng nhiều lần các thùng chứa đóng gói thực phẩm. Lớp phủ PP cung cấp khả năng chống nước và dầu tuyệt vời và khả năng kháng hóa chất mạnh, làm cho nó phù hợp với thực phẩm có hàm lượng chất béo cao. So với PE, lớp phủ PP có khả năng chịu nhiệt hơn và phù hợp để sưởi ấm lò vi sóng, nhưng xử lý khó khăn hơn và đòi hỏi chi phí đầu tư thiết bị cao hơn. Lớp phủ PP có ứng dụng hạn chế trong các thùng chứa thực phẩm giấy, nhưng nó có lợi thế trong một số môi trường nhiệt độ cao nhất định.
Lớp phủ sáp
Lớp phủ sáp có một lịch sử lâu dài và thường được sử dụng trong bao bì thực phẩm giấy sớm. Lớp phủ sáp ong hoặc parafin có hiệu quả ngăn ngừa sự thâm nhập độ ẩm và tăng cường tính chất chống ẩm của các thùng chứa. Tuy nhiên, lớp phủ sáp ít thân thiện với môi trường hơn, rất khó để xuống cấp và có khả năng chống dầu hạn chế. Trong bao bì thực phẩm hiện đại, lớp phủ sáp đang dần được thay thế bằng lớp phủ nhựa và sinh học, nhưng chúng vẫn được sử dụng trong một số bao bì truyền thống hoặc thủ công.
Lá nhôm và lớp phủ composite
Lớp phủ nhôm là một lớp phủ kim loại thường được sử dụng kết hợp với lớp phủ nhựa. Lớp lá nhôm cung cấp các đặc tính rào cản tuyệt vời, chặn ánh sáng, oxy và hơi ẩm, kéo dài đáng kể thời hạn sử dụng của thực phẩm. Lớp phủ hỗn hợp, chẳng hạn như cấu trúc PE/AL/PE, kết hợp các đặc tính niêm phong của nhựa với các đặc tính rào cản của lá nhôm và được sử dụng rộng rãi trong bao bì thực phẩm cao cấp và hộp đựng bữa ăn sẵn sàng ăn. Lớp phủ composite rất phức tạp về mặt kỹ thuật và tốn kém, nhưng chúng có hiệu quả cao trong việc bảo tồn độ tươi thực phẩm và kéo dài thời hạn sử dụng.
Lớp phủ tổng hợp dựa trên sinh học
Với nhận thức về môi trường ngày càng tăng, lớp phủ composite dựa trên sinh học đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu. Các lớp phủ này thường kết hợp PLA, vật liệu dựa trên tinh bột, các dẫn xuất cellulose và nhựa tự nhiên để đạt được sự cân bằng của hiệu suất cao và khả năng phân hủy sinh học. Lớp phủ composite dựa trên sinh học không chỉ cung cấp khả năng chống nước và dầu tuyệt vời mà còn phân hủy nhanh chóng trong môi trường phân bón, giảm tác động sinh thái. Các công nghệ liên quan vẫn đang trong giai đoạn phát triển, nhưng chúng có khả năng thay thế một số lớp phủ nhựa truyền thống trong tương lai, thúc đẩy sự biến đổi màu xanh lá cây của các thùng chứa thực phẩm giấy.
Tác động của quá trình phủ lên hiệu suất lớp phủ
Phương pháp ứng dụng lớp phủ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của nó. Các quy trình phủ phổ biến bao gồm phun, lớp phủ lăn, lớp phủ nhúng và lớp phủ đùn. Lớp phủ lăn đạt được độ dày lớp phủ đồng đều và ổn định, làm cho nó phù hợp cho sản xuất liên tục quy mô lớn. Phun là phù hợp cho các hình dạng phức tạp và nhu cầu lớp phủ cục bộ. Lớp phủ nhúng rất đơn giản để vận hành, nhưng có thể khó khăn để kiểm soát độ dày lớp phủ. Lớp phủ đùn thường được sử dụng trong sản xuất vật liệu composite, trong đó lớp phủ tuân thủ chặt chẽ với chất nền giấy, cải thiện hiệu suất tổng thể. Các thông số xử lý như nhiệt độ, áp suất và tốc độ lớp phủ đều ảnh hưởng đến hiệu ứng bảo vệ và độ bền của lớp phủ cuối cùng.
Các yêu cầu về an toàn và quy định của vật liệu phủ
Lớp phủ đóng gói thực phẩm phải tuân thủ các quy định an toàn thực phẩm nghiêm ngặt. Các quốc gia có yêu cầu rõ ràng về giới hạn di chuyển, kháng nhiệt và độc tính của vật liệu phủ. Vật liệu phủ phải được chứng nhận bởi các cơ quan như FDA (Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) và Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA). An toàn, không độc hại và di chuyển thấp là những nguyên tắc cơ bản trong thiết kế vật liệu phủ. Độ dày và tính đồng nhất của lớp phủ cần được kiểm soát nghiêm ngặt trong quá trình sản xuất để ngăn chặn các chất có hại di chuyển vào thực phẩm.