Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του "Υλικά συσκευασίας"

Αναθεώρηση της 13:06, 12 Ιουλίου 2013

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη συσκευασία είναι :

• Χαρτί για εύκαμπτη συσκευασία
• Χαρτόνι για δύσκαμπτους περιέκτες
• Μεταλλικά δοχεία
• Μεταλλικά φύλλα για εύκαμπτη συσκευασία
• Γυάλινα δοχεία
• Πλαστικές μεμβράνες
• Πλαστικοί περιέκτες δύσκαμπτοι
• Ξύλινοι περιέκτες

Χαρτί - χαρτόνι

Το χαρτί ή χαρτόνι και τα υλικά συσκευασίας που έχουν ως βάση αυτά αποτελούν μεγάλο ποσοστό των υλικών συσκευασίας. Οι κύριες αιτίες είναι το χαμηλό κόστος, η διαθεσιμότητα, η εύκολη διαμόρφωση και η χαμηλή ρύπανση, λόγω αποικοδόμησης. Το χαρτόνι διαφέρει από το χαρτί ως προς το βάρος ανά μονάδα επιφάνειας . Διεθνώς ως χαρτόνι χαρακτηρίζεται το προϊόν βάρους μεγαλύτερου των 250 g / m², ενώ το μικρότερου βάρους χαρακτηρίζεται ως χαρτί. Το πάχος του χαρτονιού είναι μεγαλύτερο από 0,30 mm. Οι ιδιότητες του χαρτιού ως υλικού συσκευασίας μπορούν να μεταβληθούν πολύ ανάλογα με τη διεργασία παραγωγής, την προσθήκη ουσιών βελτίωσης στην κατασκευή του φύλλου ή την επίστρωση των φύλλων με κηρούς, άσφαλτο, πλαστικά κλπ.

Το χαρτί χωρίζεται σε δύο μεγάλες κατηγορίες : τα λεπτά χαρτιά που γενικά φτιάχνονται από αποχρωματισμένομ πολτό και τυπικά χρησιμοποιούνται σαν χαρτί γραψίματος, δεσίματος, χαρτί για βιβλία ή για κάλυμμα και τα τραχιά χαρτιά που συνήθως φτιάχνονται από kraft πολτούς μαλακών ξύλων που δεν έχουν υποστεί αποχρωματισμό και χρησιμοποιούνται για συσκευασία.

Οι κύριοι τύποι χαρτιών συσκευασίας είναι :

Χαρτί kraft

Το χαρτί kraft είναι ένα τραχύ χαρτί, εξαιρετικής ισχύος. Συνήθως χρησιμοποιείται για την παρασκευή σακουλών.

Αποχρωματισμένο χαρτί

Παρασκευάζεται από πολτούς οι οποίοι είναι σχετικά λευκοί, λαμπεροί, μαλακοί και δεκτικοί στα ειδικά χημικά που είναι αναγκαία για να αναπτυχθούν πολλές λειτουργικές τους ιδιότητες. Γενικά είναι πιο ακριβά και πιο αδύνατα από τα μη αποχρωματισμένα χαρτιά. Η αισθητική τους πλευρά συχνά αυξάνεται με επικάλυψη καολίνη στη μία ή και στις δύο πλευρές.

Αποχρωματισμένο χαρτί

Είναι ένα ημιδιαφανές χαρτί που στο τελευταίο στάδιο της επεξεργασίας του, ενυδατώνεται για να παρέχει αντίσταση στις λιπαρές ουσίες. Η ικανοποιητική λειτουργικότητα των χαρτιών που είναι αδιαπέρατα στις λιπαρές ουσίες εξαρτάται από τον βαθμό στον οποίο έχουν κλείσει οι πόροι. Χρησιμοποιείται συνήθως για τη συσκευασία βουτύρου και παρόμοιων λιπαρών τροφίμων καθώς αντιστέκονται στη διείσδυση του λίπους για αρκετό χρονικό διάστημα.

Αεροστεγές χαρτί

Το αεροστεγές χαρτί (glassine paper) έχει πάρει την αγγλική του ονομασία από την υαλώδη, λεία επιφάνεια, την υψηλή πυκνότητα και τη διαφάνεια του. Παράγεται με επιπλέον επεξεργασία του χαρτιού που είναι αδιαπέρατο στα στα λίπη. Η διαφάνεια μπορεί να ποικίλει ανάλογα με το βαθμό ενυδάτωσης του πολτού και το μέσο βάρος του χαρτιού. Η προσθήκη διοξειδίου του τιτανίου κάνει το χαρτί αδιαφανές και συχνά πλαστικοποιείται για να αυξηθεί η σκληρότητα του.

Φυτική περγαμηνή

Η φυτική περγαμηνή παίρνει την ονομασία της από τη φυσική της ομοιότητα με τη ζωική περγαμηνή η οποία φτιάχνεται από το δέρμα των ζώων. Πρόκειται για ένα χαρτί που είναι δυνατότερο όταν είναι υγρό από όταν είναι στεγνό (έχει εξαιρετική δύναμη σε υγρό περιβάλλον ακόμα και σε βραστό νερό), δεν έχει χνούδια στην επιφάνεια, είναι ελεύθερο οσμών και γεύσης και ανθεκτικό στα λίπη και στα έλαια. Εξαιτίας της αντίστασής του στα λίπη και της δύναμης του σε υγρό περιβάλλον χρησιμοποιείται ανάμεσα σε φέτες τροφίμων όπως το κρέας ή τα προϊόντα ζαχαροπλαστικής.

Οι ετικέτες στα προϊόντα που έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρές ουσίες φτιάχνονται συνήθως από χαρτί τύπου περγαμηνής. Μπορούν να χειριστούν με ήπια μυκητοστατικά και χρησιμοποιούνται για περιτύλιγμα τροφίμων όπως το τυρί.

Απορροφητικό χαρτί

Τα απορροφητικά χαρτιά ποικίλουν από ημιδιαφανή έως εντελώς αδιαφανή και μπορούν να κερωθούν. Γενικά είναι είτε μηχανικά φινιρισμένα είτε μηχανικά στιλβωμένα. Τα μηχανικά στιλβωμένα χαρτιά μπορούν να φινίρονται ώστε να βελτιώονεται η λεία υφή τους και στις δύο πλευρές.

Κερωμένο χαρτί

Το κερωμένο χαρτί παρέχει φραγμό στη διείσδυση υγρών και ατμών. Πολλά χαρτιά είναι κατάλληλα για κέρωμα, συμπεριλαμβανομένων και των χαρτιών που είναι αδιαπέρατα στα λίπη ή στα αέρια. Τα χαρτιά που έχουν κερωθεί και κολλαριστεί ταυτόχρονα έχουν το λιγότερο ποσό κεριού κεριού και γι' αυτό δίνουν το μικρότερο ποσό προστασίας. Ο πρωταρχικός σκοπός του κεριού είναι να παρέχει φραγμό στην υγρασία και μια θερμικά σφραγιζόμενη επίστρωση.

Γυαλί

Τα γυάλινα δοχεία είναι από τα σπουδαιότερα μέσα συσκευασίας. Από φυσική άποψη το γυαλί χαρακτηρίζεται ως ένα υπόψυκτο υγρό πολύ υψηλού ιξώδους. Από χημική άποψη είναι μίγμα ανόργανων οξειδίων ποικίλων αναλογιών. Το κύριο συστατικό είναι το SiO₂ (70 - 75 %) ακολουθούμενο από τα Na₂O και CaO (6 - 13 % το κάθε ένα). Άλλα οξείδια Al₂O₃, BaO, MgO, προστίθενται σε πολύ μικρότερες αναλογίες. Για το χρωματισμό του γυαλιού προστίθενται διάφορα οξείδια μετάλλων όπως χρωμίου και σιδήρου (πράσινες φιάλες) ή οξείδια σιδήρου, θείου και άνθρακας (φαιοκίτρινες φιάλες).

Τα κύρια πλεονεκτήματα των γυάλινων δοχείων συσκευασίας είναι :

• Αδιαπερατότητα : Το γυαλί αποτελεί εξαίρετο φραγμό στερεών, υγρών και αερίων και επομένως είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για τη συσκευασία αεριούχων ποτών, ενώ προσφέρει πολύ καλή προστασία σε όλα τα τρόφιμα.
• Αδράνεια : Το γυαλί δεν αντιδρά με τα συστατικά του τροφίμου και παραμένει χημικά σταθερό.
• Διαφάνεια : Η διαφάνεια του γυαλιού επιτρέπει την καλή ορατότητα του περιεχομένου και συντελεί στην ελκυστική εμφάνιση.
• Χρώμα : Το γυαλί μπορεί να χρωματισθεί για τον περιορισμό της διαπερατότητας της υπεριώδους κυρίως ακτινοβολίας, που επιταχύνει δράσεις υποβάθμισης ποιότητας σε ορισμένα τρόφιμα.
• Δυνατότητα κατασκευής περιεκτών διαφόρων σχημάτων : Με χρήση κατάλληλων τεχνικών το γυαλί μπορείνα διαμορφωθεί σε διάφορους περιέκτες. Γενικά, διακρίνονται σε φιάλες (μεγάλο ύψος προς διάμετρο) και βάζα (ύψος παραπλήσιο της διαμέτρου). Το σχήμα του περιέκτη σχεδιάζεται με διάφορα κριτήρια αλλά ένα βασικό είναι η ελκυστικότητα της εμφάνισης.
• Δυνατότητα ανακύκλωσης και επαναπλήρωσης : Το γυάλινο δοχείο προσφέρει τη δυνατότητα καθαρισμού και επαναπλήρωσης. Η δυνατότητα αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί οικονομικά σε προϊόντα ευρείας κατανάλωσης με εκτεταμένο δίκτυο διανομής και συγκέντρωσης των άδειων περιεκτών. Κλασσικό παράδειγμα αποτελούν οι φιάλες της μπύρας και οι φιάλες αναψυκτικών με μέσο όρο επαναπλήρωσης 20 και 35 φορές, αντίστοιχα. Για προϊόντα μικρότερης κατανάλωσης ή εκείνα που διατίθενται σε εκτεταμένες γεωγραφικές περιοχές χρησιμοποιούνται περιέκτες μιας χρήσης οι οποίοι μπορούν να ανακυκλωθούν επιστρεφόμενοι στα εργοστάσια παραγωγής γυαλιού.
• Δυνατότητα θερμικής επεξεργασίας : Τα τρόφιμα συσκευασμένα σε γυάλινα δοχεία μπορούν να υποστούν θερμική κατεργασία παστερίωσης ή αποστείρωσης. Για την αποφυγή προβλημάτων που μπορεί να δημιουργηθούν από υπερπίεση στο εσωτερικό των δοχείων πρέπει ο κενός χώρος κατά το κλείσιμο να είναι μεγαλύτερος του 6 % του συνολικού όγκου (στους 55^oC).

Τα κυριότερα μειονεκτήματα των γυάλινων δοχείων :

• Ευθραυστότητα : Τα γυάλινα δοχεία έχουν τη μέγιστη αντοχή αμέσως μετά την κατασκευή τους αλλά η επαφή μεταξύ τους ή με άλλα αντικείμενα δημιουργεί μικροσκοπικές ρωγμές στην επιφάνεια που μειώνουν σημαντικά την αντοχή. Η θραύση των γυάλινων δοχείων οφείλεται σε κρούση, συμπίεση και εσωτερική πίεση ή απότομη μεταβολή της θερμοκρασίας (θερμικό σοκ). Η αντοχή σε κρούση, συμπίεση και εσωτερική πίεση είναι μεγαλύτερη όσο πιο ομοιόμορφη είναι η κατανομή του γυαλιού στο δοχείο, λιγότερα τα ελαττώματα ή ασθενή σημεία στην κατασκευή και μικρότερες οι βλάβες λόγω επαφής με διάφορα αντικείμενα. Το πάχος του δοχείου αυξάνει την αντοχή σε εσωτερική πίεση αλλά μειώνει την αντοχή σε κρούση, όπως και την αντοχή σε απότομη μεταβολή της θερμοκρασίας. Τα κοινά γυαλιά δεν αντέχουν σε απότομες μεταβολές της θερμοκρασίας σε αντίθεση με τα γυαλιά pyrex που περιέχουν μεγάλη ποσότητα βορίου. Βελτίωση της αντοχής σε κρούση και περιορισμούς των επιφανειακών βλαβών που συνεπάγεται βελτίωση και των άλλων αντοχών επιτυγχάνεται με επικάλυψη με διάφορα επιχρίσματα.
• Μεγάλο βάρος ανά επιφάνεια : Το βάρος της γυάλινης συσκευασίας αυξάνει σημαντικά το κόστος μεταφοράς των προϊόντων. Τα δοχεία με λεπτότερα τοιχώματα έχουν μικρότερες μηχανικές αντοχές, αν και τα τελευταία χρόνια οι τεχνολογικές βελτιώσεις στην κατασκευή τους έχουν επιτύχει την ομοιόμορφη κατανομή του γυαλιού και τη διατήρηση των μηχανικών αντοχών με σημαντική μείωση τουν βάρους.

Μέταλλα

Η συσκευασία τροφίμων σε μεταλλικά δοχεία άρχισε το 19ο αιώνα με την ανάπτυξη της κονσερβοποιίας και έκτοτε διαδόθηκε ευρύτατα. Αυτή η διάδοση οφείλεται στα σημαντικά πλεονεκτήματα των μεταλλικών δοχείων όπως :

• Μηχανική σύσταση που διευκολύνει τη διακίνηση
• Δυνατότητα ερμητικού κλεισίματος που εξασφαλίζει την προστσία του τροφίμου
• Αδιαπερατότητα από αέρια υγρασία και φως
• Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες που επιτρέπει τη χρήση τους σε θερμικές κατεργασίες
• Σχετικά χαμηλή τοξικότητα
• Εύκολη μορφοποίηση και δυνατότητα κατασκευής διαφόρων οχημάτων
• Καλή εμφάνιση λόγω της δυνατότητας βερνικώματος και διακόσμησης της επιφάνειας
• Ευχέρια γεμίσματος και κλεισίματος με μηχανικά μέσα
• Σχετικά χαμηλό βάρος

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των δοχείων είναι : ο επικασσιτερωμένος χάλυβας ή λευκοσίδηρος, ο επιχρωμιωμένος χάλυβας και το αλουμίνιο.

Τα μεταλλικά δοχεία διακρίνονται σε δοχεία τριών τεμαχίων και δοχεία δύο τεμαχίων.

Τα δοχεία τριών τεμαχίων αποτελούνται από ένα ορθογώνιο φύλλο το οποίο σχηματίζει το πλευρικό τοίχωμα που κλείνει με διπλή πλάγια ραφή, τον πυθμένα που στερεώνεται στο πλευρικό τοίχωμα με διπλή ραφή στο εργοστάσιο κατασκευής του δοχείου και το πώμα που στερεώνεται με τον ίδιο τρόπο στο κονσερβοποιείο.

Το δοχείο δύο τεμαχίων αποτελείται από ενιαίο κορμό και πυθμένα στον οποίο στερεώνεται το καπάκι μετά το γέμισμα του δοχείου στο κονσερβοποιείο. Το ενιαίο σώμα του δοχείου σχηματίζεται από ένα μεταλλικό δίσκο ακολουθώντας δύο τεχνικές. Στην τεχνική DRD (draw and redraw) σχηματίζεται αβαθές κύπελλο που διαμορφώνεται από διαδοχικές πρέσσες σε δοχείο με ίδιο πάχος τοιχώματος και πυθμένα που συμπίπτει με το πάχος του αρχικού μεταλλικού δίσκου. Στην τεχνική DWI (drawn and wall ironed) σχηματίζεται πάλι αβαθές κύπελλο του οποίου τα τοιχώματα “σιδερώνονται” περνώντας από διαδοχικά περιστρεφόμενα ράουλα μειούμενης διαμέτρου ώστε το τελικό τους πάχος είναι περίπου το 1/3 του αρχικού και το ύψος του δοχείου υπερδιπλάσιο της διαμέτρου. Τα δοχεία DWI είναι τα ψηλότερα δοχεία που χρησιμοποιούνται στη μπίρα και τα αναψυκτικά, ενώ τα DRD είναι σχετικά αβαθή και χρησιμοποιούνται σε διάφορα τρόφιμα. Η τεχνική DRD μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διαμόρφωση δοχείων από όλα τα υλικά, ενώ η τεχνική DWI μόνο από λευκοσίδηρο και αλουμίνιο. Το υλικό μπορεί να είναι ήδη λακαρισμένο στα DRD, αντίθετα η τεχνική DWI προκαλεί ρωγμές στο βερνίκι και επομένως η επικάλυψη πρέπει να γίνει μετά.

Πλαστικά

Τα πλαστικά υλικά συσκευασίας είναι πολυμερή υλικά διαφόρου χημικής σύστασης, δομής και φυσικών ιδιοτήτων. Σε αυτά ταξινομούνται και τα φυσικά πολυμερή, όπως τα φύλλα αναγεννημένης κυτταρίνης (σελοφάν), τα πολυμερή με βάση το άμυλο, τις πρωτεΐνες κ.λ.π.

Στη συσκευασία τροφίμων χρησιμοποιούνται δύσκαμπτοι πλαστικοί περιέκτες και εύκαμπτες πλαστικές μεμβράνες. Ορισμένα πολυμερή υλικά χρησιμοποιούνται και για τις δύο κατηγορίες περιεκτών, αλλά στις εύκαμπτες συσκευασίες χρησιμοποιούνται πολύ περισσότερα είδη από ότι στις δύσκαμπτες.

Διάβρωση - επικάλυψη μεταλλικών δοχείων

Με την πάροδο του χρόνου το εσωτερικό των δοχείων διαβρώνεται και διαλύεται μέταλλο στο τρόφιμο με τη μορφή άλατος ή επικάθεται ως υμένιο στα τοιχώματα του δοχείου σε μορφή οξειδίου ή υδροξειδίου που μπορεί να υποστεί περαιτέρω οξείδωση. Στα λευκοσιδηρά δοχεία διαλύεται συνήθως πρώτα ο κασσίτερος που αποτελεί την εξωτερική επίστρωση του φύλλου με ρυθμό που εξαρτάται από τη διαβρωτικότητα του τροφίμου, τον τύπο του λευκοσιδήρου και τη θερμοκρασία αποθήκευσης.

Στην επιφάνεια του επικασσιτερωμένου φύλλου υπάρχουν πόροι και πιθανώς εκδορές που έχουν δημιουργηθεί κατά την κατασκευή των δοχείων. Έτσι υπάρχουν μικρές περιοχές εκτεθειμένου κράματος κασσιτέρου-σιδήρου ή και σιδήρου. Όταν λοιπόν ο λευκοσίδηρος έρθει σε επαφή με το προϊόν δημιουργείται γαλβανικό στοιχείο μεταξύ κασσιτέρου σιδήρου, με τον σίδηρο να είναι ανοδικός ως προς τον κασσίτερο και να οξειδώνεται και διαλύεται αυτός επειδή είναι ηλεκτροθετικότερος. Αυτό συμβαίνει κατά τη διάβρωση στην εξωτερική επιφάνεια του δοχείου και στο εσωτερικό του όταν είναι συσκευασμένα προϊόντα, όπως αλκοολούχα ποτά που δεν περιέχουν οξέα ή διαλύματα που δεν περιέχουν συστατικά με τα οποία να αντιδρά ο κασσίτερος. Η διάβρωση αυτή ονομάζεται διάβρωση με βελονισμό και καταλήγει σε τρύπημα του δοχείου και επιμόλυνση του προϊόντος.