식품 포장에 사용되는 옥수수 전분 바이오플라스틱: 효과가 있는 곳과 실패하는 곳

옥수수 전분 바이오플라스틱: 지속되는 것과 실패하는 것

옥수수 전분은 놀라운 재료도 아니고 마케팅 트릭도 아닙니다. 이는 측정 가능한 한계가 있는 공급원료이며, 이러한 한계에 따라 현실적으로 운반할 수 있는 트레이, 컵 및 뚜껑 필름이 결정됩니다.

6온스 컵에 85°C의 그레이비를 채우고 밀봉한 후 가열 램프 아래에 20분 동안 둡니다. 폴리프로필렌 컵은 거의 눈에 띄지 않습니다. 벽 두께가 동일한 옥수수 전분 바이오플라스틱 컵은 가장자리가 부드러워지고 타원형으로 뒤틀려 밀봉이 사라질 수 있습니다. 지속가능성 주장에 대해 대화하기 전에 단일 테스트를 실행하면 실험실 데이터 시트에서 알려주는 것보다 재료에 대해 더 많은 것을 배울 수 있습니다.

결론: 옥수수 전분 바이오플라스틱은 표준 인증을 받은 실제 포장재이지만 제품 카탈로그 전체를 즉시 대체할 수는 없습니다. 유통기한이 짧고, 냉장, 저수분, 건식 응용분야에서 우수한 성능을 발휘하지만 뜨거운 충전, 긴 주변 유통기한, 고지방 함량 및 습한 물류 문제로 어려움을 겪고 있습니다.

이 기사는 업계의 실제적인 측면에서 나온 것입니다. 우리는 닝보 린화 플라스틱 , 동일한 라인에서 PP, PS, PET, TFPP 및 PLA를 운영하는 식품 접촉 포장 제조업체이며 우리가 관심을 갖는 질문은 좁습니다. 어떤 제품이 밀봉, 유효 기간 또는 규정 준수 파일을 깨지 않고 전분 기반 또는 PLA 재료로 이동할 수 있습니까?

옥수수 전분이 포장재가 되는 방법

옥수수 알갱이에서 완제품 팩까지 두 가지 경로가 있으며, 가격표도 매우 다르고 재료도 매우 다릅니다.

경로 1: 열가소성 전분

전분 과립은 물과 글리세롤 또는 소르비톨과 같은 가소제와 함께 약 60~70°C로 가열되며 전단력에 의해 과립 구조가 분리됩니다. 나오는 것은 열가소성 전분입니다. 저렴하고 재생 가능하며 친수성이 강합니다. 아밀로스 함량은 대부분의 행동을 결정합니다. 표준 옥수수 전분에는 약 1/4의 아밀로스가 포함되어 있고, 찰옥수수에는 거의 없으며, 고아밀로스 잡종은 절반 이상이 포함되어 있습니다. 아밀로스가 많을수록 필름은 더 강하고 단단하지만 부서지기 쉽습니다. 일반 열가소성 전분은 공기 중 수분을 흡수하기 때문에 상업용 트레이와 필름은 일반적으로 이를 PBAT, PLA 또는 PBS와 혼합하여 완성된 부품이 저온 유통 과정에서 살아남을 수 있습니다.

경로 2: 전분에서 젖산으로, PLA로

산업적 경로는 효소적이고 생물학적이다. 전분은 가수분해되어 포도당으로, 젖산으로 발효되고, 락티드로 전환된 후 폴리락티드로 중합됩니다. 이 폴리머는 오늘날 식품 서비스에 판매되는 대부분의 퇴비화 가능한 컵, 조개 껍질 및 뚜껑 필름 뒤에 있습니다. 일반 비정질 PLA는 대략 55~60°C의 유리 전이 온도를 가지며, 이는 왜 아이스 음료에는 편안하고 커피에는 불편한지를 설명합니다. 결정화된 등급은 더 높은 재료 비용과 더 좁은 처리 기간으로 단기 내열성을 90~120°C 범위로 끌어올립니다.

전분은 저렴하고 재생 가능하며 친수성입니다. 처음 두 부동산에서는 그것을 판매합니다. 세 번째는 그것이 들어가는 거의 모든 식품 응용을 제한합니다.

주요 옵션 비교 방법

아래 표에는 일반적으로 정착을 위해 3번의 파일럿 실행이 필요한 중요한 결정이 요약되어 있습니다. 사양이 아닌 선별 도구로 사용하십시오.

두 가지 패턴이 나타난다. 열과 습기는 함께 이동하므로 차가운 소스 컵에서 작동하는 동일한 블렌드가 뜨거운 충전 라인이나 습한 창고에서는 실패할 수 있습니다. 그리고 가장 쉽게 전환할 수 있는 제품은 소형, 건조 또는 냉장 제품입니다. 소스 및 드레싱 컵, 농산물 상자, 건조식품 트레이, 차가운 컵 뚜껑 등이 있습니다.

준비된 식사는 저울의 반대편 끝에 놓입니다. 여기서 트레이, 배리어 및 씰은 하나의 시스템으로 지정되어야 하며 대부분의 프로젝트에서 바이오 기반 요소는 트레이 본체를 통하지 않고 뚜껑 필름을 통해 들어갑니다.

퇴비화 가능성은 수집 문제입니다

유럽의 EN 13432, 미국의 ASTM D6400 및 ISO 17088은 국제적으로 포장재에 대해 대략 동일한 사항을 요구합니다. 산업용 퇴비화 환경에서 약 58°C에서 12주 이내에 최소 90% 분해, 6개월 이내에 최소 90% 생분해, 완성된 퇴비에 독성 영향이 없으며 중금속 및 유기 탄소에 대한 제한이 적용됩니다. 가정용 퇴비화 계획은 상온에서 작동해야 하고 대부분의 PLA 제품이 이를 통과하지 못하기 때문에 실제로는 별도로 더 엄격합니다.

인증과 현실 사이의 격차는 수집입니다. 매립지나 소각장에 도달하는 인증된 퇴비화 트레이는 다른 폐기물처럼 행동합니다. 이것이 바로 수명 종료 경로가 프로젝트의 끝이 아닌 시작 부분에 속하는 이유입니다.

규정 준수, 마이그레이션 및 공급 위험

식물성이라고 해서 자동으로 식품 안전을 의미하는 것은 아닙니다. 유럽 ​​연합에서 식품에 사용되는 전분 혼합물 또는 PLA 제품은 규정(EU) No 10/2011을 준수해야 하며, 10mg/dm²의 전체 이동 제한을 충족하고 제제의 모든 첨가제에 대한 특정 이동 데이터를 보유해야 합니다. 미국에서는 수지는 효과적인 FDA 식품 접촉 허가가 필요하며, 중국에서는 관련 프레임워크가 GB 4806.7입니다. 바이오 기반 화합물에서 이동 위험은 일반적으로 전분 자체보다는 가소제와 가공 보조제에서 발생합니다.

공급업체 변경은 위험의 나머지 절반입니다. 전분 화합물은 다른 가소제, 새로운 PBAT 공급원, 조정된 담체 등으로 재구성되며 3월에 마이그레이션 테스트를 통과한 화합물은 9월에는 동일한 화합물이 아닐 수도 있습니다. 구매사양에 ​​등급을 고정하고, 개정번호 및 유효기한 준수 선언을 요구하고, 수지 공급원 변경 후 재시험을 실시합니다.

기존 라인에서 바이오 기반 포장 실행

바이오 기반 소재는 레진 호퍼뿐만 아니라 기계 설정도 변경합니다. 6가지 포인트가 시험 가동이 생산 가동이 될지 여부를 결정합니다.

• 건조. PLA는 수분이 있으면 가수분해됩니다. 압출 또는 열성형 전에 약 250ppm 이하로 건조합니다. 일반적으로 건조제 건조기에서 60~80°C에서 4~6시간 동안 건조합니다.
• 씰링. 바이오 기반 밀봉 층은 PE 기반 시스템의 경우 130-160°C에 비해 대략 90-120°C에서 닫히므로 전체 밀봉 창이 아래쪽으로 이동하고 표준 리딩 필름은 이를 따르지 않습니다.
• 열성형. 연화와 늘어짐 사이의 간격은 PP보다 좁으며 결정화된 등급에는 더 뜨거운 금형과 더 긴 사이클 시간이 필요합니다.
• 강성과 무게. PLA의 밀도는 PP의 약 0.90에 비해 1.24g/cm3에 가깝습니다. 따라서 동일한 부피의 일부는 더 무겁고 동일한 강성을 위해서는 더 두꺼운 벽이 필요할 수 있습니다. 킬로그램당 비용이 아니라 완성된 단위당 비용을 비교하십시오.
• 보관 기후. 전분 함유 부분은 수분을 흡수합니다. 직사광선을 피하고 뜨거운 장비에서 멀리 떨어져 상대 습도를 약 50% 미만으로 유지하십시오.
• 먼지와 정전기. 전분 화합물은 높은 라인 속도에서 더 많은 먼지를 발생시키고 정전기를 전달할 수 있으므로 공급, 운반 및 공압 전달을 확인하십시오.

씰링은 트레이와 필름이 두 개의 별도 구매로 처리되기 때문에 대부분의 첫 번째 파일럿이 실패하는 부분입니다. 그들은 하나의 시스템입니다. 밀봉 층은 트레이 본체가 생존할 수 있는 온도에서 닫혀야 하며, 결합은 콜드 체인을 통해 유지되어야 합니다.

쌍을 함께 지정하여 실제 기계에서 테스트하고, 다음 교대가 재현할 수 있도록 팩 사양에 밀봉 매개변수를 기록합니다.

실제 질문에 답하는 조종사

유용한 시도는 짧고 구체적이며 내용에 약간 어울리지 않는 것입니다.

1. 가장 사진을 잘 찍는 제품이 아닌 최악의 제품을 선택하십시오. 지방이 가장 많은 소스, 유통기한이 가장 긴 소스를 선택하십시오.
2. 예를 들어 냉장 또는 열대 공급망을 위한 대체 장치로 30°C 및 75% 상대 습도의 가속 매장을 설치하는 등 기후를 수정합니다.
3. 밀봉 강도와 염료 침투를 처음에 한 번이 아니라 0일, 수명 중간 및 수명 종료 시에 테스트하십시오.
4. 낙하 및 진동 테스트는 벤치 위의 단일 장치가 아닌 포장된 팔레트를 테스트합니다.
5. 마지막에 팩을 열고 외관, 응축 및 밀봉 상태를 확인하십시오.
6. 소매점, 시 또는 계약 케이터링 업체에 서면으로 폐기물 처리 장소를 확인하십시오.
7. 추가 재료, 필름 및 느린 사이클 시간을 포함하여 완성된 단위당 비용을 비교하십시오.

옥수수 전분 바이오플라스틱은 좁은 도구입니다. 핫 필 라인, 2년의 주변 유통기한 또는 유기 폐기물 수거가 없는 고객을 제공하지 않으며 마케팅이 이러한 물리학을 변화시키지 않습니다. 재료, 형식, 필름 및 폐기물 경로를 함께 선택한다면 냉장 즉석 식품, 차가운 부분 컵, 농산물 상자, 건조식품 트레이 등 식품 포장 포트폴리오에서 의미 있는 부분을 차지할 수 있습니다.

유용한 질문은 결코 옥수수 전분 바이오플라스틱이 좋은지 여부가 아닙니다. 이 제품, 이 기후, 이 라인, 이 폐기물 경로에서 이미 사용하고 있는 수지보다 더 나은 성능을 발휘하는지 여부입니다. 파일럿을 통해 이에 답하면 라벨에 표시된 내용이 자동으로 처리됩니다. 그것은 우리 자신의 논리와 동일합니다. 탄소 제로 약속 : 먼저 측정한 다음 커밋합니다.