Yixing Feihong Steel Pacaging puede revestimiento
1. ¿Por qué latas revestidas?
Las latas de alimentos y bebidas conservan el sabor y los valores nutricionales de su relleno durante varios años. Como consecuencia de tiempos de almacenamiento tan largos, es necesario minimizar las interacciones entre el envase y el alimento. Las latas suelen estar recubiertas con una capa orgánica que protege la integridad de la lata de los efectos de la comida y evita las reacciones químicas entre el metal de la lata y la comida. Para cumplir con los requisitos técnicos y legales, los recubrimientos de latas deben resistir los procesos de producción y esterilización (1, 3), ser de aplicación universal para todos los tipos de alimentos y bebidas (2), prevenir la migración química a los alimentos en cantidades que pongan en peligro la salud humana (4), se adhieren a la lata incluso después de una deformación no intencional (5), resisten los tipos de alimentos agresivos y protegen el metal de las latas (6), y conservan los alimentos y mantienen sus propiedades organolépticas durante varios años (7).
2. Datos de producción y mercado de latas
Las latas están hechas de tres materiales diferentes: aluminio, acero revestido de estaño (hojalata) y acero revestido de cromo electrolítico (ECCS). Los cuerpos de las latas se forman como latas soldadas de 3 piezas (3PC), latas estiradas y redibujadas (DRD) de 2 piezas o como latas estiradas y planchadas de 2 piezas (D& I). Independientemente del material y del proceso de producción, la mayoría de las latas se recubren interna y externamente con películas de 1 a 10 µm de espesor. Los recubrimientos se aplican generalmente a ambos lados de las hojas o bobinas metálicas planas mediante recubrimiento con rodillo antes de que se formen las latas. Alternativamente, los recubrimientos se rocían sobre latas preformadas. Las latas se utilizan sin recubrimiento interno para jugos y frutas ácidos de color claro (p. Ej. Piña, peras, melocotones), porque el estaño se oxida más fácilmente que el alimento, evitando así el oscurecimiento y los cambios de sabor causados por la oxidación de las frutas. Las latas de alimentos suelen esterilizarse a presión con las condiciones exactas según el tipo de alimento. Sin embargo, las latas de bebida pueden pasteurizarse o esterilizarse en las latas selladas o llenarse en condiciones asépticas.
Cada año se producen más de 300 mil millones de latas de bebidas en todo el mundo. En 2014, el 90% de las latas de bebidas estaban hechas de aluminio; el 10% restante estaba constituido por acero. Además, se estimó que se vendieron 75 mil millones de latas de alimentos en todo el mundo en 2011. En 2013, se ganaron alrededor de US $ 30 mil millones y US $ 9 mil millones a nivel mundial con latas de bebidas y alimentos, respectivamente. En 2011, la capacidad de producción global de revestimientos para latas se estimó en 800.000 toneladas métricas, lo que corresponde a un valor de mercado de 2.800 millones de euros.
3. Recubrimientos: propiedades y alternativas
Se encuentran disponibles comercialmente muchos revestimientos de latas diferentes, pero la mayoría de ellos se basan en un número limitado de funcionalidades químicas (Tabla). Los recubrimientos contienen diferentes aditivos, por ejemplo, agentes para aumentar el deslizamiento de la superficie, así como la resistencia a la abrasión y al rayado de los recubrimientos de latas, lubricantes, agentes antiespumantes, adhesivos, eliminadores de ácidos clorhídricos y pigmentos.
Los recubrimientos a base de epoxi tienen la participación de mercado más alta de más del 90%. Sin embargo, los fabricantes de latas y las empresas de alimentos han comenzado a reemplazar los recubrimientos epoxi a base de BPA por alternativas como consecuencia de la evidencia toxicológica, las discusiones públicas y las recientes decisiones regulatorias. Los recubrimientos acrílicos y de poliéster se utilizan actualmente como alternativas de primera generación a los recubrimientos epoxi y, más recientemente, se desarrollaron recubrimientos epoxi de poliolefina y sin BPA. Otras invenciones incluyen sistemas de captura de BPA y recubrimientos superiores. La mayoría de estos recubrimientos alternativos son más costosos que los recubrimientos epoxi y es posible que aún no muestren el mismo conjunto de características con respecto a su estabilidad y aplicabilidad universal.
Recubrimientos epoxi
En la década de 1950, se introdujeron las resinas epoxi como recubrimientos para latas de aluminio y acero. Su estabilidad, función protectora y propiedades técnicas los convirtieron en el material de recubrimiento más utilizado. La mayoría de los recubrimientos epoxi se sintetizan a partir de bisfenol A (BPA, CAS 80-05-7) y resinas epoxi de bisfenol A-diglicidil éter formadoras de epiclorhidrina. Se desarrollaron muchas mezclas diferentes de recubrimientos epoxi, siendo los recubrimientos epoxi-fenólicos el subgrupo más importante. Otras resinas mezcladas son, por ejemplo, epoxi aminas, acrilatos y anhídridos.
Oleorresinas
Los primeros recubrimientos de latas se hicieron con oleorresinas, que son mezclas de aceite y resina extraídas de plantas. Las oleorresinas son bastante flexibles y de fácil aplicación, pero no se adhieren bien a las superficies metálicas, tienen una resistencia a la corrosión limitada y necesitan tiempos de curado prolongados. Además, pueden cambiar las propiedades organolépticas de los alimentos.
Vinilo
Los revestimientos de vinilo se sintetizan a partir de cloruro de vinilo y acetato de vinilo. Son muy flexibles y estables en condiciones ácidas y alcalinas, pero no se adhieren bien al metal y no resisten a altas temperaturas. Los revestimientos de vinilo necesitan plastificantes y estabilizadores y, a menudo, se mezclan con otras resinas. Los organosoles de vinilo se preparan a partir de suspensiones de resina en un disolvente orgánico. Los organosoles ofrecen una resistencia química, estabilidad térmica y propiedades de adhesión comparativamente más altas que los recubrimientos de vinilo.
Fenólico
Las resinas fenólicas están compuestas por fenoles y aldehídos. Son altamente resistentes a la corrosión y protegen las latas de las manchas de sulfuro. Los fenólicos tienen poca flexibilidad, no se adhieren bien al metal y pueden cambiar el olor y el sabor de los alimentos. Se aplican como revestimientos para tambores y cubos, pero las resinas fenólicas no mezcladas no se utilizan en latas de alimentos y bebidas. Sin embargo, los fenólicos son reticulantes habituales (por ejemplo, en las resinas epóxido) y aumentan su resistencia.
Acrílico
Las resinas acrílicas se sintetizan más comúnmente a partir de acrilato de etilo. Tienen una apariencia limpia y muestran resistencia a la corrosión y a las manchas de sulfuro, pero son quebradizas y pueden cambiar el sabor y el olor de los alimentos.
Poliéster
El ácido isoftálico (IPA) y el ácido tereftálico (TPA) son los principales ácidos carboxílicos utilizados en los revestimientos de poliéster. Las resinas de poliéster son fáciles de manipular durante el proceso de producción y se adhieren bien a la superficie del metal, pero generalmente no son estables en condiciones ácidas y tienen poca resistencia a la corrosión. Alternativamente, los recubrimientos de tereftalato de polietileno (PET) se utilizan para laminar latas de bebidas, pero se necesitan adhesivos para unir el PET al metal.
Poliolefinas
Recientemente han entrado en el mercado revestimientos basados en dispersiones de poliolefinas. Según el fabricante, el recubrimiento final de poliolefina exhibe protección contra la corrosión, adhesión y flexibilidad sin afectar el sabor de los alimentos.
4. Regulación
U.S.
Los revestimientos poliméricos y resinosos están cubiertos por21 CFR 175.300. Este código enumera las sustancias de partida permitidas y especifica las condiciones de prueba y los límites de migración. Los recubrimientos de latas que cumplen estas especificaciones cumplen con la ley. En mayo de 2015, la Oficina de Evaluación de Peligros para la Salud Ambiental de California (OEHHA) agregó BPA a lalista de productos químicosconocido por causar daño reproductivo bajoProposición 65. Los fabricantes, distribuidores y minoristas ahora deben informar a los consumidores de productos que contienen BPA con una advertencia clara y razonable sobre los peligros químicos (FPFinformó).
Europa
Los revestimientos de latas no están regulados por una legislación europea, peromedidas nacionalesestán en vigor en los Países Bajos,Bélgica, República Checa, Grecia, Italia, Eslovaquia, Francia y España. Existen regulaciones armonizadas para sustancias químicas específicas que se sabe que migran de los recubrimientos de latas para el éter diglicidílico de bisfenol A (BADGE) y sus derivados (Reglamento de la ComisiónEC 1895/2005) y para el estaño inorgánico (Reglamento de la ComisiónEC 242/2004). Un borrador de un Reglamento de la Comisión sobre el uso de BPA en barnices y revestimientos sugiere actualmente un límite de migración específico de 0,05 mg / kg de alimento (FPFinformó). En Francia, el uso de BPA está prohibido en los FCM, incluidos todos los envases, recipientes y utensilios destinados a entrar en contacto directo con los alimentos (LOIn° 2010-729) (FPFinformó).
5. Migración, exposición& biomonitoreo
La mayoría de los estudios que investigan la migración química de las latas de alimentos se centraron en BPA, BADGE y sus derivados. Especialmente la cantidad de datos para BPA proporciona una buena base para estimar la exposición. Sin embargo, las migraciones totales de las latas también pueden contener oligómeros, catalizadores, aceleradores de reacción, aceites comestibles epoxidados, resinas amínicas, resinas acrílicas, varios ésteres, ceras, lubricantes y metales. Además, las sustancias añadidas de forma no intencionada (NIAS), como las impurezas, los subproductos de reacción y los productos de degradación, generalmente constituyen una parte de la migración. Las estimaciones de exposición para estas mezclas, a menudo complejas, son mucho más difíciles o incluso imposibles de calcular, porque muchas NIAS son sustancias desconocidas o no identificadas.
Existe una correlación entre la exposición humana al BPA y el consumo de alimentos enlatados y, en un grado mucho menor, bebidas enlatadas. En 2012, un estudio mostró que BADGE y sus derivados se detectaron en todas las muestras de prueba de los EE. UU. Y China y que las concentraciones urinarias excedieron las de BPA de 3 a 4 veces.
6. Efectos sobre la salud
Los recubrimientos de latas generalmente liberan mezclas químicas complejas en los alimentos y solo algunos de los migrantes fueron probados a fondo. Existen amplios datos de toxicidad para el BPA que cubren muchos criterios de valoración diferentes, como los efectos reproductivos y de desarrollo, así como los efectos neurológicos, inmunomoduladores, cardiovasculares y metabólicos. En 2004, se consideró que BADGE no planteaba preocupación por genotoxicidad, carcinogenicidad, reprotoxicidad y toxicidad para el desarrollo. Sin embargo, estudios más recientes indicaron algunos efectos sobre los puntos finales de desarrollo y reprotóxicos.
Muchas sustancias migratorias son completamente desconocidas, pero pueden contribuir en gran medida a la toxicidad de la migración. En 2006, los efectos citotóxicos de las migraciones de recubrimientos a base de epoxi y poliéster se probaron mediante una serie de ensayos. Los resultados de uno de estos ensayos mostraron que sólo alrededor del 0,5% de los efectos citotóxicos medidos en la migración de los recubrimientos epoxi pudieron rastrearse hasta la cantidad de BPA, BADGE y BADGE · H2O. Este ejemplo ilustra la importancia de las pruebas dirigidas a la migración final y no solo a sustancias individuales durante la evaluación de riesgos.
