ヒートシール技法

フィルム包装には種々の形態がありますが、バッグやパウチなどの袋状の包材が一般的で、この場合、製袋や袋に内容品を充填密封する工程においてシール技法は重要となります。また、シートの熱成形や射出成形などによって得られた成形容器に内容品を充填密封する場合にも、フィルム状の蓋材を成形容器へヒートシールすることが行われています。シール技法には、機械的に結束する方法、溶剤による方法、接着剤や粘着剤を用いる方法などありますが、熱容着を利用するシール方法が最も一般的に適用されています。熱溶着によるシール方法には、大別して外部加熱による方法と内部加熱による方法があります。外部加熱による方法には、ヒートシールやインパルスシール、摩擦熱によるスピンウェルド法、炎による方法、レーザー、赤外線、ホットジェットを利用する方法などがあります。一方、内部加熱による方法には、高周波シールと超音波シールがあります。ヒートシール法は、加熱した金属を直接あるいは耐熱フィルムや緩衝材を介し重ね合わせて溶着物に圧接し、熱伝導によって溶着する方法です。このヒートシール方式には、熱板シール(バーシール)、回転ロールシール、ベルトシール(バンドシール)、溶断シールなどがあります。一般的に使用されているバーシール法は、製袋やパウチの密封に用いられ、横型ピロー包装機、縦型ビロー包装機、オーパーラップ包装機などの自動包装機に広く適用されています。

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包装材の歴史

日本では古代より優れた包装材が開発されてきました。例えば奈良時代には、年貢の輸送に瓶や箱、袋が使われましたが、それらは運搬を助けてくれました。竹で編んだものや櫃、木桶までありましたが、いずれも複雑な構造をした立派なものでした。江戸時代に入るとさらに発展し、木製の容器も一般的になりました。それに加えて金属やガラスが使われるようになったのは、明治時代以降のことになります。
 ところで昭和30年代以降になると、包装の革新が起こります。というのも、丁度スーパーマーケットが広がった時期に当たるからです。流通のあり方が一変して、包装材の需要が一気に高まりました。またこの時期はプラスチックも使われ始め、包装業界は一気に塗り替えられることになりました。もちろんそれまでの金属、ガラス、紙、木も使われ続けましたが、プラスチックへの依存度が日増しに高まっていったのです。消費者のライフスタイルも多様化する中で、それに応じた包装材の需要が高まることにもなりました。
 消費者としては、当然ながら安価で丈夫な包装材を求めます。また機能的で、安全でもある包装材を欲します。従って包装材メーカーとしてもそれらの需要に応えるべく、大きな社会的責任を負っています。法令順守はもちろんのこと、消費者保護という基本理念、環境対策、安全性、利便性、デザイン等、枚挙に暇がありません。包装材はそもそも内容物を保護しなければなりませんが、それだけでは消費者は満足しません。軽い包装材、持ちやすい包装材、安全な包装材、加工可能な包装材、デザイン性のある包装材が求められるのです。

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無菌・無菌化充填包装システム

我が国において無菌・無菌化充填包装システムが確立しているのは、牛乳、果汁飲料、茶飲料、ミネラルウォーター、米飯、豆腐などで、容器としては、紙容器、PETボトル、プラスチック成形容器が使用されています。内容品は加熱殺菌され、無菌に保たれた装置内で殺菌された包材に充填されます。飲料の無菌化包装には、紙容器とPETボトルが適用されています。牛乳、クリームなどの乳製品、コーヒー、スープなどの場合、カートン内部は過酸化水素水、スチーム、ホットエアで殺菌されます。ブリック型紙容器の殺菌は、ロール状態で過酸化水素水(30%、80℃)に浸漬することによって行われ、PETボトルの無菌充填システムでのボトル・キャップの殺菌は、一般に過酸化水素水と過酢酸の混合希釈液が使用されます。内容品は、pHの程度に応じた殺菌条件で加熱殺菌されます。包装米飯は当初レトルト米飯が開発され、透明レトルトパウチやPP系トレイの製品が多く消費されました。無菌米飯は電子レンジで簡単に加熱できることと、レトルト米飯よりも味の点でも優れているため、レトルト米飯に代わって主流となりました。脱酸素剤が封入された米飯パックやアクテイブバリアトレイが適用されたものは、常温販売されています。固形食品の無菌化包装システムは、バイオクリーンルーム、設備機械と食品の洗浄・殺菌システム、食品製造機械および無菌化包装機械より成り立っています。スライスハムの無菌化包装システムでは、バイオクリーンルーム、洗浄・殺菌装置と食肉加工品の加工機械や包装機械が一体化されています。スライスチーズや惣菜などは、バイオクリーンルーム内で無菌化包装とガス置換包装の両者が行われているものもあります。無菌化充填包装の代表的な用途例として、スライスチーズ、カニかまぼこ、スライスハム、ソーセージなどは冷蔵販売されています。その他、無菌充填包装として、乳製品では、コーヒー用ミルクが代表的な製品です。飲料では紙容器の無菌充填の製品が多く、PETボトル飲料も無菌充填品が多くなってきています。

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無菌包装システムについて

無菌包装システムというのは、殺菌剤で殺菌した容器に加熱殺菌された食品を無菌室の中で、充填・包装をするそうです。これは容器内の微生物をゼロにすることによって、常温で長期間、保存・流通を可能にすることができる包装だそうです。これをアセプティック包装ともいうそうです。
無菌包装は、人体に有害な菌のなかでも、もっとも耐熱性のあるボツリヌス菌を死滅させてから、無菌状態で充填・包装することで、缶詰と同じように長期保存ができるそうです。
おもに乳・乳飲料、コーヒー飲料、コーヒーミルク、茶飲料、果汁飲料、スープ類に用いられるそうです。
無殺菌の包装容器を包装機械内で過酸化水素、過酢酸などの薬剤を用いて殺菌して、あらかじめ殺菌された食品を無菌室で充填、熱封緘して製品を作るそうです。
この包装機械は、フィルムや容器を供給し薬剤殺菌をして、充填シールする一貫したインライン包装機械が多いそうです。これらは遠隔操作されているそうです。
また、無菌包装は充填前に殺菌するので、前殺菌法と言われているそうです。
レトルト殺菌は袋や缶に充填した後で殺菌するため、後殺菌法といわれるそうです。
紙容器(屋根形)……LL牛乳、乳飲料・コーヒー飲料など。
紙容器(ブリック形)……LL牛乳・コーヒー飲料など
プラスチック容器……成形・充填・封緘機で生産されたコーヒーミルクなど。
紙缶(円筒形)……乳飲料・コーヒー飲料・スープ類など。
カップ類……カップ供給式充填・包装機で生産されたデザートなど。
プラスチック袋類……乳製品・めんつゆなど。
BIB……業務用乳製品・スープなど。
延伸PETボトル……茶類・コーヒー飲料など。
延伸PETボトルは高温で成型されるということで、殺菌と同じ効果になるそうです。

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食品の保存技術

食品のpHを酸性域にすると微生物は増殖できないそうです。

食品の保存を高めるためには酸性寄りにしてpHを調整して脱水して、水分活性を下げたらいいと言われています。

酸素については、酸素を好む好気性菌、酸素の有無にかかわらず繁殖する通性嫌気性菌、無酸素を好む嫌気性菌があるそうです。

滅菌(sterilization)というのは、人間に有害な菌を完全に死滅させる商業的無菌のことを指します。

医療品包装ではγ線滅菌やガス滅菌などが相当するそうです。

食品包装では、レトルト滅菌(約120℃で30分)と超高温滅菌(UHT)があるそうです。

耐熱芽胞菌のボツリヌス菌を死滅することを目的としているそうです。

殺菌(pasteurization)というのは、目的の菌を殺すことだそうです。これはすべての菌を殺すということではないそうです。

塩分・糖分・酢分・アルコールを含んだ食品、酸性食品、pH調整食品などは、通常ボイル(温湯)殺菌を行うそうです。

照射殺菌では、マイクロ波殺菌、遠赤外線殺菌(熱戦)、紫外線殺菌(UV)があるそうです。

冷凍食品包装というのはマイナス18℃以下の低温流通食品のことをいうそうです。

マイナス18℃以下というのは、すべての微生物が繁殖できない条件となるそうです。

とはいえ、微生物は死滅したわけではないそうです。静菌状態ということで、解凍時から菌が増殖するそうです。そのため冷凍処理時点の初発菌数を少なくするための清浄な処理条件が要求されるそうです。

解凍したら、早く消費するようにしてほしいということのようです。

冷蔵(cooling)は0〜2℃の温度帯だそうです。生鮮野菜、果実の貯蔵・流通用に使われているそうです。

氷温冷蔵(chilling)は、2℃からマイナス2℃の温度帯だそうです。 氷温冷蔵は、畜肉、鳥肉、魚介類、卵、乳の貯蔵、流通用に使われているそうです。

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プラスチックの種類について-②

バイオプラスチックは、植物などの非化石原料を使用したバイオマス技術を使用しているそうです。地球温暖化の原因であるカーボンをニュートラルにできる植物を使うそうです。

現在では、とうもろこし、サトウキビなどが原料となっているそうです。

木材を原料としたバイオプラスチックの開発も進んでいるという話を聞いたことがあります。

PBTはテレフタル酸と1.4-ブタンジオールを縮合してできる複合体だそうです。

強靭で剛性が高いそうです。熱的、電気的性質に優れているそうです。食品用コンテナ、漬物の袋などに使われているそうです。加水分解するので、温水での長期連続使用には不向きだということです。

PVAはポリ酢酸ビニルを鹸化して脱酢酸した水溶性重合体だそうです。酸素ガスのガスバリア性に優れているそうです。複合フィルムとして使用されるそうですが、単体でも使うこともあるようです。

PMPは耐熱性に優れているそうです。電子レンジ用の食器、トレー、食品包装用のフィルムに使用されていることも多いのではないでしょうか。

BDRはブタジェンの重合体で、酸素、炭酸ガス、水蒸気などのガスを適度に通すと言われています。このため鮮度保持に適した青果物用包装フィルムに用いられているそうです。

PANはアクリロニトリルの重合体で、耐薬品性、ガスバリア性、透明性、高剛性を活かして、お菓子の容器、コーヒー容器などに使用されているそうです。医薬、化粧関連ではパウチ包装、化粧品容器に使われているそうです。

PENはポリエステルの一種だそうです。PETと比較して耐熱性、ガスバリア性、紫外線カット性などが優れていると考えられています。リターナブルボトル、機内食用ジャム容器、ゼリー容器などに使われているそうです。

アイオノマーは、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体で、他のプラスチックにブレンドして品質改良が進んできているということを聞いたことがあります。

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プラスチックの種類について-①

プラスチックは包装材料にたくさん使われているそうです。

安いということと、衛生的、機能性を持っているということと、成形しやすいということもあるかと思います。

成形しやすいことから、形状や厚薄というのも自在にできるそうです。

プラスチックはそれぞれ固有の特性があると聞いています。

そんなプラスチックの持つ長所を活かしつつ、短所をカバーするような組み合わせを選択することで、ますます良い包装資材となるのではないでしょうか。

PEは防湿性、防水性、ヒートシール性、耐寒性、耐薬品性に優れていて、伸びて柔らかく成形加工性が良いそうです。

短所としてはガス遮断性がないそうです。

PPは、耐熱性、耐油性、防湿、防水性があるそうです。表面硬度が高く透明性の維持と剛度が高いと言われています。

CPPはレトルト適性とヒートシール性があるそうですが、ガス遮断性には欠けるそうです。

PSは光沢、透明性、剛性、成形加工性、耐水性、耐熱性が低く、ガス遮断性に劣っていると考えられています。

PVCは光沢、透明性、防湿、耐水性があるそうで、可塑剤によって柔軟性を付与することができるそうです。

ガス遮断性は良い方だそうですが、耐寒、耐熱性に劣ると言われています。

PETは物理強度や剛度があると聞いたことがあります。

透明性、耐熱性、防湿、防水性、耐油性、レトルト適性、容器成形性、保香性があるそうです。ガス遮断性には欠けるそうです。

PAは強靭だそうです。ガス遮断性、耐熱性、耐ピンポール性、レトルト適性耐摩耗性、耐油性、耐薬品性があると考えられています。

EVOHは、光沢、透明性、耐油性、耐薬品性、香気遮断性があるそうです。乾燥状態ではガス遮断性が高くなるそうですが、吸水すると低下してしまうと聞いたことがあります。

PCは高い耐熱性、透明性、剛性、成形性、酸素遮断性、防湿性があるそうです。

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緩衝材を役立てる➁

友人から、ホームセンターなどで売っている、緩衝材を日々の生活に使用すると便利だよとアドバイスを聞き、私の自宅でも取り入れようと、緩衝材シートなるものを購入してみました。友人の言っていた通り、お手頃価格で、結構な量が買えました。サランラップやトイレットペーパーのように、ロール式になっているタイプと、ある程度、正方形や長方形にカットしてあるタイプがあります。そして、幅のサイズが結構あるので、使用する場所や目的によって使い分ける方法が良さそうです。広い幅のタイプのものを購入し、自宅でカットする事は簡単なので、大は小を兼ねる的な要素は、大いにありますが、あらかじめ用途が決まっているような場合は、その寸法に合わせたものを購入した方が手際がうまくいきそうです。さてと、どこに使用しようか迷ってみると、友人が注意していた事を思い出しました。火の気の近くは、燃えやすいので気を付けるようにとの事でした。キッチンなどは、コンロ近くや、オーブントースター付近、リビングはストーブの傍は避ける事にしました。まずは、火の気のない、玄関に使用してみようと思います。緩衝材を、下駄箱の幅と長さに切り分けて、敷いていきます。う~ん、良い感じです。友人の上級アドバイスは、この緩衝材シートの上に、好みの包装紙や、英字新聞などを敷くと、年末の大掃除の際、上に敷いてある、包装紙や新聞紙を交換すればお掃除完了となってしまうようです。なんとも、効率と時間の使い方を考えた、暮らしの知恵なのでしょう。ますます、緩衝材を取り入れた暮らしのアイデアに興味が湧きました。

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緩衝材を役立てる

先日、友人の独り暮らしの新居に、招かれた時のお話です。余計なものがほとんどない、暮らしぶりではあったのですが、やけに部屋の大きさから比較すると、家具が巨大過ぎるのです。なぜ、そんな、家具のチョイスをするのかを尋ねたところ、海外出張が長い夫の留守には、広すぎると感じたタワーマンションを引き払い、代わりに、駅近の小ぢんまりとした独り暮らしには十分な広さの1DKを購入したと言うのです。友人の夫は、日本に帰宅する際には、必ずと言っていいほど、彼の実家にも帰省するらしく、夫婦水入らずの時間を過ごすには、友人が夫の海外の赴任先へ滞在するしかないのだそうです。そんな渡り鳥のような暮らしには、このくらいの1DKで十分なのよ。家具が立派過ぎるのはおかしいけれど、不自由はないからという彼女は、温かな珈琲を入れてくれました。キッチンも、独り暮らしだと、ほとんど料理をしないのか、なんだかリフォームしたての室内でした。良く家具類をみると、冷蔵庫やテーブル、ソファーの下に、なにやらシートが敷いてあります。どうしたの?まだ、引っ越し業者さんが来るの?と質問してみると、この部屋も、海外と夫の実家の行き来で、ほとんど居ないから、夫の仕事の動きがあった時には、貸し出すか売りに出そうと思うの。そんな時に、生活感があると、価値が下がっちゃうでしょ。と話す友人は、隣の寝室も見せてくれました。タンスや、ラックなどの下にも、きちんとシートが敷いてあります。こうしておくと、床に、家具の後が付きにくいのよ。お昼間は、UVカーテンをきちんとしたりすると、壁紙の日焼けも減るわよ。以前は、レジャーシートと敷いていたのだけれど、なんだか柄やイラストが入っていて、子どもっぽくて、引っ越し後、もう一度、引っ越し業者さんに来て頂いて、全て、緩衝材を敷いたのよ。ホームセンターなんかで、緩衝シートというネーミングで、売ってる事が多いかな。家具の下に敷くには、とっても便利なのよ。本来は、小包を郵送する際の、段ボールなどの隙間を埋める為の、緩衝材や梱包材として使用するようなのだけれど、値段もお手頃で、私は大好きで、暮らしに取り入れているのよ。と、タンスや、引き出しの中を開けて見せてくれたのですが、全て内部にも、緩衝材が敷いてあり、キレイに使用されていました。お部屋もそうだけれど、家具なんかも、いつ不用になるかわからないから、なるべく綺麗に使用して、いつでも高値で処分できるよう、日常から準備をしているのよ。緩衝材の暮らしの中での役立て方を教えてくれました。彼女は、私の緩衝材ライフの先生であります。子どもが居たら、緩衝材を敷いただけでは、収まらないけれど、ほら、うちはできなかったからね。と笑った彼女の、自分の人生を楽しもうとしている姿勢に、感銘を受けました。

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段ボールのシミ

段ボールに衣服を詰める、手が止まってしまいました。引っ越し業者さんから、事前に、梱包材などをまとめた段ボールは、一週間前から届いていたのですが、なかなか作業が進みません。私はこの家以外に住んだ事がないのですから、なんだか不安だらけの門出になりそうです。貴重品や割れものは、丁寧に包装をしなくてはならないと思うと、緩衝材が足りなくなりそうなので、事前に古紙回収に出さずに取っておいた古新聞を2階に運び込みました。誰か、家族に手伝ってもらおうかとも思いましたが、すでに涙目になっている自分の姿を見られるのが、嫌で断ったばかりです。お嫁に行くってこんなに不安なものなのでしょうか?なんだか、知らない未開拓の土地に行くわけではないのです。隣駅の隣町の新居に引っ越すだけなのに・・・。自転車で、30分もかかりません。20分もあれば、辿り着くような場所に引っ越すだけなのに、毎日のように同じ職場で顔を合わす妹とも、今まで通り、職場に行けば会えるのに・・・。私は、なんでこんなに涙が出てくるのだろうかと、何度も何度も、自分の荷物を梱包する手が止まってしまいます。引っ越しは、次の日曜日に決まりました。天気も良さそうです。あんなに大好きだった段ボールや緩衝材や包装材に囲まれて、いるのに私は涙がとまりません。きっと日曜日、この梱包を新居で解く頃には、止まっているはずの涙が、段ボールの上にポタポタと落ちては、滲みながらシミとなりました。

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