Каков основной источник запаха бумажных стаканчиков?

Проблемы с неприятным привкусом или запахом в одноразовые бумажные стаканчики являются ключевым фактором, влияющим на потребительский опыт и репутацию бренда. С профессиональной точки зрения неприятный привкус в бумажных стаканчиках вызван не каким-то одним источником, а, скорее, миграцией и выбросом летучих органических соединений (ЛОС) на нескольких этапах, включая сырье, производственный процесс и среду хранения.

1. Сырьевая база: вклад картона и волокна

Пищевой картон, используемый в корпусе бумажного стакана, является значительным потенциальным источником неприятного привкуса.

1.1 Продукты разложения лигнина и волокон

Экспертный анализ: Картон изготавливается из волокон древесной массы. В процессе варки целлюлозы лигнин и его остатки, которые не удалены полностью, являются частыми предшественниками неприятного привкуса. В частности, во время термической сушки и высокотемпературного прессования картона остаточный лигнин подвергается термическому разложению, выделяя летучие органические соединения с характерным запахом, такие как альдегиды, кетоны и фенолы. Эти соединения имеют очень низкие пороги и легко обнаруживаются.

1.2 Химические остатки

Экспертный анализ: Производство картона требует использования различных химических добавок, в том числе веществ, повышающих влагопрочность, проклеивающих веществ и пеногасителей. Если эти добавки вступают в реакцию неполностью или их остаточные уровни превышают допустимые пределы, их мономеры или продукты разложения могут стать источниками запаха. Например, остаточные азотсодержащие средства, повышающие влагопрочность, могут вызывать рыбный или аммиачный запах. Тщательный анализ картона методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) является профессиональным методом количественного определения этих остатков.

2. Функциональное покрытие: летучие вещества из барьерных материалов

Чтобы добиться герметичности и термостойкости бумажных стаканчиков, на внутреннюю часть картона необходимо нанести подкладку или покрытие. Это покрытие является основным источником запаха.

2.1 Термическая окислительная деградация полиэтиленовых (ПЭ) покрытий

Экспертный анализ: Традиционные полиэтиленовые (ПЭ) покрытия требуют чрезвычайно высоких температур (обычно превышающих 300°C) в процессе экструзионного нанесения покрытия. В условиях высокотемпературной и высокоскоростной обработки полиэтилен может подвергаться термическому окислительному разложению с образованием низкомолекулярных продуктов окисления, таких как короткоцепочечные жирные альдегиды и карбоновые кислоты. Эти продукты разложения придают бумажным стаканчикам типичный запах пластика или воска. Индекс текучести расплава смолы (MFI) и выбор добавок существенно влияют на этот запах.

2.2 Остаточные мономеры в биоразлагаемых покрытиях

Экспертный анализ: Основным источником запаха в новых биоосновных и компостируемых покрытиях, таких как полимолочная кислота (PLA), являются непрореагировавшие мономеры (например, молочная кислота) или остаточные олигомеры. PLA сам по себе также может выделять характерный кислый запах молочной кислоты при гидролизе или нагревании. В случае водных дисперсионных покрытий источником проблем также являются остаточные коалесценты и эмульгаторы в системе.

3. Производственный процесс: влияние печати и клеев

Химические вещества, добавляемые во время формования и эстетической обработки бумажных стаканов, являются еще одним важным источником запаха.

3.1 Остаточные растворители в печатных красках и неполное фотоотверждение

Профессиональный анализ: Бумажные стаканчики обычно печатаются с использованием флексографической или офсетной печати. Запахи в первую очередь возникают из-за:

Остаточные растворители в красках на основе растворителей, такие как этанол и этилацетат, которые не испаряются полностью.

Неполное фотоотверждение чернил, отверждаемых УФ/ЭБ. Если фотоинициаторы, мономеры или олигомеры не могут полностью полимеризоваться и сшиваться, они могут оставаться в слое краски с высоким риском миграции и издавать резкий запах. Профессиональные стандарты требуют тщательного моделирования уровней миграции чернил.

3.2 Летучие клеи

Экспертный анализ: Клеи, используемые для склеивания боковых швов и донышек бумажных стаканов, особенно клеи-расплавы, могут содержать малолетучие вещества (ЛВС). Основные компоненты клеев-расплавов включают базовые полимеры, вещества, повышающие клейкость, и антиоксиданты. Если вещество для повышения клейкости имеет низкую температуру размягчения или разлагается при нагревании, оно может выделять запах терпена или алифатических углеводородов.

4. Условия хранения и микробное загрязнение

Факторы окружающей среды во время упаковки, транспортировки и хранения готовых бумажных стаканчиков также могут вызывать или усиливать запахи.

4.1 Перекрестное загрязнение окружающей среды

Экспертный анализ: Бумажные стаканчики обладают определенной степенью впитываемости. Если на складе хранятся летучие химические вещества (такие как чистящие средства, краски, пестициды и т. д.) или продукты с сильным запахом (например, ароматизаторы и резиновые изделия), бумажные стаканчики могут поглощать эти молекулы запаха, что приводит к перекрестному загрязнению.

4.2 Влага и рост микробов

Экспертный анализ: Картон – гигроскопичный материал. При хранении в условиях высокой влажности и плохой вентиляции бумажные стаканчики становятся чувствительными к влаге. Влажность не только ускоряет гидролиз остатков картонных волокон и покрытия, но и способствует росту плесени и бактерий. Метаболиты этих микроорганизмов, такие как геосмин и другие сульфиды, производят характерный затхлый, плесневелый или землистый запах.