TFSの蓋と底を持つ容器を用いて、実験室で行われた野菜缶詰のテストについて、この素材との関係性を見るために説明する。 本製品はこの機能に完全に適合していると結論付けている。
イントロダクション
国際的にはT.F.S.（Tin Free Steel）やE.C.C.S.（Electro Chromium Coated Stell）と呼ばれるクロムメッキ板は、従来のブリキに代わるものとして1961年に日本で製造が開始されたものである。 この四半世紀、その消費量は着実に増え続け、現在ではパッケージ分野で消費される鋼材の約3分の1を占めている。
ブリキと同じ鋼材をベースに、混合皮膜で構成されています。
– 50〜90mgr/m2の母材に直接塗布するメタリッククロム層。
– 7～15mgr/m2の酸化クロム層。
図1：クロムメッキのプレート構造
上記コーティングにブリキと同様の油膜を形成し、製品取り扱い時の破損を防止しています。
クロムめっきの色はメタリックなブルーグレーで、酸化クロムの付着状態によって若干の色の変化がある。 この外観は、最終的な外観を得るために適切なニスを選択することによって変化させることができます。 TFSはニスとの密着性に優れ、深絞り、再絞りの容器やプレス部品に最適な材料です。
クロムメッキ板は、2.8g/m2の塗膜でブリキに匹敵する耐食性を有しています。 クロムは電気化学的な挙動により、常に鉄の溶解を促進するように作用するため、両面にTFSをコーティングしたものを使用する必要があります。
この素材は、F.D.A. (Food and Drug Administration)および他国の同様の機関によって無害であると宣言されています。
分析
本稿では、その概要を紹介する。
– 3ピース容器（クロムメッキ板金蓋・底およびブリキ本体）の各種野菜缶詰における性能および従来のブリキ容器との比較に関する研究。
– 工業製品に塗られる様々な種類のワニスが、同じ被膜に与える保護の度合いを検証すること。
材料と方法
実験室での作業は、以下の材料で行われた。
包装：1/2Kgr.瓶。 ロ 73×110。 ブリキのボディ 11.6/5.8. T.S.F.のトップス、ボトムス。
ニスです。
トップとボトムには、8種類のニスが使用されました。
-A エポキシフェノールゴールド a pass.
B 2パスゴールドエポキシフェノール。
-C エポキシフェノール金＋酸化亜鉛
-D オルガノソル ゴールド a パス
-E オルガノソル ゴールド 2パス
-F オルガノゾル＋酸化亜鉛
-G オルガノソル ホワイト
-H Porcelain White P
本体には、磁器を使用したH容器を除き、ゴールドエポキシフェノールエポキシワニスのワンコートが使用されました。
缶詰です。
以下の野菜の保存食を、標準的な製造工程を変更することなく、工業プラントで直接製造しました。
– アスパラガス（硫化力、脱錫力）
– ホウレンソウ（耳鳴り退治パワー）
– ネギ（硫化力）
– 丸ごと湯剥きしたトマト（酸味のある脱力系パワー）
各製品500個以上の容器に、さまざまな種類のワニスを充填した。 対照試料は、従来のブリキ製の蓋/底を使用したものを全体の1/3の量で使用しました。
缶詰の種類ごとに2バッチに分けた。
1.・55℃、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月の保存が可能です。
2.- 室温保存で12ヶ月と24ヶ月。
開店は予定時刻に実施し、その都度確認した。
– ピーエッチ
– ポロシティ
– 金属の含有：鉄、スズ、クロム
RESULTS
調査対象の4種類の野菜保存食について、判明したpH値は、室温で保存した場合、各製品とも正常値であった。
55℃保存では、時間の経過とともにpHが徐々に低下することが示唆された。 これは、高温が有機酸の解離に有利に働くからである。 ニスを塗った容器から分析したところ、どの缶も有意なクロム濃度を示さなかった。
クロムめっきのシートに含まれる六価クロムはごくわずかで、ニス塗装の容器が常に使用されていたため、食品がクロムやクロム酸化物に直接触れることはなかったのです。 しかし、もし六価クロムの一部が食品中に移行したとしても、食品には十分な還元能力があり、無毒な三価の状態に変化させることができることに留意すべきである。
室温での保存期間は、各パッケージの挙動に違いがある場合、それを検出できる期間であるため、2年間とした。 本研究の対象となったすべての製品において，ブリキとTFSコーティングの性能を最も差別化できるパラメータは，鉄の含有量であることが確認された。 トップとボトムの平均空隙率から、ワニスの種類の影響は、素材や素材とワニスの相互作用の影響よりも大きいことがわかった。 すべての製品において、気孔率の点で最も悪い性能を示したコーティングは、ある段階でエポキシフェノールゴールドでした。
A.- アスパラガスのプレザーブ
表1より、酸化亜鉛を使用したワニス（エポキシフェノールとオルガノゾル）は、すべての保存液で最もばらつきの大きい元素である鉄分との関係で、最高の性能を示すことがわかりました。 これらのコーティングは、TFSとブリキの両方の材料で有意な差は検出されませんでした。 しかし、ブリキ容器は、今回使用したほぼすべての塗装において、クロムメッキの板金容器よりもわずかに性能が優れていましたが、その差は時間の経過とともに縮小する傾向がありました。
表1：アスパラガス・プレザーブ中のpHと金属含有量（p.p.m.）。
なお、酸化亜鉛ワニスを使用した場合、環境中に放出される鉄の量はかなり減少した。 これは、アスパラガスに含まれる硫黄化合物が酸化亜鉛と化学反応を起こし、硫化亜鉛を形成して、多孔質部分の鉄の放出を防いだためである。 55℃で3ヶ月間保存した後の鉄分量は、室温で2年保存した場合よりも少なくなっていた。 表1参照。
スズに関しては、検出された最大値が低いため、ニスや素材の区別には至りませんでした。
直接目視で確認したところ、開封後のブリキの蓋と底の外観は、TFSの容器よりも良好でした。 この評価を裏付けるように、ブリキに磁器用ワニスを使用した場合に最も低い気孔率の値が得られ、また、酸化亜鉛を含む有機溶剤金ワニスを使用した場合にも最も低い値が得られることがわかった。
B.- ほうれん草の缶詰
ブリキ容器では、室温で2年間保存した場合、クロムメッキ容器よりも鉄の含有量が少なくなっていた。 表2参照。 ブリキの場合、エポキシフェノールワニスを塗った容器が最も高い鉄の値を示した。 一方、TFSでは、2回塗りの方が保護性能は高いものの、どのコーティング剤もほぼ同等の性能を示しました。 55℃、3ヶ月後の鉄分は、室温で2年後の鉄分よりわずかに低い値であった。
表2 ほうれん草の保存食のpHと金属含有量(p.p.m.)
使用したポーセリンワニスは、2つの材料の中で最も錫の離型性が良い反応を示した。 また、空隙率の値が最も良かったのもこのワニスであった。
見た目の印象では、クロームメッキよりもブリキの天地がよく見えました。
C. – ネギの缶詰
クロムメッキ板では、ブリキに比べ鉄の含有量が多かった。 ニラは硫化物であるため、最も優れた性能を発揮したのは、酸化亜鉛を組成に含むコーティング剤であった。 55℃で3ヶ月間保存したニラ缶の鉄分は、2年間保存したものよりも低くなっています。 表3参照。
表3：ネギ缶詰のpHと金属含有量（p.p.m.）。
これらの保存食から検出されたスズのレベルは、すべてのワニスおよび両方の材料において、実質的に無視できるものであった。 また、両者の素材は、目視で確認すると似ています。 最も気孔率が低かったのは、オルガノゾル金2パスと酸化亜鉛入りオルガノゾル金であった。
D.-トマト缶
a.- ニス塗り包装：その鉄分含有量は非常に低く、植物性製品から供給される鉄分量に相当する。 時間が経過しても、この金属が製品中で進化することはなく、トマトが容器に対して攻撃性を示すことはありませんでした。 この挙動は、TFSとブリキの蓋付き・底付き容器のいずれでも同様であった。 表4参照。
表4：ニス塗りボディー包装のトマト缶詰のpHと金属含有量（p.p.m.）。
経時的にわずかな錫の溶出があったが、室温で2年間放置しても50p.p.m.を超えることはなかった。
トップとボトムの外観は、どちらの素材でもよく似ていますが、ブリキの方が若干良いように思います。
b.- ベアパッケージ：前回同様、ブリキ、TFSともに製品本体の鉄分量に対応した。 表5参照。
表5：裸体包装のトマト缶のpHと金属含有量（p.p.m.）。
容器の胴体から出る溶けたスズの量が多かったのです。 これらの量は、55℃で1ヶ月の場合と室温で24ヶ月の場合とで実質的に同じである。
キャップの外観は両材料とも同一で、腐食欠陥は観察されなかった。 背景には、クロムめっきの板金に施された1パス、2パスのエポキシフェノールコーティングが、不合格にはできないものの、最悪のパフォーマンスであると評価されたことがあります。
ファイナル・サマリー
1.- 調査したすべての製品において、鉄の含有量は、TFS とブリキにおける異なるコーティングの挙動を最もよく区別するパラメータであった。
2.- すべての缶詰製品において、ブリキ容器よりもTFS容器の方が若干高い鉄濃度が観察された。
3.- 包装から製品への鉄の移行は、アスパラガスが最も多く、次いでネギ、ほうれん草はごくわずかで、トマトは無視できる程度であった。
4.ニス塗装の容器に入った缶詰の保存食からは、有意なクロムは検出されませんでした。
硫黄製品（アスパラガス、ネギ）の缶詰の場合、最も性能が良かったのは、酸化亜鉛を配合したワニスでした。
6.ほうれん草とトマトの保存食に塗られたクロムめっきとブリキめっきは、異なるニスによって同様の保護効果が得られました。
7.室温および55℃での保存において、いずれの容器も化学的な膨張は認められなかった。
8.-最後に、クロムメッキの容器は、適切にニスを塗れば、ブリキ容器の有効な代替品として使用でき、すべての技術的および衛生的要件を満たすことができる。
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