ナノコンポジットとは

ナノコンポジットは、ナノ次元の大きさの超微粒子がポリマーなどの連続相中に分散している複合系のことです。ナノ粒子として用いられる代表的なものは、クレイの一種である層状無機物のモンモリロナイトで、大きさは、厚さ1nm、長さ100nm程度である。合成マイカも用いられます。ナノコンポジットは、少量のナノ粒子の添加で、ポリマーの弾性率の向上、荷重たわみ温度の上昇、寸法安定性の向上などの基礎物性の改善が可能となります。製造法は、まず層状無機物の層間にアルキル4級アンモニウム塩などの有機化剤を挿入させ、第2段階の分散工程は、「重合法」と「ブレンド法(溶融混練法)」があります。重合法では、モノマーに変性クレイを加えて重合させます。ブレンド法(溶融混練法)では、ポリマーに変性クレイを加えて、溶融混練によりクレイの層剥離をさせて層剥離型ナノコンポジットを形成させます。重合法で製造される代表的なものは、T社が開発したナイロン6/モンモリロナイト系ナノコンポジットです。これは、ナノ粒子の添加量が数wt%程度であるため、ガスバリア性の向上は少なく、2倍程度です。ガスバリア性の大幅な向上を実現するためには、層状ナノ粒子のブレンド量をかなり多くする必要があります。層状ナノ粒子を多く樹脂に充填すると、透過ガスの透過経路が長くなり、ガスバリア層を厚くしたのと同等の効果が得られてガス透過度が低くなります。ナノコンポジット系樹脂コート・バリアフィルムの樹脂コート剤は、溶融混練法が適用されており、ベースポリマーとしては、PVA系ポリマーが適用されています。PVAは、水酸基をもっているため、ナノ粒子の高濃度充填に適しているのではないかと思われます。PVA樹脂は相対湿度依存性がありますが、結晶化度を高くすると湿度依存性が低減できます。平板状ナノ粒子を応用したナノコンポジット系コートフィルムは、種々のタイプが製品化されており、基材フィルムとしては、OPP、PET、ONYが使用されています。ナノコンポジット系コーテイング剤の樹脂としては、PVA以外にウレタン系樹脂も適用されています。

手のかかる軟包装への対応について

日本では工場といったところの人材育成と確保というのは年々難しくなっています。包装現場も同様です。包装機械メーカーには、包装現場から熟練でなくてもできて、迅速、正確に品質の高い加工ができる機械、機構開発という強い要望が届いているといいます。軟包装資材において、多くの品種と少量包装というのは、トレンドになっているところもあり、製袋加工を行う企業は、セット替えを迅速に行うということで、なんとか納期遅れや製品ロスが起こらないような懸命に対応しています。そんな中提案された製袋機は、これまでのオペレーターがハンドル操作で移動させていたヒーターやカッターのイチ合わせを記憶機能搭載ボタンで1つ数十秒程度の時間で行います。この製袋機は、目視や微妙な指先の感覚という熟練が必要だった作業を解消することができます。セット替えのときの製品ロスも減少、トータルメリットも大きいのです。包装パックの展示会では、こういったことの前取りを行う作業者も熟練である必要がないということで、作業の軽減も期待できるベルココンベアーも実演展示。これは2列仕様で毎分200ショットの高速安定性生産を展示場の来場者に訴求しました。同じ展示会で、ジッパー付きのスタンディング加工ができる三方シール袋兼用製袋機の提案が行われ、それと同時に製袋機に直結する自動コーナーカット装置も提案されました。展示製袋機は、熱いフィルムでもフィルム送り機構及びシール機構にコンピューター制御サーボモーターを仕様して、個々の製品に合わせた最適条件で安定製袋をい実現するというもの。同時出展のコーナーカット装置は3列式で独自の輸送方式とカッターユニットを新開発、提案しました。

IJPのマーケットと課題について

大文字のインクジェットプリンターは小文字用の動向と同じで、堅調な需要トレンドとなっています。主な市場の牽引役となっているのが、サーマル方式の低価格プリンターです。コストパフォーマンスが優れているということと使い勝手の良さが人気となっています。市場での評価もとても高く、これまで課題となっていたインクバリエーションの方もフィルムやコート紙などに印字できる速乾性を備えた特殊インクといったものの提案も確実に増えています。サプライヤーの動向も注目されます。ピエゾ方式という大文字用IJPについても導入コストの低価格化に加えてトレーサビリティーを構築する上での端末としての有用性も高いということで、需要の裾野の広さに期待されています。また大文字用では、ダンボールケースのムジカなど印刷やラベルの代替としてのローコストオペレーションということで、UV硬化型インクによるフルカラーインクジェットプリンターといった印字ソリューションの新提案などが活発にされているのも注目されています。現在のところ、生産者の製造責任を問うといった社会的意識が広がっています。品質管理といったものを消費者にわかってもらうため表示をする。それが安心を担保するという意味でも、インクジェットプリンターのシステム投資は当たり前のことといえるのです。表示の信頼性を担保するためのデジタルプリンターを導入する動きは、情報管理の高度化に伴うマーキング、そしてコーディングシステムの導入や更新といったものは、食品などの業界だけでなく幅広い産業分野もこれらの導入するといった良い流れが今後も続くと思われています。安全、安心意識を背景に伸びる分野といえるようです。

包装のソリューション開発について

今や、小文字用インクジェットプリンターは、非接触式印字装置の代表的装置です。今年一年は国内ではとても堅調な需要トレンドでした。設備投資が活発な食品業界で堅実に需要が伸びているということと、化学や工業部品といったところからの引き合いの動きもあり、これからも堅調な動きになると考えられています。法事の信頼性を担保するためのシステムの導入というのは当然ですが、情報管理の高度化ということもIJPの導入や更新に意欲的になっているといえるようです。これは業種を問わず幅広い産業分野で見える動向です。そして今後もこの動向は続くといえるでしょう。とはいえ、小文字用IJPについては、技術的に成熟を迎えています。この状態では、サプライヤーの方では差別化が図れないともいえます。こうした現状からサプライヤー各社は、自動洗浄機能などといった安定稼働の向上に貢献する付加機能の提案をしたり、ネットワーク対応にしたり、インクのバリエーションを増やしていくというような開発も進めています。プリンター本体の機能だけではない、付加的なことで差別化を図っているのです。有機溶剤中毒予防規則非該当ということを訴求した新しいインクの提案というのもあります。IoT向けのネットワーク拡張性を求めているもので、製品の開発、提案などが各社から示されています。また、国内の申告な人手不足への対応として、生産の効率化や高速化というものにも関心が寄せられています。機械でどれだけ対応できるかが問題です。とくに人手不足への対応は緊急性のある課題であり、オペレーションの向上と効率といったことをキーワードにシステムの開発が今後の動きとして注目されるところです。

梱包材を使って工作を作ろう➁

通信販売を購入した際に、段ボールに詰められている緩衝材や梱包材で工作を作ってみました。

梱包材のプチプチを使った「おにぎり」の作り方の紹介を致します。

【用意するもの】
●ハサミ
●セロハンテープ
●白いコピー用紙数枚or片面が白紙のチラシ
●黒の折り紙or黒のマジックor黒絵具or黒のクレヨンor黒の模造紙など
●プチプチの梱包材
●新聞紙orチラシなど
●割り箸
●お皿

新聞紙、または、チラシを丸めておにぎりの形を作ります。この時に、丸型のおにぎりを作ると、おにぎりに見えにくいかもしれません。どちらかというと、三角のおにぎりの方がうまく見える気がします。新聞紙やチラシを丸めて、おにぎりの形が整いましたら、白い紙をおにぎりに巻き付けます。この白がごはんの部分となります。どうでしょうか?少しずつ、おにぎりっぽくなってきましたか?ここで、梱包材のプチプチをおにぎりの白いごはんの部分に巻き付けていきます。うまく巻きつかなくても、なんとなく巻きつくようにハサミで切り込みを入れながら、セロハンテープで留めます。梱包材のプチプチの凹凸に面は、外側がプチプチしている側になります。最終工程は、のりの貼りつけです。おにぎりの大きさに合わせて、のりの形に切った黒い紙を用意します。いつもの、おにぎりを作るように、黒い紙をのりに見立ててセロハンテープで貼りつけて下さい。梱包材で作ったおにぎりの完成です。

あくまでも、自己満足の世界ですので、おにぎりと決めつけた視線で、ご鑑賞下さい。完成したおにぎりを、お皿に乗せて、手前にお箸などを置くと、より、おにぎり感を演出してくれます。

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梱包材を使って工作を作ろう

2-2 梱包材を使って工作を作ろう その2

通信販売を購入した際に、段ボールに詰められている緩衝材や梱包材で工作を作ってみました。

梱包材のプチプチを使った「とうもろこし」の作り方の紹介を致します。

【用意するもの】
●ハサミ
●セロハンテープ
●黄色の折り紙or黄色のマジックor黄色絵具or黄色のクレヨンor黄色の模造紙など
●黄緑の折り紙or黄緑のマジックor黄緑絵具or黄緑のクレヨンor黄緑の模造紙など
●プチプチの梱包材
●新聞紙orチラシなど
●割り箸

割り箸の割れていない方に、黄緑色の折り紙を巻き付けます。(折り紙を使わない場合は、白い紙を黄緑色に塗って使用して下さい。)今度は、割り箸の割れている切れ目に新聞紙を、挟み込み、新聞紙やチラシなどを、丸めながら作りたいとうもろこしの大きさを作ります。作りたいとうもろこしの大きさに形を整えたら、黄色の折り紙を、とうもろこしの形に丸めた新聞紙の上にセロハンテープで張り付けていきます。(折り紙を使わない場合は、白い紙を黄色に塗って使用して下さい。)ここまでの工程で、なんとなく、とうもろこしの形が出来上がっているはずです。黄色のとうもろこしの実の部分に、プチプチの梱包材を巻き付けます。この時、気を付けて作業して頂きたいのが、凹凸の面です。プチプチしている面が外側に来るように、巻き付ける事が重要です。梱包材が黄色い実の部分にうまく巻きついたら、ちょうど良い大きさに切り取って、繋ぎ目をセロハンテープで止めて下さい。

どうですか?梱包材のプチプチが、とうもろこしのプチプチに見えませんか?あくまでも、自己満足の世界ですので、とうもろこしと決めつけた視線で、ご鑑賞下さい。

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脱酸素をするために②

脱酸素をするのは食品にとってとても重要なことだそうです。
金属やガラスの容器は酸素が入るということはないと思いますが、重かったり割れたりと使い勝手がいいとはいえないと思います。
酸素吸収性容器というのは、外部から酸素の侵入を抑えるだけではなく、内部の酸素も除去できる仕組みだそうです。
そのため、内容物を封入したときに入ってしまった酸素も除去してくれるそうです。

包装するときに酸素吸収能力をもつ脱酸素剤を入れて、ガスバリア性の包材を使用すれば、酸素吸収性容器と同じような効果が得られるということのようです。
脱酸素剤封入包装をしているものとして、お菓子類、お餅、ご飯類、加工食品、調味料、生鮮食品など、広い範囲のもので適用されているそうです。
液体の食品や調味料の方は、酸素吸収性包材を使用することで脱酸素剤を封入することが可能になるということです。

脱酸素剤は、鉄分や硫酸鉄などで脱酸素剤を開発したのが始まりだそうです。
いろいろな原理で開発は進んだそうです。

1960年にはアメリカでグルコースオキシダーゼ酵素を使った方法が実用的なものとして広く知られるようになったそうです。

1970年には、積層フィルムの間にパラジウム触媒を挟んで、包装系内に窒素と水素を封入して、残っている酸素と水素を反応させて取り除く方法が開発されたそうです。ただ、反応性やコストの高さからあまり普及はしなかったそうです。
日本ではケプロンというものが脱酸素剤の最初の製品だそうです。
反応性が高すぎたり、熱に反応したりと、保存性や安全性に問題があったようなので、普及には至りませんでした。

1977年にはこれらの欠点を克服した鉄系の脱酸素剤が開発されて、価格も安く、安全で取扱安いということで、普及したそうです。

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脱酸素をするために①

脱酸素封入包装というものをする際は、包装に必要な酸素吸収能力を持つ脱酸素剤を使用することが必要ですし、また適切なガスバリア性の包材を選ぶこともとても大切だということです。脱酸素封入包装というのは、脱酸素剤とガスバリア性包材を組み合わせた包装技法だそうです。

酸素吸収性容器包装というのは、容器包装自体に酸素吸収能力を持っているそうです。そして外部から侵入してくる酸素を吸収除去し、かつ充填時に酸素も一緒に入ってしまった場合、その酸素を吸収除去してくれるように設計された包装技法だそうです。

EVOHなどのガスバリア性包材を使う場合は、容器の内部に侵入してくる酸素ガスをバリアするという方法だそうです。このような受動的なものではないのが酸素吸収容器包装技法だそうで、容器の内部に入ってくる酸素ガスを積極的に取り除くそうです。これをアクティブパッケージングとも呼ぶそうです。包装された食品の品質が低下してくるのは、製造過程と保存期間に酸素と接触するのが大きな原因だということです。

内容物を劣化させてしまう酸素というのは、内容品の中に酸素が溶解している場合と、充填時に酸素が内容内に巻き込まれている場合と、製品の保存中に容器外より酸素が透過侵入してくる場合があるそうです。これらの酸素の影響を少なくするために、酸素ガスバリア性の高い包装材料を使わなければならないそうです。そして充填方法や装置の改良をしていかなければならないそうです。充填時に容器の中に巻き込まれる酸素ですが、これを低減するためには窒素ガスなどによるガス置換包装の方法があるそうです。現在は、脱酸素剤を入れての包装は、様々な種類の食品において広い範囲で適用されているそうです。

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