Quali sono i requisiti per i materiali delle ciotole di carta per il congelamento o l'uso nel microonde?

Ciotole di carta sono ampiamente utilizzati nelle moderne applicazioni di ristorazione, cibo da asporto e cibi pronti. Con il cambiamento delle abitudini dei consumatori, la conservazione nel congelatore e il riscaldamento a microonde sono diventati scenari di utilizzo importanti per le ciotole di carta. Temperature e ambienti di utilizzo diversi impongono requisiti rigorosi ai materiali delle ciotole di carta, incidendo sulle prestazioni del prodotto, sulla sicurezza alimentare e sull'esperienza dell'utente.

1. Requisiti di resistenza alle basse temperature

Le ciotole di carta devono mantenere l'integrità strutturale in ambienti ghiacciati, senza crepe, deformazioni o perdite. Gli stessi materiali cartacei tendono a diventare fragili alle basse temperature, rendendo cruciali la selezione delle materie prime e la progettazione del rivestimento.

Il cartone ad alta densità o il cartone composito multistrato possono migliorare la resistenza alle basse temperature e prevenire le crepe durante il congelamento. I materiali di rivestimento devono presentare resistenza alle basse temperature. Ad esempio, i rivestimenti in PE e PLA devono rimanere flessibili e impermeabili ai liquidi anche in condizioni di congelamento comprese tra -20°C e -30°C. Lo spessore e l'uniformità del rivestimento influiscono direttamente sulla resistenza alle basse temperature, richiedendo un controllo rigoroso del processo di produzione.

2. Requisiti di resistenza alle alte temperature

Il riscaldamento a microonde è un metodo chiave per l'utilizzo delle ciotole di carta nella ristorazione moderna e negli ambienti domestici. L'uso del microonde impone requisiti di resistenza alle alte temperature ai materiali delle ciotole di carta, imponendo loro di non rilasciare sostanze nocive, deformarsi o perdere durante il riscaldamento. I rivestimenti in PE possono ammorbidirsi localmente durante il riscaldamento a microonde, ma la struttura complessiva rimane stabile. I rivestimenti in PLA hanno un intervallo di resistenza alla temperatura leggermente inferiore, ma attraverso rivestimenti compositi o ottimizzazione dello spessore, possono soddisfare la maggior parte dei requisiti di riscaldamento a microonde. Il design del bordo e della guarnizione della ciotola di carta deve impedire la fuoriuscita di liquidi ad alta temperatura garantendo al tempo stesso un riscaldamento uniforme del microonde.

3. Requisiti dei materiali di rivestimento

Il congelamento e l'uso del microonde influenzano notevolmente la scelta del materiale di rivestimento. Il materiale di rivestimento deve essere resistente al calore, all'acqua e all'olio.
I rivestimenti in PE offrono un'eccellente resistenza all'acqua e all'olio, rendendoli adatti al riscaldamento a microonde a breve termine e alla conservazione nel congelatore. I rivestimenti in PLA sono biodegradabili e rispettosi dell'ambiente, ma la loro resistenza alle alte temperature è leggermente inferiore al PE, richiedendo l'ottimizzazione dello spessore e dei processi di stampaggio durante la produzione. I rivestimenti a base acqua possono essere utilizzati anche in applicazioni di congelamento e microonde attraverso formulazioni modificate, ma la temperatura e il tempo di riscaldamento devono essere controllati.

4. Requisiti di progettazione strutturale

Le ciotole di carta richiedono elevati standard di progettazione strutturale per ambienti gelidi e microonde. Lo spessore della parete della vasca deve essere uniforme e il design del fondo deve migliorare la capacità di carico. Durante il riscaldamento a microonde, i coefficienti di dilatazione termica del fondo e delle pareti della vasca devono corrispondere per evitare deformazioni localizzate. Durante la conservazione congelata, le ciotole di carta devono essere impilate in modo sicuro per evitare danni derivanti da un'esposizione prolungata alle basse temperature.

5. Sicurezza alimentare e controllo della migrazione dei materiali

Le ciotole di carta devono mantenere la sicurezza alimentare durante il congelamento e l'uso del microonde per impedire la migrazione di sostanze chimiche dal rivestimento o dal cartone negli alimenti. I rivestimenti in PE e PLA generalmente sono conformi agli standard internazionali sul contatto alimentare, come FDA e EU 10/2011.
Il riscaldamento a microonde può causare temperature elevate localizzate, che possono accelerare la migrazione dei materiali di rivestimento. La resistenza alle alte temperature, l'uniformità del rivestimento e una formulazione non tossica sono fondamentali per garantire la sicurezza alimentare. A basse temperature, il rischio di migrazione è relativamente basso, ma il materiale deve comunque soddisfare i requisiti di contatto alimentare a lungo termine.

6. Test e standard delle prestazioni

Le ciotole di carta sono sottoposte a test rigorosi per le prestazioni di congelamento e microonde. I test a bassa temperatura comportano in genere il controllo dell'integrità strutturale dopo la conservazione in congelatore a una temperatura compresa tra -20°C e -30°C. I test a microonde comportano test di resistenza alle perdite, deformazione e resistenza quando riscaldati a diversi livelli di potenza.
Gli standard pertinenti, tra cui ISO, GB e ASTM, valutano la tenacità alle basse temperature, la resistenza alle alte temperature, la stabilità del rivestimento e la sicurezza alimentare delle ciotole di carta. Le aziende possono utilizzare test standardizzati per garantire prestazioni affidabili delle ciotole di carta in vari ambienti.