บทที่ 5 วัสดุบรรจุภัณฑ์ สินค้าอุปโภคบริโภค
5.5 บรรจุภัณฑ์โลหะ 5.5.1 คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะ 5.5.2 รูปแบบของบรรจุภัณฑ์โลหะ 5.5.3 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ บรรจุภัณฑ์โลหะ
บรรจุภัณฑ์โลหะ
การใช้โลหะเพื่อบรรจุอาหารต้องผ่านเกณฑ์มาตรฐาน เนื่องจากอาจมีสารปน เปื้อนจากโลหะหนัก ในระดับที่เป็นอันตรายต่อร่างกายได้ บรรจุภัณฑ์โลหะเป็นที่ นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการผลิต เบียร์ เครื่องดื่ม อาหารกระป๋อง สีและสเปรย์ และอื่นๆ
5.5.1
คุณสมบัติพื้นฐาน ของโลหะ
คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะ 1. แผ่นเหล็กดำ (Blackplate) เป็นแผ่นเหล็กดำที่มี ปริมาณคาร์บอนต่ำ ผ่านการรีดเย็บเป็นแผ่นบางๆใช้ทำ กระป๋องสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่มิใช้อาหารและไม่มีคุณสมบัติ การกัดกร่อน 2. แผ่นเหล็กเคลือบดีบุก เป็นแผ่นเหล็กดำที่มีความหนา ระหว่าง 0.15-0.5 มม. นำมาเคลือบผิวหน้าเดียวหรือทั้ง สองหน้าด้วยดีบุก เพื่อให้ทนทาต่อการผุกร่อนและไม่เป็น พิษใช้ทำกระป๋องบรรจุอาหาร และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ
คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะ
3. แผ่นเหล็กไม่เคลือบดีบุก (Tin Free Steel, TFS) เป็น แผ่นเหล็กดำที่นำมาเคลือบผิวด้วยสารอื่นแทนดีบุก เช่น เคลือบด้วยสารผสมฟอสเฟสและโครเมต เป็นฟิล์มบาง ๆ ใช้ทำกระป๋องบรรจุเบียร์ น้ำผลไม้ที่มีรสเปรี้ยวและทำถัง โลหะชนิดต่างๆ 4. แผ่นเหล็กสองชีอาร์ เป็นแผ่นเหล็กดำที่ผ่านการรีดเย็บ 2 ครั้ง แม้ว่าจะมีความบางต่างจากเดิมแต่มีความแข็งแรง สูง จึงมักทำกระป๋องและถังที่ต้องการความแข็งแรงเป็น พิเศษ
คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะ 5. แผ่นเหล็กกัลป์วาไนซ์ เป็นแผ่นเหล็กที่เคลือบด้วยสังกะสีไม่ใช้ ทำกระป๋องบรรจุอาหาร เพราะวัสดุมีโลหะจำพวกสังกะสีและตะกั่ว ซึ่งเป็นพิษต่อร่างกาย จะดีเมื่อนำมาใช้บรรจุผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช้ อาหาร เพราะมีราคาถูกกว่าแผ่นเหล็กเคลือบดีบุก 6. อลูมิเนียมและโลหะผสมของอลูมิเนียม คุณสมบัติของอลูมิเนียมที่ สำคัญคือ - น้ำหนักเบาและนิ่ม หากมีการเคลือบผิวด้วยแลกเกอร์แล้ว จะมีลักษณะมองดูคล้ายกับแผ่นเหล็กเคลือบดีบุกที่เคลือบแลกเกอร์ - อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงจะมีความทนทานต่อการ กัดกร่อนสูง ดังนั้นการเลือกชั้นคุณภาพของอะลูมิเนียมจึงเป็นวิ่งที่ ต้องนำมาพิจารณาประกอบให้สอดคล้องกับการใช้งานด้วย
5.5.2
รูปแบบของ บรรจุภัณฑ์โลหะ
รูปแบบของบรรจุภัณฑ์โลหะ
บรรจุภัณฑ์โลหะส่วนใหญ่ใช้มากในอุตสาหกรรมอาหารและ เครื่องดื่มใช้ในรูปของกระป๋อง ถาด กล่องขนมคุกกี้ ลูกกวาด แผ่น อลูมิเนียม (Al-foil) ปีบ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่ง ประเทศไทย (วว) ได้จัดแบ่ง รูปแบบของบรรจุภัณฑ์โลหะไว้ ดังนี้
1. กระป๋องโลหะ (Metal cans)
กระป๋องโลหะมีคุณสมบัติเด่นอยู่หลายประการ เช่น ทนทานต่อความร้อนและ ความดันสูง จึงสามารถเข้ากระบวนการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน (sterilization) ได้ มีความแข็งแรงทางกายภาพ ป้องกันอากาศ ไอน้ำ และแสงได้ ช่วยเก็บ รักษากลิ่นและรสของผลิตภัณฑ์
2. ถังโลหะ (Metal drums/pails)
เป็นบรรจุภัณฑ์ที่นิยมใช้บรรจุผลิตภัณฑ์เคมี และอุตสาหกรรม ทั้งที่เป็น ของเหลว กึ่งเหลว เม็ด และผง เพื่อการขนส่ง หากเป็นถังที่มีที่จับ จะเรียกว่า Pail มีความจุใชช่วง 1-12 แกลลอน ส่วนถังที่ไม่มีที่จับมักเรียกว่า Drum มี ขนาดใหญ่ 13 - 110 แกลลอน
3. กระป๋องโลหะฉีดพ่น (Metal aerosols)
กระป๋องสเปรย์ เป็นบรรจุภัณฑ์ประเภทอัดความดัน (Pressurized container) กล่าวคือได้รับการบรรจุก๊าซ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารขับ (Propellant) และมีวาวล์ซึ่ง ออกแบบให้สามารถบรรจุผลิตภัณฑ์และก๊าซภายใต้ความดันได้ เมื่อกดวาวล์นี้ ผลิตภัณฑ์จะถูกพ่นออกมาเป็นละออง ใช้บรรจุผลิตภัณฑ์ได้ทั้งของเหลวหรือกึ่งเหลว
4. หลอดบีบ (Collapsible tubes)
เป็นบรรจุภัณฑ์ที่ใช้กับผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง เช่น ยาสีฟัน ครีมประทินผิว เครื่องสำอางต่างๆ ยาทาถูนวดและเจลต่างๆ ตลอดจนผลิตภัณฑ์อาหาร เพื่อ อำนวยความสะดวกในการใช้งานเมื่อบีบหลอด ผลิตภัณฑ์ก็จะไหลออกมาตาม ปริมาณที่ต้องการ โดยมีฝาปิดช่วยให้เก็บผลิตภัณฑ์ไว้ได้เป็นเวลานาน
5. ฝาปิด (Closures) ฝาปิด เป็นส่วนหนึ่งของบรรจุภัณฑ์ที่มีมากมายหลากหลาย รูปแบบ หากเป็นขวดมักจะเรียกว่า ฝาปิด ทั้งนี้เพื่อป้องกัน ไม่ให้ผลิตภัณฑ์ที่บรรจุอยู่ภายในหลอดไหลออกมาปน เปื้อน และอาจมีแผ่นบางซึ่งทำจากวัสดุต่างชนิดกันปิด ผนึกแน่นที่ปากขวด แล้วจึงปิดฝาขวดทับอีกที
ฝาปิดแบ่งวิธีการปิดออกเป็น 2 วิธี คือ
1. ฝาปิดแบบหมุนเกลียว
- ฝาเกลียวต่อเนื่อง (continuous thread) ใช้หลัก การในการปิดอย่างง่าย แต่ได้ผลดีในการปิดผนึกและเปิดเพื่อใช้ งาน ฝาประเภทนี้อาจทำจากพลาสติก แผ่นเหล็กไร้ดีบุก แผ่นเหล็ก เคลือบดีบุก และแผ่นอลูมิเนียม
- ฝาลัก (lug cap) ใช้หลักการเหมือนฝาเกลียวต่อเนื่อง แต่มีรอยนูน ในแนวระนาบหรือเฉียงเป็นชุด ส่วนยื่นของฝาขวดจะเกาะกับรอยนูน ของปากขวด ฝาชนิดนี้เป็นที่นิยมใช้เพื่อให้เกิดสุญญากาศในการ บรรจุผลิตภัณฑ์อาหารในขวดแก้ว และมักใช้พลาสติกหยอดในฝา แทนการใช้แผ่นรอง การที่ฝาชนิดนี้หมุนเพียง 1 ใน 4 ของรอบ จะช่วย ให้เกิดทั้งความสะดวกและความรวดเร็วในการปิด-เปิด
- ฝาอัดเกลียว ลักษณะพิเศษของฝาชนิดนี้ คือ กรรมวิธีในการปิดฝา ผู้ผลิตจะ ส่งฝาปิดที่ยังไม่ได้อัดเกลียวให้กับผู้ใช้ เมื่อต้องการปิดฝา ฝาจะถูกอัด ให้ พอดีกับเกลียวของปากขวด จึงทำให้เกิดร่องขึ้นที่ฝา ฝาแบบนี้มักใช้เป็น “ฝา กันปลอม” คือจะมีรอยปรุโดยรอบระหว่างรอยเชื่อมของฝาบนและฝาส่วนล่าง ส่วนบนมีเกลียวที่เข้ากับปากขวด ส่วนล่างของฝาจะรัดเข้ากับคอขวดเมื่อ ต้องการเปิด ใช้มือหมุนออกแรงเพียงเล็กน้อย รอยเชื่อมนั้นก็จะขาดออกจากกัน
2. ปิดด้วยความเสียดทาน (Friction-fit closure) - ฝาจีบ (crown) ฝาจีบสำหรับขวด บรรจุเครื่องดื่ม ส่วนใหญ่เป็นฝาปิด ประเภทใช้แรงเสียดทาน มีการใช้ อย่างกว้างขวาง ตั้งแต่มีการผลิตน้ำ อัดลม และเบียร์ ฝาจีบอาจทำจาก แผ่นเหล็กทินฟรี หรือแผ่นเหล็ก เคลือบดีบุก ส่วนที่รัดคอขวดสั้นและ มีลอน 21 ลอน ส่วนนี้จะครอบ ปิดปากขวดพอดี ลอนจะทำมุม 15 องศา เพื่อให้เกิดการผนึกแน่น
- ฝาแม็กซี (maxi)
ออกแบบให้สะดวกแก่ผู้ใช้ ง่ายแก่ผู้ดื่ม มีขนาดต่างๆ กัน แต่ที่นิยมใช้มากจะเป็นฝา ขนาดเดียวกับฝาจีบ จึงใช้ปิดขวดทดแทนฝาจีบได้เป็นอย่างดี ฝาชนิดนี้ ถ้าทำจากแผ่น อลูมิเนียม เรียกว่า แม็กซี่ แคป (maxi-cap) ถ้าทำจากแผ่นเหล็ก เรียกว่า แม็กซี่-คราวน์ (maxi-crown) ฝาแบบนี้ พิเศษกว่าฝาจีบตรงที่ สามารถป้องการการปลอมแปลงได้เป็น อย่างดี เนื่องจากเมื่อเปิดฝาแล้วฝาจะฉีกออกและจะนำกลับมาปิดให้เหมือนเดิมอีกไม่ได้
- ฝากด (snap fit)
เป็นฝาที่มีรูปแบบง่ายๆ ด้วยการกดฝาให้ครอบปากบรรจุภัณฑ์ เช่น ขวด ตลับ โหล ฯลฯ การผนึกแน่นเกิดจากความเสียดทานระหว่างฝากับปากบรรจุภัณฑ์ หรือจะมีส่วนที่ยื่นออกมาเป็นปีก ริ้ว หรือร่อง จับแน่นกับปากขวด ฝาชนิดนี้อาจ ทำด้วยโลหะหรือพลาสติก มักใช้กับผลิตภัณฑ์ ยา อาหาร ครีม เป็นต้น
ฝากดสุญญากาศ (press-on vacuum cap หรือ press-on twist-off )
อาจเรียกย่อๆ ว่า ฝาพีที (PT cap) เกิดเนื่องจากอากาศในช่องว่างถูกไล่ออกด้วยไอ น้ำหรือวิธีการปิดด้วยวิธีสุญญากาศ เป็นฝาที่ได้รับความนิยมขึ้นเรื่อยๆ เพราะที่ตัวฝา มีปุ่มนิรภัย (safety button) ถ้าภายในขวดเป็นสุญญากาศ ปุ่มนี้จะบุ๋มลงไป แต่ถ้า ฝานี้ถูกเปิดออก สุญญากาศจะเสียไป หรือกระบวนการผลิตไม่ดีพอ ปุ่มนี้จะเด้งขึ้นมา
6. อลูมิเนียมเปลว (Aluminium foils)
ได้จากการรีดอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ หรือโลหะผสมของอลูมิเนียมที่มีส่วนผสมของอลูมิเนียมมากกว่า 90% มีความมันวาว ราวกับกระจก และสามารถเป็นวัสดุที่บางเบาเช่น ผ้าแพร นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเฉพาะเช่นเดียวกับโลหะผสมอลูมิเนียม ประเภทต่างๆ เช่น ธรรมดา เคลือบผิว หรือผนึก ให้เพื่อหีบห่อสินค้า โดยทำหน้าที่คุ้มครองผลิตภัณฑ์ได้เป็นอย่างดี เช่น อาหาร ยา เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ อลูมิเนียมเปลวได้ถูกนำมาใช้เป็นบรรจุภัณฑ์สำหรับอาหาร เพื่อป้องกันการ เสื่อมสภาพของอาหาร อันเนื่องมาจาก ความชื้น ความร้อน หนู แมลง และสิ่งมีชีวิตต่างๆ นอกจากนี้ในปัจจุบันได้มีการนำ บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้มาใช้บรรจุอาหารขบเคี้ยว เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ ที่ปรุงสำเร็จพร้อมที่จะเข้าเตาอบ
5.5.3
ผลกระทบต่อส่ิงแวดล้อม ของบรรจุภัณฑ์โลหะ
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ของบรรจุภัณฑ์โลหะ โลหะที่ผลิตเป็นบรรจุภัณฑ์ได้แก้ อลูมิเนียม เหล็กเคลือบดีบุก และเหล็ก ที่ไม่มีดีบุก บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากโลหะ ส่วนใหญ่เป็นกระป๋องบรรจุอาหาร
ข้อดี การฝังกลบรรจุภัณฑ์โลหะ สามารถทำได้ เพราะโลหะผุกร่อนได้ ตามธรรมชาติ โลหะสามารถอัดให้มีปริมาตรเล็กลงทำให้การขนย้าย หรือฝังได้ง่าย
ข้อเสีย
กระป๋องสามารถนำมาหลอมใหม่ได้ แต่ค่อนข้างจะยุ่งยาก เนื่องจากกระป๋องมักจะมีส่วนผสมของ ดีบุก และสารเคลือบกระป๋อง จำพวกแลกเกอร์ ทำให้การรีไซเคิลไม่อาจทำได้สมบูรณ์ กระป๋องที่ใช้ แล้วไม่นิยมนำกลับมาใช้ซ้ำด้วยเหตุผลทางด้ายสุขลักษณะ
อ้างอิง หน่วยที่ 5.5 chinanan. (2557). บรรจุภัณฑ์โลหะ. (online) available : http://www.oknation.net/blog/print.php?id=918467. [2 พ.ย. 2557] Gonzaga University. (2012). Metal Cans : Recycling at Gonzaga University .(online) available : http:// www.gonzaga.edu/Campus-Resources/sustainability/ recycle.asp [2 พ.ย. 2557] สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย. (2546). คู่มือการใช้โลหะเพื่อการหีบห่อ. ซีเอ็ดยูเคชั่น. กรุงเทพ.