일본포장기술 편람(식품의 포장) - 53 즉석면 (3)

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(5) 즉석면의 포장자재

즉석면의 포장자재를 용도별로 분류하면 다음과 같다

1) 연포장재: 외장 필름, 분말 스프, 액체 스프, 양념의 소포장재, shrink 필름, 알루미늄 뚜껑재 등

2) 용기: 컵 면용의 플라스틱 컵, 종이 컵 등

3) 곤포재: 골판지 상자, 트레이, PP 패드, hot melt제, gum tape 등

이들 중, 봉지면에서는 1)과 3)이, 컵 면에서는 1)~3) 모두가 사용된다.

이하, 분류 구분에 따라 각각 자세히 설명한다.

1) 연포장재

즉석면 업계의 연포장재란, 종이, 플라스틱 필름(OPP, CPP, PET, PE), 알루미늄 박, 천 등 유연성이 풍부한 재료로 구성된 포장재료인 것이다.

이들은, 봉지면의 외장 필름으로서, 또는, 그것에 첨부되는 스프나 양념의 소포장, 종형이나 덮밥형 컵의 shrink 필름 등에 사용되고 있다.

① 외장 필름

봉지면의 외장 필름은 이하의 물리적인 성질이 요구된다.

(A) Barrier성

식품용 연포장재에는, 내용물을 외부로부터 물리적으로 차단한다고 하는 기본 성능이 요구된다. 외부의 습기로부터 내용물을 지키고, 또는 내용물의 수분을 도망가게 하지 않는 성능(수증기 barrier성), 산소를 차단하여 내용물의 갈변이나 유지의 열화를 방지하는 성능(산소 barrier성), 외부의 취기를 내용물에 흡착 시키지 않고, 또는 내용물의 향이나 풍미를 빼앗기지 않게 하는 성능(보향성), 빛을 차단하여 퇴색이나 유지 열화를 방지하는 성능(차광성) 등이다.

구체적으로는, OPP는 수증기 barrier, PET는 산소 barrier, 보향성이, 다른 소재에 비해 비교적 우수하다. 또한 barrier성을 높이는 경우는, 알루미늄 증착 필름, 투명증착(알루미나, 실리카) 필름, 알루미늄 박을 이용하여 대응한다.

(B) 기계적성

현대의 대량생산 시대에는 자동 포장기에서 안정하고 연속 생산 가능한 것, 즉 기계 적성이 우수한 것이 중요하다. 이 기계적성을 좌우하는 인자로서 마찰 계수, 정전기 특성, seal 강도, 필름의 경도 등이다.

구체적으로는 표면층에는 내열성이 높은 PET나 연신 나일론 필름을 이용하고, seal 층에는 heat seal성이 높은 CPP, LDPE를 사용한다.

(C) 찔림 강도

연포장재를 적용한 것에 구멍이 뚫리면 내용물의 품질이 저하할 가능성이 높아진다. 내용물이 액상의 것이라면 유출되고, 썩기 쉬운 것이라면 부패가 시작된다. 이들을 방지하기 위해서는, 연포장재에는 일상의 취급에 간단히 뚫리지 않는 강도(찔림 강도)가 요구된다. 일반적으로, 내 찔림에는 연신 나일론 필름으로 대응하는 것이 많다.

(D) 인열 강도

인열강도란, 당겨 찢는 데에 필요한 힘을 가리킨다. 이것이 강하면 찢기 어렵고 강하다고 할 수 있는데, 다른 방향에서 개봉하기 어렵게 된다. 역으로 인열 강도가 약하면 간단히 찢기 쉽게 되어 버리고, 내용물의 노출, 일탈 등, 상품가치를 손상할 염려가 있다.

(E) 내충격성

단시간에 국부적으로 큰 힘이 가해진 때에, 이것에 견디는 성능을 가리킨다. 이것이 약해지면 봉지 자체로 바닥에 낙하하게 되는 경우, 떨어진 충격으로 찢어져 버리는 염려가 있다.

(F) Heat seal성

즉석면을 연포장재로 밀봉할 때, 반드시 연포장재끼리 맞닿는 부분을 봉인하는데, 보통, 여기에 열을 가해 용융 시켜 seal 한다. 이 부분의 접착 강도를 seal 강도라고 부른다. 이것이 약하면 간단히 개봉되고, 내압에 의해 터진다. 반대로 너무 강하면 개봉이 하기 힘들게 되는 문제로 된다. 필름의 재질에 의해, seal 시에 필요한 온도와 압력은 다른데, 일반적으로 고속 포장에는 저온에서 seal 가능한 LDPE 필름 등이 적합하다.

(G) Laminate 강도

연포장재는 대다수의 경우, heat seal성, barrier성, 또는 찔림 강도 등, 여러 가지의 성능을 부여하기 위해, 2종류 이상의 필름을 접합한 다층 구조로 되어 있다. 즉, 다른 복수의 필름의 접합(lamination)에 의해, 각각이 갖는 상술의 성능의 장점 단점을 상호 보완하도록 구성되어 있다. 이 필름끼리의 접착 강도를 laminate 강도라고 하고, 이 강도가 약하면 필름 간의 박리(delamination)을 일으키고, seal 불량 등의 문제를 일으키는 원인으로 된다.

즉석면에 사용하는 구체적인 연포장재의 구성예를 도2.51에 나타낸다.

도2.51 연포장재 구성 예

② Shrink 필름

Shrink 필름이란, 어느 일정 이상의 온도를 가하면 수축하는 필름이고, 종형 컵, 덮밥형 컵 등의 즉석면 제품을 개별적으로 딱 맞게 포장하는 데에 사용되고 있다. 재질은, OPP가 자주 사용된다.

컵 면 제품을 shrink 포장하는 경우, 우선 제품을 shrink 필름으로, 여유를 두고 포장한다. 다음에 열풍 터널 내를 통과시키면서 가열하면, 필름 상에 미리 열려 있는 탈기 구멍으로부터 탈기를 계속하며 필름은 수축하고, 통과 후는 필름이 컵 용기에 밀착한 상태로 된다.

이 shrink 포장에 의해, 컵 면의 제품은, 물류 과정에서의 이물이나 먼지 등으로부터 보호되는 것과 동시에, 제품이 미개봉 상태를 유지하고 있는 증명(tamper evidence)으로 되어, 안전성을 확보, 보증의 역할도 다하고 있다. 또한, 최근에는 다색 인쇄를 실시하여, 미장성을 부여한 shrink 필름도 증가하고 있다.

③ 알루미늄 뚜껑

컵 면은, 면 등이 용기에 수용되어 있기 때문에, 뚜껑이 필요하다. 알루미늄 뚜껑이란, 알루미늄 박을 기재로 하고, 그 상하 층에 종이나 sealant재 등의 연포장재를 laminate한 것이다. 종형 컵의 대부분, 덮밥형 컵의 대다수에 사용되고 있다. 대표적인 구성은, “종이 / PE / Al / sealant(PE 등)”이다. 알루미늄 뚜껑은, 용기 개구부에 놓여 지고, 그 상부로부터 가열판에 의해 heat seal 된다. 알루미늄 뚜껑에 요구되는 성능(물성)에는, 다음과 같은 것이 있다.

(A) Heat seal성: 뚜껑을 벗길 때, 용이하게 개봉할 수 있는 정도의 heat seal 강도가 필요하다.

(B) 내 pin hole성: Seal된 뚜껑은 팽팽하게 있기 때문에, 찔림에 약한 상태이다. 이 때에 내부 면이나 외부로부터의 찔림이 있어도, 이것에 견딜 수 있는 강도가 필요하다.

(C) 빳빳함: 뚜껑은, 빳빳하지 않으면 개봉하기 어렵다. 또한, 복원 시, 절반 정도 개봉하여 원래로 되돌리기 어려워진다.

(D) Barrier성: 내용물의 보존성을 확보하기 위해, 특히 수증기 barrier성, 산소 barrier성과 광투과에 의한 퇴색, 열화에 대한 barrier성이 요구된다.

(E) 평면성: 컵에 seal 할 때에, curl(뒤집힘, 말림)이 있으면 기계 적성이 나빠지고, seal 불량으로 되기 쉽기 때문에, curl 되지 않는 것이 필요하다.

전술의 대표 구성에서, 종이는 인쇄적성, 빳빳함을 강화, 내 pin hole성을 높이는 목적으로, PE는 laminate 접착용으로, 알루미늄 박은 barrier재로서 각각 사용되고 있다. 또한, sealant에는, 특수한 PE나 EVA 등의 easy peel성이 있는 플라스틱이 사용된다.

또한, 종래까지는 뜨거운 물을 빼는 것이 필요한 컵면에서는, 용기를 덮는 뚜껑이 채용되고 있었는데, 최근에는, 거의 대부분의 물 빼기가 필요한 컵 면에서는, 알루미늄 뚜껑에 물 빼기 구멍을 설계하여, half cut 등의 연구를 조합한 물 빼기 기능을 붙인 알루미늄 뚜껑이 채용되고 있다. 컵과 seal 되기 때문에, 덮는 뚜껑에 비해, 밀봉성, 보존성이 높고, 또한 물 빼기 구멍을 많이 배치하고 있기 때문에, 물 빼기 시간 단축의 장점이 있다.