Materials for CoatingsRenewable bio

Materials for Coatings
Renewable biopolymers available for forming coatings on paper packaging materials are generally made from proteins, polysaccharides, and lipids used alone or together. The choice of materials for a coating is largely dependent on its desired function. Plasticizers, regular paper pigments, antioxidants, or antimicrobial agents can be added to paper coating solutions to improve its performance properties.
Biobased polymers can be applied to paper or paperboard with different coating techniques, such as surface sizing, solution coating, compression molding, and curtain coating depending on the appropriate coating material and type of paper used. Surface sizing is one of the most frequently used processes for applying an aqueous coating to a paper substrate. In surface sizing, the solid content of the coating is limited and is typically lower than 10% to 15% (Vartiainen and others 2004). A low solid content does not yield a fully continuous coating and increases the amount of drying needed. A higher coating weight and better gas-barrier properties can be obtained using curtain-coating technique in which the paper industry has begun to show a considerable interest (Kjellgren and others 2006). A thick and continuous coating, necessary in several cases to obtain coverage of the paper, is not possible to obtain by solution coating. However, this coating technique results in interesting mechanical properties (Gällstedt and others 2005). The compression-molding technique is suitable for applications where complete coverage and thick coatings were necessary, and which, therefore, involved significantly more coating material compared to solution coating.
Protein-based coatings
Proteins cover a broad range of polymeric compounds that provide structure or biological activity in plants or animals. Proteins have successfully been formed into films and/or coatings and their film properties have been quantified (Krochta 2002; Sobral and others 2005;Gounga and others 2007). Proteins are suitable for coating fruits and vegetables, meats, eggs, nuts, other dry foods, and paper packaging. Protein coatings on paper include milk proteins, wheat gluten, gelatin, corn zein, and SPIs. Protein-derived coatings show excellent oxygen barrier property at low to intermediate relative humidity as well as fairly good mechanical properties. However, their barrier against water vapor is poor due to their hydrophilic nature (Avena-Bustillos and Krochta 1993).
Caseins and caseinates Milk proteins, such as casein, have several key physical characteristics for effective performance in edible films and coatings, such as their solubility in water and ability to act as emulsifiers (Southward 1985). Sodium caseinate (NaCAS) can easily form films from aqueous solutions because of its random coil nature and its ability to form extensive intermolecular hydrogen, electrostatic, and hydrophobic bonds, resulting in an increase of the interchain cohesion (Avena-Bustillos and Krochta 1993; McHugh and Krochta 1994; Brault and others 1997). NaCAS films appear to have lower oxygen permeabilities than nonionic polysaccharide films (Khwaldia and others 2004a). This may be related to their more polar nature and more linear (nonring) structure, leading to higher cohesive energy density and lower free volume (Miller and Krochta 1997). Moreover, they possess good mechanical properties, as has been shown in our previous research (Khwaldia and others 2004b). These properties make caseinate an attractive polymer for the coating of cellulose-based materials for food packaging purposes.
Khwaldia (2009) showed that the thickness of papers coated with NaCAS was affected by the coating weight. By increasing coating weight from 3 to 18 g/m2, the dried thickness of NaCAS-paper bilayers increased. Therefore, most of the NaCAS content formed a continuous layer on the surface of the paper, which is a porous, with rough surface, material leading to an increase of measurable paper thickness. Likewise, Gastaldi and others (2007) demonstrated through microscopic observations that a calcium caseinate coating produced a homogeneous and rather dense layer on the paper with a regular and smooth surface. Impregnation percentage of the calcium caseinate coating solutions was low (4.8%) in contrast to wheat gluten solutions that presented a higher impregnation percentage (above 50%). The performance of coated paper as packaging material is closely dependent on the integrity of the coating layer and its interface with paper. Impregnation measurements constituted an original approach to characterize the structure of interface created between paper and coating. Impregnation rates were not only related to the viscosity of coating solution applied on paper, but also to the increase of concentration of coating agent during the drying stage.
On the other hand, Khwaldia (2009) showed that NaCAS coating improved both paper strength and ductility and reduced water vapor transmission. They also found that increasing paraffin wax concentration in the coating led to an increase in tearing resistance of the resulting coated papers. Conversely, Khwaldia (2004) reported that the tearing resistance of coated paper was not affected by carnauba wax concentration.
Whey protein Whey protein, a by-product of the cheese industry, is already known as an excellent barrier to oxygen, aroma, and oil and can be used as a coating material for improving the oxygen barrier property of food packaging (Miller and Krochta 1997). The oxygen permeability of whey protein films has been reported to be very low and comparable to that of EVOH polymer at low or intermediate relative humidity conditions (McHugh and Krochta 1994). Compared to currently used sizing agents and pigment adhesives, whey protein may have some advantages. It forms an intact water-insoluble film out of aqueous solution, due to the formation of intermolecular disulfide bonds after heat denaturation (McHugh and Krochta 1994). Thus, such a whey protein film has a cross-linked structure.
Some studies have considered whey proteins as coatings on paper. Han and Krochta (1999) showed that whey-protein-coated paper improves packaging material performance of paper by increasing oil resistance and reducing water vapor permeability (WVP). Chan and Krochta (2001a) reported a significant reduction in oxygen permeability for paperboard coated with denatured and undenatured WPI. Han and Krochta (2001) studied the increase in gloss and the increase in oil resistance of paper coated with WPI. The increased gloss after WPI coating may be caused by the paper surface being more homogeneous and smoother. The increase of surface smoothness and homogeneity were also suggested by the previous research of Han and Krochta (1999). Gällstedt and others (2005) showed that WPI and whey protein concentrate (WPC) enhanced the strength and toughness of the paper. Conversely, Han and Krochta (2001) reported that whey protein coating decreased the tensile strength of the paper, because the coated paper structure has smaller interaction force between fibers because of coating interference. Chan and Krochta (2001b) pointed out that WPI coatings produce high and stable gloss values. WPI might replace commercial paperboard coatings such as polyvinyl alcohol and fluorocarbon as grease and oxygen barriers while maintaining desirable color and gloss. Although the replacement of existing polymer coating formulations for paper with biodegradable coating formulations might be possible, a reliable solution has not yet been found. Many questions and problems still have to be solved before biopolymers can be commercially used as a replacement for synthetic polymers. These questions concern the demands on the biopolymer coating and the cellulose substrate as well as on the coating process.
Soy protein Generally, soy protein films have inadequate mechanical properties and are poor moisture barriers because of the hydrophilic nature of soy protein. Researchers have attempted to improve the properties of soy protein films that have major potential applications in the food and packaging industry (Stuchell and Krochta 1994; Rangavajhyala and others 1997; Rhim and others 1999). It is estimated that in the United States, about 25000 to 50000 metric tons of soy proteins are used in paper coatings (Myers 1993). SPI-coated paper was found to impart gas and oil barrier as well as adequate mechanical properties, for extending the shelf life of food products (Park and others 2000). Rhim and others (2006) reported that the water resistance of SPI-coated paperboards is higher than that of alginate-coated paperboards. The contact angle of water on the alginate-coated paperboards decreased more than that of the SPI-coated ones. However, water resistance of the alginate-coated paperboards posttreated with the CaCl2 solution was comparable to the SPI-coated ones. These same researchers indicated that SPI coatings cross-linked by formaldehyde posttreatment or composited with organically modified montmorillonite were more effective in decreasing the WVP of coated paperboards. The cross-linking technique is an interesting approach to enhance mechanical and water vapor barrier properties of biodegradable films and coatings for food packaging applications. The more commonly used covalent cross-linking agents are glutaraldehyde, glyceraldehyde, formaldehyde, gossypol, and tannic and lactic acids. However, food use of films treated with such cross-linking agents is highly questionable. Due to the possible toxicity of these modifying agents, further research should be done to analyze chemical residues remaining in the film and their migration in the event of these materials being used in direct contact with foods.
Wheat gluten The functional properties of wheat gluten (WG), such as selective gas barrier properties, insolubility in water, adhesive/cohesive properties, viscoelastic behavior, and film-forming pro

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วัสดุสำหรับเคลือบ
biopolymers สำหรับขึ้นรูปเคลือบบนกระดาษบรรจุภัณฑ์ทดแทนโดยทั่วไปทำจากโปรตีน polysaccharides และโครงการใช้เดี่ยว หรือใช้ร่วมกัน การเลือกวัสดุสำหรับการเคลือบเป็นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันคุณต้อง Plasticizers สีกระดาษปกติ สารต้านอนุมูล อิสระ หรือตัวแทนจุลินทรีย์สามารถเพิ่มโซลูชันเคลือบกระดาษเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของประสิทธิภาพของการ
Biobased โพลิเมอร์สามารถใช้กับกระดาษหรือกระดาษ ด้วยเทคนิคการเคลือบต่าง ๆ เช่นขนาดพื้นผิว เคลือบโซลูชัน อัดพลาสติก และม่านเคลือบวัสดุเคลือบผิวที่เหมาะสมและชนิดของกระดาษที่ใช้ ปรับขนาดพื้นผิวเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับการใช้เคลือบที่อควีกับพื้นผิวของกระดาษ ในขนาดผิว เนื้อหาแข็งของเคลือบที่ถูกจำกัด และโดยทั่วไปต่ำกว่า 10% ถึง 15% (Vartiainen และอื่น ๆ ปี 2004) เนื้อหาที่เป็นของแข็งต่ำผลผลิตสารเคลือบผิวอย่างต่อเนื่อง และเพิ่มจำนวนต้องแห้ง น้ำหนักเคลือบสูงและคุณสมบัติก๊าซอุปสรรคดีกว่าสามารถรับได้โดยใช้เทคนิคม่านเคลือบในอุตสาหกรรมกระดาษได้เริ่มแสดงสนใจมาก (Kjellgren และอื่น ๆ 2006) ตัวอย่างต่อเนื่อง และหนาเคลือบ ความจำเป็นในหลายกรณีได้รับความคุ้มครองของกระดาษ ไม่ได้รับ โดยโซลูชันเคลือบ อย่างไรก็ตาม เทคนิคการเคลือบนี้ผลน่าสนใจคุณสมบัติของเครื่องจักรกล (Gällstedt และอื่น ๆ 2005) เทคนิคการปั้นการบีบอัดเหมาะสำหรับการใช้งานที่ครอบคลุมสมบูรณ์และเคลือบหนาไม่จำเป็น และ จึง เกี่ยวข้องอย่างมีนัยสำคัญวัสดุเคลือบผิวเพิ่มมากขึ้นเมื่อเทียบกับโซลูชันเคลือบ
โดยโปรตีนเคลือบ
โปรตีนครอบคลุมหลากหลายของสารชนิดที่มีโครงสร้างหรือกิจกรรมทางชีวภาพในพืชหรือสัตว์ โปรตีนได้สำเร็จก่อตัวเป็นฟิล์มหรือเคลือบ และภาพยนตร์ของพวกเขามีคุณสมบัติ quantified (Krochta 2002 Sobral และอื่น ๆ 2005Gounga และผู้อื่น 2007) โปรตีนเหมาะสำหรับเคลือบผิวผลไม้ และผัก เนื้อสัตว์ ไข่ ถั่ว อาหารแห้งอื่น ๆ และบรรจุภัณฑ์กระดาษ โปรตีนเคลือบบนกระดาษรวมถึงโปรตีนนม ตังข้าวสาลี ตุ๋น zein ข้าวโพด และ SPIs เคลือบโปรตีนมาแสดงคุณสมบัติอุปสรรคแห่งออกซิเจนที่ต่ำความชื้นสัมพัทธ์ระดับกลางเป็นคุณสมบัติทางกลที่ค่อนข้างดี อย่างไรก็ตาม อุปสรรคของพวกเขากับไอน้ำได้เนื่องจากธรรมชาติของพวกเขา hydrophilic (Avena Bustillos และ Krochta 1993) .
Caseins และ caseinates นมโปรตีน เช่นเคซีน มีหลายลักษณะทางกายภาพสำคัญสำหรับประสิทธิภาพในฟิล์มกินและไม้แปรรูป เช่นการละลายในน้ำและความสามารถในการทำหน้าที่เป็น emulsifiers (Southward 1985) Caseinate โซเดียม (NaCAS) สามารถเดินแบบฟิล์มจากโซลูชั่นอควีลักษณะขดสุ่มและความสามารถในการอ่านรีวิว intermolecular ไฮโดรเจน ไฟฟ้าสถิต และ hydrophobic พันธบัตร ผลในการเพิ่มขึ้นของสามัคคี interchain (Avena Bustillos และ Krochta 1993 McHugh และ Krochta 1994 Brault และอื่น ๆ ปี 1997) ฟิล์ม NaCAS จะ มี permeabilities ออกซิเจนต่ำกว่าฟิล์ม nonionic polysaccharide (Khwaldia และ 2004a) นี้อาจเกี่ยวข้องกับธรรมชาติของขั้วโลกมากขึ้นและโครงสร้างเชิงเส้น (nonring) เพิ่มมากขึ้น นำไปสู่พลังงานสูงเหนียวความหนาแน่นและปริมาตรฟรีต่ำกว่า (มิลเลอร์และ Krochta 1997) นอกจากนี้ พวกเขามีคุณสมบัติทางกลดี มีการแสดงงานวิจัยของเราก่อนหน้านี้ (Khwaldia และ 2004b) คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ caseinate พอลิเมอร์น่าสนใจสำหรับเคลือบวัสดุเซลลูโลสใช้สำหรับวัตถุประสงค์ในการบรรจุอาหาร
Khwaldia (2009) พบว่า ความหนาของกระดาษที่เคลือบ ด้วย NaCAS ได้รับผลจากน้ำหนักเคลือบ โดยเพิ่มเคลือบน้ำหนัก 3 18 g/m2 ความหนาของกระดาษ NaCAS bilayers แห้งเพิ่มขึ้น ดังนั้น ส่วนใหญ่ของเนื้อหา NaCAS เกิดขึ้นชั้นต่อเนื่องบนพื้นผิวของกระดาษ porous ซึ่งมีพื้นผิวหยาบ วัสดุที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาของกระดาษวัด ในทำนองเดียวกัน Gastaldi และคนอื่น ๆ (2007) แสดงถึงว่า เป็นแคลเซียม caseinate เคลือบผลิตชั้นค่อนข้างหนาแน่น และเป็นเนื้อเดียวกันบนกระดาษที่มีพื้นผิวเรียบ และสม่ำเสมอสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ เปอร์เซ็นต์ทำให้มีขึ้นในแคลเซียม caseinate เคลือบโซลูชั่นได้ต่ำ (4.8%) ตรงข้ามโซลูชั่นตังข้าวสาลีที่แสดงเปอร์เซ็นต์ทำให้มีขึ้นสูง (เหนือ 50%) ประสิทธิภาพของเคลือบกระดาษเป็นบรรจุภัณฑ์ได้อย่างใกล้ชิดขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของชั้นเคลือบและการอินเตอร์เฟซกับกระดาษ ทำให้มีขึ้นวัดทะลักวิธีการเดิมต้องกำหนดลักษณะโครงสร้างของอินเทอร์เฟซที่ถูกสร้างขึ้นระหว่างกระดาษและเคลือบ ทำให้มีขึ้นราคาไม่เพียงเกี่ยวข้องกับความหนืดของเคลือบบนกระดาษ โซลูชั่น แต่ยังเพิ่มความเข้มข้นของเคลือบแทนในระหว่างอบแห้งระยะ
บนมืออื่น ๆ Khwaldia (2009) พบว่า NaCAS เคลือบกระดาษแข็งและเกิดความเหนียวโดย และลดการส่งไอน้ำ พวกเขายังพบว่า เพิ่มความเข้มข้นของขี้ผึ้งพาราฟินในเคลือบนำไปสู่การเพิ่มความต้านทานของกระดาษเคลือบเกิดการฉีกขาด ในทางกลับกัน Khwaldia (2004) รายงานว่า ต้านทาน tearing กระดาษเคลือบไม่ได้รับผลจาก carnauba wax เข้มข้น.
เวย์โปรตีนเวย์โปรตีน ผลพลอยได้ของอุตสาหกรรมชี เป็นที่รู้กันว่าเป็นอุปสรรคแห่งการออกซิเจน หอม และน้ำมัน และสามารถใช้เป็นวัสดุเคลือบผิวสำหรับการปรับปรุงคุณสมบัติอุปสรรคออกซิเจนอาหารบรรจุภัณฑ์ (มิลเลอร์และ Krochta 1997) Permeability ออกซิเจนของเวย์โปรตีนฟิล์มได้รับรายงานว่า ต่ำมาก และเทียบได้กับที่ของพอลิเมอร์ EVOH ในสภาพความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ หรือระดับกลาง (McHugh และ Krochta ปี 1994) เมื่อเทียบกับใช้ตัวแทนขนาดและกาวผง เวย์โปรตีนอาจมีข้อได้เปรียบ แบบฟิล์มไม่ละลายน้ำเช่นเดิมจากละลาย เนื่องจากการก่อตัวของพันธบัตรไดซัลไฟด์ intermolecular หลัง denaturation ร้อน (McHugh และ Krochta ปี 1994) ดังนั้น เช่นเวย์โปรตีนภาพยนตร์ได้การ cross-linked โครงสร้าง
ศึกษาบางอย่างได้ถือว่าเวย์โปรตีนเป็นเคลือบบนกระดาษ ฮั่นและ Krochta (1999) พบว่า เวย์โปรตีนเคลือบกระดาษปรับปรุงบรรจุภัณฑ์ประสิทธิภาพของกระดาษ โดยเพิ่มความต้านทานต่อน้ำมัน และไอน้ำ permeability (WVP) ที่ลดลง จันทร์และ Krochta (2001a) รายงานการลดลงอย่างมีนัยสำคัญใน permeability ออกซิเจนสำหรับกระดาษที่เคลือบ ด้วย WPI denatured และ undenatured ฮั่นและ Krochta (2001) ศึกษาเพิ่มเงาและเพิ่มความต้านทานน้ำมันกระดาษที่เคลือบ ด้วย WPI เงาเพิ่มขึ้นหลังจากเคลือบ WPI อาจเกิดจากผิวหน้ากระดาษเรียบ และเหมือนมาก เพิ่มพื้นผิวราบรื่นและ homogeneity ยังได้ถูกแนะนำ โดยงานวิจัยก่อนหน้านี้ของฮั่นและ Krochta (1999) Gällstedt และคนอื่น ๆ (2005) พบว่า WPI และเวย์โปรตีนเข้มข้น (WPC) เพิ่มความแข็งแรงและนึ่งของกระดาษ ในทางกลับกัน ฮั่นและ Krochta (2001) รายงานว่า เวย์โปรตีนเคลือบลดลงความต้านแรงดึงของกระดาษ เนื่องจากโครงสร้างเคลือบกระดาษโต้ตอบขนาดเล็กที่บังคับระหว่างเส้นใยเนื่องจากสัญญาณรบกวนเคลือบ จันทร์และ Krochta (2001b) ชี้ให้เห็นว่า WPI เคลือบผลิตค่าความเงาวาวสูง และมีเสถียรภาพ WPI อาจแทนเคลือบแข็งเชิงพาณิชย์เช่นโพลีไวนิลแอลกอฮอล์และ fluorocarbon เป็นอุปสรรคไขมันและออกซิเจนในขณะที่รักษาต้องสีและเงา แม้ว่าจะเปลี่ยนอยู่พอลิเมอร์เคลือบสูตรสำหรับกระดาษด้วยสูตรเคลือบสลายอาจเป็นไปได้ แก้ไขปัญหาความน่าเชื่อถือไม่ได้พบ คำถามและปัญหามากมายยังมีการแก้ไขก่อน biopolymers ในเชิงพาณิชย์ใช้แทนสำหรับโพลิเมอร์สังเคราะห์ คำถามเหล่านี้เกี่ยวข้องความต้องการ ในการเคลือบ biopolymer และพื้นผิวของเซลลูโลสรวม ทั้ง ในกระบวนการเคลือบ
โปรตีนถั่วเหลืองทั่วไป ฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองมีคุณสมบัติเชิงกลไม่เพียงพอ และมีอุปสรรคความชื้นไม่ดีลักษณะ hydrophilic ของโปรตีนถั่วเหลือง นักวิจัยได้พยายามปรับปรุงคุณสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองที่มีโปรแกรมประยุกต์ที่มีศักยภาพสำคัญในอาหารและอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ (Stuchell และ Krochta 1994 Rangavajhyala และอื่น ๆ ปี 1997 ริมธารและผู้อื่น 1999) มีประเมินว่า ในประเทศสหรัฐอเมริกา ประมาณ 25000-50000 เมตริกตันของโปรตีนถั่วเหลืองใช้ในการเคลือบกระดาษ (1993 ไมเยอร์) พบกระดาษเคลือบ SPI เพื่อสอนแก๊ส และน้ำมันอุปสรรค ตลอดจนพอ คุณสมบัติทางกล การขยายอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์อาหาร (พาร์คและอื่น ๆ 2000) ริมธารและอื่น ๆ (2006) รายงานว่า ความต้านทานน้ำของ SPI เคลือบ paperboards สูงกว่าที่เคลือบแอลจิเนต paperboards มุมติดต่อน้ำบน paperboards แอลจิเนตเคลือบลดลงมากกว่าที่คนเคลือบ SPI อย่างไรก็ตาม ต้านทานน้ำของ paperboards เคลือบแอลจิเนต posttreated ด้วยโซลูชัน CaCl2 เทียบได้กับที่เคลือบ SPI นักวิจัยเหล่านี้เดียวกันระบุว่า เคลือบ SPI cross-linked ด้วยฟอร์มาลดีไฮด์ posttreatment หรือ composited มี montmorillonite organically แก้ไขได้มีประสิทธิภาพในการลด WVP ของ paperboards เคลือบ เทคนิค cross-linking เป็นวิธีการที่น่าสนใจเพื่อเพิ่มเครื่องจักรกลและไอน้ำกั้นคุณสมบัติของฟิล์มที่ย่อยสลายยากและไม้แปรรูปสำหรับงานบรรจุภัณฑ์อาหาร ตัวแทน cross-linking covalent ที่ใช้บ่อยคือ glutaraldehyde, glyceraldehyde ฟอร์มาลดีไฮด์ gossypol และกรด tannic และแล็กติก อย่างไรก็ตาม ใช้ภาพยนตร์ที่ถือว่า มีตัวแทนเช่น cross-linking จะสูงอาจ เนื่องจากความเป็นพิษเป็นไปได้ของการปรับเปลี่ยนตัวแทน ว่าควรจะทำการวิจัยเพิ่มเติม เพื่อวิเคราะห์สารเคมีตกค้างที่เหลืออยู่ในภาพยนตร์และการโยกย้ายในกรณีวัสดุเหล่านี้ถูกใช้ในการติดต่อโดยตรงกับอาหาร
ตังข้าวสาลีสมบัติเชิงหน้าที่ของตังข้าวสาลี (WG), คุณสมบัติก๊าซใช้อุปสรรค insolubility น้ำ คุณสมบัติของกาว/ควบ viscoelastic พฤติกรรม และฟิล์มขึ้นรูปโป

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วัสดุสำหรับเคลือบ
ทดแทนการตใช้ได้เป็นเคลือบบนวัสดุบรรจุภัณฑ์กระดาษโดยทั่วไปจะทำจากโปรตีน , โพลีแซคคาไรด์ และไขมันเพียงอย่างเดียว หรือใช้ร่วมกัน ทางเลือกของวัสดุสำหรับเคลือบส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับฟังก์ชั่นที่ต้องการของ พลาสติก ปกติกระดาษสี , สารต้านอนุมูลอิสระ ,หรือยาต้านจุลชีพที่สามารถเพิ่มโซลูชั่นเคลือบกระดาษเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ คุณสมบัติ .
biobased พอลิเมอร์สามารถใช้กับกระดาษหรือกระดาษแข็งด้วยเทคนิคการเคลือบที่แตกต่างกัน เช่น ผิว ขนาด น้ำยาเคลือบแม่พิมพ์อัดและเคลือบม่านขึ้นอยู่กับความเหมาะสมเคลือบวัสดุ และชนิดของกระดาษที่ใช้พื้นผิวขนาดเป็นหนึ่งที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับการใช้น้ำในกระบวนการเคลือบผิวกระดาษพื้นผิว ในพื้นผิวขนาด , ปริมาณของแข็งเคลือบ จำกัด และโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 10% ถึง 15% ( 2004 vartiainen และอื่น ๆ ) เนื้อหาของแข็งต่ำไม่ทำให้เคลือบอย่างต่อเนื่องและเพิ่มปริมาณของการอบแห้งเป็นเคลือบกั้นสูงกว่าน้ำหนักและดีกว่าแก๊ส คุณสมบัติสามารถได้รับโดยใช้เทคนิคการเคลือบม่านซึ่งในอุตสาหกรรมกระดาษได้เริ่มแสดงความสนใจมาก ( kjellgren และอื่น ๆ ) ) เคลือบหนาและต่อเนื่อง จำเป็นในหลายกรณีการขอรับความคุ้มครองของกระดาษ เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับ โดยการเคลือบสารละลาย อย่างไรก็ตามเทคนิคการเคลือบนี้ผลลัพธ์ในคุณสมบัติที่น่าสนใจ ( G llstedt การศึกษาและคนอื่น ๆในปี 2005 ) เทคนิคการปั้นการบีบอัดที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ครอบคลุมสมบูรณ์และเคลือบหนามันจําเป็น ที่เกี่ยวข้องมากขึ้น ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุเคลือบสารเคลือบผิวเคลือบ
.
โปรตีนจากโปรตีนที่ครอบคลุมช่วงกว้างของสารประกอบพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างหรือกิจกรรมทางชีวภาพในพืชหรือสัตว์ โปรตีนได้ถูกก่อตั้งขึ้นเป็นภาพยนตร์และ / หรือสารเคลือบ และคุณสมบัติของฟิล์มมี quantified ( krochta 2002 ; sobral และคนอื่น ๆและคนอื่น ๆในปี 2548 gounga 2007 ) โปรตีนเหมาะสำหรับเคลือบผิวผักและผลไม้ , เนื้อสัตว์ , ไข่ , ถั่ว , อาหารบริการอื่น ๆและบรรจุภัณฑ์กระดาษ โปรตีนเคลือบบนกระดาษ ได้แก่ นมโปรตีนกลูเตนข้าวสาลี , เจลาติน , ซึ่ง , ข้าวโพด และ spis . โปรตีนที่ได้มาเคลือบแสดงคุณสมบัติยอดเยี่ยมที่กั้นออกซิเจนต่ำถึงปานกลาง ความชื้น ตลอดจนคุณสมบัติที่ค่อนข้างดี อย่างไรก็ตาม อุปสรรคของพวกเขากับไอน้ำไม่ดีเนื่องจากธรรมชาติของน้ำ ( bustillos วนาและ
krochta 1993 )ตระหนกตกใจ และเคซีนเทสโปรตีนนม เช่น เคซีนมีหลายคีย์ลักษณะทางกายภาพเพื่อการปฏิบัติงานที่มีประสิทธิภาพในฟิล์มและสารเคลือบผิว เช่นการละลายของพวกเขาในน้ำและความสามารถในการทำหน้าที่เป็นอิมัลซิไฟเออร์ ( ใต้ 1985 )โซเดียมเคซีเนต ( nacas ) สามารถสร้างภาพยนตร์จากสารละลาย เพราะธรรมชาติของหลานสาว และความสามารถในการสร้างไฮโดรเจน ไฟฟ้าสถิต์อย่างละเอียด และพันธะไฮโดรโฟบิก ซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของการทำงานร่วมกันและ interchain วนา bustillos krochta 1993 ; แมคฮิวจ์ krochta 1994 และ 1997 ; เบราท์และอื่น ๆ )ภาพยนตร์ nacas ปรากฏที่จะมีการลดออกซิเจน permeabilities กว่าฟิล์มชนิดโพลีแซคคาไรด์ ( khwaldia และอื่น ๆ 2004a ) นี้อาจเกี่ยวข้องกับธรรมชาติขั้วโลกมากขึ้นและเส้นตรง ( nonring ) โครงสร้าง ทำให้เกิดความหนาแน่นของพลังงานและลดปริมาณที่สูงขึ้นสำหรับฟรี ( มิลเลอร์และ krochta 1997 ) นอกจากนี้จะมีสมบัติเชิงกลที่ดีที่ได้ถูกแสดงในงานวิจัยของเรา ก่อนหน้านี้ ( khwaldia และอื่น ๆ 2004b ) คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้การใช้พอลิเมอร์ที่น่าสนใจสำหรับการเคลือบผิวของเซลลูโลสจากวัสดุสำหรับการบรรจุภัณฑ์อาหาร khwaldia
( 2552 ) พบว่า ความหนาของกระดาษเคลือบด้วย nacas มีผลต่อน้ำหนักเคลือบ โดยการเพิ่มน้ำหนักที่ชุบจาก 3 ถึง 18 กรัม / ตารางเมตรความหนาของกระดาษแห้ง nacas ฟุ่มเฟือยมากขึ้น ดังนั้นส่วนใหญ่ของ nacas เนื้อหารูปแบบที่ชั้นอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวของกระดาษ ซึ่งเป็นวัสดุที่มีพื้นผิวขรุขระ วัสดุที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาของกระดาษที่สามารถวัดได้ อนึ่งgastaldi และอื่น ๆ ( 2007 ) ที่แสดงให้เห็นถึงสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ caseinate แคลเซียมเคลือบที่เป็นเนื้อเดียวกันและค่อนข้างหนาแน่น เลเยอร์บนกระดาษด้วยปกติ ผิวเรียบ ร้อยละของแคลเซียมเคซีเนตเคลือบเคลือบโซลูชั่นต่ำ ( ร้อยละ 4.8 ) ในทางตรงกันข้ามกับกลูเตนข้าวสาลีที่นำเสนอโซลูชั่นแบบเคลือบสูงกว่า ( เหนือ 50% )ประสิทธิภาพของกระดาษเคลือบเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของชั้นเคลือบและการติดต่อกับกระดาษ การวัดโดยวิธีจุ่มต้นฉบับเพื่อวิเคราะห์โครงสร้างของอินเตอร์เฟซที่สร้างขึ้นระหว่างกระดาษและการเคลือบ ราคาเคลือบไม่เพียงเกี่ยวข้องกับความหนืดของสารละลายที่ใช้ในการเคลือบผิวกระดาษแต่ยังเพิ่มความเข้มข้นของ สารเคลือบในขั้นตอนการอบแห้ง .
บนมืออื่น ๆ , khwaldia ( 2552 ) พบว่า การเคลือบกระดาษ nacas ปรับปรุงทั้งกำลังและความเหนียวลดลงและส่งไอน้ำ นอกจากนี้ยังพบว่าการเพิ่มความเข้มข้นในพาราฟินเคลือบ LED เพื่อเพิ่มความต้านทานการฉีกของผลเคลือบเอกสาร ในทางกลับกันkhwaldia ( 2004 ) รายงานว่า การฉีกขาด ความต้านทานของกระดาษเคลือบ ได้รับผลกระทบ โดยขี้ผึ้ง carnauba ความเข้มข้น .
เวย์โปรตีนเวย์โปรตีน ผลพลอยได้ของอุตสาหกรรมเนยแข็ง คือรู้จักกันอยู่แล้วเป็นเลิศกั้นออกซิเจน อโรมา และน้ำมัน และสามารถใช้เป็นวัสดุเคลือบเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของบรรจุภัณฑ์อาหาร ออกซิเจน อุปสรรค ( มิลเลอร์และ krochta 1997 )ออกซิเจนซึมผ่านได้ของฟิล์มโปรตีนเวย์ได้ต่ำมากเมื่อเทียบกับของ evoh พอลิเมอร์ที่สภาวะความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ หรือปานกลาง ( แมคฮิวจ์ และ krochta 1994 ) เทียบกับปัจจุบันที่ใช้สารปรับปรุงคุณภาพและกาวสี , เวย์โปรตีนอาจจะมีประโยชน์ มันรูปแบบเหมือนเดิมไม่ละลายน้ำฟิล์มออกจากสารละลายเนื่องจากการก่อตัวของพันธบัตรซัลไฟด์ ( ์หลังจากความร้อนและแมคฮิวจ์ krochta 1994 ) ดังนั้น เช่นเวย์โปรตีนฟิล์มมีโครงสร้าง cross-linked .
บางการศึกษาได้พิจารณา whey โปรตีนที่เคลือบบนกระดาษฮั่น และ krochta ( 1999 ) พบว่าเวย์โปรตีนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระดาษเคลือบวัสดุบรรจุภัณฑ์กระดาษโดยการเพิ่มและลดการซึมผ่านของไอน้ำ ทนน้ำมัน ( wvp ) ชาน และ krochta ( 2001a ) รายงานการการซึมผ่านของออกซิเจนให้ใช้กระดาษแข็งเคลือบ และ undenatured WPI .ฮั่น และ krochta ( 2544 ) ได้ศึกษาการเพิ่มเงาและเพิ่มความต้านทานของกระดาษเคลือบด้วยน้ำมันต่ำกว่า . เพิ่มเงาหลังการเคลือบ WPI อาจเกิดจากผิวกระดาษเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น และเรียบเนียน การเพิ่มขึ้นของพื้นผิวเรียบและกลมกลืนเหมาะสมด้วย โดยงานวิจัยของ ฮัน และ krochta ( 1999 )กรัมและ llstedt และอื่น ๆ ( 2005 ) พบว่าเวย์โปรตีน WPI และ สมาธิ ( WPC ) เพิ่มความแข็งแรงและความทนทานของกระดาษ ในทางกลับกัน ฮั่น และ krochta ( 2001 ) ได้รายงานว่า การเคลือบ เวย์โปรตีนลดลง ค่าความแข็งแรงดึงของกระดาษ เพราะโครงสร้างกระดาษเคลือบมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างเส้นใยขนาดเล็กแรงเพราะติดขัดเคลือบชาน และ krochta ( 2001b ) ชี้ให้เห็นว่าเคลือบ WPI ผลิตสูงและมีเงา ค่า WPI จะแทนที่กระดาษแข็งเคลือบเชิงพาณิชย์ เช่น พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ และ fluorocarbon เป็นไขมันและอุปสรรคออกซิเจนในขณะที่รักษาสีที่พึงประสงค์และเงา แม้ว่า แทนของเดิมที่เคลือบด้วยโพลิเมอร์ย่อยสลายกระดาษกับสูตรเคลือบสูตรที่อาจเป็นไปได้โซลูชั่นที่เชื่อถือได้ยังไม่พบ คำถามมากมายและปัญหายังคงต้องได้รับการแก้ไขก่อนที่โปรตีนสามารถเพิ่มใช้แทนพอลิเมอร์สังเคราะห์ คำถามนี้เกี่ยวกับความต้องการในแบบเคลือบ และเซลลูโลส พื้นผิว ตลอดจนในกระบวนการเคลือบ
โปรตีนถั่วเหลืองทั่วไปโปรตีนถั่วเหลืองภาพยนตร์เชิงกลไม่เพียงพอและอุปสรรคความชื้นไม่ดี เพราะธรรมชาติของน้ำ โปรตีนถั่วเหลือง นักวิจัยได้พยายามที่จะปรับปรุงคุณสมบัติของฟิล์มโปรตีนถั่วเหลืองที่มีศักยภาพที่สำคัญในอาหารและบรรจุภัณฑ์อุตสาหกรรม ( stuchell และ krochta 1994 ; rangavajhyala และคนอื่น ๆและคนอื่น ๆในปี 1997 ; rhim )มันคือประมาณว่าในสหรัฐอเมริกา ประมาณ 25 , 000 ถึง 50 , 000 ตันของโปรตีนถั่วเหลืองที่ใช้ในการเคลือบกระดาษ ( Myers 1993 ) กระดาษเคลือบ SPI พบแจกจ่ายก๊าซและน้ำมันแพง ตลอดจนคุณสมบัติที่เพียงพอสำหรับการขยายอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์อาหาร ( สวนสาธารณะและคนอื่น 2000 )rhim และอื่น ๆ ( 2549 ) รายงานว่าน้ำความต้านทานของ paperboards เคลือบ SPI จะสูงกว่าของ paperboards เคลือบอัล . มุมสัมผัสของน้ำบนเนตเคลือบ paperboards ลดลงมากขึ้นกว่าที่ของกระดูกสันหลังที่เคลือบอยู่ อย่างไรก็ตาม การต้านทานน้ำของอัล paperboards posttreated เคลือบด้วยสารละลาย CaCl2 เปรียบได้กับ SPI ที่เคลือบอยู่นักวิจัยเหล่านี้เดียวกันพบว่าเชื่อมโยงโดยฟอร์มาลดีไฮด์หรือ SPI เคลือบรักษา composited ด้วยมอนต์มอริลโลไนต์อินทรีย์แก้ไขให้ผลในการลด wvp เคลือบ paperboards . โดยเทคนิคโมเลกุลเป็นวิธีที่น่าสนใจเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องกลและไอน้ำ Barrier คุณสมบัติของฟิล์มย่อยสลายได้ และเคลือบสำหรับงานบรรจุภัณฑ์อาหารใช้บ่อยโมเลกุลโคเวเลนต์ตัวแทน glutaraldehyde กลีเซอรัลดีไฮด์ที่ใช้กากเมล็ดฝ้าย , , , แทนนิค และกรดแลคติก . อย่างไรก็ตาม การใช้อาหารของภาพยนตร์ที่ได้รับการรักษาด้วย เช่น เมื่อตัวแทนเป็นที่น่าสงสัยอย่างมาก เนื่องจากความเป็นพิษที่เป็นไปได้เหล่านี้ปรับเปลี่ยนตัวแทนการวิจัยครั้งต่อไปควรทำวิเคราะห์สารเคมีตกค้างที่เหลืออยู่ในฟิล์มและการย้ายถิ่นของพวกเขาในกรณีของวัสดุเหล่านี้ถูกใช้ในการติดต่อโดยตรงกับอาหาร
กลูเตนข้าวสาลีคุณสมบัติเชิงหน้าที่ของโปรตีนจากข้าวสาลี ( WG ) เช่น ก๊าซกรดเมตาคุณสมบัติอุปสรรคการในน้ำ คุณสมบัติ พฤติกรรม viscoelastic กาว / เหนียว และการให้โปร