スチール缶とブリキ缶

スチール缶、ブリキ缶、tin（特にイギリス英語、オーストラリア英語、カナダ英語、南アフリカ英語）、またはcanは、商品の配送または保管用の薄い金属で作られた容器です 。缶切りなどの道具で上部のパネルを取り外して開ける缶もあれば、道具を使わずに手で蓋を外せる缶もあります。缶には、食品、飲料、油、化学薬品など、さまざまな内容物を保管できます。広い意味では、たとえばアルミニウムで作られたものであっても、あらゆる金属製の容器が「ブリキ缶」と呼ばれることがあります。^{[1] [2]}

スチール缶は伝統的にブリキで作られていた。ブリキでコーティングすることで、内容物によるスチール缶の錆びを防いでいた。ブリキ鋼は現在でも使用され、特にフルーツジュースや淡色果物の缶詰に使用されている。現代の缶は、ブリキの代わりに、各種プラスチックでできた透明フィルムで裏打ちされたスチールで作られていることが多い。初期の缶は、神経毒性のある鉛を多く含むはんだで溶接されることが多かった。鉛を多く含むはんだは米国では1990年代に禁止されたが^[3] 、缶を密閉するはんだと、ほとんどが錫でできた裏打ちの両方に、依然として微量の鉛が含まれていることが多かった。

缶はリサイクル性が高く、スチール缶の約65％がリサイクルされています。^[4]

ブリキ缶詰の製法はフランス人のフィリップ・ド・ジラールが考案し、1810年にイギリスの商人ピーター・デュランに特許を取得させた。 ^{[5] [6]} 缶詰のコンセプトは、前年にフランス人発明家ニコラ・アペールがガラス容器で実験的に食品を保存したことに基づいていた。デュランは食品の缶詰製造を追求しなかったが、1812年に特許を2人のイギリス人、ブライアン・ドンキンとジョン・ホールに売却し、2人は製法と製品を改良し、ロンドンのサザーク・パーク・ロードに世界初の商業用缶詰工場を設立した。1813年までに、彼らはイギリス海軍向けに最初のブリキ缶詰製品を生産していた。1820年までに、ブリキのキャニスターまたは缶は火薬、種子、テレビン油の保管に使用されていた。

初期のブリキ缶は、鉛中毒を引き起こす可能性のあるスズと鉛の合金でハンダ付けして密封されていました。^[要出典]自動ハンダ付け機は1870年代に登場し始めました。19世紀の終わりには、缶の材料として鉄に代わって鋼が使われるようになりました。ロックサイドシームは1888年にマックス・アムスによって発明され、「衛生缶」デザインを生み出しました。このデザインでは、ハンダは缶の外側にのみあり、食品に触れることはありませんでした。現代の3ピースデザインは、1904年にさかのぼります（ニューヨークのサニタリー缶会社）。^[7]

1901年、アメリカでアメリカン・キャン・カンパニーが設立され、当時はアメリカのブリキ缶の90%を生産していた。^[8]同社は1908年にニューヨークのサニタリー・キャン・カンパニーを買収し、1920年代初頭までに3ピース設計が他のすべての缶に取って代わった。缶はそれ以来ほとんど変化していないが、技術の向上により鋼鉄の使用量は20%、ブリキの使用量は50%削減された^[7]（現代の缶は99.5%が鋼鉄である）。^[9]

1920年代の技術進歩により缶詰のコストがさらに低下した時点で、缶詰食品は既に様々な国でかなり人気があった。^{[10] : 155–170, 265–280} 1935年、金属缶入りの最初のビールが販売され、すぐに売れ行きが好調となった。^{[10] : 155–170, 265–280}アメリカン・キャン・カンパニーによるこれらの3ピース缶の生産は、第二次世界大戦中は資材不足のため中止されたが、戦後、側面の継ぎ目がなく上部が円錐形の初の2ピース缶が導入された。アルミニウムの使用は、1958年のプリモビールで始まった。^[11]

21世紀初頭には約600種類の缶が使用されていましたが、最も人気があったのは側面に継ぎ目があり両端が二重に縫い合わされた3ピース構造で、次に側面と底部が一体となった2ピース構造の缶でした。^[9]

ほとんどの缶は、垂直な側面を持つ、同一で平行な丸い上部と底部を持つ直円筒形です。ただし、小容量または特殊な形状の内容物用の缶では、上部と底部が角の丸い長方形または楕円形になることがあります。その他の内容物には、やや円錐形の缶が適している場合があります。

ほとんどの缶の製造には、少なくとも 1 つのリム(缶の残りの部分の外径よりわずかに大きい細いリング) ができます。リム付き缶の平らな面は、リムの端から (缶の中央に向かって) リムの幅ほど凹んでいます。この凹んだ面に隣接するリムの内径は、缶の残りの部分の内径よりわずかに小さくなっています。

3 ピース缶構造では、上部と下部にリムがあります。2 ピース構造では、1 つのピースは平らな上部で、もう 1 つのピースは(少なくとも大まかに) 円筒形の壁と円形の底部を組み合わせた深絞りカップ型ピースです。壁と底部の間の遷移は通常、緩やかです。このような缶の上部には 1 つのリムがあります。一部の缶には、上部にスライドするかヒンジで留められる別のカバーが付いています。

ツーピースのスチール缶は、底部と側面を「引き抜き」、上部に「端」を追加することで作ることができます。これらには側面の継ぎ目はありません。缶は、別個のスリップオンまたは摩擦フィット カバー付きで製造することも、ヒンジで取り付けられたカバー付きで製造することもできます。さまざまな簡単な開け方が利用可能です。^[12]

20 世紀半ばには、いくつかのミルク製品がほぼ縁なしの缶に詰められていました。これは異なる構造を反映しています。この場合、片方の平らな面に穴が開いていて (ほぼ満杯の缶を満たすため)、すぐに固まる溶融はんだの滴を充填して密閉していました。このはんだプラグから浸出した鉛がミルクに危険なレベルまで含まれているのではないかという懸念が生じました。

スチール缶は飲料容器として理想的な要素がいくつもあります。スチール缶は段ボールやプラスチックよりも強度が高く、ガラスよりも壊れにくいため、輸送中の製品を保護し、漏れやこぼれを防ぎ、二次包装の必要性も軽減します。^{[13] [14]}

スチール缶やアルミニウム缶は、光、水、空気から完全に保護します。また、再密封可能な蓋のない金属缶は、あらゆる包装材料の中で最も不正開封が見つかりやすいものです。^[15]スチール缶に詰められた食品や飲料は、保存料を必要とせず、作りたての食品と同等のビタミン含有量を持っています。^[15]スチール缶は製品の保存期間も延ばし、販売期限や消費期限を長くして廃棄物を減らします。^[13]

常温包装のスチール缶は、サプライチェーンで冷却する必要がないため、物流と保管が簡素化され、エネルギーとコストを節約できます。^[13]同時に、スチールの比較的高い熱伝導率により、缶入り飲料はガラスやプラスチックのボトルに入った飲料よりもはるかに早く簡単に冷えます。^[16]

• 
  フランス産亜麻仁油1缶
• 
  ディスペンスバルブ付き圧縮ガス
• 
  ヒンジ付き蓋付きフリップトップ缶^[17]
• 
  ライター用燃料の缶
• 
  オイル注入用専用缶
• 
  「Fスタイル」缶入りキャンプストーブ燃料^[17]
• 
  二重摩擦カバー付き塗料缶（プラグ）
• 
  スリップオンカバー付き缶
• 
  靴磨き缶
• 
  ティー缶

現在広く使用されている缶詰は、主にまたは完全にスズでできているものではありません。^[18] 20世紀後半まで、ほぼすべての缶詰はブリキ 鋼で作られていました。鋼は安価で構造的に強固でしたが、錆びやすいという欠点がありました。スズのコーティングにより、濡れた食品が鋼を腐食するのを防いでいました。現在、ほぼすべてのスチール製食品缶詰の耐腐食コーティングは、スズではなくプラスチックで作られています。一部のメーカーは、代わりにガラス質エナメルを使用しています。^{[19] [より良い情報源が必要]}

錫は耐腐食性があるが、果物や野菜などの酸性食品は錫層を腐食させる可能性がある。200 mg/kgの錫を含む缶詰食品を摂取した後に、吐き気、嘔吐、下痢が報告されている。^[20] 2002年の研究では、検査した1200缶のうち99.5%が英国の規制限度である200 mg/kg未満の錫を含んでいたことが示され、これはほとんどの以前の研究よりも改善されており、酸性食品用の全面ラッカー塗装缶の使用が増えたことが主な要因であり、この結果は消費者にとって長期的な食品安全上の懸念を引き起こさないと結論付けられた。不適合の2つの製品は自主的に回収された。^[21]

スズの不純物の証拠は、梨の場合のように色で示されるが、色の変化がないことは食品がスズに汚染されていないことを保証するものではない。^[22]

鉛はどんな量でも健康に有害であり、多すぎる鉛は少なすぎる鉛よりも有害である。鉛は脳の発達に悪影響を及ぼすため、幼児や子供はより深刻な影響を受ける。^[23]

1991年11月、米国の缶詰メーカーは自主的に食品缶の鉛継ぎ目を廃止した。輸入食品缶には鉛はんだ付けされた継ぎ目が残っていた。 ^{[24] [19]}

1995年、米国FDAは、国産および輸入食品缶詰を含む鉛はんだ付けされた食品缶詰を禁止する規則を発行しました。^{[25] [19]}残念ながら、FDAは「鉛はんだ」の定義や許容される鉛レベルの量的制限を与えなかったため、缶詰に使用されているはんだや錫のライニングには依然としてかなりの量の鉛が含まれていました。2017年に量的制限が設定されましたが、意図的に鉛を加えることが許されるほど高く、FDAの測定によると、2010年代の米国の多くの缶詰食品に測定可能なレベルの鉛が含まれていました。^{[3] [26]}

多くの金属製食品缶は、食品が缶を腐食するのを防ぐためにプラスチックで裏打ちされています。^[27]これらの裏打ちから缶詰食品に汚染物質が浸出する可能性があります。^[28]これらの汚染物質の中には、健康に害を及ぼすことが知られている物質もありますが、缶詰食品に摂取されて害を引き起こすほどの濃度であるかどうかはわかっていません。^[29]

他の物質の中でも、食品缶詰のプラスチックの内張りにはビスフェノールA（BPA）が含まれていることが多い。^{[30] [31] [32] [33]}缶詰食品を多く食べる妊婦の尿中のBPA濃度は高くなる。^[34]

缶の内張りに含まれる他の成分（BPAフリーの新しい缶の内張りを含む）も、健康に害を及ぼすことが判明している。^[35]

ビスフェノールA（BPA）は、市販のブリキ缶のプラスチックライニングに含まれ、缶詰食品に移行する物議を醸している化合物です^。缶の内側はエポキシコーティングでコーティングされており、食品や飲料が金属と接触するのを防いでいます。缶の中に食品が入っている時間が長くなるほど、また缶が温かく酸性度が高いほど、BPAの浸出量が多くなります。2010年9月、カナダはBPAを有毒物質と宣言した最初の国になりました。^{[38] [39]}欧州連合とカナダでは、哺乳瓶でのBPAの使用は禁止されています。FDAはBPAを規制していません（BPA論争#米国の公衆衛生規制の歴史を参照）。キャンベルスープなどいくつかの企業は、缶のライニングからBPAを排除する計画を発表しましたが、^[37]代わりにどの化学物質を使用する予定かは明らかにしていません。 ( BPA論争#禁止に対する化学メーカーの反応を参照。) ^[要出典]

2016年、カナダでは食品缶の内張りにBPAが一般的に使用されていました。^[40] 2008年8月現在^{[アップデート]}、カナダ保健省の食品局は「食品包装の使用による現在のBPAの食事曝露は、新生児や乳児を含む一般の人々に健康リスクをもたらすとは予想されない」と結論付けました。また、一部の動物実験で低レベルのBPAによる影響が示されたため、乳児や新生児向けに包装された食品（特に調合乳）のBPAレベルを引き上げようとしていると述べました。また、WHOのレビューも引用しました。^[41]

現代では、英国の食品缶詰の大部分^[42]はビスフェノールA （BPA）を含むプラスチックコーティングで覆われています。コーティングは酸やその他の物質が缶のスズやアルミニウムを腐食するのを防ぎますが、缶の内容物へのBPAの浸出は潜在的な健康被害として調査されています。英国食品基準局は現在、缶由来のBPAレベルは許容範囲内であると考えていますが、安全レベルの閾値を調査しており、現在は2024年の時点でBPAの暫定閾値が設定されています^{[アップデート]}。^[43]

2016年にフーリエ変換赤外線スペクトルを使用して材料を識別する市場調査では、BPAや健康に害があることが知られている他の物質が米国の食品缶の内張りによく含まれていることが判明しました。2020年に食品缶メーカーが行った同様の調査では、BPAは一部の輸入缶にのみ含まれていることが判明し、BPA以外の内張り物質による潜在的な害については議論されていませんでした。^[44]

缶には伝統的に、曲面の外側に内容物を示す印刷ラベルが貼り付けられています。一部のラベルには、裏面にレシピなどの追加情報が記載されています。最近では、金属板が個々の缶に成形される前または成形された後に、ラベルが金属板に直接印刷されることもあります。

伝統的に、ラベルは熱湯で簡単に溶ける カゼイン接着剤で接着されていました。他の接着剤を使用すると、リサイクルのためにラベルを剥がすのが難しくなる場合があります。

缶にはさまざまな形や大きさのものがあります。特に大型の缶では、缶の継ぎ目が裂ける原因となるへこみを防ぐために、缶の壁はリブの膨らみで補強されていることがよくあります。

米国の缶のサイズには、さまざまな呼称とサイズがあります。たとえば、サイズ 7/8 には、1 人分の半カップが含まれ、推定重量は 4オンスです。サイズ 1「ピクニック」には、2 人分または 3 人分の1 と 1/4 カップが含まれ、推定重量は 10 1/2オンスです。サイズ 303 には、 4人分の 2 カップが含まれ、15 1/2オンスの重量です。カフェテリアやレストランに販売する食品サービスで最も広く使用されているサイズ 10 の缶には、25 人分の 13 カップが含まれ、推定重量は 103 1/2オンスです(約 3ポンドのコーヒー缶のサイズ)。これらは、米国慣用カップであり、英国帝国標準ではありません。

アメリカ合衆国では、料理本で缶の大きさが言及されることがある。缶製造業者協会はこれらの大きさを定義し、容器の公称外寸を16分の1インチ単位で計測した3桁の数字で表している。307×512は直径3と7/16インチ、高さ5と3/4インチ（12/16インチ）である。古い缶の数字は1桁で表されていることが多く、内容量は常温の水で約11オンス（#1「ピクニック」缶）、20オンス（#2）、32オンス（#3）、58オンス（#5）、110オンス（#10「コーヒー」缶）と計算されている。^[45]

メートル法を採用している地域では、缶は 250、500、750 ml (ミリリットル)、1 L (リットル) のサイズで作られています (250 ml は約 1 カップまたは 8 オンス)。米国から輸入された缶は、3.8 L (1米ガロン)、1.9 L (1/2 米ガロン)、946 ml (2米パイント/ 1クォート) など、奇妙なサイズであることがよくあります。

英国とオーストラリアでは、缶は通常、正味重量で測定されます。標準サイズのブリキ缶は約 400 g 入りますが、内容物の密度に応じて重量は 385 g から 425 g の間で変動します。小さい半分のサイズの缶は約 200 g 入りますが、通常は 170 g から 225 g の間で変動します。

縁付き 3 ピース缶の製造にはいくつかの段階があります。

• チューブを形成し、側面の継ぎ目を溶接またははんだ付けする
• チューブの下端を接合する
• 缶にラベルを印刷または貼り付ける
• 缶に内容物を充填する。多くの食品では殺菌またはレトルト処理が必要である。
• 壁と上部の「端」を結合します。

二重継ぎ目の縁は、壁を上面または下面に結合するのに不可欠です。漏れを防ぐために、部品間の非常にタイトなフィットを実現する必要があります。これを実現するプロセスでは、部品の縁が根本的に変形します。壁を形成するチューブの一部は、ほぼ端で曲げられ、外側に 90 度回転し、さらにチューブの中央に向かって曲げられ、チューブの残りの部分と平行になるまで、合計 180 度曲げられます。

平らな部分の外縁は、これに対して管状の壁の中央に向かって曲げられ、壁と平行になるまで、90 度内側に曲がります。曲げられた部分の縁はさらに 90 度内側に曲げられ、今度は管の軸に向かって内側に、平らな部分の主要部分と平行になり、合計 180 度曲がります。内側に十分曲げられるため、円形の縁の直径は管の縁よりもわずかに小さくなります。さらに曲げて管の軸と平行になるまで、合計 270 度曲がります。これで、管の外側の縁を包みます。

チューブの軸から外側を見ると、最初の面はチューブの曲がっていない部分です。少し外側には、その端を含む上部の狭い部分があります。チューブの外側に曲がった部分とその端は、さらに少し外側にあります。最も外側には、平らな面の 90 度に曲がった部分があります。

チューブの内側に隣接する平らな面の部分がチューブの中央に向かって凹み、次にチューブの軸の外側に向かって押し込まれ、平らな部分とチューブの他の曲がった部分がすべてチューブの軸に向かって押し込まれると、相互作用する力が組み合わさり、これら 5 つの金属の厚みが内側と外側から互いに押し付けられ、「ドライ」ジョイントが非常にしっかりと形成されるため、溶接やはんだ付けによる強化や密封は必要ありません。このプロセスの図解は、FAO 漁業技術文書 285「魚の缶詰に関するマニュアル」の 20 ～ 22 ページにあります。^[46]

包装に使用される鋼の大部分はブリキであり、これは製造工程に必要な機能性を持たせるために薄い錫の層でコーティングされた鋼である。^[47]錫層は通常、電気メッキによって塗布される。

ほとんどのスチール製飲料缶は2ピース設計で、1) 充填後に二重に縫い合わされた一体型の端部を持つ円筒状に再形成されたディスクと、2) それを閉じるための緩い端部から作られています。^[14]スチール缶は、リングプルやタブオープナーから大きく開く口まで、さまざまな直径と容量で作られています。

金属板の厚さを変えずに再成形する工程は「絞り」と呼ばれています。2ピース缶の壁を円形のダイスに通して薄くする工程は「アイロンがけ」と呼ばれます。そのため、スチール製飲料缶は一般に、絞りアイロン缶、またはDWI缶（D＆I缶と呼ばれることもあります）と呼ばれています。DWI工程は、高さが直径よりも大きい缶の製造に使用され、同じ基本仕様の缶を大量に製造するのに特に適しています。^[14]

スチール缶の壁厚は30年^{前に比べて30 ％薄くなり、重量は40％軽くなり、製造に必要な原材料とエネルギーの量が削減されました。また、}アルミニウムよりも最大40％薄くなっています。^[48]

スチールは鉄を含む金属であるため、磁性があります。飲料の包装では、これはユニークなことです。これにより、磁気コンベアシステム^[49]を使用して、空き缶を充填および梱包プロセスで移動させることができ、精度が向上し、流出や廃棄物の可能性が減ります。^[50]リサイクル施設では、クロスベルトセパレーター（オーバーバンドマグネットとも呼ばれる）やドラムマグネットなどの磁気装置を使用して、スチール缶を他の廃棄物から簡単に分離できます。^[51]

最初の缶は重量のある容器で、開けるには工夫が必要で、ハンマーとノミを使うように指示されていた。 1812年の戦争中、イギリス兵は銃剣とナイフに頼った。1850年代にはるかに薄い缶が導入された後、専用の缶切りが可能になり、1855年（ロバート・イェイツ^[52]）と1858年（エズラ・J・ワーナー）に導入された。後者の扱いにくい設計は、南北戦争の兵士によって限定的に使用された。現代の缶切りに似たプッシュレバー式の缶切りは1860年に導入され（「ブルズヘッド」）、切断ホイールは1870年に発明された（ウィリアム・W・ライマン）。回転式缶切りで一般的な鋸歯状のホイールは、1925年にスター・カン・オープナー・カンパニーによって初めて使用された。 ^[53]

飲料缶やスープなどの液体缶は、教会の鍵のように穴を開けて中身を取り出すことができますが、固体または半固体の内容物の場合は、缶の片方の端を切り取る必要があります。これは重いナイフやその他の鋭利な道具でも可能ですが、缶切りの方が安全で、簡単で便利です。

イワシ缶などには、蓋に特別な刻み目が付けられており、溝の付いたツイストキーに蓋を巻き付けて金属を取り出すことができるようになっている。20 世紀半ばまでは、イワシ缶にははんだ付けされた蓋が付いており、ツイストキーははんだ接合部を強制的に引き離す仕組みだった。

飲料缶のプルタブの登場は、ペットフードやナッツ（およびモーターオイルやテニスボールなどの非食品）などのさまざまな食品の缶詰にも広がりました。両端は、道具や器具を使わずに開けられるため、イージーオープンリッドとして知られています。 ^[54]食品缶用に特別に開発された追加のイノベーションは、わずかに上向きに曲がったタブを使用して、指が届きやすいように表面積を大きくしています。^[55]

缶は簡単に開けられるようになっています。液体を注いだり再密封したりするために、ねじ式のキャップが付いている缶もあります。簡単に取り出せるように、ヒンジ式のカバーやスリップオン式のカバーが付いている缶もあります。塗料缶には通常、干渉嵌め込み式の蓋が付いており、何度でも取り外して交換できるため、使用しない間は塗料を保管できます。

• 
  缶切りの仕組み
• 
  缶切りが必要な缶
• 
  リングプルタブ付きスープ缶
• 
  リングプルタブで開けた缶
• 
  鍵付きサイドオープニング
• 
  開けやすいイワシ缶
• 
  ステイオンタブ

缶やその他の資源から得られるスチールは、最もリサイクルされている包装材料です。^[13]スチール缶の約65％がリサイクルされています。^[4]米国では、スチール缶の63％がリサイクルされていますが、アルミ缶は52％です。^[56]ヨーロッパでは、2016年のリサイクル率は79.5％です。^[13]缶の リサイクルのほとんどは製錬所で行われていますが、個々の消費者もさまざまな方法で缶を直接再利用しています。たとえば、2つのブリキ缶を使ってキャンプ用またはサバイバル用のストーブを作り、軽い食事を調理する人もいます。^[要出典]

環境の観点から見ると、鉄は循環型素材とみなすことができます。つまり、消費者が使用した廃棄物は収集され、リサイクルされ、新しい缶やその他の製品の製造に使用できます。^[57]リサイクルされた鉄スクラップ1トンごとに、1.5トンのCO2、1.4トンの鉄鉱石、740kgの石炭が節約されます_。鉄は世界で最もリサイクルされている素材であり、世界の鉄鋼製品の85％以上が寿命を迎えたときにリサイクルされています。2017年には推定6億3000万トンの鉄スクラップがリサイクルされ、9億4500万トンのCO2が節約されました_。 [ ^58]

スチール缶は品質を損なうことなく何度でもリサイクルできます。^{[59]しかし、食品グレードのスチール缶の場合は、スクラップ金属から}スズを除去する必要があり、これは電気化学的に行われます。つまり、スズは低い負の電圧で高pH溶液から浸出されます。^[60]

缶1個をリサイクルすると、洗濯1回分、テレビ1時間分、照明24時間分（10W LED電球）に相当する電力を節約できます。^[61]

スチール製の飲料缶は、電気アーク炉または酸素炉で溶かされてリサイクルされます。^[要出典]

ほとんどのスチール缶には、Metal Recycles Forever Mark ^[62] Recyclable Steel ^[63]やChoose Steelキャンペーンのロゴなど、何らかのリサイクル識別マークが付いています。^[64]ヨーロッパではEvery Can Countsと呼ばれる、職場での缶のリサイクルを奨励するキャンペーンもあります。 ^[65]

飲料容器は、原料の抽出、加工、製造からリサイクルまで、生産プロセスのあらゆる段階で CO2 を排出します。しかし、スチール缶はいつでもリサイクルできるため、環境に最も優しい缶です。鉄鋼業界は使用済み缶を必要としており、新しい鉄鋼製品の製造に使用します。缶をリサイクルして循環型社会を形成することで、CO2_排出量は大幅に削減されます。消費者がメリットをより意識するようになれば、世界的な鉄鋼リサイクル率がさらに高まる可能性もあります。^[要出典]

• アルビオンメタル
• 収集できる
• ドリンク缶
• オイル缶
• ブリキ箱
• ブリキ缶の壁

ウィキメディア・コモンズには、缶に関連するメディアがあります。

• Steeluniversity パッケージングモジュール
• 食品缶に関する鉄鋼業界のファクトシート
• GourmetSleuth の米国標準缶サイズ 2009 年 7 月 19 日アーカイブ、Wayback Machineより