bao bì màng ghép - tetra park

GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng Mục Lục Trang Giới thiệu chung về bao bì 02 I. Lịch Sử Màng Phức 02 II. Định Nghĩa Màng Ghép Phức Hợp 03 III. Mục Đích 04 IV. Nguyên Liệu 04 1. PE: polyethylen: 04 2. LDPE: Low Density Polyethylen: 04 3. MDPE: Midium Density Polyethylen: 04 4. HDPE: High Density Polyethylen: 04 5. PET: Polyethylen Terephthalate: 05 6. PP: polypropylene: 05 7. OPP: Oriented polypropylen: 05 8. CPP: Cast Polypropylen: 05 9. Màng nhôm (AL): 05 10. Giấy kraft: 05 11. Màng copolymer của PE: 05 V. Phân loại và ứng dụng 06 1. Phân loại 06 2. Ứng dụng 06 2.1 Bao bì ghép nhiều lớp nhựa với nhau: 06 2.2 Bao bì ghép nhựa và kim loại: 07 2.3 Bao bì nhựa và giấy: 07 2.4 Bao bì nhựa và các vật liệu khác được ghép lại với nhau: 07 VI. Quy Trình Sản Xuất 08 1. Phương pháp đùn 08 2. Phương pháp thổi 10 3. Phương pháp ép nhiệt 11 4. Phương pháp ghép ướt 12 5. Phương pháp ghép khô 12 Một Số Sản Phẩm Ứng Dụng 13 VII. Tài Liệu Tham Khảo 14 1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng GIỚI THIỆU CÁC LOẠI MÀNG GHÉP PHỨC HỢP Giới thiệu chung về bao bì  Bao bì là loại vật dụng để bao, gói, giữ, chứa đựng một loại sản phẩm, trợ giúp trong việc vận chuyển và lưu trữ. Bao bì đã được sử dụng phổ biến để chứa đựng tất cả các loại hàng hóa trong quá trình bảo quản, vận chuyển, phân phối và kiểm tra  Bao bì có tác dụng đảm bảo chất lượng cho sản phẩm một cách thuận lợi mang lại sự trật tự, hiệu quả kinh tế và thể hiện sự tiến bộ của xã hội. Từ những vật chứa đựng thô sơ ngày xưa, khoa học kĩ thuật phát triển nhiều phương pháp đóng gói tương ứng với loại vật liệu bao bì, tạo nên nhiều bao bì đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Công nghiệp bao bì hình thành và được chia thành nhiều lĩnh vực theo từng đối tượng được bao gói, trong đó thực phẩm là đối tượng quan trọng.  Chẳng những thế, bao bì còn phải có tính kinh tế, nghĩa là với một lượng vật liệu tối thiểu phải có số thành phẩm tối đa. Bao bì phải vừa khít, quá trình đóng gói sản phẩm dễ dàng ít tốn thời gian, giảm thiểu số màu in nhưng đạt hiệu quả trình bày.  Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ ngành công nghiệp bao bì thực phẩm có những bước tiến bộ vượt bậc và ngày càng đa dạng phong phú, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của đời sống con người. I. Lịch Sử Màng Phức  Cách đây hơn 60 năm, Ruben Rausing đã có một phát minh kỳ diệu và được coi là một cuộc cách mạng đối với ngành giấy cũng như ngành thực phẩm. Lần đầu tiên trên thế giới đã xuất hiện những hộp giấy carton Tetra Pak có thể đựng được sữa, nước uống và thực phẩm. Các sản phẩm của tập đoàn bao bì Tetra Pak hiện có mặt tại hơn 170 nước trên thế giới.  Năm 1951, chiếc hộp Tetra Pak lần đầu tiên ra đời và có kích thước nhỏ để chuyên đựng sữa và váng sữa.  Về mặt kinh tế, bao bì Tetra Pak rẻ hơn rất nhiều so với các bao bì bằng thủy tinh, bằng gỗ hay kim loại.  Từ những năm 80 trở đi, tập đoàn Tetra Pak không chỉ là nhà cung cấp bao bì đơn thuần. Hans Rausing đã đầu tư để tập đoàn còn là nhà cung cấp các dây chuyền đóng gói, đóng hộp, đóng chai, dán nhãn cho ngành sản xuất lương thực, thực phẩm của rất nhiều nước trên thế giới. Do đó, màng ghép nhiều lớp được chế tạo và nhanh chóng chiếm ưu điểm trong ngành bao bì thực phẩm. 2 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng II. Định Nghĩa Màng Ghép Phức Hợp  Màng phức hợp hay còn gọi là màng ghép là một loại vật liệu nhiều lớp mà ưu điểm là nhận được những tính chất tốt của các loại vật liệu thành phần.  Người ta đã sử dụng cùng lúc (ghép) các loại vật liệu khác nhau để có được một loại vật liệu ghép với các tính năng được cải thiện nhằm đáp ứng các yêu cầu bao bì. Khi đó chỉ một tấm vật liệu vẫn có thể cung cấp đầy đủ tất cả các tính chất như: tính cản khí, hơi ẩm, độ cứng, tính chất in tốt, tính năng chế tạo dễ dàng, tính hàn tốt… như yêu cầu đã đặt ra nhằm bảo quản theo tầng lớp ghép với nhau tác dụng cho hàng hóa đạt được thời gian cần thiết cho sản phẩm.  Mỗi loại vật liệu đều có những ưu điểm riêng, do đó bao bì màng ghép kết hợp được các ưu điểm và khắc phục được các nhược điểm của các loại vật liệu.  Các loại bao bì màng ghép thông dụng trên thị trường hiện nay thường có cấu trúc từ 2 đến 5 lớp. Màng ghép có thể có độ dày khoảng 15 mils = 375µm (1mil = 25µm). • Đặc tính chung của màng màng ghép phức hợp  Ngăn cản khí, hơi ẩm khá tốt.  Có khả năng hàn dán nhiệt tốt.  Có tính ngăn cản mùi hương và oxy.  Màng ghép trong suốt, mỹ quan và dễ in ấn.  Gọn nhẹ tạo thuận tiện trong việc chuyên chở, phân phối. 3 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng III. Mục Đích Màng ghép nhiều lớp được sản xuất ra với mục đích chính là tạo ra những loại bao bì khắc phục được nhược điểm của các loại bao bì màng đơn như: chống thấm, chống ánh sáng, gọn nhẹ, chịu được sự va chạm, chịu được nhiệt độ cao, chống tĩnh điện và in ấn dễ dàng… Không chỉ tiết kiệm chi phí với người tiêu dùng, Tetra Pak còn thuận tiện hơn nhiều vì không phải lưu giữ vỏ chai hay can nhôm để đi đổi hay trả lại. IV. Nguyên Liệu 1. PE: polyethylen: Trong suốt, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo. Chống thấm nước và hơi nước tốt. Chống thấm khí O 2 , CO 2 , N 2 và dầu mỡ, Chịu được nhiệt độ cao (dưới 230 o C) trong thời gian ngắn. Được trùng hợp để kết dính các loại vật liệu lại với nhau. Tổng lượng chất kết dính của các lớp rất nhỏ khoảng 15-20% khối lượng màng chính, chiều dài khoảng 3µm. Chất kết dính thường ghép nhôm để ngăn cản ánh sáng thấy được hoặc tia tử ngoại. Lớp PE được ghép trong cùng để tạo khả năng hàn dán nhiệt tốt, dễ dàng, có khả năng chịu nhiệt, chịu lạnh và chống thắm nước,… 2. LDPE: Low Density Polyethylen: Được ghép ngoài cùng nhằm chống thấm nước, chống ướt bao bì, LDPE có tính hàn dán nhiệt dễ dàng, cho nên được dùng làm lớp trong các bao bì ghép để dễ hàn kín, nhiệt độ hàn dán 110 o C. 3. MDPE: Midium Density Polyethylen: MDPE có tính năng trung gian giữa LDPE và HDPE và rất ít được sản xuất cũng như sử dụng trên thị trường. 4. HDPE: High Density Polyethylen: HDPE có thể được trùng hợp từ ethylen CH 2 =CH 2 ở áp suất khí quyển với nhiệt độ 70 o C; hoặc ở áp suất 2750-3450kN/m 2 ở nhiệt độ 100- 175 o C. Khả năng bền nhiệt cao, nhiệt độ hóa mềm dẻo là t nc = 121 o C , nên có thể làm bao bì thực phẩm áp dụng chế độ thanh trùng pasteur; hoặc làm bao bì thực phẩm đông lạnh như thủy sản vì: t min = -46 o C, t hàn =140-180 o C Chống thấm nước, bảo vệ lớp in bên trong bằng giấy và tránh bị trầy xước. 4 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng 5. PET: Polyethylen Terephthalate: Là loại nhựa nhiệt dẻo, thuộc loại nhựa polyester và được dùng trong tổng hợp tơ sợi. Bền cơ học cao, có khả năng chịu đựng lực xé và lực va chạm, chịu đựng sự mài mòn cao, có độ cứng vững cao. Các đặc tính của PET được quyết định bởi quá trình xử lý nhiệt, nó có thể tồn tại ở 2 dạng: vô định hình ( trong suốt) và dạng kết tinh ( màu trắng đục). 6. PP: polypropylene: Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng, không mềm dẻo như PE, không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Trong suốt, độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao, nét in rõ. 7. OPP: Oriented polypropylen: Được ghép ngoài cùng các bao bì dạng túi để có thể xé, mở dễ dàng, in ấn tốt, tạo độ bóng cho bề mặt bao bì. 8. CPP: Cast Polypropylen: 9. Màng nhôm (AL): ngăn chặn ẩm, ánh sáng, khí và hơi. 10. Giấy kraft: có thể gấp nếp tạo hình dáng hạt, lớp này có độ cứng và dai chịu đựng được những va chạm cơ học. 11. Màng copolymer của PE: là lớp keo kết dính giữa giấy kraft và màng nhôm. V. Phân Loại và ứng dụng: 1. Phân loại:  2 lớp: BOPP/PE; PET/PE; NY/PE; BOPP/CPP  3 lớp: BOPP(PET)/PET (M)/PE; BOPP(PET)/Al/PE;  4 lớp: BOPP(PET)/PE/Al/PE; Giấy/PE/Al/PE; BOPP/PE/MPET/CPP  5 lớp: PET/PE/Al/PE/LLDPE Thí dụ 1: Màng ghép đơn giản 2 lớp: BOPP/PE hay BOPP/CPP  BOPP- Màng in: lớp bảo vệ ngoài cùng  PE hay CPP- Lớp trong có tính năng hàn nhiệt Thí dụ 2: Màng ghép phức tạp 4 lớp: BOPP/PE/MPET/CPP  BOPP- Màng in: lớp bảo vệ ngoài cùng 5 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng  PE- Lớp nhựa liên kết, đồng thời tạo sự mềm dẻo cho bao bì.  MPET- Màng ghép với ưu thế về khả năng ngăn cản  CPP- Lớp trong cùng có tính năng hàn nhiệt  Tính chất của một số loại mang để tạo nên màng phức hợp (2,3,4,5 lớp) - BOPP- Màng in: lớp bảo vệ ngoài cùng - CPP- Lớp trong có tính năng hàn nhiệt - PE- Lớp nhựa liên kết, đồng thời tạo sự mềm dẻo cho bao bì. - MPET- Màng ghép với ưu thế về khả năng ngăn cản 2. Ứng dụng: 2.1. Bao bì nhiều lớp nhựa được ghép lại với nhau: Gồm các màng nhựa được ghép lại với nhau thường được ghép từ (BOPP/PE; PET/PE; BOPP/CPP) Chứa các loại sản phẩm dạng lỏng: sữa, nước trái cây… 6 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng 2.2. Bao bì màng nhựa và kim loại: Gồm các màng nhựa và màng kim loại (thường là mhôm) ghép với nhau: PET/AL/PE, OPP/PE/AL/PE, PET/AL/PP… Dùng cho bảo quản thực phẩm chiên, sấy để lâu trong túi hay hộp kín. 2.3 Bao bì nhựa và giấy: Giấy /PE/Nhôm/ LDPE dùng cho thực phẩm khô cần màng ngăn hơi nước, khí và ánh sáng. Lớp ngoài cùng là PE chống ẩm. Lớp mực in (cellopane): dễ in. Lớp giấy: tăng độ cứng cho bao bì. 4. Bao bì ghép nhựa và các vật liệu khác hay các vật liệu khác được ghép lại với nhau: 7 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng VI. Quy Trình Sản Xuất Giới thiệu chung các phương pháp ghép màng phức hợp Màng phức hợp được tạo thành bằng cách: Ghép hai hay nhiều lớp màng bằng chất kết dính tráng lên một lớp màng vật liệu một lớp vật liệu khác ở dạng lỏng (nóng chảy) sau khi lớp vật liệu này nguội đi sẽ đông cứng lại. Có 5 phương pháp tráng ghép màng cơ bản thường được ứng dụng trong sản xuất bao bì mềm, trong đó mỗiphương pháp bao gồm các dạng riêng của chúng: • Phương pháp đùn • Phương pháp thổi • Phương pháp ép nhiệt • Phương pháp Ghép ướt • Phương pháp Ghép khô 1. Phương pháp đùn 1.1 Phương pháp đùn trực tiếp:  Nguyên tắc: được thực hiện rất đơn giản. Từ các vật liệu ban đầu là polyme người ta cho vào những đường dẫn khác nhau trên thiết bị đùn cán sau đó được dẫn vào một đường ống chung và đùn cán trực tiếp ra các màng ghép.  Ưu điểm: ở phương pháp này sẽ giảm được khá nhiều thời gian so với phương pháp ép dán nhiệt và hạn chế hiện tượng tách lớp giữa các lớp màng ghép.  Nhược điểm: do đùn cán một bước dẫn đến sự đồng đều bề mặt không cao. Phải dựa vào nhiệt độ nóng chảy của từng loại nhựa trước khi đùn ép cũng như các vật liệu đùn cán phải có cấu trúc tương tự nhau. 1. Phương pháp đùn không trực tiếp:  Nguyên tắc: cũng được thực hiện trên cùng một thiết bị nhưng phương pháp tiến hành khác nhau. Trên cùng một đường dẫn các vật liệu không được đùn ra cùng lúc mà các lớp được đùn ra theo trình tự nhất định. Khi lớp màng thứ nhất được đùn ra, lớp nhựa đầu tiên khô lại hay đã đóng rắn thì lớp nhựa thứ hai được trãi lên lớp nhựa thứ nhất và trình tự cứ như vậy thì màng ghép sẽ được tạo ra.  Ưu điểm: các vật liệu cho vào thiết bị đùn cán có thể khác nhau và đảm bảo được độ đồng đều bề mặt sau khi đùn cán. Nhược điểm: phương pháp này mất khá nhiều thời gian so với phương pháp đùn cán trực tiếp. 8 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng  So sánh giữa đùn trực tiếp và đùn không trực tiếp: Đùn trực tiếp Đùn gián tiếp Nguyên tắc: Các vật liệu sau khi đùn (khác nhau) được đua vào cùng một đường dẫn và đùn các trực tiếp thành mang ghép. Các vật liệu sau khi đùn (thực hiện trên cùng một thiết bị khác phương pháp) được đua vào cùng một thiết bị các lớp được đùn theo một trình tự nhất định. 9 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng Ưu điểm: Giảm được nhiều thời gian. Hạn chế hiện tượng tách lớp giữa các lớp màng ghép. Bỏa đảm được độ đồng đều bề mặt của lớp màng Nhược điểm: Độ đồng đều không cao. Mất nhiều thời gian. 2. Phương pháp thổi: Nhựa nóng chảy được đẩy qua một khe tạo hình vành khuyên, thường bố trí thẳng đứng, để tạo thành một ống thành mỏng. không khí được đưa vào thông qua một lỗ hổng ở giữa khuôn thổi vào bên trong để thổi phồng ống. Phía trên khuôn người ta bố trí một vòng không khí tốc độ cao để làm nguội màng phim nóng. Ống màng sau đó tiếp tục đi lên, tiếp tục được làm lạnh đến khi nó đi qua con lăn để làm dẹp lại tạo thành màng đôi. Màng đôi này sau đó được đưa ra khỏi tháp đùn thông qua một hệ thống các con lăn. Thông thường, khoảng tỉ lệ giữa khuôn và ống màng thổi từ 1,5- 4 lần so với đường kính khuôn. Mức độ kéo căng của màng khi chuyển từ trạng thái nóng chảy sang nguội cả theo chiều bán kính lẫn chiều dọc ống có thể dễ dàng điều khiển bằng cách thay đổi thể tích không khí ở bên trong ống và thay đổi tốc độ kéo. Điều này giúp cho màng thổi ổn định hơn về tính chất so với màng đúc hay đùn truyền thống chỉ có kéo căng dọc theo chiều đùn. 10 [...]... thường lớp màng PE được ghép bên trong do nhiệt độ nóng chảy thấp và có tính trơ đối với sản phẩm - Nhược điểm: khi ghép màng theo phương pháp này thì tốn khá nhiều thời gian và các màng ghép dễ dàng bị tách lớp 4 Phương Pháp Ghép Ướt: Ở phương pháp ghép ướt là phương pháp ghép bằng keo, tại thời điểm ghép hai lớp vật liệu với nhau chất kết dính (keo) ở trạng thái lỏng Đây là phương pháp ghép được sử...GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng 3 Phương pháp ép nhiệt: Quy trình sản xuất: Màng tạo bằng phương pháp đùn cán Màng tạo bằng phương pháp đùn thổi Sản phẩm 11 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng Cán Làm nguội Cuộn màng Ép Gia nhiệt - Ưu điểm: là có thể ghép các loại màng đơn lại với nhau tuỳ theo yêu cầu của... kết dính giữa hai lớp vật liệu Quy trình sản xuất: 12 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng 5 Phương pháp ghép khô: - Ghép khô không dung môi: keo không dung môi - Ghép khô có dung môi: keo hệ dung môi hữu cơ Là phương pháp ghép bằng keo, như tên công nghệ đã chỉ ra, kỹ thuật ghép màng không dung môi không sử dụng tới các loại keo có gốc dung môi mà sử dụng loại... Phương pháp ghép khô - Phương pháp ghép bằng - Là phương pháp ghép keo, tại thời điểm ghép hai lớp vật liệu với nhau chất kết dính (keo) ở trạng thái lỏng - Khả năng kết dính cao - Cơ chế hoạt động đơn giản bằng keo, tại thời điểm ghép hai lớp vật liệu dính lại với nhau chất kết dính keo (100%) Tiết kiệm được nhiều thời gian Chi phí thấp Tốc độ sản xuất cao Không gây ô nhiễm môi trường 14 - GIỚI THIỆU CÔNG... để ghép với giấy Sức căng bề mặt của màng phải được chú ý đặc biệt, để xử lý độ bám dính, vì độ bám dính ban đầu của keo rất yếu khi chưa khô Lớp keo được tráng vào khoảng từ: 0.81.5g/m2 13 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng Quy trình sản xuất:  So sánh giữa phương pháp ghép khô và phương pháp ghép ướt: Phương pháp ghép ướt Nguyên tắc: Ưu điểm: Phương pháp ghép. .. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng Nhược điểm: - Mất nhiều thời gian Tiêu hao năng lượng Ô nhiễm môi trường Chi phí cao - Khả năng kết dinh không cao Một số sản phẩm ứng dụng phương pháp bao bì Tetrapak: VII Tài Liệu Tham Khảo 1 Bộ môn Polyme, ĐHBK TP.HCM, Giáo trình kỹ thuật sản xuất chất dẻo 2 Phạm Phố, Lương Thị Thu Giang, Phạm Huy Bình, Nghiêm Hùng, Vật liệu... rộng rãi đặc biệt ứng dụng nhiều nhất khi ghép màng nhôm với giấy Keo sử dụng trong phương pháp ghép này là dạng keo polimer nhân tạo gốc nước.Trong quá trình ghép keo ở trạng thái lỏng chúng sẽ thẩm thấu qua một lớp vật liệu và bay hơi sau đó keo được tráng lên lớp vật liệu 1 ít có tính thấm nước hơn, sau đó ngay lập tức được ghép với lớp vật liệu thứ 2 Sau khi ghép nước chứa trong keo sẽ bay hơi tại... Hùng, Vật liệu và vật liệu mới, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2002 3 Đống Thị Anh Đào, Kỹ thuật bao bì thực phẩm, Nhà xuất bản đại học Quốc Gia TP.HCM, 2008 4 Từ Internet www.google.com.vn www.ebook.edu.vn www.docjax.cloudapp.net www.monre.gov.vn http://images.google.com.vn 15 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng 16 . nhiệt - PE- Lớp nhựa liên kết, đồng thời tạo sự mềm dẻo cho bao bì. - MPET- Màng ghép với ưu thế về khả năng ngăn cản 2. Ứng dụng: 2.1. Bao bì nhiều lớp nhựa được ghép lại với nhau: Gồm các màng. BOPP- Màng in: lớp bảo vệ ngoài cùng 5 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀNG GHÉP PHỨC HỢP GVHD: Thầy Hoàng Xuân Tùng  PE- Lớp nhựa liên kết, đồng thời tạo sự mềm dẻo cho bao bì.  MPET- Màng ghép. THIỆU CÁC LOẠI MÀNG GHÉP PHỨC HỢP Giới thiệu chung về bao bì  Bao bì là loại vật dụng để bao, gói, giữ, chứa đựng một loại sản phẩm, trợ giúp trong việc vận chuyển và lưu trữ. Bao bì đã được sử