Bài tiểu luận bao bì ghép nhiều lớp

Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp1.1 Định nghĩa và mục đích : Bao bì màng nhiều lớp là loại bao bì được cấu tạo từ nhiều lớp vật liệu khác nhau như : giấy, nhôm, nhựa, …Mỗi lớp vật liệu c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

   

BÀI TIỂU LUẬN

MÔN : Công Nghệ Bao Bì Và Đóng Gói Thực Phẩm

Đề tài: Bao bì ghép nhiều lớp

GV HƯỚNG DẪN: Đỗ Vĩnh Long

Sinh viên thực hiện : Nhóm 11

Tháng 5 năm 2015

Hà Trần Trung Hiếu 3005130004 Phạm Thị Diệu Linh 3005130026 Bùi Thị Kim Giang 3005130086 Trần Thanh Thủy 3005130006

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

   

BÀI TIỂU LUẬN

Đề tài: Bao bì ghép nhiều lớp

Điểm :

Giảng viên : Đỗ Vĩnh Long

Sinh viên thực hiện : Nhóm 11 - Lớp: 13CDTP

Tháng 5 năm 2015

Hà Trần Trung Hiếu 3005130004 Phạm Thị Diệu Linh 3005130026 Bùi Thị Kim Giang 3005130086 Trần Thanh Thủy 3005130006

Bảng Phân công công việc

Nội dung công việc Người thực hiện Kí tên

I Giới thiệu bao bì màng nhiều

II Phương pháp chế tạo bao bì

III Các phương pháp ghép màng

Trần Thanh Thủy

IV Ưu nhượt điểm bao bì nhiều

lớp

V Phương pháp đóng gói bao bì

MỤC LỤC

Lời mở đầu 6

I Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp 7

1.1 Định nghĩa và mục đích 4

1.2 Cấu trúc và phân loại 7

1.2.1 Cấu trúc 7

1.2.2 Phân loại 8

II Phương pháp chế tạo màng nhiều lớp 9

2.1 Trực tiếp 9

2.1.1 Phương pháp đùn cán trực tiếp 9

2.1.2 Phương pháp đùn thổi 10

2.2 Phương pháp gián tiếp 10

III Các phương pháp ghép màng 11

3.1 Phương pháp ghép ướt 11

3.2 Phương pháp ghép khô không dung môi 12

3.3 Ghép đùn 13

IV Ưu nhược điểm bao bì màng nhiều lớp 14

4.1 Ưu điểm 14

4.2 Nhược điểm 14

V Phương pháp đóng gói bao bì Tetrapak 14

5.1 Lịch sử của bao bì Tetrapak 14

5.2 Giới thiệu về bao bì Tetrapak 15

5.3 Cấu trúc bao bì Tetrapak 15

5.3.1 Nguyên liệu 15

5.3.2 Cấu trúc của giấy Tetrapak 15

5.3.3 Cách đóng gói bao bì Tetrapak 16

5.3.4 Ưu nhược điểm bao bì Tetrapak 16

5.3.5 Một số sản phẩm bao bì Tetrapak 17

5.3.5 Sử lí sau khi dùng 17

Danh mục những từ viết tắt 18

LỜI KẾT 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

LỜI MỞ ĐẦU

Bao bì nói chung và bao bì thực phẩm nói riêng đã được con người biết đến

và sử dụng từ lâu đời Tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển mà các hình thức và mẫu mã bao bì cũng khác nhau Ban đầu, con người tận dụng những vật liệu từ thiên nhiên như lá cây,vỏ cây để làm dụng cụ chứa đựng thực phẩm Do vậy, mà bao bì trong thời kỳ này còn mang tính sơ khai và chưa thể hiện hết đầy đủ các chức năng của nó Sau đó, nhờ sự phát triển của các ngành như: công nghiệp gốm, sứ; thủy tinh; công nghiệp luyện kim; công nghiệp giấy; công nghiệp chất dẻo mà ngành công nghiệp bao bì thực phẩm cũng có những bước phát triển vượt bậc Chức năng của bao bì thực phẩm cũng nhờ đó mà mở rộng và hoàn thiện hơn Tuy nhiên, đứng trước nhu cầu gia tăng thời gian lưu trữ thực phẩm đòi hỏi các nhà sản xuất phải chế tạo ra một loại bao bì mới Bao bì màng nhiều lớp ra đời đã phần nào giải quyết được yêu cầu đó Không những vậy nó còn tạo ra bước đột phá quan trọng cho ngành công nghiệp thực phẩm nhờ vào những tính chất đặc biệt vượt trội so với các loại bao bì khác

Vậy bao bì màng nhiều lớp là gì, cách tạo ra chúng ra sao, chúng có những tính chất gì đặc biệt ? Tất cả những điều này sẽ được giải đáp phần nào trong bài báo cáo sau đây Dù đã hết sức cố gắng, nhưng do lượng kiến thức còn hạn chế, thời gian lại có hạn nên không thể tránh khỏi sai sót Mong giảng viên và các bạn đóng góp ý kiến để bài báo cáo được hoàn thành tốt hơn

Nhóm sinh viên

I Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp

1.1 Định nghĩa và mục đích :

Bao bì màng nhiều lớp là loại bao bì được cấu tạo từ nhiều lớp vật liệu khác

nhau như : giấy, nhôm, nhựa, …Mỗi lớp vật liệu có một đặc tính và chức năng khác nhau Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của bao bì và sản phẩm được chứa đựng mà có thể ghép từng lớp lại với nhau để giảm thiểu nhược điểm và làm tăng

ưu điểm của những lớp vật liệu đơn

Các nhà sản xuất 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

Tính chất cuối cùng của một loại vật liệu nhiều lớp phụ thuộc nhiều vào những tính chất của các lớp thành phần riêng lẻ

Màng ghép thường được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu cho bao bì thực phẩm, dược phẩm… Sự hình thành màng ghép là việc kết hợp có chọn lựa giữa màng nguyên liệu ban đầu, mực in, keo dán, nguyên liệu phủ sử dụng các phương pháp gia công có nhiều công đoạn, đa dạng

Về lợi ích kinh tế và tính phổ biến trong thực tế bao bì màng nhiều lớp đạt được các yêu cầu kỹ thuật, tính kinh tế, tiện dụng thích hợp cho từng loại bao bì, giữ gìn chất lượng sản phẩm bên trong bao bì, giá thành rẻ,…

1.2 Cấu trúc và phân loại :

1.2.1 Cấu trúc:

Các polymer khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào vai trò của chúng như

là lớp cấu trúc, lớp liên kết, lớp cản, lớp hàn

+ Lớp cấu trúc: đảm bảo các tính chất cơ học cần thiết, tính chất in dễ dàng

và thường có cả tính chống ẩm Thông thường đó là những loại nhựa rẻ tiền Vật liệu được dùng thường là LDPE, HDPE, EVA, LLDPE, PP (đối với những cấu trúc mềm dẻo) và HDPS hay PD (đối với cấu trúc cứng)

+ Các lớp liên kết: là những lớp keo nhiệt dẻo (ở dạng đùn) được sử dụng

để kết hợp các loại vật liệu có bản chất khác nhau

+ Các lớp cản: được sử dụng để có được những yêu cầu đặc biệt về khả năng cản khí và giữ mùi Vật liệu được sử dụng thường là PET (trong việc ghép màng), nylon, EVOH và PVDC

+ Các lớp vật liệu hàn: thường dùng là LDPE và hỗn hợp LLDPE, EVA, inomer,…

1.2.2 Phân loại:

Phân loại theo vật liệu:

*Bao bì ghép nhiều lớp nhựa với nhau:

Gồm các màng nhựa được ghép lại với nhau

Ví dụ:Các bao bì mì ăn liền, túi ngoài bánh, kẹo, trà, cafe, thường được ghép từ BOPP/PE; PET/PE,

Các loại túi bánh snack thường được ghép từ PET/PE, OPP/PE, PET/NPET, PET/CPP, OPP/CPP,

*Bao bì nhựa và các vật liệu khác:

-Bao bì ghép nhựa và kim loại:

Gồm các màng nhựa và màng kim loại (thường là nhôm) ghép với nhau

Ví dụ: PET/PE/Al/PE, BOPP(PET)/Al/PE, thường gặp ở túi trà, cafe hòa tan, cafe bột, thức ăn nhanh

-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

*Bao bì giấy và nhôm :

Ví dụ : thường gặp ở kẹo Sing Gum, kẹo Socola,…

Vì nhôm được dát mỏng nên dễ rách, do đó ghép giấy để tăng độ bền của nhôm

II Phương pháp chế tạo màng nhiều lớp

Có 2 phương pháp chính: trực tiếp và gián tiếp

2.1 Trực tiếp:

2.1.1 Phương pháp đùn cán trực tiếp :

- Nguyên tắc: được thực hiện rất đơn giản Từ các vật liệu ban đầu là polymer 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: tiết kiệm thời gian và hạn chế hiện tượng tách lớp giữa các lớp màng ghép

- Nhược điểm: do trực tiếp đùn cán từ nhiều loại vật liệu nên sự đồng đều

bề mặt không cao Phải dựa vào 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

2.1.2 Phương pháp đùn 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

2.2 Phương pháp gián tiếp:

Đối với phương pháp này trước tiên người ta phải sản xuất ra các loại màng đơn khác nhau sau đó ghép chúng lại với nhau theo phương pháp ép nhiệt có hoặc không có lớp kết dính Trong phương pháp ghép này đòi hòi các màng ghép phải

có sự tương thích về cấu trúc và bề mặt của từng lớp màng

 Phương pháp đùn cán gián 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

 Yêu cầu của quá trình:

- Trong quá trình đùn cán nguyên liệu plastic phải không được lẫn nước do nước sẽ làm cho cấu trúc hạt trở nên không đồng đều và làm giảm liên kết giữa các hạt plastic khi đùn cán

- Đồng thời phải chú ý đến nhiệt trong quá trình đùn cán nếu quá cao có thể gây hư hỏng cấu trúc của plastic

- Lớp màng phải có khả năng hàn dán nhiệt tốt và có tính trơ đối với sản phẩm tính chống thấm tốt

III Các phương pháp ghép màng

3.1 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 dụng khá 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 polymer 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

A Cuộn xả 1 E Bộ phận ghép dán

B Bộ phận tráng keo F Các lô ép và căng màng

C Bộ phận sấy G Cuộn thu

D Cuộn xả 2

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 Bộ phận ghép gồm cặp lô trong đó có một lô được mạ Crom và một lô cao su Sau khi ghép nước chứa trong keo sẽ bay hơn tại đơn vị sấy, keo khô tạo kết dính giữa hai lớp vật liệu

3.2 Ghép khô không dung môi:

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 keo 100% rắn Nhờ đó ta có thể giảm một cách đáng kể việc tiêu thụ năng lượng tiêu tốn cho các công đoạn sấy khô dung môi trong keo hoặc cho việc thổi và thông gió

Keo được sử dụng là loại keo 1 hoặc 2 thành phần, loại keo một thành phần được dùng chủ yếu để ghép với giấy

Để ghép bằng keo không dung môi, đòi hỏi phải có bộ phận tráng keo đặc biệt, bằng cách dùng trục tráng keo phẳng thay vì trục khắc, gồm các trục được gia nhiệt và các trục cao su

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: 0.8-1.5g/m2

Các ưu điểm của công nghệ ghép màng không dung môi như sau:

• Giảm được tiếng ồn do bởi không có hệ thống thông gió

• Không còn sót dung môi trong lớp màng đã ghép, do đó rất thích hợp cho việc dùng làm bao bì thực phẩm, dược phẩm

• Không gây ô nhiễm không khí

• Chi phí đầu tư thấp

• Không cần sấy qua nhiệt

• Không cần bảo vệ sự nổ gây ra dung môi

• Yêu cầu về mặt bằng ít

• Chi phí sản xuất thấp

• Tốc độ sản xuất cao

Công nghệ ghép màng không dung môi là công nghệ ghép màng tiên tiến nhất hiện nay trong lĩnh vực ghép màng, các nhà sản xuất và biến đổi bao bì trên thế giới đang chuyển sang phương pháp ghép màng không dung môi này

3.3 Ghép đùn:

Phương pháp: sử dụng nhiệt độ để làm tan chảy bề mặt tiếp xúc giữa các lớp vật liệu Sau đó dùng áp lực để ghép các lớp vật liệu với nhau

IV Ưu nhược điểm bao bì màng nhiều lớp

4.1 Ưu điểm :

+ Phát huy các ưu điểm và khắc phục được về cơ bản các nhược điểm của các loại bao bì bằng vật liệu truyền thống

+ Khối lượng bao bì nhỏ

+ Chống ẩm, chống thấm khí tốt

+ Có thể sản xuất hàng loạt trên dây chuyền công nghệ bao bì hiện đại với năng suất lớn, mức độ tiêu chuẩn hóa cao

4.2 Nhược điểm :

+ Không có khả năng chịu nhiệt độ cao nên không thể làm bao bì cho các sản phẩm thực phẩm cần thanh trùng ở nhiệt đọ cao

+ Bao bì màng nhiều lớp phần lớn chỉ áp dụng trên dây chuyền đóng gói vô khuẩn

V Phương pháp đóng gói bao bì Tetrapak

5.1 Lịch sử của bao bì Tetrapak :

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 Tetrapak có thể đựng được sữa, nước uống và thực phẩm

Các sản phẩm của tập đoàn bao bì Tetrapak hiện có mặt tại hơn 170 nước trên thế giới Gần 20.000 công nhân đang làm việc tại các xưởng sản xuất của Tetrapak đem lại doanh thu hàng năm lên tới 8 tỷ euro từ bao bì carton

Tại Mỹ, Ruben Rausing nhận thấy rằng ở đó người ta sử dụng hộp carton rất nhiều Trong các trung tâm thương mại, siêu thị, đa số hàng hóa tiêu dùng, kể

cả gạo mỳ, khoai tây và rau đều được đựng trong những hộp carton Ngay cả nhiều

đồ uống như sữa, nước ngọt, tuy được đóng chai thủy tinh hay chai nhôm nhưng cũng để trong hộp giấy cho dễ xếp và dễ vận chuyển Điều này khác hẳn với thói quen và truyền thống ở châu Âu là dùng các thùng gỗ hay hộp gỗ, hộp sắt là chính

Dù lúc đó chưa kịp nghĩ kỹ là dùng bao bì carton có lợi gì nhưng Ruben Rausing

đã rất nhạy bén nhận ra một xu thế mới: chắc chắn châu Âu cũng sẽ phổ biến hình thức bao bì này

5.2 Giới thiệu về bao bì Tetrapak

Bao bì Tetrapak được đóng thực phẩm vào theo phương pháp Tetrapak là loại bao bì màng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vô trùng, đảm bảo chất lượng tuơi

ban đầu nguyên cho sản phẩm giàu dinh dưỡng và vitamin từ nguồn nguyên liệu Bao bì nhẹ, có tính bảo vệ môi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thường với thời gian dài

Bản chất của phương pháp này là tiệt trùng riêng lẻ thức uống dạng lỏng và bao bì, sau đó rót định lượng dịch vào bao bì và hàn kín trong môi trường vô

trùng.

5.3 Cấu trúc bao bì Tetrapak :

5.3.1 Nguyên liệu :

Gồm có:

 Những lớp giấy bìa và nhựa (75%)

 Polyethylene (20%)

 Lớp lá nhôm siêu mỏng (5%)

Các loại vật liệu này được ép một cách khéo léo để tạo thành một cấu trúc bền vững

5.3.2 Cấu trúc của giấy Tetrapak:

Lớp 1 (màng HDPE): chống thấm nước, bảo vệ lớp in bên trong bằng giấy

và tránh bị trầy xước

Lớp 2 (giấy in ấn): trang trí và in nhãn

Lớp 3 (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

Lớp 4 (màng copolymer của PE): lớp keo kết dính giữa giấy kraft và màng nhôm

Lớp 5 (màng nhôm): ngăn chặn ẩm, ánh sáng, khí và hơi

Lớp 6 (ionomer hoặc copolymer của PE): lớp keo kết dính giữa màng nhôm

và màng HDPE trong cùng

Lớp 7 (LDPE): cho phép bao bì dễ hàn và tạo lớp trơ tiếp xúc với sản phẩm bên trong