Bao bì thủy tinh silicat + Ưu điểm - nguồn nguyên liệu tự nhiên, phong phú cát trắng ở bờ biển - tái sinh dễ dàng, ko gây ô nhiễm môi trường, tái use nhiều lần nhưng phải có chế độ rửa c
Trang 1CHƯƠNG 6: BAO BÌ THỦY TINH
1 Đặc tính chung của thủy tinh
- Thủy tinh có tính chuyển đổi trạng thái thuận nghịch theo sự tăng giảm to, tính chất ban đầu thường vẫn được giữ nguyên trong suốt quá trình biến đổi trạng thái thuận nghịch Khi được gia to thì thủy tinh mềm dần và trở nên linh động, độ nhớt càng giảm khi to càng tăng và khi giảm to thì ngược lại
- Thủy tinh có tính đẳng hướng, cấu trúc thủy tinh đồng nhất và ứng suất xuất hiện theo mọi hướng là tương đương nhau
2 Bao bì thủy tinh silicat
+ Ưu điểm
- nguồn nguyên liệu tự nhiên, phong phú (cát trắng ở bờ biển)
- tái sinh dễ dàng, ko gây ô nhiễm môi trường, tái use nhiều lần nhưng phải có chế
độ rửa chai đạt ATVS
- trong suốt
- ít bị ăn mòn hóa học bởi môi trường kiềm và acid, ko bị ăn mòn bởi pH của TP
mà thường bị ăn mòn bởi môi trường kiềm dùng để rửa chai lọ
+ Khuyết điểm
- dẫn nhiệt rất kém khó thanh trùng, tiệt trùng trong bao bì
- có thể bị vỡ do va chạm cơ học
- nặng gây hạn chế trong vận chuyển sp, lưu thông
- ko thể in, ghi nhãn trực tiếp lên bao bì mà chỉ có thể sơn, vẽ, tạo dấu hiệu nổi hoặc dán nhãn giấy lên chai
+ Nguyên liệu SX
- use các HC vô cơ từ quặng thiên nhiên: các oxyde KL lưỡng tính, oxyde kiềm,
và oxyde kiềm thổ (cát, đá vôi, soda, sulfat, borat,…)
- use thêm các phụ gia giúp khử bọt, khử màu, nhuộm màu, làm đục thủy tinh…
3 Yêu cầu độ bền của bao bì thủy tinh
- Độ bền cơ: chịu affect của thành phần nguyên liệu, công nghệ chế tạo, cấu tạo hình dạng bao bì
* cấu tạo hình dạng bao bì
+ miệng rộng, cổ chai ngắn, miệng chai nối với thân chai: có thể chịu tác động lớn của lực cơ học khi chiết rót Use đựng ~ tp dạng paste, dạng hỗn hợp rắn lỏng (cái & nước)
+ loại chai được chiết rót chất lỏng như nước ngọt có gas or không có gas, cồn, bia, rượu thì thường chịu lực tác động của:
lực theo phương thẳng đứng (t/d lên đáy chai khi chiết rót) lực theo phương ngang (do áp lực CO2)
áp lực lên cổ chai khi đóng nắp lực kéo, nén dạng vòng (xuất hiện inisde và outside thân trụ)
yêu cầu thiết kế chai phải: _ độ dày thành chai và đáy chai đồng đều nhau
_ thân trụ thẳng đáy tròn, đáy là một mặt cầu lồi _ cổ chai phiá inside có dạng mặt cầu lồi tròn xoay,
và độ cong của cổ chai ko được thay đổi đột ngột
Trang 2- Độ bền nhiệt
* khi chai được rót dịch nóng: do sự chênh lệch to giữa thành trong (chịu ứng lực nén) và thành ngoài của chai (chịu ứng lực kéo) nên chai dễ vỡ nếu ΔT > 70oC
* khi chai được rót dịch lạnh: thành trong chai có chịu ứng lực nhưng ko đáng kể, thành ngoài chịu ứng lực nén
- Tính chất quang học của thủy tinh
* thể hiện ở khả năng hấp thụ ánh sáng và phản xạ ánh sáng
* điều chỉnh sự truyền ánh sáng qua thủy tinh = cách thêm vào các HC tạo màu như: oxyde kim loại, HC của S, HC của Se, …
* bao bì thủy tinh cản quang chỉ cho xuyên qua khoảng 10% các ánh sáng có bước sóng khoảng 290-450nm qua thành dày trung bình thủy tinh amber và thủy tinh xanh lá cây là thủy tinh cản quang rất tốt dùng làm chai lọ đựng thuốc, hóa chất đắt tiền, đựng rượu vang, bia
* thủy tinh có khuynh hướng hóa sẫm đen dưới năng lượng của bức xạ mạnh như trong trường hợp chiếu xạ thực phẩm
* bảo vệ thủy tinh mang màu: màu của thủy tinh có thể bị giảm theo time use thêm 1 lượng CeO2 khoảng 1.5% để cải thiện tính giảm màu của thủy tinh nhưng làm tăng giá thành
- Độ bền hóa học: tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu đầu và điều kiện mt t/x thủy tinh
* môi trường H2O và acid: có tính ăn mòn thủy tinh do H+ tác dụng với các kim loại kiềm, kiềm thổ tạo khí H2, và các ion KL, KL kiềm Các ion này khuếch tán vào môi trường tạo lỗ hổng trên bề mặt thủy tinh làm cho thủy tinh có bề mặt nhám, mất vẻ sáng bóng, bị lõm thành các lỗ li ti
* môi trường kiềm: ăn mòn thủy tinh nhanh hơn môi truòng acid vì oxyde Si là lưỡng tính, mạng lưới SiO4 bị ăn mòn dần tạo nên những vết, khuyết rõ ràng hơn so với case acid
* thủy tinh có các thành phần như TiO2, CrO2, Al2O3 thì bền trong môi trường acid, kiềm
4 Nắp, nút đóng kín bao bì thủy tinh
- miệng loại A
* nắp có cấu tạo ren tương ứng với ren trên miệng chai
* nắp làm = Al có phủ lớp sơn outside, mặt trong được phủ vecni có đệm plastic
để đảm bảo độ kín cho chai Sau khi đậy nút đệm (thường làm = HDPE), vặn nắp Al theo đường ren thì miệng nắp đệm sẽ áp sát vào lớp đệm, tạo độ khít hoàn tòan
* dùng chứa chất lỏng ko có áp lực khí (như CO2) or chỉ có áp lực riêng phần của ethanol trong rượu mùi với độ cồn =< 40%V
- miệng loại B
* miệng chai khá dày, dùng để chứa các loại rượu vang, champagn, có áp lực CO2
cao, time tồn trữ và use rất dài
* use nút bần làm nắp chai Nút có cấu tạo trụ tròn or trụ tròn có mũ nấm, thân trụ dài khoảng 4cm Nút = gỗ bấc có tính đàn hồi cao, sẽ đây khít miệng cahi và nhô lên khỏi miệng chai khoảng 1.5 cm
* dây thép được buộc outside miệng chai giúp nút bấc chịu được áp lực CO2 trong chai Ngoài cùng là lớp giấy Al bọc sát miệng chai
- miệng loại C
Trang 3* chai miệng mũ, có cấu tạo thành miệng dày và có gờ, được đây = nắp mũ.
* nắp = thiếc, có lót lớp đệm = gỗ bấc or cao su để có thể áp chặt khít vào miệng chai
* chai được đóng nắp mũ thường chứa nước giải khát có gas, áp lực CO2 không quá cao, sp có giá thành thấp, tiêu thụ nhanh
- Ngoài 3 loại cơ bản trên, còn có loại chai miệng rộng, có ren để vặn nắp (nắp = thiếc có ren) dùng để đựng rau quả (can thanh trùng torng bao bì)