TÌM HIỂU VỀ BAO BÌ THỦY TINH

IV. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BAO BÌ THỦY TINH4.1. Sơ đồ qui trình4.2. Thuyết minh qui trìnhNguyên liệu: Cát cần có hàm lượng SiO2, kích thước tùy theo yêu cầu từng loại thủy tinh, ít lẫn các loại oxyt hoặc kim loại không mong muốn.Rửachà xát:Mục đích: loại bỏ một số hợp chất hòa tan và hợp chất dạng huyền phù.Cát được rửa bằng nước, đồng thời chà sát để tách rời các hạt cát dính nhau. Ngoài ra có thể sử dụng các phương pháp sau:Phương pháp tuyến nổi: hỗn hợp cát và nước được trộn với tác nhân tạo bọt (xà phòng sulfat, acid oleic (C17H35COOH)); do cát ưa nước bị thâm ướt chìm xuống còn các khoáng tạp chất kỵ nước nên không thấm ướt sẽ dính vào các bong bóng và nổi lên trên.Phương pháp tuyến nổi và sát liên hợp: kết hợp 3 quá trình: làm nổi, xát màng và rửa.Phương pháp hóa học: dùng các acid hoặc muối để hòa tan màng hydroxyt sắt hoặc tạp chất khác. Phương pháp này đắt và phức tạp nên thường dùng để sản xuất thủy tinh quang học.Phương pháp sinh học: dùng vi sinh vật thích hợp để hóa giải sắt trong cát.Phân loại theo kích thước hạt: Mục đích: Cát có kích thước đồng đều giúp quá trình nấu thủy tinh dễ dàng thời gian và nhiệt độ nấu.Cát sau khi làm sạch, sấy khô được đưa qua hệ thống rây để phân loại kích thước hạt.Phân ly điện từ: Mục đích: hạn chế hàm lượng oxyt sắt có trong cát làm ảnh hưởng xấu đến chiết quang, tạo màu không mong muốn cho thủy tinh.Dùng phương pháp phân ly điện từ cho cát đi qua thiết bị có khả năng nhiễm từ mạnh (nam châm điện). Cát hạt cát và tạp chất bị nhiễm từ với mức độ khác nhau sẽ phân thành các nhóm khác nhau.Sấy cát:Mục đích: Loại bỏ tạp chất hữu cơ, nâng nhiệt độ khối cát tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nấu thủy tinh.Sấy cát ở nhiệt độ rất cao (7008000C) trong thiết bị sấy thùng quay. Nếu thời tiết thuận lợi và diện tích đủ rộng có thể sấy cát tự nhiên bằng ánh nắng mặt trời.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM MƠN CƠNG NGHÊ BAO BÌ VÀ ĐĨNG GĨI THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: GVHD: ĐẶNG THỊ YẾN Tp HCM, 10/2014 MỤC LỤC GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Mở đầu Bao bì sử dụng phổ biến để chứa đựng tất loại hàng hóa trình bảo quản, vận chuyển, phân phối kiểm tra Bao bì có tác dụng bảo vệ chất lượng hàng hóa từ sản xuất, đến trao đổi thương mại tiêu thụ, mang lại hiệu kinh tế thể tiến xã hội Từ vật liệu chứa đựng thô xơ thời xưa, khoa học kĩ thuật phát triển tạo nên nhiều loại bao bì đáp ứng yêu cầu ngày cao xã hội Cơng nghiệp bao bì liên tục phát triển Các loại vật liệu bao bì ln nghiên cứu, cơng nghệ để sản xuất bao bì ngày áp dụng rộng rãi nhằm đảm bảo cho sản phẩm bao bì đáp ứng tốt nhu cầu sản xuất trao đổi hàng hoá Ngày nay, xuất nhiều loại bao bì tiện dụng so với bao bì thủy tinh, tận bao bì thủy tinh sử dụng rộng rãi việc chứa đựng sản phẩm dạng lỏng loại bao bì có đặc tính tốt khơng phản ứng với sản phẩm chứa đựng, khơng độc, chịu axit,… Bao bì thuỷ tinh ngày sản xuất cơng nghệ mới, tiên tiến, hình thức, kiểu dáng, chủng loại ngày phong phú, đa dạng, vừa có chất lượng cao vừa có tính mỹ thuật Với kiến thức học qua trình tìm hiểu, nghiên cứu nhóm chúng em xin trình bày đề tài “ Tìm hiểu bao bì thủy tinh” để làm rõ đặc tính, qui trình sản xuất việc tái sử dụng bao bì thủy tinh thực phẩm Do kiến thức hạn chế nên báo cáo nhiều thiếu sót kính mong bạn đóng góp ý kiến để báo cáo chúng em hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BAO BÌ THỦY TINH 1.1 Định nghĩa 1.1.1 Bao bì Bao bì vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán.Bao bì bao bọc, phủ kín hồn tồn hay bao bọc phần sản phẩm (Theo định Tổng cục Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng số 23 TĐC/QĐ ngày 20 tháng năm 2006) 1.1.2 Bao bì thủy tinh Bao bì làm từ chất liệu thủy tinh gọi bao bì thủy tinh Thuỷ tinh chất liệu cao cấp: Các đặc tính thuỷ tinh làm cho trở thành chất liệu với chất lượng cao hình ảnh đặc trưng Thuỷ tinh sử dụng nhiều kỷ coi loại bao bì tốt quyến rũ sử dụng để chứa sâm banh hảo hạng nước ép hoa tươi 1.2 Lịch sử phát triển Việc sản xuất thủy tinh lần lưu chứng tích Ai Cập khoảng năm 2000 trước cơng ngun, thủy tinh sử dụng men màu cho nghề gốm mặt hàng khác Trong kỷ trước công nguyên kỹ thuật thổi thủy tinh phát triển thứ trước có giá trị trở thành bình thường Trong thời kỳ đế chế La Mã nhiều loại hình thủy tinh tạo ra, chủ yếu loại bình chai lọ Thủy tinh có màu xanh tạp chất sắt có cát sử dụng để sản xuất Thủy tinh ngày nói chung có màu ánh xanh cây, sinh tạp chất GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Các đồ vật làm từ thủy tinh từ kỷ kỷ tìm thấy đảo Torcello gần Venice Các loại hình liên kết quan trọng thời La Mã quan trọng sau thành phố việc sản xuất thủy tinh Khoảng năm 1000 sau Công nguyên, đột phá quan trọng kỹ thuật tạo Bắc Âu thủy tinh sô đa thay thủy tinh làm từ nguyên liệu có sẵn hơn: bồ tạt thu từ tro gỗ Từ thời điểm trở đi, thủy tinh khu vực phía bắc châu Âu có sai khác rõ nét với thủy tinh khu vực Địa Trung Hải, khu vực mà sô đa sử dụng chủ yếu Thế kỷ 11 cho bật, Đức, phương pháp chế tạo thủy tinh đời cầu để thổi, sau chuyển sang thành hình trụ tạo hình, cắt chúng nóng sau dát phẳng thành Kỹ thuật hoàn thiện vào kỷ 13 Vênidơ Cho đến kỷ 12 thủy tinh đốm (có nghĩa thủy tinh với vết màu (thông thường kim loại) không sử dụng rộng rãi Đến kỷ 19, ngành sản xuất thủy tinh phát triển mạnh nhờ thí nghiệm tổ chức có hệ thống để xác định thành phần phối liệu Đến kỷ 20, cơng nghiệp thủy tinh có tiến bật đời loại thủy tinh tiếng: thủy tinh Jena, thủy tinh Pirec, hai có đặc tính quí giá bền với acid nước, dãn nở chịu biến đổi nhiệt độ đột ngột, không vỡ Chúng dùng để chế tạo nhiều dụng cụ thí nghiệm 1.3 Đặc tính chung bao bì thủy tinh Phân loại thủy tinh vơ cơ: - Thủy tinh đơn nguyên tử: thủy tinh tập hợp loại nguyên tố hóa học, nguyên tố thuộc nhóm V, VI, bảng phân loại tuần hồn, - dạng đóng rắn S, P, Se, As… Thủy tinh oxyt: dạng tập hợp phân tử oxyt axit, hay oxyt bazo loại hay nhiều loại tồn nhiệt độ thường B2O3, SiO2, P2O5 GVHD: Đặng Thị Yến - Tìm hiểu bao bì thủy tinh Thủy tinh silicat loại thủy tinh oxyt phổ biến, vật liệu làm chai lọ chứa đựng thực phẩm: + Chai nước giải khát có gas, bia, rượu, nước ép… + Lọ đựng rau, quả, dầm dấm… Trước thủy tinh từ gọi chung cho oxyt vơ dạng thủy tinh dạng cấu trúc vơ định hình Khi gia nhiệt thủy tinh mềm dần trở nên linh động, chảy giọt hay thành dòng, độ nhớt giảm thấp nhiệt độ tăng; độ nhớt tăng đến độ cực đại tinh linh động đưa nhiệt độ phòng Thủy tinh có tính chuyển đổi trạng thái thuận nghịch theo tăng giảm nhiệt độ Thủy tinh có tính đẳng hướng: xét theo hướng cấu trúc thủy tinh đồng GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh 1.4 Bao bì thủy tinh silicat 1.4.1 Đặc điểm bao bì thủy tinh silicat  Ưu điểm: − − − Nguồn nguyên liệu tự nhiên phong phú (cát trắng bờ biển) Có khả chịu áp suất nén bên Bảo vệ thực phẩm bên (ngăn chặn xâm nhập tác nhân gây hư − − − − hỏng sản phẩm) Tái sinh dễ dàng không gây ô nhiễm môi trường Tái sử dụng nhiều lần, phải có chế độ rửa chai lọ an tồn vệ sinh Trong suốt thấy sản phẩm, hấp dẫn người tiêu dùng Ít bị ăn mòn hóa học mơi trường kiềm axit Bao bì thủy tinh chưa thực phẩm khơng bị ăn mòn pH thực phẩm mà thường bị ăn mòn mơi trường kiềm, vệ sinh chai lọ để tái sử dụng  Nhược điểm: − Dẫn nhiệt − Có thể bị vỡ, nứt nhiệt độ thay đổi va chạm học Mảnh vỡ gây hại cho người tiêu dùng (mối nguy vật lí sản phẩm) − Nặng, khối lượng bao bì lớn thực phẩm chứa đựng bên trong, − tỷ trọng thủy tinh 2,26,6 Vì gây bất tiện chun chở Khơng thể in, ghi nhãn theo qui định nhà nước lên bao bì mà vẽ sơn logo hay thương hiệu công ty, nhà máy sản xuất chai tạo dấu hiệu thành chai cần chi tiết phải dán nhãn giấy lên chai trường hợp sản phẩm rượu, nước chứa đựng chai thủy tinh 1.4.2 Thủy tinh silicat công nghiệp: Các loại thủy tinh silicat sử dụng công nghiệp phân loại dựa thành phần tham gia oxyt sau: Loại 1: thủy tinh chứa kali canxi: có độ bền hóa học cao, độ bóng sáng bề mặt, dùng làm dụng cụ đo, thủy tinh cao cấp Loại 2: thủy tinh chứa natri canxi: có độ bền hóa học cao có mặt nguyên tố canxi, với hàm lượng natri thấp, hàm lượng natri cao thủy tinh bền nhiệt ké bền hóa Với hàm lượng natri thấp, thủy tinh dùng làm bao bì đựng rượu, bia, nước giải khát… dùng phòng thí nghiệm GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Loại 3: thủy tinh chứa kali chì: thủy tinh đắt tiền, thuỷ trọng cao, có độ bóng sáng bề mặt độ chiết quang cao, dùng để làm dụng cụ cao cấp, đồ trang sức Loại 4: thủy tinh chứa bo nhôm: thủy tinh bền nhiệt, bền hóa, bền cao Đây thủy tinh kỹ thuật II TÍNH CHẤT VẬT LÝ, HĨA HỌC CỦA BAO BÌ THỦY TINH 2.1 Độ bền Độ bền học bao bì thủy tinh định từ thành phần nguyên liệu, công nghệ chế tạo, cấu tạo, hình dạng bao bì Những loại chai lọ miệng rộng khơng có cổ chai, miệng chai nối với thân chai, loại dùng để đựng thực phẩm dạng paste, dạng hỗn hợp rắn lỏng, để dễ dàng cho sản phẩm vào lấy Loại chai không chịu tác động lớn lực học chiết rót trừ bị va chạm vào thành bị rơi vỡ Những loại chai có cổ: dùng để đựng loại nước giải khát, cồn, bia rượu Các loại chai thường chịu tác động lực sau: − Lực theo phương thẳng đứng tác dụng lên đáy chai q trình chiết rót lực tác dụng lên cổ chai đóng nút chai − Lực theo phương ngang (phương thẳng góc với đường trục chai), áp lực khí CO2 tác động thẳng góc với thành chai Áp lực lớn lúc trùng, sau chiết rót đóng nút chai Để đảm bảo chai bền tác động lực q trình chiết rót, đóng nắp chai thủy tinh luôn thiết kế: + + + + Độ dày thành chai đáy chai đồng Thân trụ thẳng đáy tròn Đáy mặt cầu lồi Cổ chai phía bên có dạng mặt cầu lồi tròn xoay độ cong cổ chai khơng thay đổi cách đột ngột GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh 2.2 Độ bền nhiệt Khi chai lọ rót dung dịch nóng thành giãn nở tạo ứng lực vòng chạy suốt chiều cao thân trụ bên Ở thành ngoài, chưa cân nhiệt với thành xuất ứng lực kéo Nếu nhiệt độ dung dịch bao bì khơng chênh q 70 0C ứng lực kéo thành ngồi ứng lực nén thành không chênh lệch cách đột ngột, không gây vỡ chai Tương tự cho trường hợp rót dung dịch lạnh Chai đựng thực phẩm có áp lực khí đun nóng, làm lạnh, cần thiết cấu tạo thân trụ thẳng đáy tròn, cổ thân chai không giảm nhanh chênh lệch đường kính, tăng độ bền loại chai có cấu tạo khác 2.3 Tính chất quang học thủy tinh Thủy tinh có đặc tính quang học thể khă hấp thụ ánh sáng phản xạ ánh sáng Thủy tinh silicat có khả hấp thụ tia có bước sóng 150 – 600nm Có thể điều khiển truyền ánh sáng qua thủy tinh cách cho thêm chất màu như: oxyt kim loại, hợp chất lưu huỳnh, hợp chất selen, oxyt kim loại khác GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Thủy tinh chứa hỗn hợp oxyt kim loại cobalt (Co), niken (Ni), chromium (Cr), sắt (Fe) co thể tăng hấp thụ ánh sáng khả kiến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại Riêng oxyt sắt tạo màu xanh cho thủy tinh có khả hấp thụ tia cực tím hồng ngoại Ngồi bổ sung kim loại hay oxyt kim loại vào thủy tinh q trình sản xuất làm biến đổi màu sắc thủy tinh như: thêm – 3% oxyt đồng sinh màu xanh lam Đồng nguyên chất sinh thủy tinh mờ có màu đỏ thẫm, sử dụng thay cho thủy tinh màu hồng ngọc vàng Niken phụ thuộc vào nồng độ, sinh thủy tinh có màu xanh da trời, màu tím màu đen Sự bổ sung titan sinh thủy tinh có màu vàng Thủy tinh amber thủy tinh xanh thủy tinh cản quang tốt nhất, bao bì thủy tinh cản quang cho xuyên qua khoảng 10% ánh sáng có bước sóng 290 – 450nm, thủy tinh lại có khuynh hướng hóa sẫm đen lượng xạ mạnh trường hợp chiếu xạ thực phẩm 2.4 Độ bền hóa học: Là khả chống ăn mòn hóa học mơi trường tiếp xúc với thủy tinh, tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu ban đầu điều kiện môi trường tiếp xúc với thủy tinh GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Silic nguyên tố lưỡng tính nên thủy tinh bị ăn mòn mơi trường axit môi trường kiềm − Môi trường nước axit: thành phần H+ phân ly từ axit đến nhận điện tử kim loại kiềm, kiềm thổ, tạo khí H ion kim loại kiềm thổ bị khuếch tán vào môi trường, tạo nên lỗ hỏng mạng cấu trúc bề mặt thủy tinh: 2H+ + 2Na  + 2Na+ Sự ăn mòn tạo cho thủy tinh có bề mặt nhám,, bị lõm thành vết li ti, vẻ sáng bóng, ảnh hưởng đến tính chất quang học Thủy tinh kiềm thổ bị ăn mòn mơi trường axit mơi trường axit mức độ so với thủy − tinh kiềm Mơi trường kiềm: Mơi trường ăn mòn thủy tinh nhanh chóng so với mơi trường axit oxyt Si oxyt lính, mạng lưới SiO bị ăn mòn dần trở nên vết khuyết rõ ràng so với trường hợp axit Nhiệt độ mơi trường ăn mòn cao thủy tinh bị ăn mòn nhanh, bề mặt thủy tinh có vết trầy xước tạo điều kiện ăn mòn dễ dàng III NGUYÊN LIỆU VÀ PHỐI LIỆU TRONG SẢN XUẤT THỦY TINH 3.1 Nguyên liệu nấu thủy tinh − SiO2: Đây thành phần đa số thủy tinh công nghiệp Thủy tinh silicat bền cơ, nhiệt, hóa Thủy tinh silicat khiết gọi thạch anh có tính chiết quang cao, quý nấu nhiệt độ cao Thủy tinh cơng nghiệp có thành phần SiO2 55 – 75% Nguồn ngun liệu cát biển thơ Ngồi SiO có Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O…là thành phần cần điều chỉnh thủy tinh cơng nghiệp Bên cạnh có oxyt nhuộm màu, oxyt ảnh hưởng đến độ chiết quang thủy tinh như: Fe2O3, MnO2, TiO2, Cr2O3, V2O5 Yêu cầu cát nấu thủy tinh có hàm lượng SiO cao, hàm lượng tạp chất sắt nhỏ (0,012 – 0,3%) Fe2O3 làm thủy tinh có màu vàng, FeO làm thủy tinh có màu xanh Hạt cát phải có kích thước nhỏ (0,1 – 8mm) Nếu hạt cát có kích 10 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Được cung cấp từ muối vô Na2CO3 Na2SO4 Hàm lượng cao làm giảm tính bền nhiệt, bền cơ, bền hóa làm giảm tính dẫn điện thủy tinh, ngồi có tác dụng hạ nhiệt độ nấu làm cho thủy tinh dễ bị bọt 3.2 Nguyên liệu phụ Hỗ trợ kỹ thuật chế tạo chất vô dùng lượng nhỏ nhỏ để khử bọt, khử màu, nhuộm màu, làm đục thủy tinh rút ngắn trình nấu Chất nhuộm màu thủy tinh gồm chất nhuộm màu thủy tinh phân tử chất nhuộm màu thủy tinh khuyếch tán Chất nhuộm màu phân tử không gây thay đổi tính chất thủy tinh, cho màu ổn định suốt, tất trình gia nhiệt sử dụng thủy tinh Bảng: Các chất nhuộm màu Chất nhuộm màu phân tử Màu sắc thủy tinh Mn (Mn2O3) Tím Co Xanh Cr (Cr2O3, K2Cr2O7) Lục vàng Ni Không rõ ràng, tùy hàm lượng thành phần thủy tinh (cho màu khói, tím đỏ) Fe2+ Vàng, hung, Fe3+ cho màu xanh Cu Xanh lam Chất nhuộm màu dạng keo khuyếch tán + Hợp chất selen: để nhuộm thủy tinh thành đỏ hồng hàm lượng Se khoảng − 0,05÷0,2% + Hợp chất vàng (Au) nhuộm màu cho thủy tinh từ hồng đến đỏ để tạo + + ngọc thêm hàm lượng thiếc 0,01÷0,02% Hợp chất bạc (AgNO3) nhuộm thủy tinh thành màu vàng Hợp chất đồng (Cu2O) tạo màu đỏ cho thủy tinh, môi trường có tính oxy hóa tạo màu xanh 12 GVHD: Đặng Thị Yến − Tìm hiểu bao bì thủy tinh Chất oxy hóa: muối nitrat, hợp chất asenic, MnO 2, phóng thích O2 q trình nấu thủy tinh nhiệt độ cao 400÷925 C Hỗn hợp chất oxy hóa thường dùng asenic As2O3 (0.3%) KNO3 (1 – 1.5%) chất khử − bọt cho trình nấu thủy tinh Chất khử: carbon (C) từ nguồn mạc cưa, than đá, muối natri, kali SnO, SnCl2 thường dùng để loại nguyên tố oxy từ oxyt kim loại − Các chất rút ngắn trình nấu giúp rút ngắn 10 – 15% thời gian nấu thủy tinh thêm vào lượng nhỏ hợp chất Flo, muối Sunfat, NaCl, B 2O3, BaO, muối Nitrat IV CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BAO BÌ THỦY TINH 13 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh 4.1 Sơ đồ qui trình Cát Rửa, chà xát Sấy khô (105-1100C) Phân loại Phân ly điện từ Phụ gia Sấy cát Xử lí Nấu thủy tinh Tạo hình SiO2 Sắt kim loại+oxyt sắt (700-8000C) (1100-14000C) (700-8000C) Phủ nóng Ủ, tơi sản phẩm Sản phẩm 4.2 Thuyết minh qui trình - Nguyên liệu: Cát cần có hàm lượng SiO2, kích thước tùy theo u cầu loại thủy tinh, lẫn loại oxyt kim loại khơng mong muốn - Rửa-chà xát: Mục đích: loại bỏ số hợp chất hòa tan hợp chất dạng huyền phù 14 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Cát rửa nước, đồng thời chà sát để tách rời hạt cát dính Ngồi sử dụng phương pháp sau: + Phương pháp tuyến nổi: hỗn hợp cát nước trộn với tác nhân tạo bọt (xà phòng sulfat, acid oleic (C17H35COOH)); cát ưa nước bị thâm ướt chìm xuống khống tạp chất kỵ nước nên khơng thấm ướt dính vào bong bóng lên + Phương pháp tuyến sát liên hợp: kết hợp trình: làm nổi, xát màng + rửa Phương pháp hóa học: dùng acid muối để hòa tan màng hydroxyt sắt tạp chất khác Phương pháp đắt phức tạp nên thường dùng để sản xuất thủy tinh quang học + Phương pháp sinh học: dùng vi sinh vật thích hợp để hóa giải sắt - cát Phân loại theo kích thước hạt: Mục đích: Cát có kích thước đồng giúp q trình nấu thủy tinh dễ dàng- thời gian nhiệt độ nấu Cát sau làm sạch, sấy khô đưa qua hệ thống rây để phân loại kích thước hạt - Phân ly điện từ: Mục đích: hạn chế hàm lượng oxyt sắt có cát làm ảnh hưởng xấu đến chiết quang, tạo màu không mong muốn cho thủy tinh Dùng phương pháp phân ly điện từ- cho cát qua thiết bị có khả nhiễm từ mạnh (nam châm điện) Cát hạt cát tạp chất bị nhiễm từ với mức độ khác phân thành nhóm khác - Sấy cát: Mục đích: Loại bỏ tạp chất hữu cơ, nâng nhiệt độ khối cát tạo điều kiện thuận lợi cho trình nấu thủy tinh Sấy cát nhiệt độ cao (700-8000C) thiết bị sấy thùng quay Nếu thời tiết thuận lợi diện tích đủ rộng sấy cát tự nhiên ánh nắng mặt trời 15 GVHD: Đặng Thị Yến - Tìm hiểu bao bì thủy tinh Nấu thủy tinh: Mục đích: Nấu chảy SiO2, tạo cấu trúc đồng oxyt silic kim loại kiềm, kiềm thổ kim loại lưỡng tính Khối nguyên liệu gia nhiệt đến 1100-1400 0C để nấu chảy thủy tinh, tùy theo thành phần nguyên liệu Trong nấu cần cacbon để khử oxyt từ oxyt kim loại tạo CO CO thoát để tránh xuất bọt khí sản phẩm sau Nếu thành phần ngun liệu có natri (soda) cao làm giảm nhiệt độ nóng chảy khối ngun liệu Q trình nấu thủy tinh diễn qua giai đoạn: tạo silicat, tạo thủy tinh, khử bọt, đồng làm lạnh Nhưng diễn mang tính chất qui ước, giai đoạn khơng có ranh giới rõ rêt Chỉ có giai đoạn đầu cuối tách biệt, giai đoạn 2,3,4 bắt đầu gần đồng thời, sau kết thúc trước, 3,4 diễn đến cuối trình - Tạo hình sản phẩm: Thủy tinh tạo hình phương pháp đùn thổi ly tâm thổi với áp lực cao 16 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Sơ đồ cơng nghệ tạo hình sản phẩm chai lọ thủy tinh biểu diễn hình a b, gồm giai đoạn từ 1-7 Thủy tinh nóng chảy nhiệt độ >=10000C từ lò nấu tạo hình sơ khn dòng khí nóng nén từ khn thổi nén thành hình dạng sơ và tiếp tục tạo hình cho thành phẩm 7; giai đoạn dùng áp lực dòng khí nén haocjw dùng lực ly tâm để phân bố lại khối thủy tinh tạo thành chai đặn khuôn tạo nên sản phẩm có dạng theo yêu cầu - Phủ nóng: Mục đích: bảo vệ bề mặt sản phẩm, giúp sản phẩm không bị nứt đánh bóng bề mặt sản phẩm Phủ nóng bột SnO2 vào thủy tinh nhiệt độ cao (7008000C), - Ủ tơi thủy tinh: Mục đích: thay đổi ứng suất nội tồn trình tạo hình tăng độ bền thủy tinh 17 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Ủ thủy tinh: thủy tinh sau phủ nónglàm nguội xuống 3000Cgia nhiệt đến 7000Clàm nguôi chậm đến nhiệt độ thường Mục đích: giảm ứng suất nội thành thành ngồităng độ bền cao Tơi thủy tinh: thủy tinh sau phủ nónglàm nguội xuống 3000Cgia nhiệt đến 7000C làm nguội nhanhtăng ứng suất bên thành tạo ứng suất đồng cho sản phẩm Sản phẩm sau chịu chênh lệch nhiệt độ cao 2700C, thường dùng chế tạo loại kính để đảm bảo an toàn cho người sử dụng bị vỡ (mảnh vỡ lớn) 4.3 Khuyết tật bao bì thủy tinh Chất lượng thủy tinh đánh giá độ đồng hóa học, vật lý Sự có mặt thành phần lạ không đồng gọi khuyết tật thủy tinh Một sản phẩm khuyết tật khơng thể khắc phục phải loại bỏ Các dạng khuyết tật: - Khuyết tật dạng bọt khí: có nhiều dạng khác nhau, khơng màu, suốt Ngun nhân: thành phần phối liệu khơng hợp lý, kích thước hạt cát không - đều, chế độ nấu không phù hợp Khuyết tật dạng thủy tinh: dạng vân, sợi, làm giảm đồng nhất, giảm tính bền cơ, bền nhiệt thủy tinh Nguyên nhân: thành phần khối liệu không thích - hợp với chế độ nấukhác mật độ, chiết xuất, độ nhớt,… Khuyết tật dạng tinh thể: vết đốm, vết đục không đồng thể với thủy tinh Ngun nhân: thành phần ngun liệu khơng nóng chảy (oxyt khơng hòa tan) chế độ nấu khơng phù hợp V NẮP VÀ NÚT Nắp đậy che phủ miệng chai, nút nằm lọt vào bên miệng chai thành phần phụ chúng đệm, nhôm để bọc,… góp phần đảm bảo độ kín chai lọ, đảm bảo chức chứa đựng, chức thuận lợi phân phối tiêu thụ không gây nhiễm độc cho thực phẩm 18 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Tùy theo dạng loại chai lọ chứa đựng thực phẩm, tính chất giá trị thương phẩm chứa đựng bên trong, hạn sử dụng dài hay ngắn sản phẩm mà sử dụng loại nắp bao bì thủy tinh thích hợp, với thiết kế kiểu miệng chai tương ứng loại cấu tạo chai Miệng chai loại A: Có ren vặn để đóng nắp vào, nắp tương ứng có cấu tạo ren Chai thủy tinh miệng loại A chứa đựng chất lỏng khơng có áp lực khí khí có áp lực riêng phần ethanol sản phẩm rượu mùi có nồng độ cồn Loại nắp làm nhơm thiếc có phủ lớp sơn bên bên ngồi, có đệm plastic để đảm bảo độ kín cho chai, ngồi cần có nút đệm, đậy miệng chai trước đậy nắp, nút đệm thường vật liệu HDPE Sau đậy nút đệm, vặn nắp thiếc vào theo đường ren miệng nắp đệm áp sát vào nắp đệm nắp thiếc, tạo độ kín khít hồn tồn 19 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Miệng chai độ B: Có cấu tạo thành miệng chai dày, để chứa loại rượu vang, rượu champagne,… có áp lực cao, có thời hạn tồn trữ sử dụng dài nên cần phải đậy kín có khả chịu áp lực khí nén chai Chai đậy kín nút bấc, nút có cấu tạo hình trụ tròn có cấu tạo hình mũ nấm, thân trụ dài khoảng cm Nút gỗ bấc có tính đàn hồi cao, đậy khít miệng chai nhô lên khỏi miệng chai khoảng 1,5 cm dây thép bộc bên miệng chai giúp cho nút bấc chịu áp lực nén cao bên Nút bấc mở cách dễ dàng: dùng tay bậc nút bấc khỏi miệng chai, dùng nút bấc để tái đóng kín chai 20 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Hiện có số chai rượu vang có cấu tạo nắp chai thay đổi vật liệu: − − Nút bậc cấu tạo dạng plastic có độ đàn hồi Dây thép thay băng nắp ren tương ứng với chai miệng ren Nút cao su đóng kín vào miệng chai khơng có phần nhơ lên, đóng vào hẳn miệng chai khui dụng cụ khui chuyên dụng dùng dạng vít xoắn − Giấy nhôm bọc thay màng co plastic có in thương hiệu Miệng chai loại C: Có cấu tạo thành miệng dày có gờ, đậy nắp mũ Nắp thiếc có lót lớp đệm gỗ bấc cao su để áp chặt khít vào miệng chai, tạo kín hồn tồn nắp dập miệng chai lực học tạo nên lớp gợn chung quanh Loại đóng nắp phủ miệng dùng chứa nước giải khát có gas, sản phẩm có giá thành thấp, tiêu thụ nhanh áp lực chai không cao 21 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Cách đóng chai miệng loại C khơng dùng bảo quản sản phẩm có thời gian dài loại B VI Nhãn bao bì thủy tinh, tái sử dụng bao bì thủy tinh 6.1 Nhãn Trong ngành thực phẩm sản phẩm rượu bia, nước giải khát thường chứa đựng bao bì thủy tinh chất lượng sản phẩm bị biến đổi bảo quản lâu dài Tuy nhiên in, ghi nhãn theo qui định nhà nước nên vẽ sơn logo hay thương hiệu cơng ty, nhà máy in dấu lên thành chai Nếu muốn chi tiết cần dán giấy lên chai để cơng bố thơng tin sản phẩm Vì tùy vào chủ ý nhà sản xuất mà nhãn sơn dán giấy lên bao bì thủy tinh 6.2 Tái sử dụng bao bì thủy tinh Bao bì thủy tinh tái sử dụng việc sử dụng lại bao bì thủy tinh qua sử dụng cụ thể chai, lọ thuỷ tinh Do chai lọ thường “bẩn” chai sản xuất nhiều Vì cần phải vệ sinh chai lọ trước đem tái sử dụng nhằm loại bỏ hầu hết vi sinh vật tồn chai lọ tất vật chất thể chai mảnh chi, cát, đất, nhãn chai cũ dính chai Qui trình rửa chai: Chai đưa vào máy rửa chai, băng tải chuyển chai máy rửa qua buồng rửa khác với thời gian 22 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh lưu đủ để rửa chai (Trong thời gian di chuyển chai dốc ngược luôn phun nước rửa vào bên trong), thời gian rửa chai máy khoảng 15 – 20 phút, chai rửa theo bước sau: • • Bước 1: Ngâm phun nước để làm bụi Nước sử dụng cần ấm 300C Bước 2: Chai băng tải chuyền ngược đầu để dốc chai • • ngồi Bước 3: Chai tiếp tục đưa vào bể chứa nước ấm 550C Bước 4:Chai băng tải chuyền ngược đầu để dốc chai ngồi • Bước 5: Chai chuyển vào bể chứa dung dịch kiềm 1.5% nhiệt độ 60 0C Tại nhãn giấy dính chai cào bỏ sau chai dốc ngược để tháo hết dịch bên Vai trò dịch sút giúp hòa tan chất • • bẩn bao bì, sát trùng, làm nở cặn khơ đến trạng thái mềm bở Bước 6: Lặp lại bước nhiệt độ 800C Bước 7: Chai rửa nước 60 0C dốc ngược thể tháo nước chai • Bước 8: Chai rửa bể nước 50 0C dốc ngược để tháo • nước chai Bước 9: Sau chai rửa nước 30 0C có nồng độ clorine 2ppm làm làm khô Với chai đựng thực phẩm khơng có giai đoạn trùng sau chiết rót, phải sấy chai nhiệt độ 115 0C 15 phút trước chiết rót thực phẩm vào chai 23 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Ngồi ra, bao bì thủy tinh làm nguyên liệu để nấu loại bao bì thủy tinh khác 24 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh Kết luận Trong kinh tế hàng hoá, sản xuất kinh doanh theo chế thị trường, bao bì hàng hố trở thành vấn đề nhiều nhà sản xuất kinh doanh thương mại quan tâm bao bì tốt hay xấu ảnh hưởng đến hiệu sản xuất kinh doanh Bao bì phương tiện quan trọng để giữ gìn nguyên vẹn số lượng chất lượng sản phẩm hàng hoá, giảm mát, hao hụt bao bì coi phận cấu thành sản phẩm, bao bì phận không tách rời hệ thống bảo đảm vững chất lượng sản phẩm Thủy tinh vật liệu có nhiều tính chất vượt trội nên dùng nhiều lĩnh vực bao bì thực phẩm Bao bì thuỷ tinh thường dùng để chứa đựng sản phẩm dạng lỏng dược phẩm, hoá chất, rượu bia, nước giải khát loại không độc, không phản ứng với hàng hoá, sản phẩm bảo quản lâu dài Bao bì thủy tinh có độ cứng định, dễ vỡ bị va 25 GVHD: Đặng Thị Yến Tìm hiểu bao bì thủy tinh chạm, rung xóc q trình vận chuyển, xếp dỡ từ ưu điểm kể nên bao bì thủy tinh sử dụng ngày Ngồi bao bì thủy tinh có vai trò quan trọng, thay ngành cơng nghệ hóa chất, phòng thí nghiệm chúng chịu độ ăn mòn hóa chất gây ra, khơng làm thay đổi tính chất chúng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Vĩnh Long (chủ biên), Giáo trình Cơng nghệ bao bì Đóng gói thực phẩm, (2013), Đại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM [2] Đống Thị Anh Đào, Kỹ thuật bao bì thực phẩm, (2008), NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM 26