ĐỀ TÀI tìm hiểu về bao bì ghép nhiều lớp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TIỂU LUẬN TÊN ĐỀ TÀI: Tìm hiểu bao bì ghép nhiều lớp MƠN: Cơng nghệ bao bì đóng gói thực phẩm Nhóm thực hiện: Thành viên thực hiện: Giảng Viên Hướng Dẫn: TPHCM, ngày tháng năm 2021 Mục lục Lời mở đầu: .1 Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp 2.1 Định nghĩa mục đích: 2.2 Cấu trúc phân loại 2.2.1 Cấu trúc .3 2.2.2 Phân loại (theo vật liệu): 2.3 Bao bì terapark: 2.3.1 Lịch sử bao bì terapark: .5 2.3.2 Giới thiệu bao bì tetra park: Ưu nhược điểm: Phương pháp chế tạo màng nhiều lớp: 4.1 Trực tiếp: 4.1.1 Đùn cán trực tiếp: 4.1.2 Phương pháp đùn thổi: .8 4.2 Gián tiếp: Các phương pháp ghép màng: 10 5.1 Phương pháp ghép ướt: 10 5.2 Ghép khô không dung môi .11 5.3 Ghép đùn: .13 Cách đóng gói bao bì tetra park: 14 Xử lý sau dùng: .17 Một số mẫu bao bì thường dùng: 18 Lời mở đầu: Bao bì sản phẩm đặc biệt, dùng để bao bọc chứa đựng, nhằm bảo vệ giá trị sử dụng hàng hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển, bảo quản kho tiêu thụ sản phẩm Bao bì sản phẩm có liên quan đến cách thức bảo quản trưng bày sản phẩm Thơng thường, bao bì thiết kế hấp dẫn, phù hợp với sản phẩm thương hiệu doanh nghiệp đóng vai trị quan trọng việc thu hút người tiêu dùng Chúng ta học qua nhiều loại bao bì bao bì thủy tinh, kim loại, plastic, giấy, … Các loại bao bì có nhiều ưu điểm hạn chế nhiều mặt Ở bao bì nhiều lớp, kết hợp nhiều loại nhựa nhiệt dẻo với để kết hợp tính chất có lợi tạo nhiều ưu điểm vượt trội bao bì khác giảm tổn thất tối đa hàm lượng vitamin (giảm 30% so với chai thủy tinh), nhiệt độ thường thời gian bảo quản thực phẩm dài so với loại bao bì khác, ngăn cản tác động ánh sáng oxy, giá thành rẻ… Thấy ưu điểm trội bao bì nhiều lớp, nhóm em định làm đề tài 2 Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp 2.1 Định nghĩa mục đích: Bao bì nhiều lớp loại bao bì cấu tạo từ nhiều lớp vật liệu khác như: giấy, nhơm, nhựa,… Mỗi lớp vật liệu có đặc tính chức khác Tùy thuộc vào mục đích sử dụng bao bì sản phẩm chứa đựng mà ghép lớp lại với để giảm thiểu nhược điểm làm tăng ưu điểm lớp vật liệu đơn Các nhà sản xuất sử dụng lúc (ghép) loại vật liệu khác để có loại vật liệu ghép với tính cải thiện nhằm đáp ứng nhu cầu bao bì Khi có vật liệu cung cấp đầy đủ tất tính chất như: tính cản khí hơi, ẩm, độ cứng, tính in tốt, tính chế tạo dễ dàng, tính hàn tốt yêu cầu đặt Màng ghép thường sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu cho bao bì thực phẩm, dược phẩm Sự hình thành màng ghép việc kết hợp chọn lựa màng nguyên liệu ban đầu, mực in, keo dán, nguyên liêu phủ,… sử dụng phương pháp gia cơng có nhiều cơng đoạn, đa dạng Về lợi ích kinh tế tính phổ biến thực tế bao bì màng nhiều lớp đạt yêu cầu kỹ thuật, tính kinh tế, tiện dụng thích hợp cho loại bao bì, giữ gìn chất lượng sản phẩm bên bao bì, giá thành rẻ,… Những sản phẩm đóng gói từ bao bì màng ghép nhiều lớp 2.2 Cấu trúc phân loại 2.2.1 Cấu trúc Các polymer khác sử dụng tùy thuộc vào vai trò chúng như: lớp cấu trúc, lớp liên kết, lớp cản, lớp hàn - Lớp cấu trúc: đảm bảo tính chất học cần thiết, tính chất in dễ dàng thường có tính chất chống ẩm Thơng thường loại rẻ tiền Vật liệu dùng thường LDPE, HDPE, LLDPE, PP (đối với cấu trúc mềm dẻo) HHDPS hay PD (đối với cấu trúc cứng) -Các lớp liên kết: lớp keo nhiệt dẻo (ở dạng đùn) sử dụng kết hợp loại vật liệu có chất khác - Các lớp cản: sử dụng để có yêu cầu đặc biệt khả cản khí giữ mùi Vật liệu sử dụng thường PET ( việc ghép màng), nylon, EVOH, PVDC - Các lớp vật liệu hàn: thường dùng LDPE hỗn hợp LLDPE, EVA,inomer, Một số loại màng phức hợp: + lớp :BOPP/PE,PET/PE,BOPP/PP,NY,PE + lớp :BBOP(PET)/PE(M)PE,BOPP(PET)A1/PE + lớp: BBOP(PET)/PE/A1/PE, Giấy/PE/A1/PE, + lớp :PET/PE/A1/PE/LLDPE 2.2.2 Phân loại (theo vật liệu): -Bao bì ghép nhiều lớp nhựa với nhau: gồm màng nhựa ghép lại với VD: Các loại bao bì ăn liền, túi ngồi bánh,kẹo trà,café, thường ghép từ BOPP/PE,PET/NPET, PET,CPP,OPP/CPP,… -Bao bì ghép nhựa kim loại: gồm màng nhựa màng kim loại (thường nhôm) ghép với VD : PET/PE/AL/PE,BOPP(PET)/AL/PE, thường gặp túi trà,café hòa tan,café bột, thức ăn nhanh -Bao bì nhựa giấy: giấy/PE/AL/LDPE dùng cho thực phẩm khô cần màng ngăn nước, khí ánh sáng Lớp ngồi PE chống ẩm Lớp mực in (cellopane) dễ in Lớp giấy: tăng độ cứng cho bao bì -Bao bì giấy nhơm: VD: thường gặp kẹo Sing Gum, kẹo Socola, nhơm dát mỏng nên dễ rách, ghép giấy để tăng độ bền nhơm 2.3 Bao bì terapark: 2.3.1 Lịch sử bao bì terapark: Cách 60 năm, Ruben Rausing có phát minh kỳ diệu coi cách mạng ngành giấy ngành thực phẩm Lần giới xuất hộp giấy carton Tetrapak đựng sữa, nước uống thực phẩm Các sản phẩm tập đoàn bao bì Tetrapak có mặt 170 nước giới Gần 20.000 công nhân làm việc xưởng sản xuất Tetrapak đem lại doanh thu hàng năm lên tới tỷ euro từ bao bì carton Tại Mỹ, Ruben Rausing nhận thấy người ta sử dụng hộp carton nhiều Trong trung tâm thương mại, siêu thị, đa số hàng hóa tiêu dùng, kể gạo mỳ, khoai tây rau đựng hộp carton Ngay nhiều đồ uống sữa, nước ngọt, đóng chai thủy tinh hay chai nhôm để hộp giấy cho dễ xếp dễ vận chuyển Điều khác hẳn với thói quen truyền thống châu Âu dùng thùng gỗ hay hộp gỗ, hộp sắt Dù lúc chưa kịp nghĩ kỹ dùng bao bì carton có lợi Ruben Rausing nhạy bén nhận xu mới: chắn châu Âu phổ biến hình thức bao bì 2.3.2 Giới thiệu bao bì tetra park: Bao bì Tetrapak đóng thực phẩm vào theo phương pháp Tetrapak loại bao bì màng ghép nhẹ nhằm mục đích vơ trùng, đảm bảo chất lượng tươi ban đầu nguyên cho sản phẩm giàu dinh dưỡng vitamin từ nguồn nguyên liệu Bao bì nhẹ, có tính bảo vệ mơi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối bảo quản sản phẩm nhiệt độ thường với thời gian dài Bản chất phương pháp tiệt trùng riêng lẻ thức uống dạng lỏng bao bì, sau rót định lượng dịch vào bao bì hàn kín mơi trường vơ trùng Cấu tạo bao bì tetrapak Ưu nhược điểm: Ưu Điểm: - Khối lượng bao bì nhỏ Chống ẩm, chống vi khuẩn, chống thấm khí tốt Có thể sản xuất hàng loạt dây chuyền công nghệ đại với suất lớn, mức độ tiêu chuẩn hóa cao Có khả tái chế cao Nhược Điểm - Khơng có khả chịu nhiệt độ cao nên khơng thể làm bao bì cho sản phẩm thực phẩm cần trùng nhiệt độ cao Bao bì màng nhiều lớp phần lớn áp dụng dây chuyền đóng gói vơ trùng Khơng nhìn thấy sản phẩm bên Phương pháp chế tạo màng nhiều lớp: 4.1 Trực tiếp: 4.1.1 Đùn cán trực tiếp: Nguyên tắc: Từ vật liệu ban đầu polymer người ta cho vào đường dẫn khác thiết bị đùn cán sau dẫn vào đường ống chung đùn cán trực tiếp màng ghép Ưu điểm: Tiết kiệm thời gian hạn chế tượng tách lớp lớp màng ghép Nhược điểm: trực tiếp đùn cán từ nhiều loại vật liệu nên đồng bề mặt không cao Phải dựa vào độ nóng chảy loại nhựa trước đùn ép vật liệu đùn cán phải có cấu trúc tương tự 4.1.2 Phương pháp đùn thổi: Nhựa nóng chảy đẩy qua khe tạo hình vành khun, thường bố trí thẳng đứng, để tạo thành ống thành mỏng khơng khí đưa vào thông qua lỗ hổng khn thổi vào bên để thổi phồng ống Phía khn người ta bố trí vịng khơng khí tốc độ cao để làm nguội màng phim nóng Ống màng sau tiếp tục lên, tiếp tục làm lạnh đến qua lăn để làm dẹp lại tạo thành màng đôi Màng đôi sau đưa khỏi tháp đùn thơng qua hệ thống lăn Thông thường, khoảng tỉ lệ khuôn ống màng thổi từ 1,5 lần so với đường kính khn Mức độ kéo căng màng chuyển từ trạng thái nóng chảy sang nguội theo chiều bán kính lẫn chiều dọc ống dễ dàng điều khiển cách thay đổi thể tích khơng khí bên ống thay đổi tốc độ kéo Điều giúp cho màng thổi ổn định tính chất so với màng đúc hay đùn truyền thống có kéo căng dọc theo chiều đùn 4.2 Gián tiếp: Đối với phương pháp trước tiên người ta phải sản xuất loại màng đơn khác sau ghép chúng lại với theo phương pháp ép nhiệt có khơng có lớp kết dính Trong phương pháp ghép địi hịi màng ghép phải có tương thích cấu trúc bề mặt lớp màng Phương pháp đùn cán gián tiếp: Nguyên tắc: thực thiết bị phương pháp tiến hành khác Trên đường dẫn vật liệu không đùn lúc mà lớp đùn theo trình tự định Khi lớp màng thứ đùn ra, lớp nhựa khô lại hay đóng rắn lớp nhựa thứ hai trãi lên lớp nhựa thứ trình tự màng ghép tạo Ưu điểm: vật liệu cho vào thiết bị đùn cán khác đảm bảo độ đồng bề mặt sau đùn cán Nhược điểm: phương pháp nhiều thời gian so với phương pháp đùn cán trực tiếp Yêu cầu trình: Trong trình đùn cán nguyên liệu plastic phải không lẫn nước nước làm cho cấu trúc hạt trở nên không đồng làm giảm liên kết hạt plastic đùn cán Đồng thời phải ý đến nhiệt trình đùn cán cao gây hư hỏng cấu trúc plastic Lớp màng phải có khả hàn dán nhiệt tốt có tính trơ sản phẩm tính chống thấm tốt Các phương pháp ghép màng: 5.1 Phương pháp ghép ướt: Ở phương pháp ghép ướt phương pháp ghép keo, thời điểm ghép hai lớp vật liệu với chất kết dính (keo) trạng thái lỏng Đây phương pháp ghép sử dụng rộng rãi đặc biệt ứng dụng nhiều ghép màng nhôm với giấy Keo sử dụng phương pháp ghép dạng keo polymer nhân tạo gốc nước.Trong trình ghép keo trạng thái lỏng chúng thẩm thấu qua lớp vật liệu bay sau Keo tráng lên lớp vật liệu có tính thấm nước hơn, sau ghép với lớp vật liệu thứ Bộ phận ghép gồm cặp lô có lơ mạ Crom lơ cao su Sau ghép nước chứa keo bay đơn vị sấy, keo khô tạo kết dính hai lớp vật liệu 5.2 Ghép khơ khơng dung môi: Là phương pháp ghép keo, tên công nghệ ra, kỹ thuật ghép màng không dung mơi khơng sử dụng tới loại keo có gốc dung môi mà sử dụng loại keo 100% rắn Nhờ ta giảm cách đáng kể việc tiêu thụ lượng tiêu tốn cho công đoạn sấy khô dung môi keo cho việc thổi thơng gió Keo sử dụng loại keo thành phần, loại keo thành phần dùng chủ yếu để ghép với giấy Để ghép keo khơng dung mơi, địi hỏi phải có phận tráng keo đặc biệt, cách dùng trục tráng keo phẳng thay trục khắc, gồm trục gia nhiệt trục cao su Sức căng bề mặt màng phải ý đặc biệt, để xử lý độ bám dính, độ bám dính ban đầu keo yếu chưa khô Quá trình: Ban đầu, keo cung cấp vào application roll (trục gạt keo) metering roll (trục chuyển keo) keo phủ, trục gạt keo, trục chuyển keo, trục ép phủ keo, trục đè gia nhiệt trước Keo phủ mặt trục keo Nhiệt độ giữ (80 –100) 0C lượng keo phủ từ 0.81.5g/m2 Lượng keo phủ mặt ép ghép với màng trục ghép nhiệt độ (40 –60) C Các màng ghép yêu cầu phải giữ ổn định (35 – 40) 0C từ (2-3) ngày để tăng độ bền tách lớp Các ưu điểm công nghệ ghép màng không dung môi sau: -Giảm tiếng ồn khơng có hệ thống thơng gió -Khơng cịn sót dung mơi lớp màng ghép, thích hợp cho việc dùng làm bao bì thực phẩm, dược phẩm -Khơng gây nhiễm khơng khí -Chi phí đầu tư thấp -Kháng nhiệt, kháng lạnh kháng sản phẩm tốt -Không cần bảo vệ nổ gây dung môi -Yêu cầu mặt -Chi phí sản xuất thấp -Tốc độ sản xuất cao Nhược điểm: -Độ nhớt cao keo có dung mơi -Keo bám dính vào máng đựng keo nên khó vệ sinh -Keo xâm nhập qua màng -Độ bám dính ban đầu yếu keo có dung mơi Công nghệ ghép màng không dung môi công nghệ ghép màng tiên tiến lĩnh vực ghép màng, nhà sản xuất biến đổi bao bì giới chuyển sang phương pháp ghép màng không dung môi 5.3 Ghép đùn: Nhựa PE đùn nóng chảy vào bề mặt màng có chất phủ lớp màng ghép, cuối ép trục ép Các tính chất sau ghép đùn: Kháng nhiệt Độ cứng Tính mềm Dung môi thừa Mùi Độ bền đường hàn Giá Ghép đùn sử dụng nhựa olefinic mà có tính kháng nhiệt thấp không phù hợp cho túi retort túi đun sơi Ghép khơ phù hợp cho nhiều mục đích với việc dùng keo thích hợp Ghép khơ dùng độ cứng yêu cầu lượng keo phủ từ khoảng 2-8 g/m2 Ghép đùn phù hợp tính mềm cong yêu cầu Lượng dung mơi thừa ghép khơ trở thành vấn đề quan tâm keo cẩn thận sấy khơ bay nhanh chóng Vì quan tâm lượng dung môi thừa thi nên dùng phương pháp ghép đùn (khơng có dung mơi) Ghép đùn phóng thích mùi PE Lực hàn dán bao bì ghép đùn dễ bị phá hủy Giá ghép đùn thấp loại ghép khác Cách đóng gói bao bì tetra park: 1) Tấm giấy: Tấm giấy giữ phần tay Các lớp giấy phủ phần tay người vận hành máy 2) Tách mở phần tay: Các phần tay riêng lẻ mở chế hút, tạo thành hình chữ nhật đặt trục gá Điều làm cho lớp giấy vào vị trí cho sở q trình đóng gói 3) Q trình sở: Tại hai trạm đầu tiên, người ta cho khí nóng vào khu vực bị đóng gói carton 4) Gấp phần đáy: Trong trục gá truyền tải ống tay áo đến trạm ép sở, cánh tay gấp bên xoay carton trước gấp theo chiều dọc 5) Trạm ép phần đáy: Khuôn ép sở mặt trước trục gá ghép đáy bao bì Thiết kế đặc biệt máy ép tạo cho hộp carton đế lõm, kĩ thuật làm cho bao bì có độ ổn định tốt 17 6) Trước gấp phần trên: Phần hộp sản phẩm gấp sẵn xác dọc theo rãnh, để đảm bảo hình dạng phần xác hàng sau rót sản phẩm 7) Khử trùng: Khu vực vô trùng bao gồm khu vực để khử trùng hydrogen peroxide (H 2O2), làm khơ khơng khí vơ trùng làm nóng rót đầy hộp sản phẩm vơ trùng hai giai đoạn 8) Ghép mí phần trên: Mặt hộp sản phẩm gấp lại niêm phong mức lấp đầy Trước ghép mí, nước bơm vào gói sản phẩm, giảm đến mức tối thiểu thể tích khơng gian đầu sau làm nguội Nếu u cầu tiêm nitơ 9) Tạo hình phần trên: 18 Khơng khí nóng sử dụng để làm nóng polyme hình tam giác cạnh hẹp bao bì sản phẩm Các hình tam giác gấp lại xuống niêm phong vào hộp sản phẩm 10) Lấy sản phẩm: Hộp sản phẩm đẩy khỏi ô, đặt thẳng đứng di chuyển vào băng tải xả 11) Tạo hình: Nếu sản phẩm gói combifit rót đầy, đầu nghiêng hộp sản phẩm hình thành 12) Hoàn thành: Nắp chai thêm vào hộp sản phẩm Xử lý sau dùng: Bao bì tetra pak sau sử dụng thu gom tái chế, sau tái chế tận dụng tới 50% – 55% bột giấy Sử dụng bao bì tái chế bao bì tetra pak qua sử dụng đem lại nhiều lợi ích to lớn Mặt khác, giấy tái chế tới sáu lần trước chơn lấp đốt bỏ Vì vậy, việc làm đạt mục tiêu tiết kiệm lượng, bảo vệ mơi trường 19 Chúng tái chế thành sản phẩm giá trị đặc biệt không gây ô nhiễm môi trường lợp nhà, ván ép chống thấm, phân bón, văn phịng phẩm, danh thiếp, vỏ bút chì, bao thư… Một số mẫu bao bì thường dùng: Tetra Classic: Hình tứ diện, ý tưởng tập đoàn Tetra Pak bước khởi đầu chinh phục thị trường bao bì giới, Tetra Classic đời năm 1952 trở nên phổ biến sau Tetra Brik: Với hình dạng chữ nhật có kích thước hội đủ tiêu chuẩn quốc tế bốc dỡ hàng hóa, đời vào năm 1969 đến loại bao bì có thị phần lớn sản phẩm bao bì Tetra Pak Tại Việt Nam dạng bao bì sử dụng nhiều sản phẩm nước trái cây, sữa tươi tiệt trùng Nestle, Vinamilk, Dutch Lady… Tetra Rex: Các hộp giấy định hình sẵn đưa vào máy rout, chúng bế hộp, hàn đáy rít đầy sản phẩm hàn đỉnh lại Loại bao bì thị trường Việt Nam dễ dàng bắt gặp qua sản phẩm sữa trùng Lotha Milk 20 Câu hỏi trắc nghiệm: Cấu trúc hộp tetra park gồm có lớp lớp ? A Giấy in ấn Kraft →màng copylymer PE→ LDPE →màng HDPE→màng nhôm B Màng HDPE→giấy in ấn →giấy Kraft→màng copolymer PE →màng nhôm→ inomer copolumer PE →LDPE C Màng HDPE→giấy in ấn →LDPE→màng co-polymer PE→màng nhôm →inomer co-polymer PE→giấy Kraft D Màng HDPE→ giấy ∈ ấn →giấy Kraft→màng nhôm→màng co-polymer PE→ inomer co-polymer PE→LDPE Hãy cho biết công dụng lớp LDPE A Ngăn chặn ảm, ánh sáng,khơng khí B Chống thấm nước, bảo vệ lớp in ấn bên giấy tránh bị trầy xước C Cho phép bao bì dễ hàn tạo lớp trơ tiếp xúc với sản phẩm bên D Lớp keo dính màng nhôm màng HDPE Uư điểm phương pháp cán đùn trực tiếp gì? A Các vật liệu cho vào thiết bị đùn cán khác đảm bảo độ đồng bề mặt sau đùn cán B.Tiết kiệm thời gian, hạn chế tượng tách lớp màng ghép C Có thể đùn cán loại vật liệu có cấu trúc tương tự D Tất Hãy chọn câu SAI: Ưu điểm phương pháp cán đùn trực tiêp là? A Thưc đơn giản B Tiết kiệm nhiều thời gian C Sự đồng bề mặt cao D Hạn chế tượng tách lớp lớp màng ghép Hãy chọn câu SAI nói ưu điểm bao bì Tetrapak 21 A Giảm tổn thất tối đa hàm lượng vitamin B Đảm bào cho sản phẩm vơ trùng tuyệt đối C Có khả chịu nhiệt độ cao D Có thể tái chế nên giảm thiểu ô nhiễm môi trường Có phương pháp chế tạo màng nhiều lớp: A B C D Trong bao bì tetrapak, lớp màng PE lặp lại lần: A B C D Lớp màng nhơm bao bì tetra park có chức gì: A Kết dính lớp giấy kraft màng PE B Tạo lớp trơ với sản phẩm bên C Trang trí in nhãn D Ngăn chặn ẩm, ánh sáng, khí Các loại vật liệu thường dùng để chế tạo lớp cản thường là: A PET, nylon, EVOH, PVDC B PP, EVA, HDPS, PD C LDPE, hỗn hợp LLDPE, inomer 22 D AL, PE, PP, LLDPE 10 Các ưu điểm phương pháp ghép khơ khơng dung mơi: 1) Chi phí đầu tư thấp 2) Độ nhớt thấp keo có dung môi 3) Kháng nhiệt, kháng lạnh kháng sản phẩm tốt 4) Không cần bảo vệ nổ gây dung mơi 5) u cầu mặt 6) Độ bám dính ban đầu cao keo có dung môi A 1,2,3,5 B 2,3,4,5 C 1,3,4,5 D 1,4,5,6 23 ... Cách đóng gói bao bì tetra park: 14 Xử lý sau dùng: .17 Một số mẫu bao bì thường dùng: 18 Lời mở đầu: Bao bì sản phẩm đặc biệt, dùng để bao bọc chứa đựng,... người tiêu dùng Chúng ta học qua nhiều loại bao bì bao bì thủy tinh, kim loại, plastic, giấy, … Các loại bao bì có nhiều ưu điểm hạn chế nhiều mặt Ở bao bì nhiều lớp, kết hợp nhiều loại nhựa nhiệt... oxy, giá thành rẻ… Thấy ưu điểm trội bao bì nhiều lớp, nhóm em định làm đề tài 2 Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp 2.1 Định nghĩa mục đích: Bao bì nhiều lớp loại bao bì cấu tạo từ nhiều lớp vật liệu