- Ghép ngồi với màng PE tạo các bao bì dạng túi để đựng các thủy sản lạnh hút chân khơng.
8.17 NGUYÊN TẮC CHẾ TẠO BAO BÌ PLASTI C ĐĨNG TP VAØO BAO BÌ 1 Chế tạo màng, bao bì plastic
8.17.1 Chế tạo màng, bao bì plastic
Màng plastic hoặc các dạng chai lọ đều được chế tạo qua nhiều cơng đoạn, nhưng cơng đoạn chung nhất là qua thiết bị đùn ép (H.8.6) và sau đĩ được đùn qua khe để cĩ thể tạo thành dạng màng, hoặc tấm (H.8.7 và H.8.8), hoặc được đùn qua thiết bị đúc ly tâm hoặc đúc áp lực cao (H.8.12, H.8.13) tạo hình dạng chai lọ theo khuơn. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị ép đùn
(H.8.6): hạt plastic được nhập liệu từ phễu nhập liệu được trộn và đun đến trạng thái chảy mềm, sau đĩ được đùn ép bằng trục vít xoắn ốc chuyển động xoay trịn bên trong thiết bị, plastic được ra ở khe cửa để tạo dạng màng, dạng ống trụ hoặc dạng tấm, được máy kéo căng định hướng một chiều hoặc hai chiều, để cải thiện tính chất cơ lý, tính chống thấm, đồng thời cũng giảm độ dày của tấm và tăng chiều dài của màng được định hướng theo chiều dọc của màng khi sản xuất hoặc định hướng cả hai chiều, như trường hợp định hướng chế tạo màng OPP, OPET, OPS.
Dạng tấm thường được chế tạo bằng vật liệu plastic cĩ độ cứng vững cao; vật liệu plastic được đùn qua khe thẳng, rồi từ đĩ được dập tạo hình khay, đĩa...
- Những loại chai, lọ phải được chế tạo bằng plastic cĩ độ cứng vững cao; plastic được đùn ép và đúc khuơn, và thổi thành hình dạng mong muốn. - Các loại túi được chế tạo bằng vật liệu plastic mềm dẻo (plastic cĩ độ
mềm dẻo cao); plastic được đùn đơn thuần chỉ một loại vật liệu qua khe hình vành khăn và thu được màng plastic dạng ống trụ. Cường độ chịu lực cũng như độ dày của màng, độ trong suốt hay mờ đục của màng phụ thuộc vào áp lực giĩ thổi trong ống trụ (H.8.8 và H.8.9).
Hìn h 8.6: T hi ết b ị đù n e ùp p las ti c ( extru de r) đe å chế tạ o ca ùc dạ ng bao bì
Khe hẹp phẳng hoặc khe hình vành khăn được điều chỉnh kích thước để tạo nên độ dày plastic mong muốn. Áp lực và tốc độ khơng khí thổi vào ống trụ plastic sản phẩm ảnh hưởng lớn đến sản phẩm, nếu tốc độ hoặc áp lực giĩ thấp, sản phẩm plastic dạng trụ trịn nối đuơi ra sẽ dính vào nhau, khĩ tháo gỡ, khơng thể cắt thành từng tấm đơn mà cịn gây phế phẩm, khơng khí thổi vào cũng nhằm làm nguội nhanh màng plastic dạng ống này.
Điều kiện nhập liệu cũng phải nghiêm ngặt, nguyên liệu khơng bị rơi vãi gây ơ nhiễm mơi sinh, và tai nạn lao động do trơn trợt.
* Nguyên liệu plastic nhập liệu khơng được lẫn nước, trong quá trình đùn ép, sự quá nhiệt cũng gây hư hỏng cấu trúc của plastic, sự gia nhiệt plastic đến trạng thái nĩng chảy phải thực hiện ổn định cũng như tốc độ nhập liệu cũng đồng nhất.
- Từ đĩ cĩ thể tạo dạng túi chứa đựng bằng cách cắt ép phẳng và cuộn ống plastic lại theo chiều dài. Túi đựng vật phẩm là loại túi chỉ hàn đáy (thân liền khơng hàn), miệng hở để chứa đựng, sau đĩ hàn kín miệng. - Từ ống trụ cĩ thể được rọc thành hai lớp màng, và các màng này cĩ thể
được ghép với các loại plastic khác bằng phương pháp ép nhiệt hay cĩ khối keo kết dính tạo thành màng nhiều lớp làm bao bì đựng thực phẩm (H.8.16): dạng (a) một đường hàn thân ở giữa và hàn đáy hàn miệng túi hoặc dạng (b) hai đường hàn mép thân và hàn đáy và hàn miệng túi. - Màng nhiều lớp cĩ thể được chế tạo bằng phương pháp đùn ép đồng
thời nhiều loại vật liệu qua khe thẳng (H.8.11).
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đùn ép
Vật liệu plastic được nhập vào máy qua phễu nhập liệu, được đun nĩng chảy ở phần đầu tiên của thân trục vít (Bộ phận gia nhiệt), sau đĩ plastic lỏng được nén với áp suất tăng dần do chuyển động xoay trịn của trục vít dạng trụ cơn. Tiếp theo plastic được đưa đến phần định lượng và được nén và đùn ra cửa khuơn. Cửa khuơn cĩ thể là một khe thẳng (H.8.7). Đối với dạng màng để chế tạo màng plastic, hoặc tấm plastic. Cửa khuơn cĩ thể là hình vành khăn cĩ chiều rộng của vành khăn ≤0,025mm để tạo màng plastic cĩ dạng ống trụ trịn (H.8.8) ống được thổi khơng khí bên trong để làm nguội và khơng dính vào nhau vì khi mới được đùn ra, ống cĩ nhiệt độ cao. Đây cũng gọi là phương pháp đùn thổi để chế tạo màng plastic.
1. Thiết bị đùn ép; 2- Thiết bị đúc tấm; 3- Thiết bị xử lý bề mặt tấm để dễ in ấn 4- Thiết bị cuốn tấm plastic; 5- Dụng cụ, thiết bị do độ dày
Hình 8.7: Sơ đồ hệ thống thiết bị sản xuất tấm plastic
Hình 8.8: Sơ đồ hệ thống thiết bị chế tạo màng plastic dạng ống trụ
Màng plastic dạng ống trụ được ép dẹp thành hai lớp màng nối với nhau ở bên hơng và sau đĩ được rọc bên hơng để tách biệt thành hai màng và cuộn lại. Các cuộn plastic này là cơ sở để thực hiện việc ghép nhiều lớp vật liệu lại
bằng phương pháp ép nhiệt hoặc cĩ dùng lớp keo kết dính là các polyme đồng trùng hợp của PE. Trong quá trình đùn ép tạo màng plastic dạng ống (dạng ống trụ ép phẳng), thì khơng thể ghép cùng với các loại vật liệu khác để ép đùn cùng một lúc tạo nên loại màng đạt tính năng yêu cầu cao.
Trường hợp đùn thổi PP, thì áp lực dịng khơng khí thổi bên trong bong bĩng plastic cũng làm nhiệm vụ kéo dãn màng PP theo phương thẳng đứng và theo phương ngang, đĩ cũng là một phần của sự định hướng màng plastic.
Hình 8.9: Nguyên tắc chế tạo màng plastic (đơn thuần một loại vật liệu) bằng phương pháp đùn thổi
Các đặc trưng của phương pháp đùn plastic dạng ống
(bong bĩng, plastic)
- Trục vít đùn trong thiết bị đùn ép rất quan trọng, được thiết kế tùy theo loại polyme, trục được đặc trưng bằng tỉ số giữa chiều dài (L) và đường kính (D), tỉ số L: D vào khoảng 15:1 đến 30:1, trong khi tỉ số áp lực nén cĩ thể thay đổi từ 2 đến 4 lần.
- Bong bĩng plastic tạo thành thường bị giảm bề dày do bị giãn theo phương ngang: tỉ lệ đường kính bong bĩng plastic so với đường kính cửa khuơn đối với trường hợp vật liệu LDPE là 2:1 đến 2,5:1.
Tốc độ cũng như áp lực dịng khơng khí tạo bong bĩng plastic sẽ quyết định độ dày, độ bền cơ, độ trong suốt, sự mờ đục, độ sáng bĩng bề mặt của màng plastic.
- Tỉ số tốc độ kéo của trục lăn (1) (H.8.9) so với tốc độ đùn plastic từ thiết bị ép đùn cĩ thể đạt: 20:1 đến 40:1 do đĩ màng plastic cĩ thể được sự định hướng theo chiều dài và chiều ngang.
Các ưu khuyết điểm của phương pháp đùn ép dạng ống và dạng màng phẳng
- Phương pháp đùn ép tạo màng dạng ống sẽ cho màng plastic cĩ tính bền cơ cao hơn, hiệu quả kinh tế cao.
- Phương pháp đùn ép tạo màng phẳng cĩ thể chủ động thay đổi độ dày màng một cách dễ dàng và cĩ thể chế tạo màng ghép nhiều vật liệu, để đạt loại bao bì cĩ tính năng ưu việt hơn, phương pháp này cĩ thể làm nguội nhanh màng plastic phẳng thành phẩm, tạo độ trong suốt cao cho màng vì khơng cĩ sự nhiễu xạ ánh sáng bởi rất nhiều tinh thể hình thành từ quá trình làm nguội nhanh, khơng tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng nên khơng bị nhiễu xạ gây mờ đục.
Định hướng màng plastic theo hai chiều
Nguyên tắc định hướng màng plastic để cải thiện tính năng: trường hợp OPP thì màng PP sau khi được đùn ép từ cửa khuơn là khe thẳng được tiếp tục gia nhiệt và được kéo dãn theo chiều dọc và chiều ngang bằng các con lăn và với tốc độ tương ứng.
Hình 8.10: Nguyên tắc định hướng hai chiều để cải thiện tính chất của một số plastic
Hình 8.11: Nguyên tắc ép đùn tạo tấm ghép 5 lớp
Để tạo tấm plastic ghép nhiều lớp vật liệu với nhau, thì mỗi loại vật liệu được đưa qua từng thiết bị đùn ép (1),(2), (3) và theo các đường dẫn a, b, c đến khe hở thẳng tạo màng 5 lớp.
Phương pháp đúc thổi sản xuất chai lọ plastic
Nhựa được rĩt vào khuơn (1) tạo phơi nhựa (2), sau đĩ phơi nhựa được tháo khỏi khuơn và được gia nhiệt trở lại và đưa vào khuơn cĩ hình dạng mong muốn (4) và được thổi khí với áp lực cao để nhựa bám đều khuơn tạo thành hình dạng mong muốn (5), sau đĩ được tháo khỏi khuơn (6).
Hình 8.13: Nguyên tắc tạo hình chai lọ plastic bằng phương pháp đùn thổi trong khuơn
Plastic được đùn vào khuơn theo ống dẫn từ thiết bị đùn ép, được thổi khí với áp lực cao từ phía miệng khuơn phía dưới làm cho nhựa bám đều vào thành khuơn, sau đĩ dỡ khuơn để lấy chai lọ và cắt phần nhựa thừa ở đáy chai.