Đồ Án công nghệ in tìm hiểu về công nghệ in flexo trong sản xuất bao bì bền vững

Bao bì bền vững Bao bì bền vững là loại bao bì được thiết kế và sản xuất với mục tiêu giảmthiểu tối đa tác động tiêu cực đến môi trường trong suốt vòng đời của nó, từ khâusản xuất, sử dụ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA IN VÀ TRUYỀN THÔNG

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ IN

TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ IN FLEXO

TRONG SẢN XUẤT BAO BÌ BỀN VỮNG

Giảng viên hướng dẫn: Cô Nguyễn Thị Lại Giang Sinh viên thực hiện:

1 Đặng Trường Thịnh 22158093

2 Nguyễn Ngọc Bình 22158048

3 Nguyễn Trọng Phúc 22158079

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2024

Mục lụcChương 1: Tổng quan về công nghệ in Flexo và bao bì bền vững

1.1 Kỹ thuật in Flexo 1.1.1 Nguyên lí hoạt động và cấu tạo của kỹ thuật in Flexo

1.1.2 So sánh kỹ thuật in Flexo với các kỹ thuật in khác trong sản xuất bao bì bềnvững

1.2 Bản in Flexo

1.2.1 Cấu tạo và đặc điểm của bản in cho sản xuất bao bì bền vững

1.2.2 Sự khác nhau giữa bản in truyền thống và bản in bền vững

1.3 Tổng quan về bao bì bền vững

1.3.1 Bao bì bền vững

1.3.2 Sự khác nhau giữa bao bì truyền thống và bao bì bền vững

Chương 2: Quy trình sản xuất của bao bì bền vững

2.1 Điều kiện sản xuất

2.1.1 Vật liệu xanh

2.1.2 Công nghệ sản xuất bao bì bền vững

2.1.3 Thiết bị sản xuất bao bì bền vững

2.2 Quy trình sản xuất bao bì bền vững

2.2.1 Tổng quan về một quy trình sản xuất bền vững

2.2.2 Các công đoạn trong quy trình sản xuất

Chương 3: Phân tích sản phẩm của quy trình sản xuất bao bì bền vững

3.1 Giới thiệu về những sản phẩm xanh trên thị trường

3.2 Những công nghệ xanh áp dụng cho sản phẩm

Chương 4: Đề xuất giải pháp xanh trong sản xuất bao bì

4.1 Những thách thức và cơ hội khi chuyển đổi sang bao bì bền vững

4.2 Giải pháp để ứng dụng công nghệ Flexo trong sản xuất bao bì bền vững

4.2.1 Chính sách nâng cao ý thức của người tiêu dùng

4.2.2 Giải pháp để chuyển đổi cộng nghệ cho nhà sản xuất

Chương 5: Kết luận

5.1 Tóm tắt những lợi ích của công nghệ in Flexo trong sản xuất bao bì bền vững5.2 Đề xuất hướng phát triển và cải tiến cho tương lai của công nghệ in Flexo trongngành bao bì

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ IN FLEXO VÀ BAO BÌ BỀN VỮNG

1.1 Kỹ thuật in Flexo

1.1.1 Nguyên lí cấu tạo và nguyên lý hoạt động

 Nguyên lý cấu tạo

Máy in flexo có rất nhiều loại được phân biệt dựa trên các tiêu chí khácnhau: cấu hình của các đơn vị in (Stack, CI, In-line, ), hệ thống cấp mực (3 trục, 2trục)

Hầu hết các máy in flexo bao gồm 4 bộ phận cơ bản, thường được lắp đặtliên tiếp nhau

 Nguyên lý cấu tạo của 1 đơn vị in flexo

Một đơn vị in Flexo bao gồm các bộ phận chính: hệ thống cấp mực, lôanilox, ống bản in và ống ép in Trong đó lô anilox chiếm vai trò quan trọng, cácmáy in khác nhau sẽ có một hệ thống cấp mực khác nhau từ đó phân loại máy inflexo thành hai dạng: 2 trục và 3 trục

 Nguyên lý hoạt động

Truyền mực từ máng mực sang lô anilox

- Mực từ máng được truyền lên bề mặt lô anilox

- Lô máng mực quay ngược chiều hoặc không đồng tốc với lô anilox (đốivới máy loại 3 trục)

- Dao gạt mực (doctor blade) gạt mực dư, chỉ để lại mực trong các ô chứamực (cells) trên lô anilox.

Truyền mực từ lô anilox sang bản in (plate cylinder):

- Lô anilox chuyển mực từ các ô chứa lên bản in

Truyền mực từ bản in sang vật liệu in:

- Bản in tiếp xúc với vật liệu (giấy hoặc màng in), truyền mực từ bản lên bềmặt vật liệu

Làm khô mực sau mỗi lần in:

- Sau khi in xong một màu, tờ in được chuyển đến bộ phận sấy (dryingsection) để làm khô mực

In các màu tiếp theo:

- Tờ in tiếp tục được chuyển đến các cụm in màu tiếp theo (printing units)

để hoàn tất quá trình in đa màu

Hoàn thiện sản phẩm:

- Sau khi in xong, tờ in được chuyển đến bộ phận nhận giấy (rewindsection) hoặc các thiết bị gia công sau in (post-press) để hoàn thiện sản phẩm

1.1.2 So sánh kỹ thuật in Flexo với ống đồng trong sản xuất bao bì

In Flexo và in ống đồng là hai phương pháp phổ biến trong ngành in ấn bao

bì hiện nay Tuy nhiên chúng có các ưu và nhược khác nhau để phù hợp với loạisản phẩm Dưới đây là bảng so sánh các đặc điểm của 2 phương pháp trong thịtrường in bao bì

 Bảng so sánh in bao bì giữa Flexo và ống đồng

Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn

do tấm in ống đồng đắt hơn nhiều Thời gian tạo tấm in cũng dài hơn, khoảng 3-4 lần

so với in Flexo

Chất nền Linh hoạt hơn, có thể in trên cả chất nền

xốp và không xốp, từ màng film đến bìa cứng

Thường phù hợp hơn với chất nền xốp, lý tưởng cho các ứng dụng như bìa tạp chí

Mực in Sử dụng mực nước và mực UV, dễ in với

nhiều loại mực hơn, thân thiện với môi trường hơn

Sử dụng mực gốc dung môi, yêu cầu nhiều mực hơn cho mỗi bản in, điều này có thể làmtăng chi phí

Tác động đến môi

trường

Được coi là thân thiện môi trường hơn do

sử dụng mực nước và có nhiều giải pháp giảm thiểu tác động đến môi trường

Thường sử dụng mực gốc dungmôi, gây ra nhiều vấn đề về môi trường hơn

Chât lượng in Bản in có độ phân giải và chi tiết cao hơn,

dần thay thế in ống đồng trong nhiều ứng dụng

Được coi là tốt nhất cho các chitiết đẹp và công việc có tông màu

Từ bảng so sánh trên, có thể thấy rằng in Flexo đang ngày càng trở thành lựachọn ưu việt trong thị trường in bao bì, đặc biệt trong bối cảnh ngành công nghiệp

hướng đến sự bền vững và thân thiện với môi trường Điều này được minh chứng

qua các ưu điểm nổi bật sau:

Thân thiện với môi trường

- Sử dụng mực gốc nước: In Flexo sử dụng mực gốc nước thay vì mực gốc dầu,giúp giảm thiểu khí thải VOC (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi), an toàn hơn cho sứckhỏe người lao động và người tiêu dùng

- Khả năng in trên vật liệu tái chế: In Flexo có thể in trên các loại giấy và carton táichế, góp phần giảm thiểu rác thải và bảo vệ tài nguyên rừng

- Tiết kiệm năng lượng: So với in ống đồng, in Flexo tiêu thụ ít năng lượng hơntrong quá trình sản xuất, từ đó giảm lượng khí thải carbon

-Giảm thiểu chất thải: Bản in Flexo có thể tái sử dụng nhiều lần, giúp giảm thiểulượng chất thải ra môi trường và tối ưu hóa chi phí sản xuất

1.2 Tổng quan về bao bì bền vững

1.2.1 Bao bì bền vững

Bao bì bền vững là loại bao bì được thiết kế và sản xuất với mục tiêu giảmthiểu tối đa tác động tiêu cực đến môi trường trong suốt vòng đời của nó, từ khâusản xuất, sử dụng đến khi thải bỏ Bao bì bền vững không chỉ đơn thuần là "xanh"hay có thể tái chế mà còn phải đáp ứng được các yêu cầu về hiệu quả kinh tế và antoàn cho sức khỏe con người

Cụ thể hơn, bao bì bền vững cần đảm bảo các yếu tố sau:

- Hiệu quả: Sử dụng tối ưu tài nguyên, năng lượng và vật liệu trong quá trình sảnxuất.

- Chu kỳ: Ưu tiên sử dụng vật liệu tái chế, có thể tái sử dụng hoặc phân hủy sinhhọc

- An toàn: Không chứa các chất độc hại gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người

và môi trường

- Thiết kế: Được thiết kế để dễ dàng tái chế hoặc tái sử dụng

Nói cách khác, bao bì bền vững là một phần trong nỗ lực hướng tới sự pháttriển bền vững, cân bằng giữa các yếu tố kinh tế, xã hội và môi trường Nó đòi hỏi

sự thay đổi trong tư duy thiết kế, lựa chọn vật liệu và quy trình sản xuất để tạo ranhững sản phẩm thân thiện với môi trường hơn

1.2.2 Sự khác nhau giữa bao bì truyền thống và bao bì bền vững

Chi phí giữa bao bì bền vững so với bao bì truyền thống

Khi cả thế giới đang hướng về bảo vệ môi trường, vấn đề về sản xuất bao bìbền vững sẽ được tăng lên Tuy nhiên đối với các doanh nghiệp họ phải quan tâmđến chi phí của sản xuất bao bì bền vững cao hơn so với bao bền truyền thốngCác vấn đề ảnh hưởng đến chi phí của bao bì bền vững:

Các quy định của pháp luật và xu hướng thị trường

Các quy định và xu hướng của thị trường ảnh hưởng rất lớn đến các công tysản xuất bao bì bền vững Trên thế giới các cơ quan quản lý đang thực hiện nhữngquy định mới nhằm giảm thiểu chất thải và thúc đẩy tính bền vững cho bao bì

+ Thuế bao bì nhựa là loại thuế mới được áp dụng vào ngày 1 tháng 4 năm

2022. Loại thuế này được thiết kế nhằm khuyến khích sử dụng nhiều nhựa tái chếhơn và áp dụng cho bao bì nhựa được sản xuất tại Vương quốc Anh hoặc nhập

khẩu vào Vương quốc Anh và không chứa ít nhất 30% nhựa tái chế Mức thuế bao

bì nhựa được ấn định ở mức 217,85 bảng Anh cho mỗi tấn bao bì nhựa được đưavào thị trường Vương quốc Anh

+ Chỉ thị của EU: Các mục tiêu như tái chế 55% bao bì nhựa đến năm 2030cho thấy sự thay đổi các tiêu chuẩn quản lý theo hướng bền vững hơn

+ Theo khảo sát của Vietnam Report, tính bền vững của bao bì cũng ngày

càng được người tiêu dùng quan tâm hơn Cụ thể, có 57,4% người tiêu dùng sẵnsàng chi trả cho bao bì thân thiện với môi trường nếu giá cả không quá chênh lệch

so với sản phẩm thông thường; 41,1% người tiêu dùng luôn ưu tiên lựa chọn dù giácao hơn Điều này tạo cơ hội cho các sản phẩm thay thế nhựa phát triển

Đầu tư vào cơ sở hạ tầng

Đầu tư cơ sở hạ tầng là một vấn đề tất yếu cho bao bì bền vững để có thể tối

ưu chi phí cho sản xuất trong tương lai Với các công nghệ ngày càng tiến bộ quátrình sản xuất sẽ được tự động hóa ngày càng cao giá cả có thể giảm nhờ tính kinh

tế theo quy mô Số tiền cho cơ sở hạ tầng có thể sẽ cao ở giai đoạn ban đầu, nhưngviệc đầu tư đổi mới bền vững sẽ là một giải pháp tiết kiệm chi phí hơn về lâu dài

Cuộc cách mạng xanh: Từ bao bì truyền thống đến bao bì bền vững trong

in Flexo

In Flexo, với khả năng in ấn trên đa dạng vật liệu, từ giấy, carton đến màngkim loại, đã trở thành một phương pháp phổ biến trong ngành công nghiệp bao bì.Tuy nhiên, trước những thách thức về môi trường ngày càng gia tăng, ngành inFlexo đang đứng trước một cuộc chuyển mình tất yếu: từ bao bì truyền thống sangbao bì bền vững.

Bao bì truyền thống trong in Flexo thường gắn liền với hình ảnh những sảnphẩm nhựa khó phân hủy, túi nilon tràn lan gây ô nhiễm môi trường Nguyên nhânchủ yếu xuất phát từ việc ưu tiên sử dụng các loại mực gốc dầu, bản in dùng mộtlần và vật liệu đóng gói thiếu thân thiện với môi trường Hệ quả là lượng rác thảikhó phân hủy ngày càng tăng, tài nguyên thiên nhiên dần cạn kiệt, và sức khỏe conngười cũng bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại

Ngược lại, bao bì bền vững trong in Flexo mang đến một luồng gió mới, hứahẹn một tương lai xanh hơn cho ngành in ấn Sự chuyển đổi này thể hiện rõ nét quaviệc ứng dụng mực gốc nước, bản in có thể tái sử dụng nhiều lần và vật liệu đónggói từ nguồn tái chế hoặc có khả năng phân hủy sinh học Bên cạnh đó, thiết kế bao

bì cũng được tối ưu hóa để giảm thiểu lượng vật liệu sử dụng, hướng đến sự tốigiản và tiện lợi cho việc tái chế

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦA BAO BÌ BỀN VỮNG

2.1 Điều kiện sản xuất

2.1.1 Vật liệu xanh

 Vật liệu In

Trong ngành in flexo, việc sử dụng vật liệu in bền vững là yếu tố quan trọng,đóng vai trò không chỉ trong việc giảm tác động đến môi trường mà còn tối ưu hóachi phí sản xuất và đáp ứng nhu cầu của thị trường Với sự đa dạng của các loại vậtliệu được sử dụng trong công nghệ in flexo, việc lựa chọn đúng loại vật liệu phùhợp trở thành yếu tố quyết định trong chuỗi giá trị của sản phẩm bao bì

Sử dụng vật liệu bao bì xanh

Vật liệu bao bì xanh không chỉ giúp giảm thiểu rác thải mà còn góp phầnnâng cao hình ảnh thương hiệu thông qua cam kết về trách nhiệm môi trường Bao

bì xanh có thể được sản xuất từ giấy, nhựa tái chế, nhôm, hoặc các vật liệu tái tạokhác, trong đó giấy và bìa carton được đánh giá là lựa chọn thân thiện với môitrường nhất

Giấy và carton: Đây là vật liệu phổ biến nhất, có chi phí thấp, dễ tái chế và

phân hủy sinh học Ví dụ, bao bì giấy đạt chứng nhận FSC đang được nhiều doanhnghiệp sử dụng để thay thế các loại nhựa khó phân hủy

Nhôm và kim loại: Dù có chi phí cao hơn, nhôm được kết hợp với giấy để

tạo ra các loại bao bì có độ bền cao, như bao bì rượu vang của Tập đoàn Crealis.Loại bao bì này không chỉ thay thế nhựa mà còn giảm lượng khí thải CO2 đáng kể

Chất dẻo phân hủy sinh học (plastic)

Nhựa tái chế PCR (Post-Consumer Recycled) là một trong những giải pháp

hiệu quả hướng tới sản xuất bền vững và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môitrường Đây là loại nhựa được tái chế từ chất thải sau tiêu dùng, góp phần làmgiảm lượng rác thải nhựa tồn đọng, đồng thời hạn chế khai thác tài nguyên hóathạch

Việc ứng dụng nhựa PCR trong sản xuất bao bì không chỉ giúp doanh nghiệpđáp ứng các tiêu chuẩn môi trường ngày càng khắt khe mà còn tạo ra giá trị kinh tếtrong khuôn khổ nền kinh tế tuần hoàn Thay vì sử dụng nhựa nguyên sinh từ dầu

mỏ, PCR tận dụng nguồn rác thải nhựa đã qua sử dụng, tái chế và đưa trở lại dâychuyền sản xuất

Ưu điểm nổi bật của nhựa PCR bao gồm khả năng giảm thiểu rác thải, giảmphát thải khí nhà kính (CO2) và tiết kiệm nguồn tài nguyên không tái tạo Ngoài ra,bao bì làm từ PCR có thể tiếp tục tái chế, tạo ra vòng lặp khép kín trong sản xuất

và tiêu dùng Đây là một giải pháp thiết thực và hiệu quả, giúp doanh nghiệp cảithiện hình ảnh thương hiệu và thu hút người tiêu dùng có ý thức về môi trường

Tuy nhiên, nhựa PCR vẫn tồn tại một số hạn chế nhất định Do được tái chế

từ rác thải tiêu dùng, nhựa PCR có thể kém trong suốt, xuất hiện đốm gel và khóđảm bảo chất lượng đồng nhất so với nhựa nguyên sinh Điều này đặt ra thách thứccho các nhà sản xuất trong việc duy trì chất lượng sản phẩm, đặc biệt là đối với bao

bì yêu cầu tính thẩm mỹ cao

Nhựa phân hủy sinh học PLA (Polylactic Acid) là một loại nhựa sinh học

nhiệt dẻo có nguồn gốc từ thực vật như ngô, sắn, mía, và khoai tây Khác với nhựa

truyền thống làm từ nguyên liệu hóa thạch, PLA được sản xuất từ các nguồn táitạo, thân thiện với môi trường và có khả năng tự phân hủy hoàn toàn Chính vì vậy,PLA ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như bao bì thực phẩm,dụng cụ y tế, và các đồ dùng hàng ngày khác.

Nhựa PLA nổi bật với tính thân thiện môi trường nhờ nguồn gốc từ nguyênliệu tái tạo như ngô, sắn, và mía Sau khi sử dụng, PLA có thể phân hủy thànhcarbon dioxide, nước, và mùn sinh học trong điều kiện phù hợp, tạo ra lợi ích đáng

kể cho môi trường đất và cây trồng Thời gian phân hủy của PLA chỉ kéo dài vàitháng hoặc vài năm, giúp giảm gánh nặng rác thải so với nhựa truyền thống, vốncần hàng trăm năm để phân hủy Đặc biệt, khi đốt cháy, PLA không sinh ra khí độchại, đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người và giảm thiểu ô nhiễm không khí

Dù có nhiều ưu điểm, nhựa PLA vẫn tồn tại một số hạn chế Quá trình sảnxuất phụ thuộc nhiều vào vùng nguyên liệu, đòi hỏi các nhà máy phải đặt gần cáckhu vực trồng bắp, sắn, hoặc mía lớn PLA chỉ có khả năng phân hủy trong điềukiện xử lý công nghiệp đạt chuẩn, gây khó khăn trong việc xử lý nếu không có cơ

sở hạ tầng phù hợp Ngoài ra, việc PLA lẫn vào quá trình tái chế nhựa truyền thống

có thể làm giảm chất lượng sản phẩm tái chế Cuối cùng, do chi phí sản xuất caohơn và yêu cầu công nghệ phức tạp, giá thành của PLA hiện vẫn cao hơn các loạinhựa từ hóa thạch như PE hay PP

Tăng hàm lượng nhựa tái chế trong bao bì

Nhựa tái chế đang trở thành một trong những lựa chọn hàng đầu trong sảnxuất bao bì bền vững, đặc biệt với những loại bao bì cần độ linh hoạt cao nhưmàng mỏng, màng co hay túi nhựa

Henkel: Công ty đã tăng hàm lượng nhựa tái chế PCR (Post-Consumer Recycled) lên

30% trong bao bì chất tẩy rửa của mình, đáp ứng các tiêu chuẩn về bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên.

Quy định của Châu Âu: Theo Quy định Bao bì và Chất thải Bao bì, Châu

Âu yêu cầu hàm lượng tái chế tối thiểu 35% trong bao bì nhựa vào năm 2030 Đây

là động lực lớn thúc đẩy việc sử dụng nhựa tái chế trong sản xuất

Sự kết hợp vật liệu sáng tạo

Việc kết hợp nhiều loại vật liệu khác nhau để tận dụng ưu điểm của mỗi loại

là hướng đi mới trong ngành bao bì Sự kết hợp này không chỉ tối ưu hóa hiệu quả

sử dụng mà còn nâng cao tính bền vững của sản phẩm

Giấy và nhôm: Tập đoàn Crealis đã sử dụng giấy chứng nhận FSC kết hợp

với nhôm để tạo ra giấy kim loại bạc Loại vật liệu này giúp thay thế nhựa và giảmtác động môi trường trong ngành bao bì rượu vang

 Mực in flexo

Mực in đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao tính bền vững của quytrình in flexo Hiện nay, các loại mực bền vững được phát triển nhằm giảm thiểutác động tiêu cực đến môi trường, đáp ứng các yêu cầu về an toàn và chất lượngtrong ngành bao bì Hai loại mực chính đang được sử dụng rộng rãi trong in flexovới đặc tính thân thiện môi trường là mực gốc nước và mực UV (Ultra Violet)

Mực gốc nước (Water-based inks)

Mực gốc nước sử dụng nước làm dung môi thay cho các dung môi hóa học

dễ bay hơi (VOC), giúp giảm đáng kể khí thải độc hại vào môi trường Được đánhgiá cao nhờ khả năng tái chế và an toàn trong các ứng dụng bao bì thực phẩm

Ưu điểm:

Thân thiện với môi trường: Mực gốc nước giảm phát thải VOCs, góp phầncải thiện chất lượng không khí và bảo vệ sức khỏe con người

An toàn thực phẩm: Phù hợp với tiêu chuẩn in ấn bao bì tiếp xúc thực phẩm

do không chứa các hóa chất độc hại

Hiệu quả chi phí: Giảm chi phí xử lý khí thải và bảo vệ môi trường

Một nghiên cứu của Hiệp hội In Ấn Bắc Mỹ (FTA) cho thấy việc sử dụngmực gốc nước trong in flexo có thể giảm đến 75% lượng khí thải VOC so với mựcdung môi truyền thống

Công ty Siegwerk đã phát triển dòng mực UniRICS gốc nước, được ứngdụng phổ biến trong các bao bì thực phẩm, vừa đảm bảo độ bám dính vừa tối ưuhóa khả năng phân hủy sinh học

 Mực UV (Ultra Violet inks)

Đặc điểm:

Mực UV không sử dụng dung môi bay hơi mà được làm khô bằng ánh sáng

UV Phương pháp này giúp giảm thiểu khí thải hóa học và nâng cao hiệu suất sảnxuất

Có độ bền màu cao, khả năng chịu nhiệt và chống nước tốt, thích hợp vớicác sản phẩm bao bì chất lượng cao

Độ bám dính và bền màu vượt trội: Đáp ứng yêu cầu về chất lượng và tuổithọ của sản phẩm in.

Tập đoàn Sun Chemical đã phát triển dòng mực UV SunCure® với khả năngbám dính cao trên nhiều loại chất liệu bao bì, đồng thời giảm thiểu tác động môitrường nhờ công nghệ sấy khô không phát thải

Theo báo cáo của Research and Markets (2023), việc sử dụng mực UV trong

in flexo đã tăng trưởng 12% mỗi năm nhờ hiệu quả cao và khả năng thân thiện môitrường

2.1.2 Công nghệ sản xuất bao bì bền vững

Công nghệ Flexcel NX

Hệ thống FLEXCEL NX, do Miraclon phát triển, là một giải pháp tiên tiếntrong lĩnh vực in flexo, không chỉ nâng cao chất lượng in mà còn góp phần đáng kểvào việc thúc đẩy tính bền vững trong ngành công nghiệp in ấn

Các đặc điểm bền vững của FLEXCEL NX System:

Giảm lãng phí vật liệu: Công nghệ này tối ưu hóa quy trình in, giảm thiểuviệc sử dụng mực và vật liệu, từ đó giảm lượng chất thải và tác động đến môitrường

Tiết kiệm năng lượng: Quy trình sản xuất hiệu quả hơn giúp giảm tiêu thụnăng lượng, đóng góp vào việc giảm khí thải carbon trong quá trình in ấn

Tăng tuổi thọ bản in: Các tấm in FLEXCEL NX có độ bền cao, kéo dài thờigian sử dụng và giảm tần suất thay thế, từ đó giảm nhu cầu sản xuất và tiêu thụnguyên liệu mới

Hỗ trợ sử dụng mực in gốc nước: Hệ thống này tương thích tốt với các loạimực in thân thiện với môi trường, như mực gốc nước, giúp giảm thiểu việc sửdụng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) có hại.

Tăng hiệu quả sản xuất: FLEXCEL NX giảm thời gian thiết lập và điềuchỉnh máy in, tăng năng suất và giảm tiêu thụ tài nguyên trong quá trình sản xuất

 Phương pháp vệ sinh trục anilox

Nếu trục anilox được coi là "trái tim" của quá trình in flexo và đóng vai tròquan trọng trong việc duy trì hoạt động in hiệu quả, thì việc vệ sinh đúng cách,cùng với bảo dưỡng và quản lý kho trục anilox, là yếu tố thiết yếu đối với doanhnghiệp Thiếu các phương pháp vệ sinh tốt sẽ dẫn đến kết quả in không đồng nhất

và tăng thời gian ngừng hoạt động của máy in Như vậy, có các công nghệ làm vệsinh trục nào vẫn đáp ứng được chất lượng vệ sinh và cả sản xuất bền vững ?

Chia ra làm 4 phương pháp chính:

- Phương pháp hóa học

- Phương pháp sóng siêu âm

- Phương pháp phun thổi

- Phương pháp laser

 Các công nghệ vệ sinh trục bền vững

Công nghệ đến từ Flexo Wash

Anilox Liquid Cleaning

Đây là công nghệ sử kết hợp giữa dung dịch vệ sinh và nước áp lực cao đểlàm sạch trục anilox một cách hiệu quả (phù hợp với từng loại mực in) để làm sạchtrục anilox, với khả năng tái sử dụng lại dung dịch vệ sinh cà nước

Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là làm sạch trục anilox mà khônggây mài mòn hay hư hại, giúp đảm bảo rằng trục anilox luôn ở tình trạng tốt nhất,duy trì chất lượng in ấn ổn định và kéo dài tuổi thọ của trục anilox

Washing (Rửa): trục anilox quay trong khi dung dịch vệ sinh được phunnóng lên bề mặt trục Nhờ sức căng bề mặt đặc biệt của dung dịch, mực dễ dàngđược loại bỏ khỏi các tế bào anilox bằng cách xả nước áp suất cao Thời gian rửatrung bình là 5-10 phút

- Draining (Thoát nước): sau chu kỳ rửa, dung dịch được thoát trở lại bểchứa để tái sử dụng Quá trình thoát nước thường kéo dài từ 2-3 phút

Rinsing (Rửa sạch): các vòi phun nước điều chỉnh với áp suất cao (120 bar)hoàn tất quá trình làm sạch, loại bỏ các hạt mực và dung dịch còn sót lại

Drying (Làm khô): quá trình làm khô bằng khí nén áp suất cao hoàn tấtviệc vệ sinh, giúp trục anilox sẵn sàng để sử dụng hoặc lưu trữ ngay lập tức Thờigian làm khô kéo dài từ 1-3 phút tùy thuộc vào độ dài của trục.

Re-use (Tái sử dụng): dung dịch vệ sinh được lọc và tái tuần hoàn để giảmthiểu tiêu thụ Nước xả cũng có thể được đưa vào hệ thống tuần hoàn (tùy chọn) đểlọc và chuẩn bị tái sử dụng

Tái sử dụng nước rửa với hệ thống tuần hoàn

Hệ thống tuần hoàn FW được thiết kế để tái sử dụng nước rửa trong một hệthống khép kín Hệ thống này được điều khiển bởi nhiều cảm biến, liên tục đo pH

và mức độ chất lỏng Quá trình này hoạt động độc lập với đơn vị rửa

Quá trình của hệ thống tuần hoàn đảm bảo nước rửa có thể được tái sử dụngtrong đơn vị làm sạch FW, giảm thiểu lượng nước thải đến mức tối thiểu Nhờ đó,chất lượng làm sạch vẫn được duy trì ở mức cao

- Nước rửa được dẫn từ máy làm sạch Anilox vào bể trộn

- Trong bể trộn, nước được tự động xử lý với axit phosphoric và chất chống tạo bọtFW

- Một bơm bơm nước rửa từ bể trộn vào bộ lọc.

Nước rửa được lọc qua các bộ lọc hiệu suất cao, loại bỏ các chất rắn và mựckhô Ba bộ lọc sẽ loại bỏ các hạt mực và chất rắn

Nước đã được lọc và xử lý sẽ được bơm vào bể chứa, từ đó nước sẽ được tái

sử dụng để rửa trong máy làm sạch anilox

Tính bền vững trong Liquid đạt được:

+ Chứng chỉ ROHS (Restriction of Hazardous Substances Directive có nghĩa là Sựhạn chế các chất độc hại)

+ Không dung môi không kim loại tác động tối thiểu tới môi trường

Anilox Laser Cleaning

Là một công nghệ làm sạch anilox hoàn toàn tự động, không thải chất thải

và an toàn, mang đến giải pháp làm sạch bền vững hơn

- Đặt anilox vào các trạm kéo: chọn anilox từ cơ sở dữ liệu nơi tất cả cácthông số kỹ thuật được xác định (đường kính, chiều dài, số dòng)

- Khai thác: hệ thống khai thác loại bỏ tất cả bụi và khói, đảm bảo không cóhạt nano nào vào phòng Chương trình làm sạch sẽ dừng tự động khi quá trình làmsạch và khai thác hoàn tất.

Làm sạch: laser tần số cao sẽ làm sạch anilox với một xung đã được địnhnghĩa chính xác, đảm bảo phân phối năng lượng đồng đều

- Quy trình sản xuất bền vững đá khô

+ Giảm hoặc loại bỏ việc sử dụng nước

+ Nước ngày càng trở thành vấn đề quan ngại lớn, đặc biệt tại các quốc giađang phát triển

+ Khoảng 40% lượng nước tại các cơ sở công nghiệp được sử dụng cho vệsinh

+ Chi phí nước ngày càng tăng, với mức giá trung bình tăng 60% tại 30thành phố lớn của Mỹ từ 2010 – 2019

- Sử dụng hệ thống phun đá khô giúp loại bỏ hoàn toàn nước trong quytrình vệ sinh, góp phần giảm thiểu rủi ro về nước và bảo vệ nguồn tài nguyên này.

+ Giảm hoặc loại bỏ hóa chất

Loại bỏ nguy cơ ô nhiễm thứ cấp do các hóa chất tẩy rửa để lại

Đảm bảo an toàn cho nhân công khi không phải tiếp xúc trực tiếp với cácchất hóa học và hạt bụi trong không khí

Hệ thống này cũng giúp giảm điểm số phát thải khí nhà kính (GhG scores)nhờ không cần sử dụng dung môi hóa học

+ Giảm lượng chất thải

Các phương pháp vệ sinh truyền thống thường cần sử dụng bàn chải, miếngpad hoặc giẻ lau dùng một lần, dẫn đến lượng rác thải lớn

+ Đáp ứng các tiêu chuẩn ISO 14001 về quản lý môi trường

2.1.3 Thiết bị sản xuất bao bì bền vững

Tại Úc, máy in flexo Perfection đã giảm một nửa lượng vật liệu thải ra khisản xuất bao bì in cho bánh quy Arnotts FLEXCEL NX cho phép họ đạt được độphủ mực mịn hơn, in đồng đều hơn và khớp với bản in thử tốt hơn, giúp giảm 50%lượng chất thải, thời gian thiết lập nhanh hơn 50% và không phải dừng máy độtxuất để vệ sinh

Hệ thống FLEXCEL NX Wide 5080

Có khả năng sản xuất tấm FLEXCEL NX có kích thước tối đa là 50 x 80inch, tối đa hóa năng suất sản xuất tấm và giảm thiểu chất thải; đáp ứng các ứngdụng có kích thước hình dạng lớn nhất

Năm 2023, BOBST phát triển các lưỡi dao gấp (advanced scorers) cho máyFlexo-folder-gluer (FFG), cho phép xử lý các loại giấy sóng với lớp lót bên trong

có định lượng thấp hơn Công nghệ này giúp tiết kiệm trung bình 1,2% nguyên liệu

mà không ảnh hưởng đến chất lượng hay tạo ra chất thải bổ sung Các lưỡi dao nàykhông chỉ được trang bị trên các máy mới mà còn có thể lắp đặt lại (retrofit) trêncác máy đã lắp đặt trước đây

Máy rửa trục anilox đến từ Flexo Wash sử dụng công nghệ Anilox LiquidCleaning và Anilox Laser Cleaning

Máy rửa trục anilox bằng sóng siêu âm đến từ Alphasonics: Hệ thống làm sạch bằng siêu âm đã giảm 40% lượng nước và hóa chất cần thiết trong quá trình bảo dưỡng thiết bị, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả quản lý chất thải.

Alphaplus MR6 850-1150

2.2 Quy trình sản xuất bao bì bền vững

2.2.1 Vòng đời của bao bì bền vững

 Vòng đời của bao bì bền vững

Nguyên liệu thiên nhiên

Vòng đời bao bì bắt đầu từ việc khai thác nguyên liệu thiên nhiên như gỗ,bột giấy, dầu mỏ (cho nhựa), hoặc khoáng chất (cho thủy tinh, kim loại) Đây lànguồn tài nguyên chính được sử dụng để sản xuất bao bì

Nguyên liệu thô

Nguyên liệu thiên nhiên được chế biến thành nguyên liệu thô, sẵn sàng chocác bước xử lý tiếp theo Ví dụ:

Gỗ được chế thành bột giấy

Dầu mỏ được xử lý thành các hợp chất polymer (nhựa)

Khoáng chất được tinh chế thành thủy tinh hoặc kim loại

Xử lý và đóng gói nguyên liệu

Nguyên liệu thô được xử lý thành dạng phù hợp cho quá trình sản xuất, nhưhạt nhựa, cuộn giấy hoặc phôi kim loại Sau đó, các nguyên liệu này được đóng gói

để vận chuyển đến nhà máy sản xuất bao bì

Sản phẩm bao bì hoàn thiện sẽ được chuyển đến hệ thống lưu trữ, vậnchuyển và phân phối Đây là giai đoạn bao bì được sử dụng để đóng gói sản phẩm

và đưa đến tay người tiêu dùng

Người tiêu dùng

Người tiêu dùng sử dụng sản phẩm kèm bao bì Sau khi sử dụng, bao bì cóthể:

Tái sử dụng (ví dụ: chai thủy tinh, túi giấy)

Làm đầy (refill bao bì với sản phẩm mới)

Xử lý sau tiêu dùng

Sau khi không còn sử dụng, bao bì sẽ được xử lý qua các con đường:

Tái chế: Bao bì được thu gom và tái chế thành nguyên liệu hoặc sản phẩmmới Ví dụ:

Nhựa được nấu chảy để tạo hạt nhựa mới

Giấy được tái chế thành giấy tái sinh

Phân hủy: Một số loại bao bì thân thiện môi trường (như bao bì sinh học) cóthể phân hủy tự nhiên

Vứt bỏ: Bao bì không tái chế hoặc phân hủy sẽ trở thành rác thải, gây ảnhhưởng đến môi trường

Rác thải và vòng đời khép kín

Nếu không được tái chế hoặc phân hủy, bao bì sẽ trở thành rác thải, làm tănggánh nặng cho môi trường Tuy nhiên, với các giải pháp bền vững, vòng đời củabao bì có thể trở thành một chu trình khép kín, trong đó tái chế và tái sử dụng được

ưu tiên để giảm thiểu rác thải và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên

Vòng đời này minh họa tầm quan trọng của việc áp dụng các giải pháp bềnvững trong sản xuất, sử dụng, và xử lý bao bì nhằm giảm thiểu tác động tiêu cựcđến môi trường.

2.2.2 Tổng quan về một quy trình sản xuất bền vững

 Thiết kế bao bì bền vững

Thiết kế bao bì bền vững là nền tảng cho việc xây dựng một quy trình sảnxuất bền vững trong in flexo Mục tiêu chính là tạo ra những bao bì vừa đáp ứngnhu cầu sử dụng vừa giảm thiểu tác động đến môi trường Một ví dụ tiêu biểu làviệc sử dụng thiết kế tối ưu hóa với mục đích giảm thiểu nguyên liệu mà khônglàm giảm chất lượng bao bì Các công nghệ như phần mềm CAD (Computer-AidedDesign) giúp mô phỏng và tối ưu hóa cấu trúc bao bì, giảm lượng giấy hoặc mựccần thiết Theo báo cáo của Hiệp hội In ấn Châu Âu (FESPA, 2022), các thiết kếbao bì bền vững trong in flexo đã giúp giảm tới 20% lượng giấy và mực sử dụngtrong các dự án lớn

Ngoài ra, thiết kế bao bì hiện đại trong in flexo tập trung vào tính dễ tái chế

và đa chức năng Một số doanh nghiệp in flexo, như Smurfit Kappa, đã sử dụngloại mực in gốc nước (water-based ink) thay vì mực dung môi, giúp giảm thiểu30% lượng khí thải VOCs (Volatile Organic Compounds) ra môi trường (Smithers,2021)

 Sản xuất bền vững

Vật liệu bền vững trong in flexo

In flexo đã và đang khẳng định vai trò tiên phong trong xu hướng phát triểnbền vững thông qua việc sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường Các vật

liệu như giấy tái chế, giấy kraft không tẩy trắng, và màng sinh học dễ phân hủyđang ngày càng được áp dụng rộng rãi Theo Flexographic Technical Association(FTA, 2020), việc ứng dụng giấy tái chế trong in nhãn mác và bao bì đã giúp giảm25% lượng chất thải giấy trong ngành in ấn Đặc biệt, công ty UPM Raflatac đãtiên phong sử dụng nhựa sinh học PLA (Polylactic Acid) thay thế nhựa truyềnthống PLA không chỉ dễ phân hủy trong môi trường tự nhiên mà còn góp phầngiảm thiểu đáng kể ô nhiễm nhựa và khí thải carbon, trở thành giải pháp bền vững

ưu tiên trong sản xuất bao bì

Công nghệ sản xuất bền vững

Các giải pháp công nghệ hiện đại trong in flexo đang tập trung vào tối ưuhóa quy trình sản xuất để giảm tiêu thụ năng lượng, hạn chế chất thải và giảm thiểutác động đến môi trường Công nghệ Flexcel NX của Miraclon là một ví dụ tiêubiểu, giúp giảm lãng phí vật liệu, tiết kiệm năng lượng và hỗ trợ sử dụng mực ingốc nước thân thiện với môi trường Hơn nữa, việc áp dụng trục anilox công nghệcao không chỉ cải thiện hiệu suất truyền mực mà còn giảm lượng mực dư thừa, hạnchế rác thải mực và đảm bảo độ chính xác cao hơn trong chất lượng in Những cảitiến này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn khẳng định cam kết củangành in flexo đối với phát triển bền vững toàn diện

Thiết bị hỗ trợ sản xuất bền vững

Công nghệ làm sạch và bảo dưỡng thiết bị trong in flexo cũng đang được cảitiến để đáp ứng tiêu chí bền vững Các phương pháp vệ sinh trục anilox nhưAnilox Liquid Cleaning từ Flexo Wash giúp giảm sử dụng nước, hóa chất và rácthải thông qua quy trình tái sử dụng dung dịch vệ sinh và nước rửa Công nghệphun nước đá khô CO2 của Microclean cũng là một bước tiến lớn, giúp loại bỏhoàn toàn nước và hóa chất khỏi quy trình vệ sinh, giảm rủi ro ô nhiễm và đảm bảo

an toàn cho nhân công Những thiết bị này không chỉ tiết kiệm tài nguyên mà còn

tuân thủ các tiêu chuẩn ISO 14001 về quản lý môi trường, góp phần thúc đẩy sảnxuất bền vững trong ngành in ấn.

 Quản lý chất thải

Việc tái sử dụng bản in, tái chế giấy thừa và sử dụng các công nghệ tự độnghóa giúp giảm thiểu đáng kể lượng chất thải sản xuất Trong in flexo, các côngnghệ thu hồi dung môi và tái chế nước trong quá trình làm sạch trục anilox đã đượctriển khai để tối ưu hóa tài nguyên Theo báo cáo của Smithers (2022), hệ thốnglàm sạch bằng siêu âm đã giảm 40% lượng nước và hóa chất cần thiết trong quátrình bảo dưỡng thiết bị, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả quản lý chất thải

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT BAO

BÌ BỀN VỮNG

3.1 Giới thiệu về những sản phẩm xanh trên thị trường

Các dòng sản phẩm là thế mạnh của Flexo: nhãn, bao bì và bao bì thựcphẩm Ngoài ra công nghệ in Flexo có thể in trên nhiều loại vật liệu khác nhau:màng kim loại cán mỏng, vải, giấy, giấy bồi, carton, carton gợn sóng, màng nhựa.Chính vì sự đa dạng về vật liệu có thể in nên Flexo được xem là một công nghệphù hợp để phát triển về sản xuất bền vững Trong báo cáo lần này, chúng em sẽgiới thiệu đến các sản phẩm bao bì thân thiện vói môi trường của công nghệ inFlexo

và mục tiêu là tạo ra loại bao bì có thể được thu gom, tái chế, tái sử dụng hoặcphân huỷ sinh học.

Điểm đặc trưng trong các sản phẩm của Amcor chính là sử dụng các vậtliệu thô bao gồm nhựa PCR (Post-Consumer Recycled), nhôm ASI và sợi celluose;các vật liệu này được chứng nhận bởi ASI (Sáng kiến Quản lý Nhôm) và FSC (Hộiđồng Quản lý Rừng) Những lợi ích của những vật liệu này mang lại là:

+ Giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu thô

+ Giảm thiểu nhu cầu sử dụng nhiên liệu hoá thạch

+ Giảm lượng khí thải nhà kính

+ Tạo ra giá trị cho rác thải và húc đẩy hoạt động tái chế

+ Bảo vệ đa dạng sinh học

+ Giảm thiểu rác thải và nước thải

Các vật liệu cũng có chức năng bảo vệ các sản phẩm bên trong khỏi tácđộng từ bên ngoài và dễ dàng tái chế, tăng tính bền vững và tiến gần hơn với mụctiêu kinh tế tuần hoàn

EcoGuard là một danh mục bao bì của Amcor, tập trung vào việc cung cấpcác giải pháp đóng gói bền vững hơn Danh mục này bao gồm nhiều sản phẩm vớicác tính năng thân thiện với môi trường như khả năng tái chế, sử dụng vật liệu táichế, giảm lượng khí thải carbon và khả năng phân hủy sinh học Mục tiêu củaEcoGuard™:

+ Đáp ứng các tiêu chí về tính bền vững và nhu cầu của người tiêu dùng.+ Được thiết kế để tái chế và sản xuất theo các tiêu chuẩn tái chế hiện hànhcủa ngành

+ Được sản xuất với vật liệu sau tiêu dùng đã được tái chế để thúc đẩy nềnkinh tế tuần hoàn hơn

+ Được tối ưu hóa để thực hiện chức năng cần thiết trong khi sử dụng ít vậtliệu nhất

3.1.1 Các dòng sản phẩm của Amcor.

- Loại bao bì nhựa bao gồm các dòng sản phẩm bao bì:

+ AmPrima Recycle Ready: AmPrima Recycle Ready là một dòng sản

phẩm bao bì mang tính đột phá của Amcor, tập trung vào việc cung cấp giải phápđóng gói bền vững và có thể tái chế mà không ảnh hưởng đến hiệu suất Dòng sảnphẩm này được thiết kế để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng vàcác thương hiệu về bao bì thân thiện với môi trường, đồng thời vẫn đảm bảo chấtlượng và an toàn cho sản phẩm bên trong.Đồng thời cũng là dòng sản phẩm bao bìcủa Amcor có sự hợp tác với AVON để cho ra loại bao bì này Ngoài ra, AmPrima

có thể kết hợp với AmFinti để mang đến các giải pháp bao bì được sử dụng cho cácsản phẩm chăm sóc gia đình bao gồm túi đứng, gói, màng bọc Túi đựng AmPrimađược thiết kế để cung cấp một giải pháp có thể tái chế, ít carbon hơn, mang lại cácđặc tính ngăn cách, độ cứng, hiệu suất đồ họa và tốc độ chạy phù hợp với các lựachọn thay thế không thể tái chế Cụ thể:

- Thiết kế tập trung vào khả năng tái chế: AmPrima được thiết kế đặc

biệt để tái chế thông qua hệ thống thu gom tại cửa hàng hoặc lề đường, tùy thuộcvào cơ sở hạ tầng tái chế có sẵn Cấu trúc của AmPrima được tối ưu hóa để tươngthích với các quy trình tái chế hiện có, giúp cho việc phân loại và xử lý vật liệu sau

sử dụng trở nên dễ dàng hơn

- Sử dụng vật liệu Polyethylene (PE) đơn lớp: Khác với các loại bao bì

truyền thống thường sử dụng nhiều lớp vật liệu khác nhau, AmPrima™ được sảnxuất từ PE đơn lớp, một loại nhựa dễ tái chế và được chấp nhận rộng rãi trong cácchương trình tái chế Việc sử dụng PE đơn lớp giúp loại bỏ sự phức tạp trong quátrình phân loại và tái chế, góp phần nâng cao tỷ lệ tái chế thành công

- Hiệu suất vượt trội: Mặc dù tập trung vào tính bền vững, AmPrima vẫn

đảm bảo hiệu suất tương đương với các giải pháp bao bì không thể tái chế hiện có.Amcor đã đầu tư vào nghiên cứu và phát triển để đảm bảo AmPrima có độ cứng,

độ trong suốt, khả năng in ấn và tốc độ vận hành đáp ứng nhu cầu của khách hàng

Ví dụ, AmPrima Plus, một sản phẩm thuộc dòng AmPrima, là giải pháp khôngchứa kim loại đầu tiên và duy nhất đáp ứng được các yêu cầu về hàng rào độ ẩm vàoxy cho các sản phẩm có thời hạn sử dụng dài như đồ uống dạng bột, ngũ cốc, càphê, thực phẩm khô và gia vị

- Lợi ích môi trường: Bằng cách sử dụng vật liệu tái chế và thiết kế hướng

đến khả năng tái chế, AmPrima góp phần giảm thiểu lượng rác thải nhựa, tiết kiệmtài nguyên thiên nhiên và giảm lượng khí thải nhà kính Amcor đã sử dụng công cụđánh giá vòng đời sản phẩm ASSET (được chứng nhận bởi Carbon Trust) để sosánh hiệu suất của AmPrima Plus với màng OPP thông thường Kết quả cho thấy,