Chương 8 Bao bì plastic

Bao bì plastic thường không mùi, không vị, có loại có thể đạt độ mềm dẻo, áp sát bề mặt thực phẩm khi được tạo nên độ chân không cao trong trường hợp sản phẩm cần bảo quản trong chân khô

179

BAO BÌ PLASTIC

8.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA PLASTIC

Nguyên liệu sản xuất plastic là nguồn hydrocarbon từ dầu hỏa, được tách trong quá trình lọc dầu Với trữ lượng dầu hỏa từ quặng mỏ rất lớn nên nguồn hydrocarbon cũng vô cùng phong phú, giá thành thấp Do đó công nghệ chế tạo vật liệu plastic cùng với công nghệ bao bì plastic đã phát triển đa dạng, phong phú về chủng loại; bao bì đạt tính năng cao trong chứa đựng, bảo quản các loại thực phẩm Bao bì plastic thường không mùi, không vị, có loại có thể đạt độ mềm dẻo, áp sát bề mặt thực phẩm khi được tạo nên độ chân không cao trong trường hợp sản phẩm cần bảo quản trong chân không, cũng có loại bao bì đạt độ cứng vững cao, chống va chạm cơ học hiệu quả, chống thấm khí hơi do đó đảm bảo được áp lực cao bên trong môi trường chứa thực phẩm Bao

bì plastic có thể trong suốt nhìn thấy rõ sản phẩm bên trong, hoặc có thể mờ đục, che khuất hoàn toàn ánh sáng để bảo vệ thực phẩm; bên cạnh đó, có loại có thể chịu được nhiệt độ thanh trùng hoặc nhiệt độ lạnh đông thâm độ Các loại bao bì plastic được in ấn nhãn hiệu dễ dàng, đạt được mức độ mỹ quan yêu cầu Ngoài ra, tính chất nổi bật hơn cả là bao bì plastic nhẹ hơn tất cả các loại vật liệu bao bì khác, rất thuận tiện trong phân phối, chuyên chở

Hiện nay, bao bì plastic chứa đựng thực phẩm thường là bao bì một lớp nhưng cấu tạo bởi sự ghép hai hay ba loại vật liệu plastic lại với nhau để bổ sung tính năng tạo nên bao bì hoàn thiện, đáp ứng yêu cầu của loại thực phẩm chứa đựng Bao bì plastic không được tái sử dụng trong sản xuất thực phẩm; sau một lần chứa đựng thực phẩm, có thể được tái sinh tùy theo loại plastic Công nghệ chế tạo bao bì plastic đã và đang phát triển cao độ, nhưng cũng gây sự gia tăng ô nhiễm môi trường vì có một số loại plastic không có khả năng tái sinh cũng có một số loại khó đạt những đặc tính của plastic tinh khiết ban đầu sau khi tái sinh

Những vật liệu plastic có nguồn gốc từ phản ứng trùng hợp thì có thể tái sinh dễ dàng hơn những loại có nguồn gốc từ phản ứng trùng ngưng

Plastic dùng làm bao bì thực phẩm thuộc loại nhựa nhiệt dẻo, có tính chảy dẻo thuận nghịch ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phá hủy, khi nhiệt độ càng cao thì càng trở nên mềm dẻo (nhiệt độ chưa đến điểm phá hủy cấu trúc) khi nhiệt độ được hạ xuống thì vẫn trở lại đặc tính ban đầu Plastic là loại polyme chứa 5000 10 000÷ monomer, có thể có các dạng sau:

- Homopolyme: cấu tạo từ một loại monomer

- Copolyme: cấu tạo từ hai loại monomer

- Terpolyme: cấu tạo từ ba loại monomer

Ở nhiệt độ thường plastic có thể đồng thời tồn tại ở cả hai trạng thái là kết tinh và vô định hình

* Trạng thái kết tinh: các mạch polyme sắp xếp song song, có sự định hướng rõ rệt, giữa các mạch polyme song song hình thành các liên kết ngang tạo nên mạng lưới có sắp xếp trật tự làm cho cấu trúc của khối polyme bền vững Trường hợp các mạng lưới polyme có cấu tạo dạng xoắn càng làm tăng tính chống thấm khí hơi, tính bền cơ, bền hóa của plastic (H.8.1a,b,c)

Hình 8.1: Các dạng sắp xếp song song của mạch polyme ở

trạng thái kết tinh a) Các mạch polyme sắp xếp song song nhau, có tạo sự nối kết giữa các mạch; b) Dạng xoắn các mạch polyme sắp xếp song song; c) Dạng lưới

* Trạng thái vô định hình: các mạch polyme không sắp xếp song song theo trật tự, không có sự sắp xếp định hướng, vì vậy cũng không sinh ra các liên kết ngang nối kết giữa các mạch polyme Sự tồn tại nhiều vùng trạng thái vô định hình sẽ làm giảm tính chống thấm khí, hơi, chất béo của plastic

- Khí có khuynh hướng khuếch tán qua màng từ vùng có áp suất cao đến vùng áp suất thấp Khí hơi có trọng lượng phân tử càng cao thường có hệ số khuếch tán qua màng càng thấp Nhiệt độ cao có thể làm tăng tính thấm khí hơi qua plastic

Nếu mạch polyme có cấu tạo dạng cis hoặc tran, có nhiều nhánh hay có nhiều nhóm ngoại thì sẽ khó tạo vùng kết tinh, hoặc tạo nên rất ít vùng kết tinh, khi đó polyme tồn tại dạng vô định hình, có tính chống thấm khí hơi rất kém Vùng trạng thái kết tinh của polyme sẽ tăng lên khi có tác động kéo dãn định hướng, do có sự sắp xếp lại các mạch polyme; vùng kết tinh bị giảm thấp đáng kể khi tăng nhiệt độ, đến gần nhiệt độ phá hủy cấu trúc hoặc hạ nhiệt độ đến lạnh thâm độ

Plastic được sản xuất ở dạng màng có độ dày ≤ 0,025 mm hoặc dạng tấm có độ dày > 0,025 mm

8.2 CÁC LOẠI PLASTIC LÀM BAO BÌ THỰC PHẨM

Đặc tính chịu nhiệt của plastic làm bao bì thực phẩm được quan tâm như sau:

- t nc : nhiệt độ plastic bắt đầu chảy nhão

- t hàn : nhiệt độ của máy hàn áp đặt vào plastic để 2 mí của bao bì

plastic chảy nhão dính vào nhau tạo sự kín cho bao bì

- tmin : nhiệt độ thấp nhất mà plastic chịu được không bị biến đổi đặc tính Bao bì thực phẩm có thể là một loại plastic riêng biệt hoặc được ghép kết hợp bởi nhiều lớp plastic khác nhau thành một lớp:

Một số loại plastic:

- Dạng homopolyme

PE: bao gồm LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE

- LLDPE: linear low density polyethylene

- LDPE: low density polyethylene

- MDPE: medium density polyethylene

- HDPE: high density polyethylene

PP : polypropylene

OPP : oriented polypropylene

PET : polyethyleneglycol therephthalate

PS : polystyrene

OPS : oriented polystyrene

EPS : expanded polystyrene (foamed polystyrene)

EVA : ethylene + vinylacetat

EVOH : ethylene + vinylalcohol

EAA : ethylene + axit acrylic

EBA : ethylene + butylacrylate

EMA : ethylene + methylacrylate

EMAA : ethylene + axit methylacrylic

8.3 POLYETHYLENE - PE

8.3.1 Polyethylene

Polyethylene được sản xuất từ sự trùng hợp khí ethylene C2H4 (CH2 = CH2) tạo thành mạch polyme (–CH2–CH2–)n Tùy mục đích sử dụng có thể pha các phụ gia vào PE như chất TiO2 để tạo độ đục, C để tạo màu đen ngăn chặn ánh sáng thấy được, các tác nhân trượt, chất làm chậm cháy hoặc chất màu

PE được phân làm ba nhóm chính theo khối lượng riêng như sau:

Plastic PE được sử dụng với tỷ lệ cao nhất so với tổng lượng plastic được

LLDPE và HDPE được sử dụng với tỷ lệ gần tương đương nhau

1- Cấu trúc của PE

Cấu trúc của mạch polyethylene có thể không mang nhánh:

- CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - hoặc mang nhánh với các mạch nhánh có thể dài và ngắn khác nhau

2- Phản ứng trùng hợp

Phản ứng trùng hợp PE xảy ra ở áp suất p=1000 ÷ 3000at và trong khoảng nhiệt độ to=100 ÷ 300oC, to>300oC sẽ gây thoái hóa mạch polyme Áp suất và nhiệt độ trùng hợp PE có thể điều chỉnh để đạt được cấu trúc mạch PE theo yêu cầu

PE thường được trùng hợp ở áp suất cao để hạn chế sự tạo thành mạch nhánh quá lớn gây nên sự sắp xếp không trật tự của các mạch và tạo nên nhiều vùng cấu trúc vô định hình làm giảm tính bền cơ cũng như giảm tính chống thấm của PE

Hình 8.2: Các vùng có cấu trúc kết tinh

Vùng tinh thể của LDPE đạt khoảng 50 70%÷ thấp hơn so với tỷ lệ vùng

gần nhau thì lực hút giữa chúng sẽ bị giảm, khi bị gia nhiệt các mạch polyme sẽ dễ dàng bức khỏi lực liên kết tương đối giữa chúng sẽ phá vỡ cấu trúc tinh thể và giảm khả năng chống thấm khí hơi của PE

Vì mỗi mạch nhánh đều chứa gốc - CH3 ở cuối mạch, nên có thể xác định mạch nhánh bằng cách xác định số nhóm - CH3/100 nguyên tử C bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại Sự phát sinh số lượng lớn mạch nhánh sẽ ngăn cản sự phát triển chiều dài mạch chính

Nếu mạch polyme chính hoặc mạch nhánh quá dài đều ngăn cản sự kết

|

|

tinh hay đóng rắn hoàn toàn khối PE, ở giai đoạn làm nguội Do đó các vùng sắp xếp không trật tự thường là vùng ở giữa khối PE, có cấu trúc vô định hình Các vùng có khả năng tạo cấu trúc kết tinh là những vùng có chứa mạch polyme không quá dài

8.3.2 So sánh cấu trúc đặc tính của LDPE và LLDPE

Đặc điểm cấu trúc của LLDPE so với LDPE: các chuỗi polyme thẳng hơn kích thước ngắn hơn và chứa đa số là mạch nhánh ngắn, số mạch ngắn cũng ít hơn so với LDPE, vì vậy mà tạo nên tỷ lệ vùng kết tinh cao hơn so với LDPE LLDPE được chế tạo dựa trên cơ sở chế tạo LDPE, nhưng được trùng hợp

ở điều kiện áp suất thấp hơn so với LDPE (689 - 2068 KN/m2) ở nhiệt độ khoảng 180 250 C÷ °

1- Đặc tính của màng bao bì LDPE và LLDPE

Màng LDPE và LLDPE trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo nhưng LLDPE trong suốt và mềm dẻo hơn LDPE

2- Tính chống thấm oxy kém nên không thể dùng làm bao bì chống oxy hóa

Tốc độ thẩm thấu khí O2 (cm 25 m m 24h atm 23 C3/ μ / 2/ / o )=6000

Tốc độ thẩm thấu hơi nước (g 25 m m 24h atm38 C RH90/ μ / 2/ / o , %)=20

Tốc độ thẩm thấu CO2 (cm 25 m m 24h atm 23 C3/ μ / 2/ / o )=3000

Tốc độ thẩm thấu khí qua màng được tính bằng thể tích khí (cm3) thẩm thấu qua màng có độ dày tiêu chuẩn là 25μm, qua diện tích màng là 1m2, trong thời gian 24 giờ ở áp suất 1atm và ở nhiệt độ 23oC

Tốc độ hơi thẩm thấu qua màng được tính bằng khối lượng hơi (g) thẩm thấu qua màng như điều kiện tiêu chuẩn đối với khí nhưng ở nhiệt độ 38oC và hàm ẩm không khí là 90%

3- Tính chịu nhiệt độ của hai loại như sau:

Nhiệt độ mềm dẻo của LDPE thấp hơn 100oC (tmax), trong khi đối với

dùng làm bao bì thủy sản lạnh đông

Trong quá trình chế tạo nếu nhiệt độ trùng hợp >300oC (trong điều kiện

1000 ÷ 3000atm) sẽ gây thoái hóa mạch polyme làm giảm thấp tính bền cơ của LDPE cũng như LLDPE

4- LLDPE được nâng cao tính bền hóa, tính bền nhiệt và tính bền cơ (kéo, xé, đâm thủng) so với LDPE ở cùng độ dày Do đó, LLDPE được dùng làm bao

bì chứa đựng vật nặng, thay thế cho LDPE vì nó dễ bị kéo dãn, rạn nứt dưới tác dụng của lực

5- LLDPE có tính bám dính thấp so với PVC và EVA nên không thuận tiện khi làm màng co có thể cấu tạo màng ghép với LLDPE làm lớp ngoài và LDPE làm lớp trong để tạo được màng tăng tính bền tác động cơ học, hoặc pha trộn LLDPE và EVA để làm màng co, bọc thực phẩm

6- LLDPE có tỉ trọng cao hơn LDPE Bề mặt trơn láng hơn và tính dẻo cao hơn

7- LDPE có điểm mềm thấp hơn 100oC, do đó không thể sử dụng làm bao

bì thực phẩm có thanh trùng, tiệt trùng bằng hơi nước hoặc sấy bằng không khí nóng khoảng 100oC nhưng LDPE có tính hàn dán nhiệt dễ dàng, cho nên được dùng làm lớp trong các bao bì ghép để dễ hàn kín, nhiệt độ hàn dán 110

≈ oC, trong khi LLDPE rất khó hàn dán nhiệt (có thể nóng chảy ở 180oC) 8- Bền ở nhiệt độ 60÷70oC

9- Chống thấm nước và hơi nước tốt

10- Tính chống thấm khí O2, CO2, N2 đều kém

LDPE có tính chống thấm dầu mỡ kém (có thể bị dầu mơ thẩm thấu qua màngõ), LLDPE được cải thiện hơn về tính này

11- Tính bền hóa học cao dưới tác dụng của axit, kiềm, dung dịch muối vô cơ

12- LDPE và LLDPE bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với các dung môi hữu cơ hydrocarbon và hydrocarbon thơm, dầu hỏa, tinh dầu thực vật và các chất tẩy như H2O2, HClO, các chất này có thể thẩm thấu qua bao bì LDPE và LLDPE, làm gãy đứt mạch polyme, gây hư hỏng bao bì Loại bao bì MDPE và HDPE có tính bền cao hơn

13- Màng PE được chiếu xạ sẽ có những biến đổi như:

- Vàng hơn, độ trong suốt cao hơn

- Trở nên cứng và dòn hơn

- Chịu nhiệt tốt hơn, có thể không bị hư hỏng ở 105oC trong một thời gian khá dài hoặc chịu được nhiệt độ 230oC trong thời gian ngắn

Các loại PE được sản xuất có độ dày màng: 25 ÷ 100μm; màng phủ bên ngoài thì có độ dày 10 ÷ 50μm

14- Khả năng in ấn trên bề mặt PE không cao, dễ bị nhòa nét in do màng

PE có thể bị kéo dãn

15- PE có thể cho khí, hương thẩm thấu xuyên qua, do đó PE cũng có thể hấp thu giữ mùi trong bản thân bao bì, và chính mùi này có thể được hấp thu bởi thực phẩm được chứa đựng, gây mất giá trị cảm quan thực phẩm

Công dụng của LDPE và LLDPE

- LDPE thường dùng làm lớp lót trong cùng của bao bì ghép nhiều lớp để hàn dán dễ dàng do nhiệt độ hàn thấp, mối hàn đẹp, không bị rách; cấu tạo bao bì sao cho (do lớp plastic bên ngoài có nhiệt độ hàn cao hơn nhiệt độ hàn PE, khi tiếp xúc trực tiếp với bộ phận hàn mối hàn sẽ không bị, nứt hoặc rách

- Có thể được dùng làm lớp phủ bên ngoài của các loại giấy, bìa cứng, giấy bìa carton gợn sóng để chống thấm nước, hơi nước

- Làm bao bì chứa đựng thủy sản lạnh đông, hoặc cùng ghép với PA và làm lớp trong của bao bì, chứa đựng thủy sản lạnh đông có hút chân không

- Làm túi đựng thực phẩm tạm thời, chỉ chứa đựng để chuyển đi chứ không có tính bảo quản

- Dùng để bao gói rau, quả tươi sống bảo quản theo phương pháp ức chế hô hấp rất hiệu quả và kinh tế

8.3.3 HDPE

HDPE có thể được trùng hợp từ ethylene CH2 = CH2 ở áp suất khí quyển với nhiệt độ 70oC; hoặc ở áp suất 2750 ÷ 3450kN/m2 ở nhiệt độ 100 ÷ 175oC

Cấu trúc: HDPE được cấu tạo bởi đa số các chuỗi polyetylene thẳng được

sắp xếp song song, mạch thẳng của monomer có nhánh rất ngắn và số nhánh không nhiều

Tính chất: HDPE có tính cứng vững cao, trong suốt nhưng có mức độ mờ

đục cao hơn LDPE, độ bóng bề mặt không cao, có thể chế tạo thành màng đục do có phụ gia TiO2

- Tính chống thấm nước, hơi nước tốt

- Tính chống thấm chất béo tốt hơn LDPE và LLDPE

- Tính chống thấm khí, hương cao hơn LDPE và LLDPE

- Khả năng in ấn tốt hơn so với LDPE và tương đương với LLDPE

Công dụng của HDPE

- HDPE có độ cứng vững cao, tính chống thấm khí, hơi khá tốt, tính bền

cơ học cao nên được dùng làm vật chứa đựng như các thùng (can chứa đựng) có thể tích 1÷20 lít với độ dày khác nhau để đảm bảo độ cứng vững của bao bì theo khối lượng chứa đựng

- Túi xách để chứa các loại vật, vật phẩm, lớp bao bọc ngoài để chuyển vật phẩm đi

- Nắp của một số chai lọ thủy tinh

- HDPE thường không dùng làm bao bì để bao gói thực phẩm chống oxy hóa

- HDPE đã được dùng làm lớp bao bọc cách điện cho các loại dây cáp dưới nước và cho rada

MDPE có tính năng trung gian giữa LDPE và HDPE và rất ít được sản xuất cũng như sử dụng trên thị trường

8.4 CÁC LOẠI PE ĐỒNG TRÙNG HỢP

PE đồng trùng hợp

Plastic đồng trùng hợp của ethylene và các monomer khác cũng được phát triển và có nhiều ứng dụng trong những năm qua, được gọi là PE đồng trùng hợp; trong các sản phẩm này tỷ lệ PE thường cao và là thành phần phối liệu chính

Điều kiện để tạo nên loại plastic PE đồng trùng hợp là: các monomer khác phải có sự tương đồng hóa học với ethylene, phản ứng trùng hợp được diễn ra

ở điều kiện thích hợp về chất xúc tác, nhiệt độ, thời gian, áp suất

EVA (ethylene vinyl acetat), (vinyl acetat ký hiệu là VA)

EVA khác với PVA (polyvinyl acetat là một homopolyme) Loại EVA là

copolyme đồng trùng hợp của ethylene và vinyl acetat Theo lý thuyết thì tỷ lệ của vinyl acetat trong copolyme có thể trong khoảng 1 ÷ 99%; nhưng sản phẩm thương mại thường có tỷ lệ vinyl acetat (VA) trong khoảng thấp hơn 50% Loại EVA có tỷ lệ 21 ÷ 50% VA thì dùng như chất phụ gia làm nền và chất kết dính; loại sử dụng làm chất tạo màng thường có tỷ lệ VA trong khoảng 1 ÷ 20%; tỷ lệ phối trộn VA thay đổi có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của EVA Màng EVA có thể được sản xuất theo phương pháp thổi hoặc đúc tùy theo độ dày yêu cầu Loại màng EVA có tỷ lệ VA khoảng 7÷8% thì

thì có tính chất khá giống với PVC nhưng dẻo dai hơn được dùng làm màng

co

Tính chất của màng EVA thay đổi theo tỷ lệ của VA trong phân tử nhưng nhìn chung nếu so sánh với LDPE ta thấy như sau:

1- Nhiệt độ hàn ghép mí thấp hơn

2- Độ bền cơ cao hơn

3- Tính chống thấm hơi nước và khí thấp hơn

4- Các đặc tính được ổn định ở nhiệt độ thường

5- Tính chất trượt của EVA thấp, tức hệ số ma sát cao

6- EVA có thể hàn bằng nhiệt nhưng đòi hỏi năng lượng cao hơn PVC 7- Khả năng in tốt

8- EVA dễ bị hư hỏng ở nhiệt độ cao

Nhìn chung, EVA có đặc điểm là tính mềm dẻo cao, có nhiệt độ hàn ghép mí thấp hơn so với PE Về phương diện hàn dán thì chúng tốt hơn vài polyme khác Khi EVA bị hư hỏng cấu trúc thì cũng không gây ô nhiễm môi trường

Một trong số những điểm hạn chế của EVA là độ ma sát cao, vì thế cần phải tăng thêm chất phụ gia của tác nhân trượt để tạo độ láng bóng bề mặt Ngoài ra còn có các loại PE đồng trùng hợp khác như:

- EVOH - ethylene vinyl alcohol cũng được viết tắt là EVAL:

• Có tính chống thấm oxy, tăng theo sự tăng hàm lượng vinyl alcohol

• EVOH có tính thấm nước

- EAA (ethylene axit acrylic)

cũng có tính ăn mòn thiết bị Loại plastic EAA thường được chế tạo

thành màng mỏng 6÷8 g/m2, để làm chất kết dính giữa các loại plastic trong màng ghép

- EBA (ethylene butylacrylate)

• Có ứng dụng như EVA, nhưng có tính bền nhiệt cao

- EMA (ethylene methylacrylate)

Chịu được nhiệt độ khá cao,

Không hút ẩm,

Có tính bám dính cao để làm lớp keo dán giữa các lớp plastic trong màng ghép như OPP, PVDC, cellophane, polyester

- EMAA (ethylene axit methacrylic) (còn gọi là Surlyn)

t nc < t nc của LDPE

Chống thấm chất béo cao

Tính hàn dán tốt vì nhiệt độ hàn thấp hơn LDPE

Tính bền cơ cao

EMAA là nguyên liệu sản xuất ionomer, khi đó nhóm axit được trung hòa bởi ion Na+ hoặc Zn2+

tri-Dưới áp suất khoảng 100 at, khí được dẫn vào bình phản ứng, chất xúc tác được phân tán tốt trong một dung dịch hydrocacbon Nhiệt độ được giữ thấp đủ để đảm bảo trùng hợp polypropylen Sự khuấy liên tục được thực hiện

đến khi polyme tạo thành đạt khoảng 35 ÷ 40% thì chúng được thu hồi và propylen chưa phản ứng được dẫn lấy ra và tái sinh lại

Xúc tác được tách khỏi polyme bằng dung dịch nồng độ thấp của axit HCl trong methyl alcohol

Sau khi tách chiết, polyme được rửa sạch bằng nước để tách axit, chưng cất hơi nước để tách một lượng nhỏ chất rắn, được làm khô, đùn ép và tạo viên Hiện nay đã phát triển thêm nhiều phương pháp sản xuất polypropylen hiệu quả cao

8.5.2 Cấu trúc PP

Polypropylen (PP) có mối quan hệ gần nhất với PE Cả hai thuộc về họ polyolefin, được hình thành từ những nguyên tử C và H Trên thị trường PP được sản xuất ở hai dạng chính: homopolyme (chuỗi polyme của propylen), và dạng copolyme với ethylene, một số mắc xích của chuỗi polyme được thay thế bằng ethylene

Cấu trúc đơn vị cơ bản của polypropylen là:

CH3 H | | – C – C – | |

H H Cấu trúc của mạch PP tương tự cấu trúc của PE với một nhóm methyl thay thế cho một nguyên tử H Sự trùng hợp tạo propylen không có xúc tác của chất xúc tác lập thể đặc hiệu sẽ xảy ra sự nối kết bừa bãi cho ra một loại cao su hoặc một chất polyme như dầu nhờn Cấu trúc không gian của PP bao gồm bốn loại: Cấu trúc atactic với sự sắp xếp ngẫu nhiên của những nhóm methyl bên cạnh của chuỗi, như hình dưới:

Polyme có cấu trúc cân đối được sản xuất bằng xúc tác lập thể đặc hiệu được gọi là thể Isotactic; tên này xuất phát từ cấu trúc khá đặc biệt: nhóm methyl luôn ở vị trí giống nhau dọc theo nhánh polyme Những nguyên tử C tự sắp xếp vào một chuỗi xoắn ốc với nhóm methyl nằm bên ngoài, Hai dạng

cấu trúc của thể isotactic

Loại isotactic có cấu trúc cân đối và chặt khít trong khi loại atactic thì có sắp xếp ngẫu nhiên

Hai loại cấu trúc khác là syndiotactic và stereoblock Những polyme stereoblock có thể có sự nghịch chuyển không bình thường và trở thành loại polyme isotactic

Bảng 8.1: Quy cách túi PE, PP theo quy định bao bì thương phẩm, dạng túi,

bằng plastic TCVN 5653-1992 (kích thước tính bằng mm)

35 50 60 70 110 120 Túi dán đáy

400/250 /900/200

450/250 /1050/250

450/250 /1050/250 Túi phẳng b/a 500/800 600/800 600/900 600/1000 700/1150 700/1200 Túi đáy gẫy b/c/a 300/

tương ứng (mm)

LDPE 0,04 0,045 0,06 0,06 0,07 0,07

PP 0,02 0,02 0,025 0,025 0,03 0,03

Chú thích: Đối với loại có dung tích nhỏ hơn 35 lít, dùng màng LDPE có

chiều dày 0,02 ÷ 0,03mm và PP có chiều dày 0,01 ÷ 0,02mm

Trên đây là quy cách kích thước bao bì tương ứng với thể tích, được chế tạo bằng vật liệu LDPE hoặc PP các kích thước a,b,c theo quy định như sau:

8.5.2 Tính chất của polypropylen

Mạch polypropylen có cấu trúc dạng xoắn như lò xo là do có cấu tạo trans đối với nhóm CH3, không có mạch nhánh và trong quá trình chế tạo mạch PP đã được kéo giãn theo chiều dài, do đó có xu hướng tạo vùng kết tinh cao, nên có tính chất chống thấm khi hơi rất cao, cứng vững cũng như tính chịu nhiệt cao hơn một số loại plastic khác

cis-Do cấu trúc khá đặc biệt, màng PP có thể giãn theo chiều ngang, tuy hệ số giãn không cao

193

- Màng trong suốt có độ bóng bề mặt cao, khi bị vò cho tiếng thanh hơn

so với PE

- PP có tỷ trọng thấp (0,885÷0,905 (g/cm3))

- PP khá bền nhiệt: nhiệt độ chảy mềm:

t nc = 132÷149oC

t min = – 18oC

to

hàn = 140oC

- Nhiệt độ hàn dán mí (thân) bao bì PP cao so với PE vì vậy thường ít dùng

PP làm lớp trong cùng vì khi hàn dán nhiệt độ để đóng kín bao bì phải dùng nhiệt độ cao khoảng 140 C° , không thuận lợi như PE, và có thể gây chảy

hư hỏng cấu trúc các lớp màng ghép phía ngoài

- Với t min = –18oC thì PP cũng không dùng làm bao bì thủy sản lạnh

đông do bởi các sản phẩm thủy sản lạnh đông phải đạt nhiệt độ trung tâm là –18oC, khi đó nhiệt độ phòng lạnh khoảng –35÷–40oC, và bao

bì PP sẽ bị nứt vỡ

- Màng PP có tính chống thấm khí hơi rất tốt Chống thấm chất béo tốt

- Màng PP có tính bền cơ học cao, khá cứng vững, không mềm dẻo như

PE, không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi, dệt thành bao

- Tạo sợi dệt bao bì đựng lương thực, ngũ cốc có khối lượng lớn

- Màng PP bao phủ ngoài cùng đối với màng ghép nhiều lớp để tăng tính chống thấm khí, hơi nước, và tạo khả năng in ấn cao

8.6 ORIENTED POLYPROPYLEN - OPP

Màng OPP chính là màng PP cải tiến, cũng thuộc dạng homopolyme của:

CH

tương tự như PP, nhưng màng OPP được

định hướng theo cả hai chiều thẳng góc

nhau trong quá trình chế tạo: phương

dọc theo chiều dài của màng được đùn

ép và phương ngang thẳng góc với

chiều dọc của màng (do sự định hướng cả hai chiều nên trước đây được gọi là

BOPP: Bi-oriented polypropylene) và hiện nay chỉ dùng từ OPP)

Đặc tính

Do được chế tạo đặc biệt có sự định hướng hai chiều các mạch polyme nên khả năng tạo vùng kết tinh tăng cao, tạo nên tính chất đặc biệt khác PP và các loại plastic khác là:

- Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt)

- Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi có 1 vết cắt hoặc 1 vết thủng nhỏ OPP có tỉ trọng gần tương đương với PP: 0,902÷0,907 g/cm3

- OPP có độ trong suốt, độ bóng bề mặt cao hơn PP, tiếng kêu khi vò cũng trong và thanh hơn PP

- OPP có tính bền nhiệt tương tự như PP

- OPP có tính chất chống thấm O , các khí khác và hơi cao hơn so với 2

PP Do đó OPP được chế tạo dạng màng để ghép tạo lớp ngoài cùng cho bao bì nhiều lớp để nhằm tăng tính chống thấm khí hơi, và dễ xé rách để mở bao bì (do có tạo sẵn một vết đứt) và tạo độ bóng cao cho bao bì

8.7 POLYVINYLCHLORIDE - PVC

8.7.1 Tình hình sản xuất sử dụng PVC

Sản phẩm PVC được đưa ra thị trường từ năm 1920 PVC đã từng là loại nhựa được sử dụng với số lượng rất lớn, nhưng ngày nay đã bị PE vượt qua Nhưng hiện nay, PVC được sử dụng với số lượng lớn dùng bao bọc dây cáp điện dùng làm ống thoát nước, máy che mưa, màng nhựa gia dụng v.v…

Chất nền đầu tiên cho phản ứng trùng hợp PVC là vinylchloride dạng khí,

thường được gọi là VCM, có thể ảnh hưởng đến thần kinh do có tác dụng như thuốc mê, và vào đầu những năm 1970, người ta đã phát hiện rằng VCM có khả năng gây ung thư, và những sản phẩm PVC đã được sản xuất trước đây có chứa một lượng nhỏ chất VCM chưa phản ứng Việc báo động này lại khởi đầu cho sự phát triển những phương pháp sản xuất PVC cải tiến có chứa hàm lượng VCM thấp hơn so với trước đây Ngày nay lượng VCM có trong sản phẩm PVC đã giảm đi rất nhiều, có thể chỉ bằng 1/100 so với trước đây, có thể phù hợp với tiêu chuẩn VCM trong thực phẩm đóng bao bì là < 1ppm Ngoài ra PVC đã bị gán tội một cách sai lầm là: chất sản xuất ra dioxin khi xử lý rác bằng phương pháp đốt cháy Nhưng những điều tra gần đây cho thấy việc đốt rác là sai lầm vì có quá nhiều clo chứa trong vật liệu khác tồn tại trong rác Ví dụ như lọ muối bọt cũng có thể sản sinh ra dioxin

Thực tế, phương pháp xử lý rác PVC bằng đốt cháy, lại sinh ra khí HCl, khí này kết hợp với nước tạo thành axit clohydric; có thể loại bỏ khí HCl bằng phương pháp hấp thu vào H2O

Tại Mỹ lượng PVC được sản xuất hiện nay khoảng 2,7 triệu tấn/năm dùng cho tất cả các ngành công nghiệp, trong đó lượng PVC được dùng làm bao bì thực phẩm khoảng 207 ngàn tấn/năm và khoảng 1/3 số lượng này được dùng làm bao bì bao gói thịt tươi sống

Màng từ vật liệu PVC có tính dòn, không mềm dẻo như PE hoặc PP Để chế tạo PVC mềm dẻo dùng làm bao bì thì phải dùng thêm chất phụ gia, do đó cũng tăng tính chống thấm khí O2 và hơi H2O PVC đã dẻo hóa có thể dùng làm màng co để khằng các bao bì chai lọ (màng co bao nắp chai lọ)

Bao bì PVC có những khuyết điểm như sau:

- Tỉ trọng: 1,4g/cm3, cao hơn PE và PP do trong phân tử PVC, clor chiếm khoảng 50% khối lượng do đó phải tốn một lượng lớn PVC để có được một diện tích màng cùng độ dày so với PE và PP

- Loại PVC đã được dẻo hóa, bởi phụ gia sẽ bị biến tính cứng dòn sau một khoảng thời gian

- Sản phẩm PVC đã khống chế được dư lượng VCM đến mức thấp hơn 1ppm là mức an toàn cho phép, nhưng ở châu Âu, PVC vẫn không được dùng làm bao bì thực phẩm

- So với giá thành của các loại polyme trùng ngưng khác thì PVC có giá thành thấp hơn

Cấu trúc

PVC được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp các monomer VCM vinyl chloride, ở áp suất thấp, ở khoảng nhiệt độ không cao phản ứng trùng

hợp PVC có thể biểu diễn như sau:

Sự phát triển chuỗi mạch PVC có thể từ một đầu hoặc cả hai đầu mạch như sau:

Phân tử PVC được trùng hợp ở cả hai vị trí đầu và vị trí cuối

Tính chất của PVC

a) Vật liệu PVC không hóa dẻo

- Sản phẩm từ PVC không hóa dẻo thường bị giảm màu và mất màu khi được gia nhiệt đến gần nhiệt độ chế tạo, do đó phải có chất ổn định thêm vào

- Chống thấm hơi, nước kém hơn các loại PE, PP

- Tính chống thấm khí và tính chống thấm dầu mỡ khá cao, có thể làm bao bì chứa thực phẩm có hàm lượng chất béo cao, có khả năng bảo quản chất béo khỏi sự oxy hóa

- Không bị hư hỏng bởi axit và kiềm

- Bị phá hủy bởi một số dung môi hữu cơ, đặc biệt là loại clorur hydrocarbon (cloroform), và ketone

- Màng PVC có khuynh hướng đóng thành khối do tương tác tĩnh điện giữa chúng

b) Vật liệu PVC đã dẻo hóa

- Tính chất của PVC đã dẻo hóa thay đổi tùy theo chất dẻo hóa đã sử dụng Thông thường, nếu tăng lượng chất dẻo hóa thì sẽ tăng tính mềm dẻo (không cứng vững của màng PVC, mặc dù ở nhiệt độ thấp

- Vật liệu PVC hóa dẻo có mùi và càng nhiễm mùi khi tiếp xúc với dung môi hữu cơ Màng PVC hóa dẻo bằng chất hóa dẻo vì có chất ổn định thích hợp thì sẽ tăng độ trong suốt, độ bóng bề mặt và tính bền cơ

- Cả hai loại PVC đều có thể được in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trước khi in như trường hợp của PE và PP nhưng cũng có một chất hóa dẻo và chất bôi trơn màng tác động làm cho sự in ấn trở nên không rõ nét

Áp dụng: Ngành thực phẩm chỉ sử dụng loại PVC không hóa dẻo:

- Để phủ bên ngoài các loại màng khác tạo thành bao bì màng ghép, tăng tính chống thấm khí

- Làm màng co vì có tính khá mềm dẻo để bao bọc các loại thực phẩm tươi sống bảo quản, lưu hành trong thời gian ngắn: như thịt sống, rau quả tươi, làm màng co khằng các nắp chai nước giải khác bằng plastic Ngoài ra PVC được áp dụng để làm rất nhiều vật gia dụng cũng như các loại sản phẩm thuộc các ngành khác

8.8 POLYVINYLI DENE CHLORIDE (PVDC)

Polyvinylidene chloride là sản phẩm trùng hợp của monomer vinylidene chloride (VDC) và một loại monomer khác như là vinyl chloride (VCM)

Hình 8.3: Màng PVDC bao bọc thực phẩm tươi sống bảo quản lạnh và một số

thực phẩm ăn liền như phó mát, thịt nguội

Cấu trúc của VDC như sau:

H Cl | |

C = C | |

H Cl Trong thực tế sử dụng, PVDC là copolyme của VDC và VCM Màng PVDC được dùng phổ biến làm bao bì thực phẩm (khoảng 81 ngàn tấn/năm trên khắp thế giới) bởi những tính chất quan trọng sau đây:

- Màng copolyme PVDC/VCM có tính trong suốt, mềm dẻo, bền cơ học, tính bám dính tốt, tính chống thấm khí rất cao

135 C

18 C

121 148 Cmin

- Màng PVDC/MA hoặc PVDC/AN là loại đồng trùng hợp của vinylidene chloride và methyl acrylate hoặc với acrylonitrile làm lớp bọc ngoài cho các vật liệu plastic khác hoặc giấy vi tính chống thấm khí cao trong môi trường có hàm ẩm cao Trong khi ethylene vinyl alcohol (EVOH) có tính chống thấm khí rất tốt nhưng tính này giảm đi khi môi trường có hàm ẩm cao

- Màng PVDC thường làm lớp che phủ bên ngoài của PET để nâng cao tính chống thấm O2

- PVDC luôn luôn được ghép với các loại màng plastic khác, tạo nên màng ghép tăng tính chống thấm khí, màng PVDC chỉ dùng riêng một mình làm màng bao bọc rau quả, các thức ăn được chứa trữ lạnh do tính bám dính tốt và tính mềm dẻo cao

Ghi chú: MA: methyl acrylate

8.9 ETHYLENE VINYL ALCOHOL (EVOH)

Ethylene vinyl alcohol, là copolyme của ethylene với vinyl alcohol có những tính chất chức năng gần với PVDC

EVOH được tạo thành từ tác nhân ban đầu là EVA (ethylene vinyl alcohol) và được tiếp tục trùng hợp từ một lượng lớn VA (vinyl alcohol) với

ethylene Hàm lượng ethylene tồn tại trong sản phẩm EVOH khoảng

- EVOH thường được ghép chung với các màng plastic để tăng tính chống thấm O2 và các loại hơi khí khác và được chế tạo dạng đùn ép

thấp, nhưng ở độ ẩm cao thì tính chống thấm khí của EVOH giảm đáng kể (ở RH = 70%)

nhiều lớp, cạnh tranh với PVDC một cách hiệu quả do EVOH có những ưu điểm hơn PVDC như sau:

EVOH có khoảng nhiệt độ tồn tại rộng hơn so với PVDC ( 17 150 C− ÷ ° ) Nhiệt độ chảy ổn định đối với một quá trình đùn ép tạo màng

Tỉ trọng 1,2 thấp hơn PVDC, do đó diện tích màng lớn hơn so với khi sử dụng cùng 1 lượng PVDC

EVOH không bị cho là gây ô nhiễm môi trường như PVDC

EVOH được đặt vào bên trong của màng nhiều lớp để duy trì độ ẩm

EVOH

EVOH được áp dụng phổ biến làm bao bì thực phẩm vì những tính chất bền cơ cao, trong suốt, mềm dẻo, chống thấm khí, mùi hương tốt và chế tạo dễ dàng do nhiệt độ chảy ổn định Chi phí sử dụng EVOH cao hơn OPP Nhưng EVOH có một tính chất quan trọng khiến nó được tách khỏi nhóm polyolefin là không hấp thu những mùi hương của môi trường như hương cam của nước ép cam do đó mà được dùng trong bao bì nước cam ép

EVOH có tính chống thấm khí nhạy cảm với độ ẩm môi trường, phải được dùng trong bao bì thực phẩm màng ghép ba lớp chống thấm khí hương

8.10 POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET)

8.10.1 PET thuộc nhóm polyester

PET thuộc nhóm polyester là loại copolyme được chế tạo bởi phản ứng trùng ngưng Tên viết tắt PET để chỉ loại polyester đã sử dụng ethylene glycol làm chất nền khởi đầu cho quá trình trùng hợp Tương tự đối với loại polyester được viết tắt là PBT thì chất buthyleneglycol là chất khởi đầu PET còn có tên thương mại là Mylar, Milinex, Hoslaphane và Terphane

PET là loại vật liệu plastic quan trọng dùng làm bao bì thực phẩm PET được sản xuất từ phản ứng trùng ngưng giữa ethylene glycol và dimethyl terephthalate (DMT) hoặc axit terephthalic (TPA) dưới áp suất thấp Phản ứng trùng ngưng tạo PET như sau:

- Cấu trúc phân tử của phân tử PET (hình ở trang sau)

Các monomer tham gia phản ứng trùng ngưng tạo nên PET đều có hai nhóm chức như: OH trong ethyleneglycol và COOH trong TPA và nhóm

phần tử H2O hoặc CH3OH được loại tùy thuộc monomer tác chất

Tính trong suốt, tính bền cơ và tính mềm dẻo được tăng lên khi màng PET được định hướng hai chiều Do đó trong thực tế sản xuất và áp dụng, từ PET được dùng để chỉ màng PET đã được định hướng hai chiều bởi vì PET không định hướng không thể được ứng dụng phổ biến vì một số tính năng kém

- Chống thấm khí O2 và CO2 tốt hơn các loại polyelefin

Cấu trúc phân tử của phân tử PET

- Màng PET luôn luôn được phủ một lớp plastic khác bên ngoài để có thể hàn dán nhiệt ghép mí bao bì, thường dùng là PVDC nhằm đồng thời làm tăng tính chống thấm hơi nước và khí O2, hoặc cũng có thể dùng lớp phủ PE nhằm để hàn dán nhiệt tốt (chứ không để tăng khả năng chống thấm khí, hơi)

- Khi được gia nhiệt đến khoảng 200oC, cấu trúc hóa học của mạch PET vẫn được giữ nguyên; tính chống thấm khí hơi vẫn không thay đổi khi nhiệt độ khoảng 66 ÷ 100oC, nhưng ở tmềm ≈ 90oC có thể làm biến dạng

co rút màng PET

- T min = – 70oC, ở nhiệt độ này màng PET vẫn giữ nguyên các tính chất cơ lý hóa

- Nhiệt độ gây hư hỏng cấu trúc PET là 225 C,° nhưng T mềmdẻo= ÷ °85 90 C

- Không bị hư hỏng bởi dung môi hữu cơ

- Chống thấm dầu, mỡ rất cao

Những loại plastic tương cận PET:

- Loại copolyme được gọi là PETG được chế tạo gồm: PET và 6% cyclohexane dimethanol, ở trạng thái không định hướng bền cơ cao được dùng làm bao bì cho thực phẩm cần gia nhiệt, có thể chịu được nhiệt độ 115 121 C÷ °

- PET kết tinh nhanh (rapidly crystallizable form of PET) được gọi là CPET

thường được dùng làm bao bì thực phẩm cần gia nhiệt trước khi ăn vì cũng chịu được nhiệt độ >100oC tương tự như PETG

- PET vô định hình (amorphous version of PET) có tính chất tương tự như

PET đã định hướng

Áp dụng: Do tính chống thấm khí CO2 rất cao nên PET được dùng làm chai lọ đựng nước giải khát có gas, chiếm 40% tổng lượng nước giải khát được sản xuất, chiếm khoảng 80% lượng PET được sản xuất

CPET được dùng làm màng bao bọc thực phẩm cần gia nhiệt như chai bia cần thanh trùng, màng PET được chế tạo túi đựng thực phẩm kho cần chống oxy hóa

Hình 8.4: Chai nước giải khát bằng PET

8.11 POLYAMIDE

8.11.1 Cấu trúc của polyamide

Polyamide là một loại plastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại axit hữu cơ và một amin Polyamide có tên thương mại là nylon (Nylon trước đây cũng là tên gọi chung cho tất cả các loại plastic) Hai loại polyamide quan trọng được dùng làm bao bì có tên thương mại: nylon 6 và nylon 6,6 là polyamide bán kết tinh

a) Nylon 6 được trùng ngưng từ một loại monomer là caprolactam có hai nhóm chức axit và amin ở nhiệt độ 225 C° Cấu trúc của nylon 6 như sau:

Nhiều loại nylon được chế tạo từ các loại axit và amin khác, không được áp dụng làm bao bì

Loại nylon 6 được sử dụng làm bao bì phổ biến hơn so với các loại nylon khác, mặc dù tính chất quang học và cơ học kém hơn so với nylon 6,6 nhưng nylon 6 có ưu điểm là bền nhiệt, mềm dẻo khi gia nhiệt khoảng 100oC, dễ hàn dán nhiệt và dễ dàng tạo màng đúc bằng phương pháp đùn ép với các loại nhựa nhiệt dẻo khác Sự định hướng một chiều hoặc cả hai chiều khi chế tạo

nylon 6 nhằm nâng cao khả năng chống thấm khí và bền cơ học Từ "BON" được dùng để chỉ nylon 6 đã được định hướng hai chiều Hiện nay từ nylon được dùng để chỉ riêng nylon 6

Nylon được sử dụng làm bao bì thực phẩm ít hơn so với polyolefin và PET, vì các loại plastic này chỉ có khả năng tạo màng ghép với các loại vật liệu khác, số lượng nylon được sử dụng ở Mỹ khoảng 45 tấn/năm) Hiện nay

có loại polyamide mới được gọi là polyamid không kết tinh (non crystalline polyamide) hay amourphous, còn gọi là selar padan, được phát triển ở Mỹ và

Nhật có khả năng bền cơ học cao, tăng độ trong suốt và tăng khả năng chống

polyamid vô định hình này có khả năng áp dụng phổ biến làm bao bì thực phẩm dạng chai, lọ

8.11.2 Tính chất của nylon

Tỷ trọng: 1,13

t max = 220oC, nhiệt độ có thể gây hư hỏng cấu trúc nylon

t min = –70oC

- Nylon có tính chống thẩm thấu khí hơi rất tốt

- Nylon 6 chống thấm H O kém: trong không khí bình thường có thể hấp 2thu một lượng H O khoảng 3% và trong môi trường 2 H O có thể hấp 2thu đến 10% (so với khối lượng bao bì nylon 6)

- Nylon 6 có thể chịu đựng được nhiệt độ tiệt trùng của hơi quá nhiệt

trong môi trường khô ráo ở nhiệt độ > 140oC

- Nylon vẫn giữ nguyên tính mềm dẻo trong khoảng rộng của nhiệt độ cao cũng như ở nhiệt độ lạnh thâm độ như trong quá trình bảo quản thủy sản đông lạnh

- Nylon có khả năng hấp thụ nước, hơi nước; sự hấp thụ nước sẽ ảnh hưởng xấu đến tính bền cơ lý, nhưng ảnh hưởng này sẽ mất đi khi nylon được sấy khô

- Nylon có tính chống thấm khí rất tốt, có thể dùng làm bao bì hút chân không hoặc bao bì ngăn cản sự thẩm thấu O2, hay thoát hương

- Nylon có tính bền cơ lý cao: chịu được va chạm, chống được sự trầy sước, mài mòn, và xé rách hoặc thủng bao bì

- Có khả năng hàn dán nhiệt khá tốt, không yêu cầu nhiệt độ hàn quá cao; có thể hàn ghép mí bao bì nylon bằng phương pháp hàn cao tần

- Nylon là polyme có cực, có khả năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trước khi in

- Nylon có khả năng ngăn ngừa sự thẩm thấu

- Màng nylon không bị tác động của axit yếu, kiềm yếu nhưng bị hư hỏng đối với axit và kiềm nồng độ cao

- Không bị hư hỏng bởi, dầu, mỡ

- Màng nylon trong suốt và có độ bóng bề mặt cao

Màng BON (được định hướng hai chiều) sẽ tăng độ trong suốt, độ bóng láng bề mặt, tăng khả năng chống thấm khí, hơi nước, và tăng tính bền cơ về khả năng chống xé rách, đâm thủng, mài mòn

Ứng dụng: Màng nylon ghép cùng PE được dùng làm bao bì chứa thực phẩm lạnh đông, hoặc bao bọc thực phẩm ăn liền được hâm nóng trong lò viba trước khi ăn

8.12 POLYCARBONAT (PC)

8.12.1 Cấu tạo của PC

Polycarbonat là một loại polyester được trùng ngưng giữa bisphenol A và diphenyl carbonate

Polycarbonat thuộc loại nhựa vô định hình, có thể được định hướng để phát triển tính năng tối ưu, được dùng trong nhiều ngành kỹ thuật khác lãnh vực bao bì thực phẩm, bởi vì tính cứng vững của PC ở cả nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp Phản ứng trùng ngưng tạo PC như sau:

8.12.2 Tính chất của PC

PC có tỷ trọng 1,2

Polycarbonat có các tính chất khá đặc biệt và quan trọng như sau:

- Tính chống thấm khí, hơi cao hơn các loại LDPE, LLDPE, EVA nhưng thấp hơn các loại HDPE, PET, PP, BON, nylon

- Trong suốt, tính bền cơ và độ cứng vững rất cao, khả năng chống mài mòn và không bị tác động bởi các thành phần của thực phẩm PC được dùng làm bao bì cần sự cứng vững như dạng bình, thùng chứa có thể tích lớn, những chén dĩa có thể gia nhiệt hâm nóng thức ăn

Với khả năng chịu được nhiệt độ cao PC được dùng để làm bao bì chứa thực phẩm cần tiệt trùng (tnc =122 C, t° min = − °83 C)

Màng PC có tính chống thấm khí, hơi kém; giá thành PC cao gấp ba lần

PP, do đó ít được sử dụng như PET, PP, nylon, HDPE

8.13 POLYSTYRENE (PS)

8.13.1 Cấu trúc PS

Sản phẩm polyslyrene (PS) có trên thị trường từ trước Thế Chiến thứ II Khoảng 450 ngàn tấn PS được dùng để chế tạo các loại chén dĩa chỉ sử dụng 1 lần (dùng rồi bỏ đi), và các loại bao bì khác như thùng chứa

Polystyren là sản phẩm trùng hợp của styrene

dưới xúc tác khởi đầu của một peroxide Sự trùng hợp xảy ra ở các nối đôi của nhóm ethylene gắn với nhân thơm - phản ứng xảy ra ở áp suất thấp trong khoảng nhiệt độ 105 ÷ 190oC Tùy theo điều kiện xúc tác khác nhau sẽ tạo nên PS có mạch dài ngắn khác nhau có phân tử lượng từ 40.000÷220.000, do ảnh hưởng của điều kiện kỹ thuật của quá trình chế tạo Sự chọn lựa phân tử lượng tùy thuộc vào phương pháp tạo hình sản phẩm PS bằng phương pháp đùn ép hay thổi nhựa vào khuôn tạo dạng chai lọ,

Cấu trúc của PS như sau: