ĐỀ TÀI tìm hiểu về bao bì ghép nhiều lớp

Ở bao bì nhiều lớp, chúng ta có thể kết hợp nhiều loại nhựa nhiệt dẻo với nhau để kết hợp các tính chất có lợi tạo ra nhiều ưu điểm vượt trội hơn những bao bì khác như là giảm tổn thất t

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI TIỂU LUẬN TÊN ĐỀ TÀI: Tìm hiểu về bao bì ghép nhiều lớp MÔN: Công nghệ bao bì và đóng gói thực phẩm Nhóm thực hiện:

Thành viên thực hiện:

Giảng Viên Hướng Dẫn:

TPHCM, ngày tháng năm 2021

Mục lục

1 Lời mở đầu: 1

2 Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp 2

2.1 Định nghĩa và mục đích: 2

2.2 Cấu trúc và phân loại 3

2.2.1 Cấu trúc 3

2.2.2 Phân loại (theo vật liệu): 4

2.3 Bao bì terapark: 5

2.3.1 Lịch sử của bao bì terapark: 5

2.3.2 Giới thiệu về bao bì tetra park: 6

3 Ưu và nhược điểm: 7

4 Phương pháp chế tạo màng nhiều lớp: 8

4.1 Trực tiếp: 8

4.1.1 Đùn cán trực tiếp: 8

4.1.2 Phương pháp đùn thổi: 8

4.2 Gián tiếp: 9

5 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

6 Cách đóng gói bao bì tetra park: 14

7 Xử lý sau khi dùng: 17

8 Một số mẫu bao bì thường dùng: 18

1 Lời mở đầu:

Bao bì là một sản phẩm đặc biệt, được dùng để bao bọc và chứa đựng, nhằm bảo vệgiá trị sử dụng của hàng hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển, bảo quản trongkho và tiêu thụ sản phẩm Bao bì sản phẩm có liên quan đến cách thức bảo quản và trưngbày sản phẩm Thông thường, bao bì được thiết kế rất hấp dẫn, phù hợp với sản phẩm vàthương hiệu của doanh nghiệp và đóng vai trò quan trọng trong việc thu hút người tiêudùng

Chúng ta đã từng được học qua nhiều loại bao bì như bao bì thủy tinh, kim loại,plastic, giấy, … Các loại bao bì này tuy là có nhiều ưu điểm nhưng vẫn còn hạn chế vềnhiều mặt Ở bao bì nhiều lớp, chúng ta có thể kết hợp nhiều loại nhựa nhiệt dẻo với nhau

để kết hợp các tính chất có lợi tạo ra nhiều ưu điểm vượt trội hơn những bao bì khác như

là giảm tổn thất tối đa hàm lượng vitamin (giảm hơn 30% so với chai thủy tinh), ở nhiệt

độ thường thời gian bảo quản thực phẩm dài hơn so với các loại bao bì khác, ngăn cản sựtác động của ánh sáng và oxy, giá thành rẻ… Thấy được những ưu điểm nổi trội của bao

bì nhiều lớp, nhóm em đã quyết định làm về đề tài này

2 Giới thiệu bao bì màng nhiều lớp

2.1 Định nghĩa và mục đích:

Bao bì nhiều lớp là loại bao bì được cấu tạo từ nhiều lớp vật liệu khác nhau như: giấy, nhôm, nhựa,… Mỗi lớp vật liệu có một đặc tính và chức năng khác nhau Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của bao bì và sản phẩm được chứa đựng mà

có thể ghép từng lớp lại với nhau để giảm thiểu nhược điểm và làm tăng ưu điểm của những lớp vật liệu đơn.

Các nhà sản xuất sử dụng cùng lúc (ghép) các loại vật liệu khác nhau để có được một loại vật liệu ghép với các tính năng được cải thiện nhằm đáp ứng nhu cầu bao bì Khi đó chỉ có một tấm vật liệu vẫn có thể cung cấp đầy đủ tất cả các tính chất như: tính cản khí hơi, ẩm, độ cứng, tính in tốt, tính năng chế tạo dễ dàng, tính hàn tốt như yêu cầu đã đặt ra.

Màng ghép thường được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu cho bao bì thực phẩm, dược phẩm Sự hình thành màng ghép là việc kết hợp chọn lựa giữa màng nguyên liệu ban đầu, mực in, keo dán, nguyên liêu phủ,… sử dụng phương pháp gia công có nhiều công đoạn, đa dạng.

Về lợi ích kinh tế và tính phổ biến trong thực tế bao bì màng nhiều lớp đạt được các yêu cầu kỹ thuật, tính kinh tế, tiện dụng thích hợp cho từng loại bao bì, giữ gìn chất lượng sản phẩm bên trong bao bì, giá thành rẻ,…

Những sản phẩm được đóng gói từ bao bì màng ghép nhiều lớp

2.2 Cấu trúc và phân loại

và HHDPS hay PD (đối với cấu trúc cứng).

-Các lớp liên kết: là những lớp keo nhiệt dẻo (ở dạng đùn) được sử dụng kết hợp các loại vật liệu có bản chất khác nhau.

- Các lớp cản: được sử dụng để có được những yêu cầu đặc biệt về khả năng cản khí và giữ mùi Vật liệu được sử dụng thường là PET ( trong việc ghép màng), nylon, EVOH, PVDC.

- Các lớp vật liệu hàn: thường dùng là LDPE và hỗn hợp LLDPE, EVA,inomer, Một số loại màng phức hợp:

+ 2 lớp :BOPP/PE,PET/PE,BOPP/PP,NY,PE

+ 3 lớp :BBOP(PET)/PE(M)PE,BOPP(PET)A1/PE

+ 4 lớp: BBOP(PET)/PE/A1/PE, Giấy/PE/A1/PE,

+ 5 lớp :PET/PE/A1/PE/LLDPE

2.2.2 Phân loại (theo vật liệu):

-Bao bì ghép nhiều lớp nhựa với nhau: gồm các màng nhựa được ghép lại với nhau

VD: Các loại bao bì ăn liền, túi ngoài bánh,kẹo trà,café, thường được ghép từ BOPP/PE,PET/NPET, PET,CPP,OPP/CPP,…

-Bao bì ghép nhựa và kim loại: gồm các màng nhựa và màng kim loại (thường

là nhôm) ghép với nhau

(cellopane) dễ in Lớp giấy: tăng độ cứng cho bao bì.

-Bao bì giấy và nhôm: VD: thường gặp ở kẹo Sing Gum, kẹo Socola, vì nhôm được dát mỏng nên dễ rách, do đó ghép giấy để tăng độ bền của nhôm.

2.3 Bao bì terapark:

2.3.1 Lịch sử của bao bì terapark:

Cách đây hơn 60 năm, Ruben Rausing đã có một phát minh kỳ diệu và

được coi là một cuộc cách mạng đối với ngành giấy cũng như ngành thực phẩm Lần đầu tiên trên thế giới đã xuất hiện những hộp giấy carton Tetrapak có thể đựng được sữa, nước uống và thực phẩm.

Các sản phẩm của tập đoàn bao bì Tetrapak hiện có mặt tại hơn 170 nước trên thế giới

Gần 20.000 công nhân đang làm việc tại các xưởng sản xuất của Tetrapak đem lại doanh thu hàng năm lên tới 8 tỷ euro từ bao bì carton

Tại Mỹ, Ruben Rausing nhận thấy rằng ở đó người ta sử dụng hộp carton rất nhiều Trongcác trung tâm thương mại, siêu thị, đa số hàng hóa tiêu dùng, kể cả gạo mỳ, khoai tây và rau đều được đựng trong những hộp carton

Ngay cả nhiều đồ uống như sữa, nước ngọt, tuy được đóng chai thủy tinh hay chainhôm nhưng cũng để trong hộp giấy cho dễ xếp và dễ vận chuyển Điều này khác hẳn vớithói quen và truyền thống ở châu Âu là dùng các thùng gỗ hay hộp gỗ, hộp sắt là chính

Dù lúc đó chưa kịp nghĩ kỹ là dùng bao bì carton có lợi gì nhưng Ruben Rausing đã rấtnhạy bén nhận ra một xu thế mới: chắc chắn châu Âu cũng sẽ phổ biến hình thức bao bìnày

2.3.2 Giới thiệu về bao bì tetra park:

Bao bì Tetrapak được đóng thực phẩm vào theo phương pháp Tetrapak là loại bao bì màng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vô trùng, đảm bảo chất lượng tươi ban đầu nguyên cho sản phẩm giàu dinh dưỡng và vitamin từ nguồn nguyên liệu Bao bì nhẹ, có tính bảo vệ môi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thường với thời gian dài

Bản chất của phương pháp này là tiệt trùng riêng lẻ thức uống dạng lỏng và

bao bì, sau đó rót định lượng dịch vào bao bì và hàn kín trong môi trường vô trùng.

Cấu tạo của bao bì tetrapak

3 Ưu và nhược điểm:

- Bao bì màng nhiều lớp phần lớn chỉ áp dụng trên dây chuyền đóng gói vô trùng

- Không nhìn thấy được sản phẩm bên trong

4 Phương pháp chế tạo màng nhiều lớp:

4.1 Trực tiếp:

4.1.1 Đùn cán trực tiếp:

Nguyên tắc: Từ các vật liệu ban đầu là polymer người ta cho vào những đường dẫnkhác nhau trên thiết bị đùn cán sau đó được dẫn vào một đường ống chung và đùn cántrực tiếp ra các màng ghép

Ưu điểm: Tiết kiệm thời gian và hạn chế hiện tượng tách lớp giữa các lớp màngghép

Nhược điểm: do trực tiếp đùn cán từ nhiều loại vật liệu nên sự đồng đều bề mặtkhông cao Phải dựa vào độ nóng chảy của từng loại nhựa trước khi đùn ép cũng như cácvật liệu đùn cán phải có cấu trúc tương tự nhau

Ống màng sau đó tiếp tục đi lên, tiếp tục được làm lạnh đến khi nó đi qua con lăn đểlàm dẹp lại tạo thành màng đôi Màng đôi này sau đó được đưa ra khỏi tháp đùn thôngqua một hệ thống các con lăn.

Thông thường, khoảng tỉ lệ giữa khuôn và ống màng thổi từ 1,5 4 lần so với đườngkính khuôn Mức độ kéo căng của màng khi chuyển từ trạng thái nóng chảy sang nguội cảtheo chiều bán kính lẫn chiều dọc ống có thể dễ dàng điều khiển bằng cách thay đổi thểtích không khí ở bên trong ống và thay đổi tốc độ kéo Điều này giúp cho màng thổi ổnđịnh hơn về tính chất so với màng đúc hay đùn truyền thống chỉ có kéo căng dọc theochiều đùn

4.2 Gián tiếp:

Đối với phương pháp này trước tiên người ta phải sản xuất ra các loại màng đơnkhác nhau sau đó ghép chúng lại với nhau theo phương pháp ép nhiệt có hoặc không cólớp kết dính Trong phương pháp ghép này đòi hòi các màng ghép phải có sự tương thích

về cấu trúc và bề mặt của từng lớp màng

Phương pháp đùn cán gián tiếp:

Nguyên tắc: cũng được thực hiện trên cùng một thiết bị nhưng phương pháp tiếnhành khác nhau Trên cùng một đường dẫn các vật liệu không được đùn ra cùng lúc màcác lớp được đùn ra theo trình tự nhất định Khi lớp màng thứ nhất được đùn ra, lớp nhựa

đầu tiên khô lại hay đã đóng rắn thì lớp nhựa thứ hai được trãi lên lớp nhựa thứ nhất vàtrình tự cứ như vậy thì màng ghép sẽ được tạo ra.

Ưu điểm: các vật liệu cho vào thiết bị đùn cán có thể khác nhau và đảm bảo được

độ đồng đều bề mặt sau khi đùn cán

Nhược điểm: phương pháp này mất khá nhiều thời gian so với phương pháp đùncán trực tiếp

Yêu cầu của quá trình:

Trong quá trình đùn cán nguyên liệu plastic phải không được lẫn nước do nước sẽlàm cho cấu trúc hạt trở nên không đồng đều và làm giảm liên kết giữa các hạt plastic khiđùn cán

Đồng thời phải chú ý đến nhiệt trong quá trình đùn cán nếu quá cao có thể gây hưhỏng cấu trúc của plastic

Lớp màng phải có khả năng hàn dán nhiệt tốt và có tính trơ đối với sản phẩm tínhchống thấm tốt

5 Các phương pháp ghép màng:

5.1 Phương pháp ghép ướt:

Ở phương pháp ghép ướt là phương pháp ghép bằng keo, tại thời điểm ghép hai lớpvật liệu với nhau chất kết dính (keo) ở trạng thái lỏng Đây là phương pháp ghép được sửdụng khá rộng rãi đặc biệt ứng dụng nhiều nhất khi ghép màng nhôm với giấy Keo sửdụng trong phương pháp ghép này là dạng keo polymer nhân tạo gốc nước.Trong quátrình ghép keo ở trạng thái lỏng chúng sẽ thẩm thấu qua một lớp vật liệu và bay hơi sauđó

Keo được tráng lên lớp vật liệu 1 ít có tính thấm nước hơn, sau đó ngay lập tức đượcghép với lớp vật liệu thứ 2 Bộ phận ghép gồm cặp lô trong đó có một lô được mạ Crom

và một lô cao su Sau khi ghép nước chứa trong keo sẽ bay hơn tại đơn vị sấy, keo khô tạokết dính giữa hai lớp vật liệu

5.2 Ghép khô không dung môi:

Là phương pháp ghép bằng keo, như tên công nghệ đã chỉ ra, kỹ thuật ghép màngkhông dung môi không sử dụng tới các loại keo có gốc dung môi mà sử dụng loại keo100% rắn Nhờ đó ta có thể giảm một cách đáng kể việc tiêu thụ năng lượng tiêu tốn chocác công đoạn sấy khô dung môi trong keo hoặc cho việc thổi và thông gió

Keo được sử dụng là loại keo 1 hoặc 2 thành phần, loại keo một thành phần đượcdùng chủ yếu để ghép với giấy Để ghép bằng keo không dung môi, đòi hỏi phải có bộphận tráng keo đặc biệt, bằng cách dùng trục tráng keo phẳng thay vì trục khắc, gồm cáctrục được gia nhiệt và các trục cao su Sức căng bề mặt của màng phải được chú ý đặcbiệt, để xử lý độ bám dính, vì độ bám dính ban đầu của keo rất yếu khi chưa khô

Quá trình: Ban đầu, keo được cung cấp vào giữa application roll (trục gạt keo) vàmetering roll (trục chuyển keo) và keo phủ, trục gạt keo, trục chuyển keo, trục ép phủ keo,trục đè được gia nhiệt trước

Keo được phủ trên mặt nền bằng trục keo Nhiệt độ được giữ ở (80 –100)0C vàlượng keo phủ từ 0.81.5g/m2.

Lượng keo phủ trên mặt nền được ép và ghép với màng bằng trục ghép nhiệt độ (40–60)0C

Các màng đã ghép yêu cầu phải giữ ổn định ở (35 – 40)0C từ (2-3) ngày để tăng độbền tách lớp

Các ưu điểm của công nghệ ghép màng không dung môi như sau:

-Giảm được tiếng ồn do bởi không có hệ thống thông gió

-Không còn sót dung môi trong lớp màng đã ghép, do đó rất thích hợp cho việc dùnglàm bao bì thực phẩm, dược phẩm

-Không gây ô nhiễm không khí

-Chi phí đầu tư thấp

-Độ nhớt cao hơn keo có dung môi.

-Keo bám dính vào máng đựng keo nên khó vệ sinh

-Keo xâm nhập qua màng

-Độ bám dính ban đầu yếu hơn keo có dung môi

Công nghệ ghép màng không dung môi là công nghệ ghép màng tiên tiến nhất hiệnnay trong lĩnh vực ghép màng, các nhà sản xuất và biến đổi bao bì trên thế giới đangchuyển sang phương pháp ghép màng không dung môi này

5.3 Ghép đùn:

Nhựa PE được đùn nóng chảy vào giữa bề mặt màng có chất phủ và lớp màng ghép,

và cuối cùng được ép bởi các trục ép

Các tính chất sau khi đã ghép đùn:

Kháng nhiệt Ghép đùn sử dụng nhựa olefinic mà có tính kháng nhiệt thấp và

không phù hợp cho túi retort và túi đun sôi Ghép khô thì phù hợpcho nhiều mục đích với việc dùng keo thích hợp

Độ cứng Ghép khô thì được dùng khi độ cứng được yêu cầu và lượng keo

phủ từ khoảng 2-8 g/m2.Tính mềm Ghép đùn thì phù hợp hơn khi tính mềm và cong được yêu cầu.Dung môi thừa Lượng dung môi thừa trong ghép khô có thể trở thành vấn đề

quan tâm ngay khi keo được cẩn thận sấy khô và bay hơi nhanh chóng Vì vậy nếu chúng ta quan tâm về lượng dung môi thừa thi chúng ta nên dùng phương pháp ghép đùn (không có dung môi).Mùi Ghép đùn thì phóng thích mùi PE

Độ bền đường hàn Lực hàn dán của bao bì ghép đùn thì dễ bị phá hủy hơn

Giá Giá ghép đùn thì thấp hơn các loại ghép khác

6 Cách đóng gói bao bì tetra park:

6) Trước khi gấp phần trên:

Phần trên của hộp sản phẩm được gấp sẵn chính xác dọc theo các rãnh, để đảm bảo hình dạng của phần trên chính xác hàngsau khi rót sản phẩm

7) Khử trùng:

trùng được làm nóng và rót đầy hộp bằng sản phẩm vô trùng trong hai giai đoạn.

Không khí nóng được sử dụng để làm nóng các polyme ở hình tam giác trên cùng vàcạnh hẹp của bao bì sản phẩm Các hình tam giác trên cùng được gấp lại xuống và niêmphong vào hộp sản phẩm.

19

Chúng có thể tái chế thành những sản phẩm giá trị và đặc biệt là không gây ô nhiễmmôi trường như tấm lợp nhà, ván ép chống thấm, phân bón, văn phòng phẩm, danh thiếp,

vỏ bút chì, bao thư…

8 Một số mẫu bao bì thường dùng:

Tetra Classic: Hình tứ diện, là ý tưởng đầu tiên của tập đoàn Tetra Pak trong bướckhởi đầu chinh phục thị trường bao bì thế giới, Tetra Classic ra đời năm 1952 và trở nênphổ biến ngay sau đó

Tetra Brik: Với hình dạng chữ nhật có kích thước hội đủ các tiêu chuẩn quốc tế về

bốc dỡ hàng hóa, ra đời vào năm 1969 đến nay đây là loại bao bì có thị phần lớn nhấttrong các sản phẩm bao bì của Tetra Pak hiện nay Tại Việt Nam dạng bao bì này được sửdụng khá nhiều trong các sản phẩm nước trái cây, sữa tươi tiệt trùng của Nestle,Vinamilk, Dutch Lady…

Tetra Rex: Các hộp giấy định hình sẵn được đưa vào máy rout, tại đây chúng sẽđược bế hộp, hàn đáy được rít đầy sản phẩm và hàn đỉnh lại Loại bao bì này tại thị trườngViệt Nam chúng ta dễ dàng bắt gặp qua các sản phẩm sữa thanh trùng Lotha Milk

20

Câu hỏi trắc nghiệm:

1 Cấu trúc của hộp tetra park gồm có 7 lớp và đó những lớp nào ?

A Giấy in ấn Kraft →màng copylymer của PE→ LDPE →màng HDPE→màng nhôm

B Màng HDPE→giấy in ấn →giấy Kraft→màng copolymer của PE →màng nhôm→

inomer hoặc copolumer của PE →LDPE

C Màng HDPE→giấy in ấn →LDPE→màng co-polymer của PE→màng nhôm →inomerhoặc co-polymer của PE→giấy Kraft

D Màng HDPE→ gi y ấ ∈ n ấ →giấy Kraft→màng nhôm→màng co-polymer của PE→

inomer hoặc co-polymer của PE→LDPE

2 Hãy cho biết công dụng của lớp LDPE

A Ngăn chặn ảm, ánh sáng,không khí và hơi

B Chống thấm nước, bảo vệ lớp in ấn bên trong bằng giấy và tránh bị trầy xước

C Cho phép bao bì dễ hàn và tạo lớp trơ tiếp xúc với sản phẩm bên trong

D Lớp keo dính giữa màng nhôm và màng HDPE trong cùng

3 Uư điểm của phương pháp cán đùn trực tiếp là gì?

A Các vật liệu cho vào thiết bị đùn cán có thể khác nhau nhưng vẫn đảm bảo được

độ đồng đều bề mặt sau khi đùn cán.

B.Tiết kiệm thời gian, hạn chế hiện tượng tách lớp giữa các màng ghép.

C Có thể đùn cán các loại vật liệu có cấu trúc tương tự nhau.

D Tất cả đều đúng.

4 Hãy chọn câu SAI: Ưu điểm của phương pháp cán đùn trực tiêp là?

A Thưc hiện rất đơn giản

B Tiết kiệm được rất nhiều thời gian

C Sự đồng đều về bề mặt rất cao

D Hạn chế được hiện tượng tách lớp giữa các lớp màng ghép

5 Hãy chọn câu SAI khi nói ưu điểm của bao bì Tetrapak

21