Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN CÔNG NGHỆ BAO GÓI
ĐỀ TÀI BÁO CÁO
QUY TRÌNH SẢN XUẤT MÀNG NHỰC ĐƠN
NHÓM:
Nguyễn Hoàng Tường Minh
TP208.4
Nguyễn Thị Thu Hằng
TP208.4
Nguyễn Thị Mỹ Hạnh
TP208.4
Đồng Kỳ Duyên
TP208.4
Phạm Thị Ánh Tuyết
TP208.4
Nguyễn Tiến Đạt
TP208.4
Nguyễn Văn Thắng
TP208.4
Trần Đức Vương
TP208.4
Nguyễn Ngọc Ngân
TP208.4
Nguyễn Thị Ngọc Hương
TP208.4
Phạm Thị Ngọc Hân
TP208.3
1
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
Lời mở đầu
Thực phẩm là nhu cầu cần thiết cho sự sống và phát triển của loài người. Thời kì sơ
khai, thực phẩm đơn giản cả về phương pháp chế biến và bảo quản. Hầu hết các loại
thực phẩm đều bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nước, đất, bụi, oxy, vi sinh
vật...Vì vậy chúng phải được chứa đựng trong bao bì kín.
Bao bì là kết quả của một quá trình phát triển lâu dài. Nó là sản phẩm ra đời từ kết
quả của việc nghiên cứu liên tục nhằm tìm kiếm các phương pháp tốt hơn cho việc sản
xuất bao bì hàng hoá khác nhau với mục đích bảo vệ tốt nhất cho hàng hóa.
Ngày nay, vai trò của bao bì ngày càng trở nên quan trọng hơn trong việc xây dựng
một thương hiệu mạnh và nhất quán cho sản phẩm thực phẩm. Bao bì không chỉ có tác
dụng bao gói, chứa đựng, mô tả và giới thiệu sản phẩm mà nó còn là nhân tố quan
trọng tác động đến sự lựa chọn của khách hàng.
Đặc biệt, trong những năm gần đây màng nhựa là một loại bao bì rất phổ biến trong
đó có màng nhựa đơn - đã được ứng dụng rất nhiều trong ngành bao gói sản phẩm thực
phẩm.
Hiện nay trên thị trường đang sử dụng các lọai bao bì nhựa phổ biến như : PE, PP,
PVC, PC, PET…
2
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
I. CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÀNG ĐƠN
Bao bì là loại vật dụng để bao, gói, giữ, chứa đựng một loại sản phẩm, trợ giúp
trong việc vận chuyển và lưu trữ.
Bao bì phải đảm bảo chất lượng cho sản phẩm, có thể phân phối, lưu kho, kiểm tra
và thương mại… một cách thuận lợi.
Màng đơn lớp (Single-layer film) là màng mỏng chỉ gồm một lớp vật liệu . Tính
chất của màng được tạo ra từ lớp vật liệu đó . Đối với loại màng đơn này nguyên liệu
sử dụng chủ yếu là PE (PELD, PELLD) và PP, PET, OPP, PA, EVOH.
1. Polyetylene – PE:
Đặc tính:
- Trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo.
- Chống thấm nước và hơi nước tốt.
- Chống thấm khí O2, CO2, N2 và dầu mỡ đều kém.
- Bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy như
Alcool, Acêton, H2O2…
- 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
cũng chính mùi này có thể đưộc hấp
thu bởi thực phẩm được chứa đựng,
gây mất giá trị cảm quan của sản
phẩm.
Hạt nhựa PE
3
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
Ứng dụng:
- Làm túi xách các loại, thùng (can) có thể tích từ 1 đến 20 lít với các độ dày khác
nhau.
- Sản xuất nắp chai. Do nắp chai bị hấp thu mùi nên chai đựng thực phẩm đậy bằng
nắp PE phài được bảo quản trong một môi trường không có chất gây mùi.
Một số sản phẩm của phản ứng trùng hợp PE: Linear low density polyetylen
(LLDPE), Low density polyetylen (LDPE), Medium density polyetylen (MDPE),
High density polyetylen (HDPE).
4
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
2. Polypropylene – PP:
Hạt nhựa PP
Đặc tính :
- Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo
như PE, không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bị
xé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ.
- Trong suốt, độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao, nét in rõ.
- Nhiệt độ hàn dán mí (thân) bao bì PP (140oC) cao so với PE có thể gây chảy
hư hỏng màng ghép cấu trúc bên ngoài, nên thường ít dùng PP làm lớp trong cùng.
- Có tính chất chống thấm O2, hơi nước, dầu mỡ và các khí khác.
5
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
Ứng dụng:
- Dùng làm bao bì một lớp chứa đựng bảo quản thực phẩm , không yêu cầu
chống oxy hóa một cách nghiêm nhặt.
- Tạo thành sợi, dệt thành bao bì đựng lương thực, ngũ cốc có số lượng lớn.
- PP cũng được sản xuất dạng màng phủ ngoài đối với màng nhiều lớp để tăng
tính chống thắm khí, hơi nước, tạo khả năng in ấn cao, và dễ xé rách để mở bao bì
(do có tạo sẵn một vết đứt) và tạo độ bóng cao cho bao bì.
3. Polyester – PET
Hạt nhựa PET
Đặc tính:
- Bền cơ học cao, có khả năng chịu đựng lực xé và lực va chạm, chịu đựng sự
mài mòn cao, có độ cứng vững cao.
- Trơ với môi trường thực phẩm.
- Trong suốt.
- Chống thấm khí O2, và CO2 tốt hơn các loại nhựa khác.
6
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
Ứng dụng:
Do tính chống thấm rất cao nên PET được dùng làm chai, bình đựng nước tinh
khiết, nước giải khát có gas….
4. Polyamide – PA
Hạt nhựa PA
Đặc tính:
- Chống thẩm thấu khí hơi rất tốt.
- Chống thấm nước kém.
- Không có tính cứng vững như PP, do đó không có chế tạo chai lọ.
- Có khả năng hấp thụ nước, hơi nước.
- Có tính chống thấm khí O2, N2, CO2 rất cao.
- Có tính bền cơ lý cao: chịu được va chạm, chống được sự trầy xước,mài mòn,
và xé rách hoặc thủng bao bì.
- Có khả năng hàn dán nhiệt khá tốt.
- Có khả năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trước khi in.
7
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
Ứng dụng:
- Màng PA ghép cùng với PE, dùng làm bao bì chứa thực phẩm lạnh đông và
thực phẩm dạng lỏng có thể chịu được nhiệt độ thanh trùng đến 100 0C trong 10
phút, hoặc làm màng co bao bọc thực phẩm ăn liền.
- Dùng làm bao bì hút chân không hoặc bao bì ngăn cản sự thẩm thấu O 2 hoặc
thoát hương.
Loại
màng
Khả
Khả
năng
Khả năng Độ
năng
ngăn
ngăn cản trong
chịu nấu
cản hơi khí
suốt
sôi
nước
Tính dễ in
Khả
năng
chịu kéo
LDPE
+
++
-
++
+
-
LLDPE
++
++
-
++
+
-
HDPE
+
++
-
-
+
+
PP
++
++
-
+++
++
+
BOPP
±/++
+++
-
+++
+++
-
PET
±
-
-
++
+
++
BOPET
±
-
+
+++
+++
-
PA
-
-
++
+
+
+++
BOPA
-
-
++
+++
+++
-
Chú thích: +++: Rất tốt; ++: Tốt; +: Trung bình; -: Không tốt
8
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
5. Ethylene vinyl alcohol (EVOH):
Đặc tính:
- Có tính chống thấm khí O2 tốt khi ở độ ẩm thấp, nhung ở độ ẩm cao thì tính
chống thấm này của EVOH giảm đáng kể.
- Có tính bền cơ cao, trong suốt, mềm dẻo, chống thấm khí, mùi hương tốt và
chế tạo dễ dàng do nhiệt độ chảy ổn định.
Ứng dụng:
- EVOH thường được ghép chung với các màng plastic để tăng tính chống thấm
khí O2 và các loại hơi khí khác và được chế tạo dạng đùn ép.
- EVOH được đặt vào bên trong của màng nhiều lớp để duy trì độ ẩm của
EVOH thấp.
- EVOH có tính chống thấm khí nhạy cảm với độ ẩm môi trường nên được dùng
trong bao bì thực phẩm màng ghép ba lớp chống thấm khí hương.
6. Oriented polypropylene _ OPP:
Đặc tính:
- Tính bền cơ học cao.
- Khả năng bị xé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ.
- Có độ trong suốt, độ bóng bề mặt cao.
- Có tính bền nhiệt.
- Có tính chống thấm O2, khí và hơi.
Ứng dụng:
OPP được chế tạo dạng màng đề 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 và tạo độ bóng
cao cho bao bì.
9
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÀNG ĐƠN
Phương pháp thổi màng
Nguyên liệu
Máy ép đùn
MÀNG ĐƠN
Phương pháp cán màng
Cấu tạo máy ép đùn:
Cả hai phương pháp thổi và cán màng đều phải qua giai đoạn đun nóng chảy
hạt nhựa trong máy ép đùn.
Nguyên liệu nhựa ở dạng hạt nhỏ được cho vào phễu (hopper) gắn vào thùng
máy đùn. Phụ gia như chất màu và chất ức chế tia cực tím (trong hoặc dạng lỏng
hoặc viên) thường được sử dụng và có thể được pha trộn vào nhựa trước khi đến
phễu. Phễu ở gần phía sau của thùng và có nối với vít.
10
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
Các vít (screw) quay (thường lên tới 120 vòng / phút) chuyển tiếp các hạt nhựa
vào thùng (barrel) và được đun nóng đến nhiệt độ nóng chảy mong muốn của nhựa
(có thể dao động từ 200°C (392°F) đến 275°C (527°F) phụ thuộc vào polymer).
Vít có đường kính tăng dần từ sau ra trước để ép hết các khí tồn tại trong hạt nhựa
ra ngoài. Trong hầu hết các quy trình, một dạng gia nhiệt được thiết lập cho các
thùng trong đó có ba hoặc nhiều hơn các bộ điều chỉnh PID độc lập kiểm soát khu
vực gia nhiệt dần dần tăng nhiệt độ của thùng từ phía sau (nơi nhựa nhập vào) ra
phía trước. Điều này cho phép các hạt nhựa nóng chảy dần khi chúng được đưa
qua thùng và làm giảm nguy cơ quá nóng có thể gây suy thoái trong polymer.
Nhiệt nóng chảy được duy trì là nhờ các áp lực và ma sát xảy ra bên trong
thùng. Trong thực tế, nếu một dây chuyền đùn thổi đang chạy với một vật chất
nhất định đủ nhanh thì các thiết bị gia nhiệt có thể được đóng lại và nhiệt độ tan
chảy được duy trì bởi áp lực và ma sát bên trong thùng.
Ở mặt trước của thùng, nhựa nóng chảy rời khỏi vít và đi qua một tấm lưới
chắn (breaker plate) (một tấm kim loại dày với nhiều lỗ khoan qua nó) để lọc các
hạt nhựa và các chất phụ gia khác chưa nóng chảy.
Sau khi đi qua tấm chắn, nhựa nóng chảy vào khuôn (die). Khuôn là thiết bị tạo
hình cho sản phẩm cuối cùng.
Tùy theo từng phương pháp cán hay thổi mà khuôn được thiết kế khác nhau:
đối với màng thổi thì khuôn sẽ có hình vành khăn, còn đối với màn cán, khuôn có
hình chữ T.
Blown Film Extrusion Die
11
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
1.Quy trình sản xuất màng thổi:
1.1 Mô tả quy trình:
12
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
- Hạt nhựa sau khi đun nóng
chảy được đẩy qua một khuôn
tạo hình vành khuyên được bố
trí thẳng đứng để tạo thành một
ống thành mỏng.
- Thông qua một lỗ hổng ở
giữa khuôn không khí được đưa
vào bên trong để thổi phồng
ống.
13
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
- Phía trên khuôn, người ta bố trí một vòng không khí tốc độ cao để làm nguội
ống màng phim nóng. Ống màng sau đó tiếp tục đi lên và được làm lạnh đến khi
nó đi qua một con lăn có tác dụng làm dẹp màng lại và tạo thành màng đôi. Sau đó
màng đôi này được đưa ra khỏi tháp đùn thông qua một hệ thống các con lăn.
- Màng đôi sau đó được để nguyên hay cắt thành 2 màng chiết rồi cuộn lại
thành ống. Màng đôi được dùng để làm túi bằng cách hàn kín theo chiều rộng của
màng rồi cắt hay khoét để tạo thành từng túi. Quá trình này có thể được thực hiện
cùng lúc hay sau khi thổi màng. Thông thường, khoảng tỉ lệ giữa khuôn và ống
màng thổi từ 1,5- 4 lần so với đường kính khuôn. Mức độ kéo căng của màng khi
chuyển từ trạng thái nóng chảy sang nguội cả theo chiều bán kính lẫn chiều dọc
ống có thể dễ dàng điều khiển bằng cách thay đổi thể tích không khí ở bên trong
ống và thay đổi tốc độ kéo. Điều này giúp cho màng thổi ổn định hơn về tính chất
so với màng đúc hay đùn truyền thống chỉ có kéo căng dọc theo chiều đùn.
14
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
1.2 Ứng dụng của quá trình sản xuất màng thổi:
- Sản phẩm là các loại màng như túi xốp, túi đựng thực phẩm đã hoặc chưa qua
chế biến.
- Dùng làm bao bì một lớp chống thấm nước, hơi, khí O2 chứa đựng bảo quản
thực phẩm, nếu yêu cầu chống oxi hóa một cách nghiêm ngặt thì dùng màng PP có
độ dày cao khoảng 25 – 30 m . PP cũng được sản xuất màng ghép cùng với nhiều
màng vật liệu khác để đảm bảo tính chống thấm khí, hơi, dầu mỡ.
Shrink film for
unitizing and
protecting
products
Film for form
fill and seal
appliction
Cling film for
supermarket
packaging
Metal-laminated
high-tech sealpeel
Film for
mailings
Stand-up
pouches
T-shirt bag for
fruits and
vegetables
Co-extruded
films for
merchandise
15
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
bags with handle
Candy wrap films
Film for sealpeel application with excellent twist
properties
Robust films for
heavy duty sacks
Seal-peel film
with barrier
properties
Lidding film
High barrier film for
vacuum packaging
Stretch hoods for
pallet packages
Cereal liners with
barrier against water
vapor and good
saeling properties
2. Quy trình sản xuất màng cán:
16
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
2.1 Mô tả quy trình:
Hạt plastic
Máy ép đùn
(nhựa nóng chảy)
Khuôn hình chữ
T
Các trục cán tạo
màng
Làm nguội
T-dies For Plastic Sheet
Sản
phẩm
Cuộn màng
T-dies For Pp Pe Ps
17
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
- Cán là một quá trình được dùng để tạo màng, tấm nhựa. Nhựa sau khi được
đun nóng chảy thành dạng bột nhão (paste) chảy ra khỏi máy ép đùn thông qua
một khuôn hình chữ T có tác dụng dàn đều lượng nhựa nóng chảy định hình cho
sản phẩm sẽ chảy qua hai hay nhiều trục cán có tốc độ quay điều chỉnh được, quay
ngược chiều nhau, gia nhiệt chính xác, được cuộn lại thành cuộn với chiều dày và
chiều rộng xác định. Các trục cán song song có bề mặt rất phẳng, quay cùng tốc
độ. Bề mặt được đánh bóng hoặc tạo hình nổi, cứng hoặc mềm tùy vào loại vật
liệu. Sau khi hóa dẻo (plasticzing), nhựa nóng chảy dạng paste được chuyển qua
máy cán nhiều trục.
- Máy cán có thể có từ 2 – 7 trục được đặc trưng bởi cách bố trí: I, Z hay L
ngược. Thông dụng nhất là kiểu chữ L ngược có 4 trục cán và loại chữ Z. Kiểu
chữ Z có nhiều thuận lợi: tấm nhựa mất nhiệt ít (vì chuyển động ngắn), cấu trúc
đơn giản hơn.
- Để ép thành màng mỏng, cần một lực lớn, bất kỳ một sự thay đổi nào của lực
dọc trục cán sẽ làm chiều dày màng thay đổi. Một lý do khiến dao động áp lực là
khoảng hở ổ trục lớn. Cán điều chỉnh ổ trục thích hợp.
- Sau khi định hình, qua nhiều trục cán, sản phẩm được làm lạnh bằng cách kéo
sản phẩm thông qua một bể nước kín chịu tác động chân không được kiểm soát
cẩn thận để giữ được hình dạng mới thổi. Đối với các sản phẩm như tấm nhựa, làm
mát được thực hiện bằng cách kéo qua một bộ giải nhiệt dạng cuộn.
Luôn có đồng hồ đo chiều dày đặt ở khoang làm lạnh. Chiều dày màng được điều
chỉnh tự động. Sau làm lạnh, nhựa được cắt hai cạnh và cuộn tròn.
18
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
2.2 Ứng dụng:
-
Sản xuất các loại màng trong, màng che phủ, màng co, màng che nhà vườn.
-
Dùng để làm hộp nhựa thân mềm, ly nhựa, áo mưa…
3. Ưu, nhược điểm của màng thổi và màng cán:
So sánh ưu và nhược điểm của màng thổi và màng cán
Màng thổi
Màng cán
Màng thổi khó kiểm soát độ dày Phương pháp cán dễ dàng kiểm soát
màng, độ dày màng thay đổi từ 3 – 4%.
độ dày màng. Độ dày mày thay đổi từ
1 – 2%.
Màng thổi mỏng hơn màng cán.
Màng có độ dày nhất định không thể
làm ra màng mỏng như phương pháp
đùn thổi.
Làm nguội chậm hơn phương pháp Có thể làm nguội nhanh màng
cán
plastic.
Màng cán có tính chất quang học tốt,
bao gồm: độ trong, độ đục và độ bóng.
Màng dày hơn nên có tính uốn, dẻo
Màng thổi có tính chất cơ học (bao kém.
gồm độ bền kéo, uốn và dẻo) tốt hơn vì
nó được thổi ra ở cả 2 hướng ngang.
Các tính chất gần như đồng nhất ở cả 2
hướng, làm cho độ bền, dẻo của màng
là tối đa.
Một khuôn kéo có thể làm ra nhiều
19
Đề tài: Quy trình chế tạo màng nhựa đơn.
độ rộng và kích cỡ khác nhau, nhờ vậy
mà tính linh hoạt của màng cao.
Màng thổi đòi hỏi nhiệt độ thấp Nhiệt độ đối với màng cán là 2200C.
hơn: nhiệt độ đối với màng thổi là
1350C.
Chi phí cắt biên cao vì một màng Chi phí cắt biên thấp hơn màng thổi.
đôi có thể cắt ra thành hai màng chiết.
4. Ứng dụng của màng đơn:
- Tạo túi xốp:
VD: túi nilon, túi đựng rác, túi đựng hàng hóa trong siêu thị ….
Phương pháp: Dập => Cắt, Dán.
In bìa trang trí => Cắt =>( Đục lỗ ) => cắt biên => Hàn mí => Làm quai.
- Hộp nhựa:
VD: Hộp sữa chua, hộp đựng mứt, ly nhựa sử dụng 1 lần.
Phương pháp : Dập nóng và hút chân không
- Làm màng nhiều lớp:
- Bao PE (khổ lớn), HDPE, LDPE, … có in và không in.
- Túi bánh kẹo (OPP/MCPP; OPP/CPP; OPP/PE; PET/MCPP; PET/CPP)
- Túi trà, cà phê, sữa (OPP/MCPP; PET/PE/MPET/PE; OPP/PE/Al/PE;
PET/PE/Al/PE).
- Túi thực phẩm chế biến: khô bò, Gạo, túi hạt gống, …. (OPP/PE; OPP/PP;
PET/PE; OPP/MCPP; PA/PE)
- Túi thủy hải sản (PA/PE; OPP/PE)
- Túi thuốc bảo vệ thực vật, thuốc thú y (PET/PE/Al/PE; PET/PE/MPET/PE)
- Túi bột giặt, chất tẩy rửa, mỹ phẩm(PET/PE; OPP/PE; PET/PE)
- Túi chất tẩy rửa dạng lỏng (PET/PE/Al/PE; PET/PE /LLDPE; PA/PE/LLDPE)
- Túi resort hút chân không (PET/AL/PA/CPP; PET/PA/AL/CPP;
PET/AL/PA/LLDPE)
- Màng ngọc : khăn lạnh, túi kem.
20
- Xem thêm -