Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
ii. Cấu trúc của bao bì Tetrapak:

ii. Cấu trúc của bao bì Tetrapak:

Tải bản đầy đủ - 0trang





Lớp 2 (giấy in ấn): trang trí và in nhãn.







Lớp 3 (giấy kraft): có thể gấp nếp tạo



hình dáng hạt, lớp này có độ cứng và chịu

đựng được những va chạm cơ học.





Lớp 4 ( màng copolymer của PE): lớp



keo kết dính giữa giấy kraft và màng nhơm.





Lớp 5 (màng nhơm): ngăn chặn ẩm, ánh



sang, khí và hơi.





Lớp 6 (ionomer hoặc copolymer của



PE): lớp keo kết dính giữa màng nhơm và

màng HDPE trong cùng.





Lớp 7 (LDPE): cho phép bao bì dễ hàn và tạo l ớp tr ơ ti ếp xúc v ới



sản phẩm bên trong

1. Lớp 1

Màng HDPE chống thấm nước, bảo vệ lớp in bên trong bằng giấy và tránh

bị trầy xước.



HDPE

Cấu trúc:



HDPE (Hight Density Polyethylene) được cấu tạo bởi đa số các chuỗi

polyethylene thẳng được sắp xếp song song, mạch thẳng của monomer có

nhánh rất ngắn và số nhánh khơng nhiều.

18



Tính chất:

HDPE có tính vững cao, trong suốt nhưng có mức độ mờ đục cao hơn

LDPE, độ bóng bề mặt khơng cao, có th ể chế tạo thành màng đục do có ph ụ gia

TiO2 khả năng bền nhiệt cao hơn LDPE, nhiệt độ hóa mềm dẻo là t nc = 1210C,

nên có thể làm bao bì thực phẩm áp dụng ch ế đ ộ thanh trùng Pasteur, ho ặc làm

bao bì đơng lạnh như thủy sản: tmin = -460C, t hàn = 140 ÷ 1800C.

Ngồi tính cứng vững cao HDPE có độ bền cơ học cao, sức b ền kéo, s ức

bền va chạm, bền xé đều cao hơn LDPE và LLDPE, nhưng v ẫn bị kéo dãn, gây

phá vỡ cấu trúc polyme dưới tác dụng của lực hoặc tải trọng cao.

+



Tính chống thấm nước, hơi nước tốt.



+



Tính chống thấm chất béo (tốt hơn LDPE và LLDPE).



+



Tính chống thấm khí, hương (tốt hơn LDPE và LLDPE).



+



Khả năng in ấn tốt (tốt hơn so với LDPE và tương đương LLDPE).



- Cơng dụng của HDPE:

+ HDPE có độ cứng vững cao, tính chống thấm khí, hơi khá tốt, tính b ền c ơ

học cao nên 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 đ ộ c ứng v ững c ủa bao

bì theo khối lượng chứa đựng.

+ Túi xách để chúa các loại vật, vật phẩm, l ớp bao b ọc ngoài đ ể v ận chuy ển

vật phẩm đi.

+ Nắp của một số chai lọ thủy tinh hoặc plastic.

+ HDPE thường không làm bao bì dạnh túi để bao gói thực ph ẩm ch ống oxy

hóa, làm chai lọ chống oxy hóa cho sản phẩm, thực phẩm hoặc dược

phaamrkhi có độ dày ≥ 0,5mm…

+ MDPE có tính năng trung gian giữa LDPE và HDPE.



19



2. Lớp 2

Giấy in ấn: trang trí và in nhãn.



Giấy bìa

Giấy bìa là loại sản phẩm giấy đặc biệt dày và được dùng trong s ản xu ất

các loại bao bì khác nhau. Giấy bìa thì thường có độ dày nhỏ nhất bằng

0,254mm, chế tạo nó thì cứng cáp nhiều hơn so v ới báo và gi ấy in máy tính. Đây

là loại giấy mỏng hơn so với giấy cactong

làm thùng.

Giấy bìa thì có mặt khắp nơi trong xã

hội ngày nay và được dùng để đóng gói các

mặt hàng thông dụng, hầu hết là các sản

phẩm thực phẩm bơi vì nó dễ dàng cắt và

tạo hình, có trọng lượng nhẹ, chắc chắn và

phổ biến trong một số công nghiệp như là

bao bì.

 Ưu điểm

Giấy và sản phẩm bằng giấy dựa tạo thành một nguyên li ệu đóng gói

tuyệt vời sữa và các sản phẩm sữa. Giấy chứng mỡ, rau gi ấy da gi ấy, gi ấy

glassine, giấy tráng sáp, giấy tráng nhựa, tấm gi ấy, ván s ợi r ắn, ván lót, b ảng

hộp, .…Các giấy tờ được sử dụng ở dạng hộp, túi, giấy gói, hộp, cốc,….L ợi th ế

của việc sử dụng giấy là nó có trọng lượng, khả năng in ấn trên b ề m ặt và s ử

dụng dễ dàng, dễ tạo hình.

 Nhược điểm: dễ thấm nước, rách, chi phí cao.

3. Lớp 3

Giấy 3 (giấy kraft): tạo hình dáng hộp, cứng, dai, chịu đựng được những

va chạm cơ học.

4. Lớp 4

Màng PE: lớp keo kết dính giữa lớp giấy kraft và màng nhơm.



20



Lớp kết dính giữa nhơm và giấy kraft được cấu tạo bởi PE đồng trùng hợp

– là lớp chống thấm phụ trợ cho lớp PE trong cùng và lớp màng nhôm m ỏng;

màng nhơm chống thấm khí, hơi và hơi nước tốt.





Chất kết dính copolymer PE



Các loại PE đồng trùng hợp (EVA, EVOH, EAA, EBA, EMA, EMAA…).

Plastic đòng trùng hợp là sự kết hợp đồng nhất của ethylene và các

monomer khác, được phát triển và có nhiều ứng dụng trong nhi ều năm qua.

Trong các sản phẩm này thì tỉ lệ PE thường cao và là thành phần phối li ệu chính.

Điều kiện để tạo nên loại plastic PE đồng trùng h ợp: các monomer khác

phải có sự tương đồng hóa học với ethylene, phản ứng trùng hợp được di ễn ra ở

điều kiện thích hợp về chấ xúc tác, nhiệt độ, thời gian, áp suất.

PE được đồng trùng hợp để kết dính các loại vật liệu lại với nhau. Tổng

lượng chất kết dính của các lớp rất nhỏ khoảng 15-20% khối lượng màng chính,

chiều dày khoảng 3. Chất kết dính thường có ghép là nhơm để ngăn cản ánh

sáng thấy được hoặc tia tử ngoại.

Lớp PE được ghép trong cùng để tạo khả năng hàn dán nhi ệt tốt, d ễ dàng,

có khả năng chịu nhiệt, chịu lạnh.





EVA



EVA là copolyme đồng trùng hợp của ethylen và vinyl acetat.

Theo lý thuyết thì tỉ lệ của vinyl acetattrong copolyme có th ể trong

khoảng 1-99%, nhưng trong thực tế sản phẩm thương mại thường có tỉ lệ vinyl

aceta (VA) trong khoảng thấp hơn 50%. Loại EVA có tỉ lệ 21-50% VA thì dùng

21



như chất phụ gia làm nền và chất kết dính…. Tỉ l ệ ph ối tr ộn VA thay đ ổi có ảnh

hưởng đến tính chất của EVA.

Màng EVA có thể được sản xuất theo phương pháp thổi hoặc đúc theo đ ộ

dày yêu cầu. Loại màng EVA có tỉ lệ VA khoảng 7-8%thì có tính ch ất gi ống nh ư

LDPE, những màng có có tỉ lệ EVA khoảng 15-20% thì có tính ch ất khá gi ống v ới

PVC nhưng dẻo dai hơn được dùng làm màng co.

Tính chất của màng EVA thay đổi theo tỉ lệ của VA trong phân tử nhưng

nhìn chung nếu so sánh với LDPE:

-



Nhiệt độ hàn ghép mí thấp hơn.

Độ bền cơ cao hơn.

Tính chống thấm khí và hơi nước thấp hơn.

Các đặc tính được ổn định ở nhiệt độ thường.

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

EVA có thể hàn bằng nhiệt nhưng đòi hỏi năng lượng cao hơn PVC.

Khả năng in tốt.

EVA dễ bị hư hỏng ở nhiệt độ cao.

Tóm lại, EVA có đặc điểm là tính mềm dẻo cao, có nhiệt đ ộ hàn ghép mí



thấp hơn so với PE. Về phương tiện hàn dán thì chúng t ốt h ơn vài polyme khác.

Khi EVA bị hư hỏng cấu trúc thì khơng gây ơ nhiễm mơi trường. Một trong những

hạn chế của EVA là độ ma sát cao, vì thế cần tăng thêm ch ất ph ụ gia c ủa tác

nhân trượt để tạo độ bóng lống bề mặt.

EVOH (Ethylene vinyl ancohol – EVAL)

- Có tính chống thấm oxy hóa, tăng theo sự tăng hàm lượng vinyl ancohol.

- Có tính thấm nước.

 EAA (Ethylene acid acryclic)

- Có khả năng bám dính cao nhờ nhóm acid acrylic, nhưng đồng thời cũng





có tính ăn mòn thiết bị.

- Loại EAA thường được chế tạo thành màng mỏng 6-8g/m2, để làm tăng

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.

- Khơng hút ẩm.

- Có tính bám dính cao để làm lớp keo dán giữa các l ớp plastic trong màng

ghép (OPP, PVDC…)

22







EMAA (Ethylene methyl acid methacrylic – surlyn)

- Tnc EMAA < tnc 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 acid được trung hòa



bởi ion Na+ hoặc Zn2

5. Lớp 5

Màng nhôm: ngăn chặn ẩm, ánh sáng và khí trơ.



Màng Al

Nhơm được dùng ở dạng lá nhơm ghép với plastic mục đích chống thốt

hương, chống tia cực tím. Nhơm được sử dụng làm bao bì thực ph ẩm có đ ộ tinh

khiết từ 99-98%. Nhơm ở dạng lá có thể có độ dày như sau: 7, 9, 12, 15 và 18.

Lá nhơm thường có những lỗ li ti: với độ dày 7, có th ể có 800/m 2 lá, độ

dày 9 sẽ có khoảng 200 lỗ/m 2. Tính trung bình tổng diện tích lỗ hổng trên bề

mặt lá nhơm có đến 2mm2/m2 lá nhơm.

Do có tính mềm dẻo, lá nhơm có thể áp sát bề mặt thực phẩm, ngăn cản

sự tiếp xúc với khơng khí, vi sinh vật, hơi nước. Do đó màng nhơm thích h ợp đ ể

bảo quản các thực phẩm giàu protein, giàu chất béo ch ống s ự oxy hóa b ởi O 2 và

ngăn ngừa sự tăng độ ẩm khiến vi sinh vật

không thể phát triển.





Ưu điểm: dẫn điện và nhiệt tốt,



độ nóng chảy cao và sáng bóng, kín,

chống ánh sáng, chống thoát hơi và sự

xâm nhập hơi nước và các loại vi khuẩn,

vật liệu chắc chắn và bền vững, dễ tạo

dáng, cán dát mỏng, quy trình sản xuất

đơn giản.





Nhược điểm: nhiệt, khơng linh hoạt, rỉ sét, tác đọng bởi phản ứng



hóa học, giá thành cao, tốn năng lượng khi tái chế.

23



6. Lớp 6

- Ionome: lớp keo kết dính giữa màng nhơm và màng PE trong cùng.



Chất kết dính ionomer

Cấu trúc

-



Ionomer là loại plastic mà trong phân tử polyme có chứa nguyên tố



kim loại, tạo mối liên kết ngang giữa các mạch polyme bằng liên k ết c ộng

hóa trị hoặc liên kết ion. Bên cạnh đó cũng tồn tại sự liên k ết gi ữa các ion

kim loại và một số nhóm chức của chuỗi.

Liên kết ion có năng lượng cao hơn cac liên kết khác trong chu ỗi

polyme nên chúng sẽ bổ sung một số tính chất mới cho polyme.

Surlyn A – tên thương mại – được chế tạo bởi công ty Du Pont – chế

tạo dựa trên cơ sở của ethylene, có những tính chất tương tự như

polyethylene. Nhóm cacboxyl của mạch polyme liên kết với ion kim lo ại

như: Na+, K+, Mg2+ và Zn2+. Một inomer tiêu biểu được tìm thấy chứa 2,8%

Na có đương lượng: 17 ngun tử Na/100 nguyên tử C.

Tính chất

-



Kéo mềm dẻo

Trong suốt, độ đục khoảng 1% đối với màng dày 0,03mm.

Cứng, tính vững cao, vẫn giữ nguyên tính chất này ngay cả ở đi ều



kiện nhiệt độ thấp t0min= -990C.

Ionome cứng vững hơn PE 10 lần trong cùng điều kiện, do đó dễ

gấp xếp, dùng bao gói những sản phẩm có góc cạnh một cách d ễ dàng

hơn PE vì PE ln ln có trạng thái mềm dẻo nên khi g ấp xếp khơng gi ữ

nếp gấp, các nhóm có cực có trong phân tử ionomer sẽ tạo tính năng h ấp

thụ tia hồng ngoại và sẽ được đốt nóng bằng đèn hồng ngoại.

Chống mài mòn tốt, có thể so sánh với PC.

Tính chống thấm dàu mỡ cao (nhưng tính năng này giảm dần theo

sự tăng nhiệt độ).

Ionomer khơng bị ăn mòn bởi mơi trường kiềm đậm hoặc lỗng,

nhưng bị ăn mòn bởi acid.

Không bị hư hỏng bởi cetone ester và alcohol nhưng bị ch ảy mềm

trong các loại dung mơi hydrocacbon.

Tính chống thấm khí tương tự như PE, nhưng tính chống thấm h ơi

cao hơn PE.

24



-



Có khả năng in ấn tốt hơn PE nhưng vẫn bị xử lý bề mặt này.

Có thể hàn dán để ghép mí bằng nhiệt.



7. Lớp 7

LDPE cho phép bao bì dễ hàn và tạo lớp trơ tiếp xúc với sản phẩm bên trong.



LDPE

Đặc điểm



-



Tỷ trọng 0,91-0,925 g/cm2.

Trong nhưng có ánh hơi mờ, độ bóng bề mặt khá cao.

Bị kéo dài và dễ đứt dưới tác dụng lực.

Tính chịu nhiệt:

+ tnc= 930C

+ tmin= -570C

+ thàn= 120-1500C



-



Khả năng chống lại các tác nhân

+ Chống thấm nước tốt.

+ Chống thấm các khí: O2, CO2, N2 và hơi nước kém.

+ Chống thấm dầu mỡ kém.

+ Bền đối với acid, kiềm, muối vô cơ



25



+ Bị hư hỏng trong dung môi hữu cơ.

Khả năng in ấn trên bao bì LDPE kém, khi bị chi ếu xạ thì tr ở nên vàng,



-



trong suốt, cứng, giòn hơn.

Ứng dụng

-



Dùng làm bao bì cho sản phẩm lạnh đơng, vì sau khi bao gói, s ản ph ẩm

được bảo quản ở -180C.



-



Dùng làm lớp trong cùng của bao bì nhiều lớp để dễ dàng hàn dán nhiệt.



-



Túi chứa đựng vật phẩm các loại một cách tạm thời.



-



LDPE thường dùng làm lớp lót trong cùng của bao bì ghép nhi ều l ớp đ ể

hàn dán dễ dàng do nhiệt độ hàn thấp, mối hàn đẹp, không bị rách, c ấu

tạo bao bì soa cho lớp plastic bên ngồi có nhiệt đ ộn hàn cao h ơn nhi ệt đ ộ

hàn PE, kh tiếp xác trực tiếp với bộ phận mối hàn sẽ không b ị đứt ho ặc

rách.



 Cấu trúc đặc tính của LDPE:

- Đặc điểm cấu trúc của LLDPE so với LDPE: các chu ỗi polyme th ẳng h ơn,

kích thước ngắn hơn và chứa đa số mạch nhánh ngắn, số mạch ngắn cũng

ít hơn so với LDPE, vì vậy mà tạo nên tỉ lệ vùng kết tinh cao h ơn so v ới

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/m 2) ở nhiệt độ

khoảng 180-2500C.

 Đặc tính của màng bao bì LDPE : màng LDPE và LLDPE trong suốt, hơi có

ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mèm dẻo.

-



Tính chống thấm oxy kém nên khơng thể dùng làm bao bì chống oxy hóa.

Tốc độ thẩm thấu khí O2 (cm3/25µm/ m2/24h/atm 230C) = 6000

Tốc độ thẩm thấu hơi nước (g/225µm/ m2/24h/atm 380C, RH 90%) = 20

Tốc độ thẩm thấu CO2 (cm3/25µm/ m2/24h/atm 230C) = 3000



26



-



Tốc độ thẩm thấu khí qua màng được tính bằng thể tích khí (cm 3)thẩm



thấu qua màng có độ dày tiêu chuẩn 25 µm qua diện tích màng là 1m 2, trong

thời gian 24h, ở áo suất 1atm và ở nhiệt độ 230C.

- Tốc độ hơi thẩm thấu qua màng được tính bằng khối l ượng h ơi (g) th ẩm

thấu qua màng như điều kiện tiêu chuẩn đối với khí nhưng ở nhiệt đ ộ 38 0C

và hàm ẩm khơng khí là 90%.

- Tính chịu nhiệt của hai loại như sau:

t0

tnc

tmin

thàn



LDPE



LLDPE



85-930C

-570C

100-1100C



95-1800C

-570C

120-2000C



o tnc: nhiệt độ plastic bắt đầu mềm dẻo

-



LDPE có điểm mềm thấp hơn 100 0C, do đó khơng thể sử dụng làm bao bì



thực phẩm có thanh trùng, tiệt trùng bằng hơi nước sấy bằng khơng khí nóng

khoảng 1000C nhưng LDPE có hàn dán nhiệt dễ dàng, cho nên đ ược dùng làm

lớp trong các bao bì ghép để hàn kín, nhiệt độ hàn dán gần bằng 1000C

- Bền ở nhiệt độ 60÷700C

- Chống thấm nước và hơi nước tốt

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

- LDPE có tính chống thấm dầu mỡ kém (có thể bị dầu mỡ thấm qua màng)

- Tính bền hóa học cao dưới tác dụng của acid, kiềm, dung môi muối vô cơ.

- LDPE bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với các dung môi hữu cơ

hydrocarbon và hydrocarbon thơm, dầu hỏa, tinh ầu thực vật và các chất tẩy

rửa như H2O2, HClO,các chất này có thể thấm qua bao bì LDPE, làm đứt gãy

mạch polymer, gây hư hỏng bao bì.

- Màng PE 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 khơng bị hư hỏng ở 1050C trong thời gian khá

dài hoặc chịu được nhiệt độ 2300C trong thời gian ngắn.

- Các loại PE c sn xut cú dy tm 25ữ100àm, mng ph bờn ngoi

thỡ cú dy 10ữ20àm

- Kh nng in ấn trên bề mặt PE khơng cao, dễ bị nhòe nét do in màng PE

có thể bị kéo dãn

27



-



PE có thể cho khí hương thẩm thấu xun qua, do đó PE cũng có th ể h ấp



thu giữ mùi trong bản thân bao bì, và chính mùi này có th ể được h ấp th ụ b ởi

thực phẩm, gây mất giá trị cảm quan thực phẩm.

Việc sử dụng màng nhơm, màng ionomer dạng chất keo kết dính, màng

PE trong cùng tạo nên tính thuận lợi cho bao bì tetra brik vì n ơi c ắm ống vào đ ể

hút là bề mặt hình tròn tạo chỉ bởi ba lớp này, tạo sự dễ dàng đ ục l ỗ b ằng đ ầu

nhọn của ống hút.

4. Phương pháp đóng gói bao bì Tetrapak

a. Đặc điểm của phương pháp đóng gói bao bì Tetrapak

Bao bì tetrapak là loại bao bì màng ghép mỏng nhẹ nhằm mục đích vơ trùng,

đảm bảo chất lượng tươi, nguyên ban đầu cho sản phẩm giàu dinh dưỡng và vi tamin

từ nguồn nguyên liệu. Bao bì nhẹ, có tính bảo vệ mơi trường, tiện ích sử dụng, chuyên

chở, phân phối và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thường với thời gian dài.

Các loại thực phẩm sau khi hồn tất các cơng đoạn xử lý, chế biến, được đóng

bao bì, thanh trùng, tiệt trùng hoặc cũng có loại không áp d ụng chế độ ti ệt trùng thanh

trùng. Tùy theo công nghệ chế biến và bản chất sản phẩm, thành phẩm có thể được

tiệt trùng rồi mới đóng bao bì với vật liệu bao bì đã tiệt trùng.

Phương thức đóng bao bì Tetrapak được áp dụng cho những thức uống dạng

lỏng, đồng nhất hoặc huyền phù, nhũ tương với kích thước hạt r ất nhỏ, độ nh ớt không

qua cao như dạng sữa béo, sữa gầy, nước ép rau quả.

Đối với các loại bao bì như: chai thủy tinh, lon kim loại, bình plastic (HDPE, PP)

thì dịch thức uống thành phẩm nói riêng, thực phẩm nói chung, đ ược chi ết rót vào bao

bì, đóng nắp và thanh trùng, tiệt trùng theo các ch ế độ nhi ệt khác nhau tùy theo b ản

chất của loại thực phẩm, loại thức uống (căn c ứ trên c ấu trúc ngu ồn nguyên li ệu,

thành phầ và trạng thái của thực phẩm, thức uống).

Theo phương pháp đóng gói Tetrapak, thức uống được tiệt trùng trước khi đóng

vào bao bì: bao bì Tetrapak dạng phức hợp đ ược tiệt trùng riêng b ằng h ơi H 2O2 trước

khi được rót dịch thành phẩm vào. Dịch lỏng được ti ệt rùng bằng nhi ệt đ ộ cao, th ời

gian cực ngắn: t0 = 1430C, = 6 giây, thời gian nâng và hạ nhiệt độ tiệt trùng cũng xảy ra

rất nhanh: 5 ÷ 6 phút.



28



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

ii. Cấu trúc của bao bì Tetrapak:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×