công nghệ tạo màng polymer - Page 2

**Teppi** · 04-17-2010

Trích:

Nguyên văn bởi hypericum

Dear All!
Tôi xin sửa lại ý kiến của Teppi về cấu trúc của bao bì :
Nguyên văn :
'' Lớp thứ nhất ( lớp ngoài cùng) : BOPP
- Lớp thứ hai: LDPE hoặc PVC
- Lớp trong cùng: lớp màng nhôm ''
Anh Teppi đã nhầm lớp thứ 3 , nếu nó là foil nhôm thì không thể hàn dán (sealing) được, Các bạn để ý tất cả các loại bao bì đều phải hàn dán bên trong.Do vậy lớp giữa là Foil ( Alum , mPET...) có tính cản.Lớp trong cùng thường dùng PE SW có cấu trúc 3 lớp A-B-C (thành phần gồm :LDPE ,LLDPE ,phụ gia...), loại PE SW này có lớp A ghép tốt với Foil và lớp C hàn dán tốt.
Lớp thứ nhất là các loại Film như : BOPP,PET, PA ...
Mục đích hàn dán có thể dùng RCPP hay CPP thay thế cho PE nếu sản phẩm dùng cho các mục đích đặt biệt như Túi đựng thực phẩm ở nhiệt độ cao, áp suất cao, hay túi làm chín thực phẩm chứa bên trong bằng Vi sóng.
Nói chung trong thực tế tùy theo mục đích sản phẩm mà sẽ có cấu trúc phù hợp.
Hiện nay trong thực tế ứng dụng bao bì mềm rất nhiều.Sử dụng trong các ngành như:Thực phẩm, hóa chất , thuốc trừ sâu,Mỹ phẩm...Ở trường chúng ta không được học nhiều là một thiệt thòi.
Các bạn có câu hỏi nào cứ đưa ra thảo luận

Hi hypericum,

Bạn nói đúng về màng nhôm. Mình quên mất là sản phẩm màng nhôm có hai loại. Nếu dùng foil thường thì cần cán ghép thêm lớp trong cùng ( nghĩa là nhóm lớp thứ 4). Nếu là màng metallized film thì nó đã có sẵn rồi, người ta chỉ cần cán ghép nguội màng này với phần A và B bên ngoài cho in ấn thui. Ngoài PE SW , người ta còn dùng đến một số polyester có tính năng hàn được và dính tốt lên màng foil nhôm, giảm giá thành cán ghép 2 lớp như cấu trúc PE SW . Tính hàn dính ghép được gọi là heat-sealable hoặc high frequency sealable.

Thân,

Teppi

hypericum · 05-11-2010

Hi Anh Teppi!
Cảm ơn anh về thông tin.
Hiện nay ''giả foil nhôm '' thường sử dụng 3 loại :mPET ,m.CPP và m.OPP
Trong đó mCPP và mBOPP là heat-sealable, có nghỉa là chỉ có hai lớp trong cấu trúc lớp in ấn và lớp hàn dán.Chủ yếu 2 loại này dùng cho bao bì chứa trà, cafe, bánh kẹo, snacks & chips...
Loại còn lại là mPET hàn dán rất kém nên cần ghép với lớp hàn dán bên trong như SW PE hay CPP hoặc RCPP.RCPP thường dùng cho túi Retort (Túi chứa thực phẩm tươi sống, sau đó thanh trùng ở nhiệt độ 130 0C trong nồi áp suất với thời gian 70 -100 phút nên độ hàn dán cực tốt )
- Nói chung các cấu trúc dùng cho hóa chất, hương- gia- vị, thuốc trừ sâu, thuốc thú y ... phải dùng foil nhôm (thông thường Al 6 mic hay 7 mic).Thường cấu trúc 3 lớp A in ấn /lớp B foil Al / lớp C hàn dán (thường PE) với cN ghép khô hoặc ghép ''nóng ''.
- Foil nhôm dùng cho ngành dược hoàn toàn khác , thường lớp hàn dán là PVC hoặc PVDC.
Xin trao đổi thêm nếu các bạn nào có ý kiến hay
Thanks,

tmtien87 · 06-03-2010

Hiện nay, Foil Al chủ yếu dành cho những bao bì có yêu cầu giữ mùi và ngăn sự thẩm thấu oxi và hơi nứoc rất cao, còn lại là các loại màng mạ ( MPET,MOPP,MCPP )thay thế cho Foil Al rất nhiều vì nhiều lý do như:
+ Dễ gia công
+ Giá thành thấp.
+ Tốc độ ghép màng cao ( đặc biệt là trong ghép đùn)
- Một số loại sản phẩm dùng Foil như : Cafe, hạt nêm, túi trái cây sấy, bao cao su.... Cấu trúc ( PET,OPP/PE/Al/PE/LLDPE)
- Một số loại sản phẩm dùng màng mạ như:mì gói ( OPP//MCPP), dầu gội ( PET/PE/MPET/PE/LLDPE)....

culu · 07-22-2010

Bac nao co tai lieu ve cong nghe chat tao mang khong, cho em xin voi? Em dang lam de tai ve hoa hoc chat tao mang cac Bac a. Em cam on!

mailinh1490 · 08-14-2010

anh Teppi và mọi người ơi!
anh có biết quy trình sản xuất màng ghép (phức hợp và đa lớp)không vậy? cho em với! em đang cần gấp.

**C.H.V** · 08-16-2010

Các loại màng định hướng hai chiều phổ biến như màng polypropylene (BOPP), polyethylene terephthalate (BOPET), polyamide (BOPA), polystyrene (BOPS) và nhiều loại khác. Yếu tố quan trọng trong tạo màng là tăng cường được cơ tính, tính quang học và tính thấm khí bằng cách định hướng sự sắp xếp của các mạch polymer.

Màng định hướng đơn lớp thì chỉ phù hợp cho các ứng dụng nhất định, trong khi đó màng đa lớp được ứng dụng nhiều hơn. Do các đòi hỏi về các tính chất của màng rất đa dạng và màng đơn lớp không thể đáp ứng được hoàn toàn những yêu cầu này. Để thỏa mãn được yêu cầu thì chỉ có thể ghép các màng với nhau tạo thành một cấu trúc đa lớp.

Trong một cấu trúc màng đa lớp, những thuận lợi của từng loại nhựa khác nhau được ứng dụng để đáp ứng được các tính chất cơ lý như độ trượt (sliding), độ hàn dán (seal) và tính cản (barrier). Hình 1 cho thấy một cấu trúc màng 5 lớp. Bên cạnh việc đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, màng đa lớp còn cho thấy lợi ích kinh tế cũng như khả năng tái chế được hoặc giá thành nguyên liệu thấp hơn.

Để đánh giá một màng đa lớp người ta đánh giá các giá trị:

Tính chất trượt, giá trị ma sát.

Độ hàn dán

Độ bị ảnh hưởng bởi tác nhân xử lý hoặc năng lượng bề mặt cho việc in ấn và độ bền bám dính của lớp sơn trên màng.

Độ dính ở nhiệt độ cao ( hot tack).

Đặc tính chống tĩnh điện.

Đặc tính mạ kim loại lên màng.

Tính quang học (độ đục, độ bóng).

Các loại màng có tính cản cao (ví dụ như EVOH) thường đòi hỏi phải có một lớp màng chính được dán với lớp màng phụ khác, nên tạo ra màng đa lớp có cấu trúc 5 hoặc 7 lớp.

Đùn ghép là phương pháp phổ biến nhất để tạo ra màng định hướng đa lớp, thuận lợi là tạo màng có tính mềm dẻo, hiệu quả về kinh tế và khả năng ứng dụng cao.

Hình 3 cho chúng ta thấy được hệ thống đùn điển hình trong dây chuyền sản xuất màng BOPP 5 lớp. Máy đùn chính có hai trục kết nối với một bơm và một phễu lọc nóng chảy. Hệ thống này có hai trục vít đơn và hai trục vít đôi kết hợp với nhau. Sử dụng bộ phận bơm nhựa nóng chảy để cung cấp lượng nhựa chính xác khi đùn ghép tạo màng đa lớp. Máy đùn hay vít đóng vai trò đảm bảo cho các chất phụ gia, nguyên liệu tái chế được đồng nhất.

Dòng nhựa nóng chảy từ máy đùn chính kết hợp với dòng nhựa từ các máy đùn khác được dẫn vào một đầu khuôn được thiết kế có chứa nhiều dòng nhựa. Hình 4 cho thấy sơ đồ dòng là một tập hợp các mảnh ghép với một bộ điều chỉnh lưu lượng dòng.

Cũng như kỹ thuật tạo màng như màng đúc hay màng thổi dành cho các loại màng không định hướng, kỹ thuật đùn kết hợp được ứng dụng cho các loại màng có định hướng. Vì vậy hiệu quả đạt được cấu trúc lên đến 7 lớp và tăng được các tính chất cần thiết của sản phẩm như ở hình 5.

**C.H.V** · 08-16-2010

Những năm 1970, kỹ thuật đùn kết hợp tạo màng 3 lớp được được ứng dụng để sản xuất màng BOPP có khả năng hàn dán bằng nhiệt trong công nghiệp đóng gói. PP copolymer và PP terpolymer được ứng dụng cho lớp phủ ngoài có bề dày khoảng từ 0.5 đến 3 Micromet. Những polymer nhiệt độ chảy thấp hơn PP trong cấu trúc copolymer PP cho thấy lợi thế là dùng nhiệt độ không cao để hàn và cấu trúc PP cho phép giữ được hình dạng đó bền trong một thời gian.

Việc đặt các màng trung gian giữa màng trung tâm và các màng phủ ngoài làm cho màng 5 lớp trở nên mềm dẻo hơn. Sau đây là những thuận lợi có thể đạt được:

Sử dụng các masterbatch đặc biệt cho các lớp trung gian và lớp ngoài cùng để cải thiện tính quang học của sản phẩm, ví dụ: màng có độ đục cao như các màng trắng đục, bề mặt có độ bóng cao.

Giảm được chi phí tạo màng mà không làm ảnh hưởng tính quang học của màng do việc sử dụng các nguyên liệu tái chế hay giảm các chất phụ gia.

Tăng được tính dán dán bằng cách thêm các copolymer có nhiệt độ chảy thấp đóng vai trò là lớp trung gian với lớp màng chính là copolymer PP.

Hình 7 cho thấy cấu trúc, những thuận lợi, các ứng dụng và độ bền bắt dính theo nhiệt độ của màng 5 lớp BOPP.

Kỹ thuật tạo màng 5 lớp đáp ứng được các yêu cầu về tính mềm dẻo của màng kèm theo những tính chất cực tốt đáp ứng được nhiều ứng dụng khác nhau được trình bày ở hình 8.

Ở Hình 9 là loại màng đặc biệt có 5 lớp, kết hợp thêm lớp kim loại ngoài cùng có tính chống thẩm thấu cao (UHB). Màng đầu tiên cần có độ phân cực cao (PA, EVOH hoặc một số loại khác). Kế tiếp là lớp kết dính, kết dính màng A với màng C. Màng D cũng là một màng PP. Màng cuối cùng là E là một copoplymer có khả năng hàn dán. Màng loại này có tính ngăn thẩm thấu tốt hơn 50 lần so với màng BOPP ghép kim loại thông thường.

Màng ghép kim loại thì có tính cản cao, màng này thích hợp ứng dụng cho bao bì các loại sản phẩm nhạy cảm với ánh sáng. Nhưng bên cạnh đó cũng có yêu cầu là màng cũng có tính chất tương tự như vậy nhưng phải trong suốt, thì màng ghép 7 lớp thích hợp cho những ứng dụng này mà không cần màng ghép kim loại.

Trong trường hợp này, màng đóng vai trò cản là màng EVOH (màng D) ở hình 10. Ngoài ra, cấu trúc đối xứng của các màng tính từ tâm là màng D thì đây là một thuận lợi trong việc hạn chế được màng bị biến dạng xoăn khi gia công.

Thông thường, các cấu trúc màng 7 lớp được tạo thành từ nhiều loại polymer như là PP và EVOH, chúng có thể được sản xuất kết hợp với kỹ thuật định hướng theo các trục. Tuy nhiên, Tùy theo sự lựa chọn các vật liệu cho màng, mà chúng ta phải biết là có sự chênh lệch các tính chất tùy theo quá trình kéo căng màng.

Các loại nhựa EVOH thì có các tính chất như độ dãn và tín cản khác biệt so với nhựa PE. Thông thường, Khi hàm lượng ethylene cao hơn trong copolymer EVOH-Ethylene thì dễ gia công, dãn tốt hơn. Để định hướng màng tốt thì hàm lượng ethylene trong copolymer nằm trong khoảng từ 24-47%, định hướng màng tốt thì tính cản tăng, nhưng hàm lượng ethylene cao cũng làm giảm mạnh tính cản của màng. Điều này được minh họa ở hình 11.

Ở hình 11 cho thấy một sự đánh giá tính cản khí oxy của các loại màng copolymer EVOH-ethylene với hàm lượng ethylene thay đổi, tỷ số dãn hầu hết của các mẫu là 50. Có thể rút ra được rằng việc dùng các loại copolymer này, hàm lượng ethylene không được vượt quá 33 % thì đặc biệt tốt, bởi vì một màng cản oxy tốt thấp hơn 2 cm3/m2/d/bar thì có thể đạt được kích thước các lớp là khoảng 2mm. Với giá trị này thì hoàn toàn có thể cạnh tranh được với các loại màng khác.

Màng đa lớp BOPP có thể thay đổi thành nhiều cấu trúc màng khác nhau bằng công nghệ đùn ghép. Các loại màng khác như BOPET hay BOPA cũng tương tự.

Có một xu hướng muốn tăng được tính cản của màng đồng thời giảm đến mức thấp nhất lượng nguyên liệu sử dụng, vì vậy không có nghi ngờ gì cho rằng công nghiệp màng định hướng đùn ghép sẽ tiếp tục với đà phát triển ổn định.

(Nguồn: John R. Wagner Jr. Multilayer Flexible Packaing. Chapter 16. 231-237)

The end.