PHAM GIA BAO TOM TAT ĐATN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Bản tóm tắt)

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA POLYETHYLENE
(PE) NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BAO BÌ
MỀM
SVTH :

MSSV:
PHẠM GIA BẢO

15148003

NGUYỄN BÁ SƠN

15148043

BÙI HỮU TRÍ

15148054

Khoá :

2015 - 2019

Ngành :

CÔNG NGHỆ IN

GVHD:

ThS. NGUYỄN THÀNH PHƯƠNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2019


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN........................................................................................................... 4
1.1.

Lý do chọn đề tài .................................................................................................................. 4

1.2.

Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 4

1.2.1.

Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................................... 4

1.2.2.

Đối tượng nghiên cứu..................................................................................................... 4

1.3.

Giới hạn đề tài ...................................................................................................................... 5

1.4.

Phương pháp nghiên cứu..................................................................................................... 5

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT .............................................................................................. 6
2.1.

Tổng quan về công nghệ xanh ............................................................................................. 6

2.1.1.

Tổng quan về polyethylene ............................................................................................ 6

2.1.2.

Tính chất và ứng dụng PE .............................................................................................. 6

2.1.3.

Sự phát triển của polyethylene xanh .............................................................................. 7

2.1.4.

Xu hướng và nhu cầu ..................................................................................................... 8

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CHẤT
POLYETHYLENE PHÂN HỦY SINH HỌC ............................................................................... 9
3.1.

Đặc điểm của PE “xanh” ..................................................................................................... 9

3.1.1.

PE “xanh” ....................................................................................................................... 9

3.1.2.

Quy trình sản xuất .......................................................................................................... 9

3.1.3.

Tính cơ học của PE xanh.............................................................................................. 10

3.1.3.1.
3.2.

Yếu tố kiểm tra ..................................................................................................... 10

Mực in “xanh” .................................................................................................................... 12

3.2.1.

Thành phần ................................................................................................................... 12

CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG POLYETHYLENE.................................................. 14
PHÂN HỦY SINH HỌC................................................................................................................ 14
4.1.

Cấu trúc bao bì hộp sữa “xanh” ....................................................................................... 14

4.2.

Các phương pháp chế tạo bao bì nhiều lớp ..................................................................... 15



Phương pháp đùn cán trực tiếp................................................................................................. 15



Phương pháp đùn thổi .............................................................................................................. 15



Phương pháp đùn gián tiếp....................................................................................................... 15

4.3.

Các phương pháp ghép màng ........................................................................................... 15



Phương pháp ghép ướt ............................................................................................................. 15



Phương pháp ghép khô không dung môi.................................................................................. 15


CHƯƠNG 5. CÔNG NGHỆ IN TRÊN CẤU TRÚC BAO BÌ CÓ POLYETHYLENE PHÂN

HỦY SINH HỌC VÀ QUY TRÌNH TÁI CHẾ............................................................................ 16
5.1.

Phương pháp in .................................................................................................................. 16

5.2.

Trục in ................................................................................................................................. 16

5.3.

Quy trình sản xuất ............................................................................................................ 18

5.4.

Tái chế và phân hủy ........................................................................................................... 20

5.4.1. Phân hủy............................................................................................................................. 20
5.4.2. Tái chế ................................................................................................................................ 21
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN ............................................................................................................. 24
6.1.

Kết luận ............................................................................................................................... 24

6.2.

Kiến nghị ............................................................................................................................. 25


CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

1.1.

Lý do chọn đề tài
Polymer đã trở thành một trong những vật liệu quan trọng nhất trong cuộc

sống hàng ngày của chúng ta, hàng triệu tấn nhựa được sản xuất hàng năm trên toàn
thế giới. Việc sản xuất và tiêu thụ nhựa, đặc biệt từ các mặt hàng bao bì thực phẩm
tiếp tục tăng, sự gia tăng này đã tạo ra các vấn đề môi trường nghiêm trọng do các
vật liệu không có khả năng phân hủy sinh học (Debeaufort, Quezada Gallo, &
Voilley, 1998). Với các quy định môi trường chặt chẽ hơn và tăng chi phí xử lý chất
thải, các nhà sản xuất nhựa buộc phải tìm kiếm giải pháp thay thế. Polymer tái chế là
một giải pháp thực sự tối ưu đối với môi trường nhưng chưa thành công ở quy mô
toàn cầu, ước tính chỉ có 1% nhựa sản xuất được tái chế trên toàn thế giới, trong khi
phần còn lại thải ra môi trường bên ngoài mà không được phân huỷ do chúng có
nguồn gốc từ dầu mỏ.
Với mối quan tâm ngày càng gia tăng về vấn đề ô nhiễm môi trường, nhiều nỗ
lực nghiên cứu đã được thực hiện, nhằm tạo ra các vật liệu thân thiện với môi trường
chắc chắn sẽ chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng. Trong các vấn đề nghiên cứu nói
trên polymer phân huỷ sinh học (Biopolymer) có nguồn gốc từ thiên nhiên, đã thu hút
rất nhiều sự chú ý trong những năm gần đây. Polymer phân huỷ sinh học có tiềm năng
thay thế cho polymer truyền thống nhờ chi phí thấp và sẵn có dễ dàng từ các tài
nguyên có thể tái tạo và khả năng phân hủy sinh học
1.2.

Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu

1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu
-

Nghiên cứu về PE “xanh” và quá trình sản xuất

-

Công nghệ sản xuất bao bì đa lớp

-

Các lớp cấu thành hộp sữa và phương pháp ghép màng

-

Các lỗi trong quá trình sản xuất của công nghệ này và cách khắc phục

1.2.2. Đối tượng nghiên cứu
-

Quy trình sản xuất từ bã mía thành PE xanh.


-

Nguyên vật liệu sử dụng : PE “xanh”, mực in.

-

Cấu trúc bao bì hộp sữa PE xanh.

-

Công nghệ in áp dụng.

1.3.
-

Giới hạn đề tài
Đề tài được giới hạn trong các công nghệ in phù hợp với đặc tính của vật liệu
bao bì sữa.

-

Đề tài này chỉ đề cập đến bao bì sữa(bao bì sử dụng PE).

-

Tập trung vật liệu in và công nghệ in vào bao bì.

1.4.

Phương pháp nghiên cứu

-

Nghiên cứu lý thuyết về vật liệu polyethylene phân hủy sinh học.

-

Ứng dụng vật liệu polyethylene phân hủy sinh học bao bì mềm


CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1.

Tổng quan về công nghệ xanh

2.1.1. Tổng quan về polyethylene
Polyethylene là một loại nhựa nhiệt dẻo, màu trắng, hơi trong không dẫn điện,
không dẫn nhiệt cũng như không cho không khí và nước thấm qua.
Hợp chất hữu cơ Polyethylene gồm nhiều nhóm etylen CH2-CH2 liên kết với
nhau bằng các liên kết no (hình 2.1), được điều chế bằng phản ứng trùng hợp monome
etylen (C2H4).
Hình 2.1: Cấu trúc PE

2.1.2. Tính chất và ứng dụng PE
Polyetylen là polyme không bị hoà tan trong bất cứ loại dung môi nào ở nhiệt
độ thường. Tuy nhiên khi ngâm trong các hydrocarbon thơm, hydrocarbon clo hoá,
dầu khoáng và parafin trong một thời gian dài thì PE bị trương lên và giảm độ bền cơ
học. Ở nhiệt độ trên 70oC, PE tan một phần trong một số dung môi như xylen,
decalin... Tính chất cơ học của PE phụ thuộc vào trọng lượng phân tử và độ kết tinh
của nó.
HDPE trong suốt nhưng mức độ mờ đục cao hơn LDPE, độ bền cơ học, sức
bền kéo và sức bền xé đều tương đối cao. Từ các ưu điểm trên, HDPE có chức năng
bảo vệ các lớp bên trong.
LDPE có mật độ thấp nên các tính chất của nó yếu hơn HDPE nhưng khả năng
kháng hóa chất cao hơn. Đặc trưng của LDPE thể hiện ở tính kháng hóa tốt, không
phản ứng với các axit loãng, bazo cũng như este. Phản ứng tương đối, đối với các
hydro cacbon có nhiều chất béo, dầu khoáng, các chất oxy hóa. Vì tính kháng hóa


cao, chịu được các tác nhân hóa học cho nên LDPE được dùng để làm lớp tiếp xúc
với thực phẩm có nhiều chất oxy hóa và chất béo như sữa, nước trái cây,...

Bảng 2.1: Tính chất của HDPE và LDPE
Ứng dụng

Đặc tính

Nhựa
PE

- d = 0,915 – 0,935 g/cm3

- Cán màng

- Tm: 105 – 1100C

- Các loại túi và lớp lót khi không

- Mạch hỗn độn chứa cả nhánh yêu cầu độ bền, bao bì thực phẩm,
LDPE

ngắn và dài

màng co...

- Có độ bền cao khi nóng chảy
- Có độ trong cao, mềm dẻo
- d= 0.94 – 0.97 g/cm3

- Túi siêu thị, túi đựng hàng tạp

- Tm: 130 – 1350C

phẩm, lớp lót đựng ngũ cốc...

- Có ít hoặc không phân nhánh

- Ống dẫn

- Độ bền cơ học cao, độ cứng cao

- Đồ đựng được

- Có khả năng chịu nứt ứng suất tốt, - Chai đựng được đúc thổi: chai,
HDPE

chống thẩm thấu hơi tốt

thùng, lọ đựng chất tẩy rửa, thực

- Có khả năng chịu được va đập ở phẩm, hóa mỹ phẩm...
nhiệt độ thấp tốt hơn so với các loại
vật liệu cứng khác
- Màu trắng đục

2.1.3. Sự phát triển của polyethylene xanh
PE tái tạo có các đặc tính của giống hệt với PE hoá dầu về tính chất vật lý và
tính chất hoá học, không những thế các sản phẩm bao bì từ biopolyethylene có thể tái
chế và ít ảnh hưởng đến môi trường.


Năm 2007, Brakem sản xuất các mẫu ethylene xanh đầu tiên từ ethanol mía và

monome để sản xuất ra polyethylene xanh. Trong cùng năm Braskem cũng cho ra
mắt thế giới sản phẩm polyetylen xanh được sản xuất 100% từ các tài nguyên tái tạo,
được xác minh dựa trên tiêu chuẩn ASTM D6866 của phòng thí nghiệm Beta Analytic
tại Hoa Kỳ.
Polyethylene xanh là một loại nhựa được sản xuất từ mía, một nguyên liệu thô
tái tạo, thu giữ và cố định CO2 từ khí quyển trong quá trình sản xuất, giúp giảm phát
thải khí nhà kính. Trong khi polyetylen truyền thống sử dụng các nguyên liệu thô có
nguồn gốc hóa thạch như dầu hoặc khí tự nhiên.
2.1.4. Xu hướng và nhu cầu
Tiêu dùng bền vững hay tiêu dùng xanh là khái niệm được đưa ra sau khi xu
thế sản xuất và tiêu dùng chủ yếu dựa vào nguồn tài nguyên thiên nhiên tránh dẫn
đến tác động đối với môi trường.
Khi nhận thức về tiêu dùng nâng cao, khách hàng thường quan tâm nhiều hơn
đến nguồn gốc sản phẩm và quá trình mà sản phẩm được tạo ra. Việc này đòi hỏi các
doanh nghiệp phải biết nắm bắt tâm lý chung của khách hàng, thể hiện sự quan tâm
hơn đến quy trình sản xuất, sao cho giảm thiểu tối đa tác động đến thiên nhiên và môi
trường sinh thái. Thậm chí có thể coi đó như một thế mạnh cạnh tranh trong kinh
doanh, bởi nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng có được chứng chỉ rừng FSC sẽ có những
lợi thế tốt hơn khi gia nhập thị trường quốc tế, có doanh thu cao hơn, nhìn thấy những
thay đổi rõ rệt trong việc gia tăng hình ảnh tích cực trong mắt người tiêu dùng.


CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CHẤT
POLYETHYLENE PHÂN HỦY SINH HỌC
3.1.

Đặc điểm của PE “xanh”

3.1.1. PE “xanh”
Polyethylen “Xanh” có thể thay thế polyethylen thông thường (một loại nhựa

nhiệt dẻo phần lớn được sử dụng để đóng gói trong các ngành công nghiệp sản xuất
nhựa tiêu dùng như thực phẩm, đồ uống, túi nhựa,…). Mặc dù nguyên liệu ban đầu
là khác nhau, PE có nguồn gốc sinh học về mặt hoá học và vật lý có tính chất giống
với polyethylen truyền thống. Tuy không thể tự phân huỷ nhưng có thể tái chế thành
các sản phẩm khác, giảm được chất thải nhựa là đặc tính vô cùng quan trọng của PE
xanh.
3.1.2. Quy trình sản xuất
Hình 3.1: Quy trình sản xuất PE xanh từ mía


3.1.3. Tính cơ học của PE xanh
3.1.3.1.

Yếu tố kiểm tra

• Độ uốn
Độ bền uốn là khả năng của vật liệu chịu được lực uốn tác dụng vuông góc với
bề mặt của vật liệu. Xác định bằng công thức.
σ=

3𝐹𝐹𝐹𝐹

2𝑤𝑤ℎ 2

Trong đó: F là tải trọng gãy, L là khoảng cách giữa hai điểm cố định trên vật mẫu, w
là chiều rộng mẫu vật và h là chiều cao mẫu vật (Askeland & Phule 2005).
• Kiểm tra về độ bền kéo
Kiểm tra độ bền kéo để đo khả năng của vật liệu chịu được các lực có xu
hướng kéo ra xa và lực căng của vật liệu trước khi đứt.
Công thức kiểm tra độ bền kéo

Độ 𝑏𝑏ề𝑛𝑛 𝑘𝑘é𝑜𝑜 =

Lực kéo tối đa
F
=
A Diện tích mặt cắt ngang

• Phân tích cơ học động (DMA)

Phân tích cơ học động (dynamic material analysis, DMA) là một kỹ thuật được
sử dụng để phân tích và mô tả vật liệu. Bằng cách tác động một lực lên bề mặt vủa
vật liệu để nghiên cứu độ đàn hồi và tính chịu lực của vật liệu theo thời gian và nhiệt
độ.
Thiết bị có thể đo độ căng, độ nén, độ uốn được xác định bằng các độ thị biểu
hiện trên máy.
• Tính thẩm thấu.
Mẫu thử được ngâm trong nước cất ở nhiệt độ phòng trong 24 ± 2 giờ. Lấy
mẫu được ngâm tiến hành cân, bề mặt mẫu không có nước thừa. Mẫu được sấy khô
trong lò ở nhiệt độ khoảng 103 ± 28OC trong 24 ± 2 giờ nữa và mẫu được cân ngay


sau khi sấy khô. Tính hấp thụ nước được tính bằng chênh lệch trọng lượng trước và
sau khi sấy.
• Chỉ số nóng chảy
Chỉ số nóng chảy (Melt Flow Index, MFI) của PE và hợp chất PE được định nghĩa
là khối lượng của chúng, tính bằng grams, nóng chảy trong 2.5 phút hoặc 10 phút ở
190 O C qua một khuôn có đường kính là 2.095 mm. Dưới tác động của một tải, PE
được đặt trong một xilanh kim loại thẳng đứng, được đùn qua khuôn nhờ một
pittong trong điều kiện nhiệt độ nhất định.

Bảng 3.1: Thông số cơ học của BioPE
Tính

Chỉ số

Mật

Độ dày

Độ bền

Độ giãn

chất

nóng chảy

độ

màng

kéo

khi đứt

Đơn vị

190oC/

190oC/

2.16 kg

5 kg

HDPE
LDPE

khi đứt

g/cm3

μm

MPa

0.33

0.953

15

85/45

-

0.922

40

23/14

g/10 phút

3.8

Độ uốn

%

MPa

370/875 750/870
240

-

Độ uốn

Tính chất cơ học PE thông thường
Bảng 3.2: Thông số cơ học của PE
Tính

Chỉ số

Mật

Độ dày

Độ bền

Độ giãn

chất

nóng chảy

độ

màng

kéo

khi đứt

190oC/

190oC/

2.16 kg

5 kg

khi đứt

Đơn vị

g/10 phút

g/cm3

μm

MPa

HDPE

-

0.33

0.952

12.5

60/57

380/550 750/870

LDPE

2.0

-

0.923

50

18/15

400/550

%

MPa

-


 Tính chất cơ học của Bipolyethylen và polyethylen tương đối giống nhau. Tuy
quá trình sản xuất khác nhau nhưng đặc tính của HDPE và LDPE của
biopolyethylen vẫn đảm bảo độ cơ học để có thể ứng dụng vào công nghệ sản
xuất bao bì đa lớp.
3.2.

Mực in “xanh”
Trong ngành công nghiệp in ấn hiện nay, các loại mực được sử dụng hầu hết

đều chứa các hợp chất hữu cơ dễ, đặc biệt là các hợp chất được sử dụng trong in lõm
và flexo. Sau khi in, các hợp chất hữu cơ này dễ bay hơi, gây hại cho cơ thể con người
và môi trường thông qua sự xâm nhập vào không khí, thực phẩm.
Hiện tại, mực in hữu cơ có tốc độ khô chậm trên bao bì giấy do thành phần sản
xuất và không thể đáp ứng yêu cầu về tốc độ in từ 100 đến 150 m/phút, nếu nồng độ
nước giảm, độ nhớt của mực sẽ tăng và còn ảnh hưởng đến người vận hành. Do đó,
việc nghiên cứu mực in gốc nước đối với bao bì thân thiện với môi trường sẽ tăng
hiệu quả sản xuất cũng như ít tác động đến môi trường, con người. Mực in gốc nước
có thể thay thế mực in gốc dung môi hữu cơ, đáp ứng được các yêu cầu của sản xuất
in: cải thiện tốc độ sấy, hiệu suất về độ bóng, độ bám dính và cường độ tổng hợp mực
in.

3.2.1. Thành phần
Thành phần mực in gốc nước.
Bảng 3.3: Thành phần mực in gốc nước
Chất liên kết
Pigment
Filler
Dung môi
Phụ gia

35 - 45%
8 - 20%
4-8%
35 - 45%
4–8%


Tính chất mực gốc nước.
Bảng 3.4: Tính chất mực in gốc nước
Màu

Magenta Yellow Cyan Black

% Màu

100 %

Độ nhớt đo được

20

18

Độ bền dính %

≥ 95

Độ mịn (<= micro)

≤ 12

Ethanol, iso propanol
Hàm lượng N – Propanol

≤ 30

Độ nhớt tham chiếu

25 - 40

Độ nhớt ban đầu

16

16

22

18

16

18


CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG POLYETHYLENE
PHÂN HỦY SINH HỌC
4.1.

Cấu trúc bao bì hộp sữa “xanh”
Hình 4.1: Cấu trúc bao bì hộp sữa tiệt trùng

Bảng 4.1: Thành phần phần trăm các lớp có trong bao bì

Định lượng giấy carbon

Bao bì tiệt trùng

Bao bì thông thường

210 – 325

250 – 330

75 %

80 %

20 % ( 6% chất kết dính)

20%

50 μm/layer

50 μm/layer

5%

-

6 μm/layer

-

(GSM)
Carbon

PE

Nhôm


4.2.

Các phương pháp chế tạo bao bì nhiều lớp

 Phương pháp đùn cán trực tiếp
 Phương pháp đùn thổi
 Phương pháp đùn gián tiếp
4.3.
Các phương pháp ghép màng

 Phương pháp ghép ướt
 Phương pháp ghép khô không dung môi


CHƯƠNG 5. CÔNG NGHỆ IN TRÊN CẤU TRÚC BAO BÌ CÓ
POLYETHYLENE PHÂN HỦY SINH HỌC VÀ QUY TRÌNH TÁI
CHẾ
5.1.

Phương pháp in
Đối với các sản phẩm bao bì nhiều lớp thường sử dụng công nghệ in ống đồng

vì công nghệ phù hợp in trên nhiều loại vật liệu. Số lượng in của sản phẩm là số lượng
lớn nên yêu cầu khả năng in cao nhầm giảm hao tốn về thời gian làm việc, đồng thời
cho được hình ảnh đẹp, bắt mắt.
Thông thường đối với công nghệ in ống đồng thường có hại cho sức khoẻ con
người và môi trường. Nay đã được cải thiện hiệu quả bằng cách sử dụng mực in gốc
nước.
Đáp ứng được khả năng in của sản phẩm
• Hình ảnh đẹp
• In được với số lượng lớn
Đảm bảo được tính thân thiện với môi trường, công nghệ in ống đồng được
ứng dụng trong sản xuất đạt được hiệu quả cao. Thể hiện được mục tiêu “xanh” hoá
sản xuất.
5.2.

Trục in
• Phương pháp khắc
Sử dụng công nghệ làm trục khắc laser trực tiếp với chế độ khắc SHC. Diện

tích phủ mực của cell bằng phương pháp khắc laser có hiệu ứng đồng đều và phân bổ
mực in hơn. Điều này đem lại ưu điểm là tạo được mật độ quang học cao hơn khi in
cùng lượng mực in. Ngoài ra, trong quá trình tạo khuôn in cần quan trọng để không
bị hiện tượng Moire. Để đạt được điều đó, cần phải chọn góc xoay và độ phân giải
phù hợp.
Những độ phân giải chuẩn thường dùng cho sản phẩm bao bì thường là 150
Lpi, 165 Lpi và 1755 Lpi. Độ phân giải và góc xoay được chọn cho các màu CMYK
là:
Bảng 5.1: Thông số góc xoay tram


Màu
Cyan
Magenta
Yellow
Black

Độ phân giải in
Lpi
150
150
150
150

Độ phân giải
màu, Lpi
150
150
122
214

Góc xoay
60 O
30 O
45 O
30 O

• Đặc điểm trục in đối với mực gốc nước
Khi sử dụng mực in gốc nước trục in được khắc nông hơn so với sử dụng mực
gốc dầu, hình dáng các cell cũng khác nhằm làm giảm lượng nước trong các cell cho
mực mau khô. Vì mực gốc nước cần nhiều thời gian và năng lượng để sấy khô hơn
mực gốc dầu. Khoảng cách các cell sẽ giảm để tránh mực loang sang các cell kế cận
làm nhoè hình ảnh, trục phải được mài nhẫn để tránh lem mực ở vùng không in. Với
công nghệ khắc laser trực tiếp sẽ đảm bảo được các yếu tố về độ sâu, hình dáng và
khoảng cách cell với độ chính xác ít hơn 5 (µm
Bảng 5.2: Thông số cell khi khắc bằng laser trực tiếp
Dạng cell

Conventional

Độ phân giải (LPI)

150

Độ sâu T (µm)

0 - 20

Đường kính D (µm)

0 - 136

Vách ngăn giữa các cell (µm)

4-6


5.3.

Quy trình sản xuất

Nguyên vật liệu: chuẩn bị nguyên vật liệu in bao gồm giấy, màng HDPE,
LDPE và màng nhôm
Quá trình in:
• Sau khi màng được ghép quá trình in được thực hiện trên máy in ống đồng
(trước khi bước vào quá trình in thì nên xử lý qua các quá trình trước in,
khắc khuôn in, đồng thời canh chỉnh pha mực trước khi tiến hành quá trình
in sản phẩm).


• Tiến hành in với sản phẩm, trong quá trình sẽ gặp phải một số lỗi không
đáng có
Ghép màng:
• Là công đoạn sau thực hiện ngay sau quá trình in mục đích của ghép màng
là để tăng khả năng chứa đựng và bảo vệ của bao bì mềm. Dựa theo yêu
cầu của sản phẩm mà lựa chọn màng và thứ tự ghép phù hợp với chúng.
• Tuỳ vào tính chất của bao bì mà lựa chọn phương pháp ghép phù hợp với
sản phẩm. Đối với loại sản phẩm bao bì sữa nên lựa chọn phương pháp
ghép màng không dung môi để an toàn hơn đối với sản phẩm bên trong vì
nếu sử dụng phương pháp ghép có dung môi, sau khi ghép các loại dung

môi sẽ nằm yên ở các lớp màng ghép không thể đảm bảo trong quá trình
sử dụng các loại dung môi này không xâm nhập hay thẩm thấu qua lớp
màng mà ảnh hưởng đến sản phẩm bên trong.
• Phương pháp ghép không dùng dung môi: ghép khô không dung môi.
Kỹ thuật ghép màng không dung môi không sử dụng tới các loại keo có gốc
dung môi mà sử dụng loại keo 100% rắn. Nhờ đó ta có thể giảm một cách đáng kể
việc tiêu thụ năng lượng tiêu tốn cho các 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
được dùng chủ yếu để ghép với giấy.
Để ghép bằng keo không dung môi, đòi hỏi phải có bộ phận tráng keo đặc biệt,
bằng cách dùng trục tráng keo phẳng thay vì trục khắc, gồm các trục được gia nhiệt
và các trục cao su.
Sức căng bề mặt của màng phải được chú ý đặc biệt, để xử lý độ bám dính, vì
độ bám dính ban đầu của keo rất yếu khi chưa khô. Lớp keo được tráng vào khoảng
từ: 0.8-1.5g/m2.
Công nghệ ghép màng không dung môi là công nghệ tiên tiến nhất hiện nay,
các nhà sản xuất và sản xuất bao bì trên thế giới đang chuyển sang phương pháp ghép
màng không dung môi này.


• Sau khi in cuộn in, màng PE, màng nhôm được dẫn cuộn để ghép màng
Chia cuộn: Việc chia cuộn được thực hiện trên máy chia cuộn sau khi đã in
xong. Mục đích của việc chia cuộn nhằm đạp ứng được khổ theo yêu cầu của máy
đóng gói tự động. Khi in, khổ in lớn nên sẽ in được nhiều con trên một khổ, trong khi
máy đóng gói chỉ có thể thực hiện tạo hình bao bì cho một sản phẩm.
Chiết rót:
• Trước khi chiết rót, cuộn nguyên liệu sau khi in được tiệt trùng bằng
dung dịch H2O2 và được sấy khô trong phòng kín vô trùng
• Sữa được tiệt trùng UHT ở nhiệt độ cao 143oC trong 6 giây,

• Sữa được rót định lượng vào bao bì, đồng thời bao bì được hàn ghép
mí đầu, cắt rời và xếp góc. Việc tạo hình bao bì và chiết rót sữa được thực
hiện trên cùng một hệ thống thiết bị chiết rót
• Hộp sản phẩm được phun nước để làm sạch các chất lỏng bám ở các
mối hàn và đáy.
5.4.

Tái chế và phân hủy

5.4.1. Phân hủy
Trong tự nhiên, quá trình phân hủy của chất dẻo diễn ra rất chậm, phụ thuộc
vào các điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm của không khí và độ ẩm trong
polyme, pH, năng lượng mặt trời, các tính chất của polyme và các yếu tố sinh hóa.
Loại nhựa khó phân hủy nhất là PE bởi chúng chống lại sự tấn công của vi khuẩn do
không có các nhóm chức hoạt động. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hủy sinh học
của PE gồm:
• Thiếu nhóm chức hoạt động.
• Tính kị nước cao.
• Khối lượng phân tử lớn.
• Hình dạng vật lý (màng, hạt, bột, sợi).
• Phân bố vùng kết tinh và vùng vô định hình.
• Cấu trúc của polyme (mạch thẳng hay mạch nhánh).


• Thành phần hóa học của polyme (blend, sự có mặt của các phụ gia, các
chất ổn định UV và phụ gia chống oxy hóa).
• Các vi sinh vật có trong môi trường.
• Các tính chất của vi sinh vật gồm khả năng tạo ra chất hoạt động bề mặt
sinh học hoặc tính kỵ nước của thành tế bào vi khuẩn.
Sự phân hủy của PE xảy ra rất phức tạp và do một hoặc kết hợp một vài yếu

tố như nhiệt độ, tia UV, độ ẩm, tác động cơ học, vi sinh vật... Sự thay đổi các tính
chất của polyme do các phản ứng hóa học, vật lý hoặc sinh học xảy ra làm đứt các
liên kết và gây các biến đổi hóa học. Cơ chế phân hủy polyme đã và đang được nghiên
cứu và hiện có nhiều ý kiến khác nhau như cơ chế gốc, cơ chế phân tử và cơ chế ion.
Cơ chế gốc được nghiên cứu nhiều hơn cả, có cơ sở khoa học sâu sắc vì nó đã giải
thích được phần lớn các hiện tượng và quá trình xảy ra khi polyme bị phân hủy oxy
hóa.
5.4.2. Tái chế
Khi mà công nghệ xử lý rác thải nhựa chưa được phát triển thì giải pháp đơn
giản nhất để giảm tải rác thải là thiêu huỷ chất thải nhưa. Tuy nhiên, phương pháp
này cực kì gây hại cho sức khoẻ cũng như môi trường sống. Trong các chất thải nhựa
chứa khí carbon và hydro, hai loại khí này cùng với clorua thường được tìm thấy
trong thực phẩm thừa. Hỗn hợp này khi thiêu huỷ, chúng sẽ sản sinh ra chất dioxin
và furan – hai loại hoá chất độc hại nhất được biết đến hiện nay trong khoa học, dù
chỉ tiếp xúc chỉ một lượng nhỏ cũng có thể gây tử vong. Nếu hít phải dioxin ngay lập
tức sẽ gây ho, khó thở và chóng mặt, bị phơi nhiễm dioxin trong thời gian dài có thể
dẫn tới ung thư. Ngoài ra, quá trình thiêu huỷ rác thải nhựa sẽ tạo ra carbon có thể
phá huỷ tần ozone (theo khoa khoa học môi trường thuộc Đại học Indonesia, ông
Emil Budianto).
Nhận thấy sự ảnh hưởng nghiêm trọng của việc thiêu huỷ rác thải nhựa nên
nhiều nghiên cứu đã tập trung vào công nghệ xử lý rác thải. Theo đó, tái chế rác thải
nhựa là giải pháp vừa an toàn vừa có thể tái sử dụng lại.


Tái chế nhựa là quá trình thu hồi phế liệu và nhựa thải rồi tái xử lý vật liệu
thành các sản phẩm hữu ích. Do phần lớn nhựa không thể phân huỷ, tái chế là một
phần trong các nỗ lực toàn cầu nhằm làm giảm lượng chất thải nhựa ra bên ngoài môi
trường. Đặc biệt đối với các loại sản phẩm bao bì sữa là nguồn thực phẩm dễ bị xâm
nhập bởi vi khuẩn và rất khó để có thể tái chế.
Đối với các bao bì sữa sử dụng vật liệu “xanh” thì có đến 75% là bìa giấy, 20%

là PE “xanh” và 5% là màng nhôm. Tất các các thành phần này có thể được tái chế
100% để làm thành những sản phẩm khác.
Quy trình tái chế bao bì PE “xanh”
Hình 5.1: Quy trình tái chế


-

Phân loại:
• Rác thải được thu gom và phần loại thành các loại rác thải khác nhau
bằng cách thủ công hoặc đi qua máy sàng lọc.
• Sau khi được phân loại, bao bì nhựa sẽ được nén và chuyển đến nhà
máy tái chế.

-

Chiết xuất: Xử lý bao bì bằng thuỷ lực
• Tại đây, các rác thải nhựa được cho thêm vào bồn chứa nước
(Hydrapulper). Bồn chứa nước, sử dụng áp lực nước đã phá vỡ cấu
trúc của bao bì. Các sợi carton sẽ được tách ra khỏi polymers và
màng nhôm.
• Khi tách ra khỏi polyme và màng nhôm, dưới áp lực nước carbon sẽ
thành bột giấy. Bột giấy được được lọc và được giữ ở bể chứa.

-

Tái chế
• Bột giấy được chuyển vào máy ép nhiệt với áp lực 80 tấn/m2 trong
thời gian 8 phút để tạo thành giấy cuộn.
• Polymers và màng nhôm sau khi chiết xuất sẽ được chuyển hoá

thành nguyên liệu thô dùng trong ngành công nghiệp nhựa để tạo ra
các sản phẩm nhựa khác.
Bằng giải pháp tái chế với công nghệ hiện đại thì bao bì hộp giấy đã qua sử

dụng có giá trị nhiều hơn không chỉ đối với môi trường, con người mà còn trong
ngành công nghiệp chế tạo. Giúp cho chuỗi giá trị thu gom và tái chế trở nên hiệu
quả hơn, khả thi hơn.


CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
6.1.

Kết luận

Ngày nay trong cơ chế thị trường cạnh tranh khốc liệt, nhu cầu của con người
ngày càng cao kéo theo thị trường về thực phẩm cũng phát triển mạnh, điều đó đòi
hỏi việc sẽ xuất hiện những sự cạnh tranh giữa các công ty với nhau, sản phẩm sẽ
xuất hiện với số lượng lớn và nhiều, sản phẩm phải có vẻ bề ngoài nhiều nét nổi bật
so với mặt bằng chung các sản phẩm khác, nhiều mặt hàng mới lạ và sáng tạo đã xuất
hiện với mẫu mã, bao bì nổi bật. Không những thế, các sản phẩm phải ít ảnh hưởng
đến môi trường và có thể tái sử dụng nhằm hạn chế rác thải, bao bì có nguồn gốc từ
thực vật là một trong những sản phẩm nổi bật đáp ứng được đầy đủ các yếu tố trên.
Đây là một trong những sản phẩm tương lai của ngành in bao bì hộp. Quá trình làm
bao bì hộp sữa yêu cầu sự đảm bảo không chỉ về cấu trúc, mẫu mã, hình ảnh bên
ngoài của sản phẩm, mà còn yêu cầu cao về chất liệu cấu tạo của bao bì hộp sữa, quá
trình ghép màng cho hộp sữa rất được đề cao. Việc sử dụng loại bao bì nhiều lớp
nhầm mục đích tiệt trùng, đảm bảo chất lượng tươi ban đầu cho sản phẩm.
Qua quá trình thực hiện nghiên cứu ngoài việc phân tích những nét đặc trưng
của sản phẩm in từ loại vật liệu có nguồn gốc từ thực vật thì những mục tiêu mà nhóm
đã thực hiện được là:

- Các lớp cấu thành của hộp sữa của các hộp sữa thông thường và hộp sữa
dùng vật liệu “xanh”.
- Công nghệ sản xuất trên PE “xanh”
- Các lỗi xảy ra trong quá trình sản xuất và cách khắc phục
- Quá trình phân hủy và tái chế của sản phẩm
Bên cạnh đó thì nhóm thực hiện bài luận văn này vẫn có nhiều sự thiếu xót,
nhưng tổng quan thì nhóm chúng em hài lòng với những kiến thức và kinh nghiệm
đạt được trong suốt quá trình làm luận văn. Đây là nền tảng vô cùng tốt để chúng em
có thể phát triển kinh nghiệm cùng với đó là vốn kiến thức đối với ngành bao bì hiện
nay, đồng thời với những sản phẩm đang theo xu hướng nói riêng. Cùng với đó chúng


em vô cùng cảm ơn sự chỉ dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn đã giúp nhóm chúng
em hoàn thành tốt và thành công với bài luận án này. Chúng em chân thành cảm ơn.
6.2.

Kiến nghị

Sau quá trình làm việc và thực hiện luận án này, nhóm chúng em có một số
kiến nghị như sau nhằm mục đích tăng cao chất lượng sản xuất cho công việc, đồng
thời giảm thiểu những hao phí không đáng có:
Loại mực sử dụng, ngoài việc sử dụng loại mực gốc nước, thì chúng ta vẫn có
thể sử dụng thêm một loại mực có nguồn gốc từ thực vật, ở đây đó là mực có nguồn
gốc từ đậu nành, ưu thế nổi trội của loại mực này đó là ngoài việc vẫn đảm bảo đầy
đủ các tính chất của mực bên trong nó, thì loại mực này cũng sẽ là yếu tố giảm gây ô
nhiễm môi trường, không thải sinh ra những yếu tố gây ô nhiễm trong quá trình in và
thực hiện sản phẩm bao bì nhiều lớp.
Ngày nay, việc sử dụng các ống hút bằng nhựa rất phổ biến nhưng tác động
ô nhiễm của nhựa để lại là quá lớn gây ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe
của con người, cho nên ngoài việc sử dụng ống hút bằng nhựa nay đã xuất hiện thêm

các loại ống hút bằng giấy, loại ống hút này có chức năng như ống hút nhựa thông
thường nhưng thân thiện môi trường. Điều này góp phần giảm thải được lượng rác
thải ra môi trường, vì vậy sẽ không gây ra những tác hại không đáng có cho người sử
dụng. Đồng thời qua sản phẩm này sẽ giảm thiểu được hao phí nguyên vật liệu, đem
lại lợi nhuận cao cho công ty sản xuất.