TRÌNH bày TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ sản XUẤT BAO bì KIM LOẠI

MỤC LỤC
I/ Giới thiệu chung về bao bì kim loại
II/ Đặc điểm và tính chất bao bì nhơm
III/ Cơng nghệ sản xuất bao bì nhơm
1. Cơng nghệ sản xuất nhơm nguyên liệu
2. Công nghệ chế tạo thân lon, và nắp
3. Sự ăn mịn bao bì nhơm
4. Lợi ích của nắp
IV/ Q trình bảo ơn, đóng gói đồ hộp thực phẩm
V/ Kết luận
VI/ Tài Liệu Tham Khảo
10/10/21

1


I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BAO BÌ KIM LOẠI
Bao bì kim loại được phát triển thành một ngành
công nghệ vào thế kỷ 19 và phát triển mạnh nhất vào đầu
thế kỷ 20, nhằm phục vụ nhu cầu ăn liền và vận chuyển
đi xa. Ngành kỹ thuật bao bì kim loại ra đời và phát triển
mạnh nhờ vào sự phát triển của ngành luyện kim và cơ
khí chế tạo máy, đã chế tạo ra vật liệu kim loại có tính
năng cao.
 Một số tính chất chung của bao bì kim loại như:
- Nhẹ, thuận lợi cho vận chuyển.
- Đảm bảo độ kín trong thời gian dài vì thân nắp đáy đều
làm chung một loại vật liệu nên bao bì khơng bị lão hóa
nhanh theo thời gian.
10/10/21

2


- Tránh ánh sáng, tia cực tím tác động vào thực
phẩm.
- Hộp kim loại có tính chịu nhiệt cao và khả năng
truyền nhiệt cao, do đó đồ hộp thịt có thể được tiệt trùng ở
khoảng 121°C, trong thời gian 15÷45 phút tùy theo khối
lượng sản phẩm, sản phẩm được đảm bảo an tồn vệ sinh.
- Bao bì kim loại có bề mặt sáng bóng, có thể tráng
vecni và in ấn một cách dễ dàng.
- Quy trình sản xuất hộp và đóng hộp thực phẩm
được tự động hóa hồn tồn.
- An tồn mơi trường vì có thể thu hồi và tái sinh
thành dạng nguyên liệu kim loại.
10/10/21

3


 Một số nhược điểm của bao bì kim loại:
- Độ bền hóa học kém, hay bị rỉ và bị ăn mịn.
- Khơng thể nhìn được sản phẩm bên trong.
- Đắt hơn bao bì có thể thay thế nó là plastic.
- Tái sử dụng hạn chế.
 Yêu cầu bao bì kim loại
- Không gây độc cho thực phẩm, không làm cho thực
phẩm biến đổi chất lượng, không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực
phẩm.
- Bền đối với tác dụng của thực phẩm.

- Chịu được nhiệt độ và áp suất cao.
- Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, nhẹ.
- Dễ gia công , rẻ tiền.
- Hình thức hấp dẫn, thích hợp với sản phẩm.
- Sử dụng, vận chuyển, bảo quản tiện lợi.
10/10/21

4


II. Đặc điểm và tính chất bao bì nhơm
- Al là vật liệu chế tạo lon hai mảnh vì nó có tính mềm
dẻo cao. Hộp, lon hai mảnh được chế tạo theo công nghệ kéo
vuốt tạo nên thân rất mỏng so với bề dày đáy, nên dễ bị đâm
thủng, móp, biến dạng khi va chạm cơ học. Lon hai mảnh là
loại thích hợp chứa các thức uống có gas (khí CO2) vì tạo áp
suất đối kháng bên trong.
- Chế tạo lon Al có thể đạt được chiều cao đến 110mm,
nếu chế tạo bằng vật liệu thép thì khơng thể theo cơng nghệ
kéo vuốt với chiều cao như lon nhơm vì thép rất cứng, vững.

10/10/21

5


1. Đặc điểm bao bì nhơm:
• Bao bì nhơm có dạng hình trụ trịn, thuộc loại lon
hai mảnh: thân dính liền đáy, nắp ghép với thân theo cách
ghép mí của lon thép tráng thiếc.

• Bao bì lon nhơm chun dùng làm lon cho sản
phẩm nước giải khát có gas như bia, nước ngọt được tạo sự
yếm khí bởi khí trơ là khí CO₂ hoặc N₂. Do đó bên trong
on có áp lực cao hơn áp lực khơng khí bên ngồi bao bì tạo
độ cứng vững, giữ nguyên hình dạng cho lon nhôm.

10/10/21

6


Do nhơm có tính mềm dẻo cao và do cấu tạo của lon có
thân liền đáy và bụng lon có độ dày khá thấp, nếu bao bì
nhơm chỉ chứa đựng chất lỏng trong điều kiện yếm khí
do tạo chân khơng, khơng có áp lực khí trơ thì lon bị
biến dạng, móp méo bởi áp lực khơng khí vì khơng cứng
nhắc như trường hợp lon thép.

10/10/21

7


2. Tính chất bao bì nhơm:
• Bao bì lon nhơm nhẹ hơn rất nhiều so với các loại
bao bì làm bằng các loại vật liệu khác nên rất thuận lợi
trong khi vận chuyển và phân phối sản phẩm.
• Nhơm có tính mềm dẻo và có nhiệt độ nóng chảy
cao, do đó việc chế tạo lon có thân liền đáy đem lại hiệu
quả cao hơn so với việc chế tạo theo dạng lon 3 mảnh qua

giai đoạn cuộn thân, hàn điện để kết dính mép thân tạo
thân lon. Nhơm tấm được cắt thành hình trịn dùng
phương pháp dập và vuốt để tạo thành thân dính liền đáy.
10/10/21

8


Do đó có những vùng có độ dày khác nhau như:
- Đáy có độ dày cao nhất.
- Thân trụ có độ dày thay đổi mỏng dần về phía
bụng lon
- Cổ lon nơi ghép mí với nắp, có độ dày cao hơn
phần bụng.
• Đặc điểm quan trọng của Al là tác dụng chống tia cực
tím rất tốt. Do đó ngồi dạng lon, nhơm cịn được dùng ở
dạng lá nhơm ghép với các loại vật liệu khác như plastic
để bao gói thực phẩm, chống thốt hương và chống tia cực
tím. Nhơm được sử dụng làm bao bì thực phẩm có độ tinh
khiết là 98%.
10/10/21

9


Ở dạng lá, nhơm có độ dày: 7, 9, 12, 15 và 18µm.
Nhơm dùng để chế tạo lon hộp có độ dày khoảng 320 đến
360µm(0,36mm)
Lá nhơm thường có những lỗ nhỏ li ti: với độ dày
7µm có thể có 800 lỗ/ ㎡ lá, độ dày 9µm có khoảng 200 lỗ/

㎡ . Trung bình tổng diện tích lỗ hổng trên bề mặt lá nhơm
có 2m ㎡ / ㎡ lá nhơm.

10/10/21

10


Lá nhơm thường dùng bao gói các loại kẹo,
chocolate, phomat do tính mềm dẻo có thể áp sát bề mặt
các loại thực phẩm này ngăn cản tiếp xúc với không khí,
vi sinh vật, hơi nước. Ngày nay, có thể dùng bao bì
plastic thay thế màng nhơm để bao gói kín và yếm khí.

10/10/21

11


III. Cơng nghệ sản xuất bao bì nhơm
1. Cơng nghệ chế tạo nhôm nguyên liệu
Nhôm là nguyên liệu phong phú được tím thấy trong
tự nhiên dạng khống sản bauxit.
Quặng bauxit qua tinh chế loại bỏ tạp chất bẩn, thu
được Al₂O₃ dạng bột mịn, trắng, dùng phương pháp điện
phân oxyt nhôm để thu được Al kim loại. Nhôm thu được ở
dạng nóng chảy, bổ sung lượng nhỏ các kim loại khác nhằm
tăng tính bền cơ và bền hóa cho sản phẩm bao bì.
Khối nhơm nóng chảy đổ vào khn tạo thỏi, sau đó
gia nhiệt cán thành lá dày 360µm và cuộn lại, đó là ngun

liệu chế tạo lon nhơm đựng bia nước giải khát, kí hiệu 5182.
10/10/21

12


Bảng thành phần của các loại nhơm theo cơng dụng
(%)
Kí
hiệu

Loại sử dụng

Si

Fe

Cu

1105

Nhôm tấm,
ống

0,2
5

0,4

0,05 0,05

1100

1,0

0,2

0,05

3003

0,6

0,7

0,7

1,5

0,3

0,7

0,25

1,5

1,3

0,4

0,7

0,2

0,1

1,8

0,1

0,25

Hộp nước giải
0,2 0,35 0,15
khát dễ mở

0,5

0,5

0,1

0,25 0,1

3004

Hộp nhôm

5050

5182
8079
10/10/21

0,3

1,3

0,05

Mg

Mn

Cr

Zn

Ti

0,03
0,01
0,1
0,25

0,1
13


2. Công nghệ chế tạo thân lon nhôm và nắp

Chế tạo thân hộp
Lon thức uống bằng nhôm gồm 2 phần: thân và nắp.
Q trình sản xuất lon nhơm: tấm ngun liệu được
cuốn thành từng cuộn có trọng lượng khoảng 1200kg, chiều
dài 500÷600m, chiều rộng 1,2m, bề dày 0,32÷0,36mm. Việc
tạo hình lon nhơm được thực hiện nhờ quy trình cơng nghệ
tự động hóa.
Lá nhơm được trải thẳng thành
dải và bơi trơn cả hai mặt. Bôi trơn
giúp lá nhôm di chuyển dễ dàng hơn
trên bề mặt các công cụ, thiết bị trong
suốt
quá trình gia cơng định hình.
10/10/21

14


Nhơm lá được cắt thành những hình
trịn bằng phương pháp dập theo khn để
định hình sơ bộ, tạo hộp dạng trụ thẳng đứng.
Thân lon hình trụ được vuốt định hình phần bụng lon
qua 3 giai đoạn để đạt chiều cao yêu cầu phần thân lon và
phần thừa để cuốn mép lon, do đó bề dày thân lon giảm
nhiều lần so với nhôm tấm ban đầu, và phân bố ở các vị trí
sau: phần bụng lon 109µm, Phần thân gần miệng và đáy lon
có độ dày thành là 168µm, đáy 320µm. Các thể tích lon
được chế tạo: 370, 350, 333, 250ml.
10/10/21

15


 Tạo hình lon nhơm 2 mảnh:
Nhơm tấm được cắt
thành phơi trịn

Dập tạo hình thân và
đáy

Dập lại để giảm kích
thước đáy

Vuốt mỏng thân lon

10/10/21

16


Đáy được tạo dạng chỏm cầu làm tăng độ chắc ở đáy
lon. Trong suốt quá trình tạo thân, thành lon luôn được bôi
trơn để giảm độ ma sát đáp ứng cho quá trình sản xuất với
năng suất cao của máy, khoảng 2700÷3000 thân lon/phút
Phần thừa phía miệng lon được cắt để miệng lon phù
hợp với việc ghép mí nắp. Thân lon được chuyển đến máy
rửa để loại bỏ chất bôi trơn. Chất bơi trơn có thể thu hồi
trên quy trình liên tục qua một thiết bị gạn lắng để được tái
sử dụng.

10/10/21

17


Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế tạo lá nhơm nguyên liệu
Quặng bauxit nhôm
Tinh chế
Cuộn nhôm lá
Oxit nhôm Al2O3
Điện phân
Một số kim
loại khác:
Si, Fe, Cu,
Mn...
10/10/21

Nhơm (Al dạng
nóng chảy)

Cán thành lá
Rót khuôn tạo thỏi Al
18


Hiện nay trên thế giới quy trình sản xuất nhơm được
thực hiện theo 3 giai đoạn chính đó là: Khai thác bauxit, chế
biến alumina và luyện nhơm.
Trong đó giai đoạn chế biến alumina và luyện nhôm
được thực hiện theo 2 quy trình: quy trình Bayer chế biến

bauxit thành alumina và quy trình Hall-Heroult- điện phân
alumina thành nhơm.
• Quy trình Bayer
- Đầu tiên bauxit được nghiền và trộn lẫn với hóa chất
(natrihydroxit/xơ đa, vơi). Sau đó, nó được bơm vào bình chịu
áp lực rất lớn và nước nóng, thêm hóa chất (vôi để tái sinh
xút), và alumina ngậm nước được kết tinh từ dung dịch sau
khi được tạo mầm với các tinh thể trihydrat.
10/10/21

19


Những tinh thể này sau đó được rửa sạch và nung nóng ở
nhiệt độ rất cao để đuổi hết nước cho đến khi được dạng
bột màu trắng. Đây là alumina hoặc nhơm oxide. Alumina
phải được tinh chế trước khi có thể sử dụng để điện phân
sản xuất ra nhôm kim loại.
• Quy trình Hall-Heroult
- Cơng nghệ Hall - Héroult là q trình tách nhơm theo
phương phápđiện phân nóng chảy có sử dụng cryolit
(sodium aluminum fluoride, Na3AlF6) là chất xúc tác để
giảm độ nóng chảy của tinh quặng alumina. Hỗn hợp dung
dịch cryolit với tinh quăng alumina đã bị hòa tan được điện
phân khiến nhôm ở thể lỏng chuyển dịch về phía cathode
và tích tụở trên dương cực này trong khi đó cực âm anode
20
bị10/10/21
oxi hóa thành carbon đioxit.

Nguồn điện được sử dụng bởi rất nhiều lò luyện nhơm như
trên thường có điện thế rất thấp (thường 3-5 V), nhưng đòi
hỏi dòng phải lớn, trong mỗi một buồng điện phân cường độ
dịng có thể từ 220kA lên đến 340kA. Các buồng tự tăng
nhiệt độ do chính dịng điện chạy qua đểlên tới nhiệt độ điện
phân, và hệ thống điều biến anode thay đổi dòng điện chạy
qua bằng cách nâng lên hay hạ xuống thanh anode và do đó
thay đổi trở kháng của buồng điện phân. Khi cần, một thanh
nối được cho tiếp xúc để hình thành nên mạch rẽ. Nhôm
lỏng được tách ra nhờ một xi phông và một máy hút. Nhôm
lỏng được chuyển vào các thùng chứa hay được đưa ngay
qua các đường ống dẫn liên tục và chịu nhiệt sang các cơ sở
mạ.
10/10/21

21


10/10/21

22


10/10/21

23


10/10/21

24


Sau khi rửa sạch chất bôi trơn, lon được sấy khơ bằng
dịng khí nóng. và được đưa đến máy in để in nhãn hiệu cho
từng chiếc thân lon theo nguyên tắc in trục, in đồng thời 5
màu.
Kế đó là cơng đoạn phủ lớp vecni epoxy phenolic vào
bên trong lon để tránh ăn mịn lon nhơm bởi mơi trường axit
của nước giải khát; lớp vecni được sấy khô bằng thiết bị sấy
đối lưu, với ba giai đoạn gia nhiệt: 101°C, 195°C, 210°C để
làm khơ hồn tồn lớp vecni.

10/10/21

25