Tài liệu Sản xuất chai nhựa

Sản xuất chai nhựa Chương I GIỚI THIỆU I. Định nghĩa: Chai nhựa là các sản phẩm được tạo ra từ các loại nhựa: PE, PP, PET, PVC,… bằng các phương pháp thổi, quay. Dùng để chứa, đựng, giữ nhằm trợ giúp cho các khâu vận chuyển, bảo quản các sản phẩm thực phẩm hoặc các sản phẩm khác. II. Phân loại : Chai nhựa được chia làm hai loại : chai pet và chai nhựa dẻo 1.Chai pet - Quy trình phức - Không in, tạp. trang trí trực tiếp lên chai mà sử dụng nhãn để dán bên ngoài. - Chai thường có hình trụ, đáy tròn, chai cao, cổ chai nhỏ, có chấm tròn dưới đáy chai, kích thước vừa - Sản phẩm đựng trong chai pet thường là chất lỏng, nước ngọt có ga,… - Chai pet có giá thành hơn do vật liệu xuất chai pet là sạch 2. Chai dùng cao sản dạng vật liệu nhựa dẻo: Trang 1 Sản xuất chai nhựa - Quy trình đơn giản In, trang trí trực tiếp lên chai Chai có đáy là hình chữ nhật, đường thẳng nằm dưới đáy, hình vuông, hình tròn. Có kích thước đa dạng từ nhỏ đến lớn như: tuýp, can, - thùng… Sản phẩm đựng trong chai nhựa dẻo thường ở dạng sệt, paste, bột, - viên… Chai nhựa dẻo có giá thành rẻ hơn do vật liệu sản xuất thường là - nhựa rẻ tiền, có sử dụng thêm phụ gia, chất màu… Những sản phẩm dễ bị oxy hóa thường dùng chai nhựa cứng có màu để tránh ánh sáng xuyên qua làm oxy hóa sản phẩm. Chương II TỔNG QUAN CHUNG NGUYÊN LIỆU I. PE Polyethylene được sản xuất từ sự trùng hợp khí ethylene C 2H4 (CH2=CH2) tạo thành mạch polyme (-CH2-CH2-)n. Tùy mục đích sử dụng có thể pha các phụ gia vào PE như chất TiO2 để tạo độ đục, C để tạo màu đen ngăn chặn ánh sáng thấy được, các tác nhân trượt, chất làm chậm cháy hoặc chất màu. Đặc tính: Trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo. Trang 2 Sản xuất chai nhựa Chống thấm nước và hơi nước tốt. Chống thấm khí CO2, O2, N2 và dầu mỡ đều kém. Chịu được nhiệt độ dưới 230oC trong thời gian ngắn. Bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc chất tẩy như: Alcol, Aceton, H2O2… Có thể cho khí thẩm thấu. II. PP Cấu trúc của mạch PP tương tự cấu trúc của PE với một nhóm methyl thay thế cho một nguyên tử H. Sự trùng hợp tạo Propylene không có xúc tác của chất xúc tác lập thể đặc hiệu sẽ xảy ra sự nối kết không trật tự cho ra một loại cao su hoặc một chất polyme như dầu nhờn. Cấu trúc không gian của PP bao gồm bốn loại: Cấu trúc atactic với sự sắp xếp ngẫu nhiên của những nhóm methyl bên cạnh của chuỗi: Polyme có cấu trúc cân đối được sản xuất bằng xúc tác lập thể đặc hiệu được gọi là thể Isotactic : Loại syndio tactic có nhóm CH3 phân bố xen kẽ đều đặn ở hai bên của mạch chính: Trang 3 Sản xuất chai nhựa Những polyme stereoblock có thể có sự nghịch chuyển không bình thường và trở thành loại polyme isotactic: Mạch Polypropylene có cấu trúc dạng xoắn như lò xo là do có cấu tạo cis – trans đối với nhóm CH3, không có mạch nhánh và trong quá trình chế tạo mạch PP đã được kéo giãn theo chiều dài, do đó có xu hướng tạo vùng kết tinh cao, nên có tính chống thấm khí hơi rất cao, cứng vững, cũng như tính chịu nhiệt cao hơn một số loại plastic khác. PP có tỷ trọng thấp (0,885 – 0,905 (g/cm3)). PP khá bền nhiệt: nhiệt độ chảy mền: - Tnc = 132 - 149°C - Tmin = -18°C - T°hàn = 140°C III. PVC Polyvinyl clorua Polyvinylclorua (viết tắt và thường gọi là PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp vinylclorua. Trang 4 Sản xuất chai nhựa PVC có dạng bột màu trắng hoặc màu vàng nhạt. PVC tồn tại ở hai dạng là huyền phù (PVC.S - PVC Suspension) và nhũ tương (PVC.E - PVC Emulsion). PVC.S có kích thước hạt lớn từ 20 - 150 micron. PVC.E nhũ tương có độ mịn cao. PVC không độc, nó chỉ độc bởi phụ gia, monome VC còn dư, và khi gia công chế tạo sản phẩm do sự tách thoát HCl ... PVC chịu va đập kém. Để tăng cường tính va đập cho PVC thường dùng chủ yếu các chất sau: MBS, ABS, CPE, EVA với tỉ lệ từ 5 - 15%. PVC là loại vật liệu cách điện tốt, các vật liệu cách điện từ PVC thường sử dụng thêm các chất hóa dẻo tạo cho PVC này có tính mềm dẻo cao hơn, dai và dễ gia công hơn. IV. PET Polyethylene terephthalate thường được viết tắt PET, PETE là một nhựa dẻo polymer, nhựa của polyester và được sử dụng trong sợi tổng hợp, nước giải khát, thực phẩm và chất lỏng khác, nhựa kĩ thuật thường kết hợp với sợi thủy tinh. PET dạng vô định hình (trong suốt) hay polymer bán tinh thề. Các vật liệu có thể xuất hiện trong suốt ( kích thước hạt < 500 nm), hoặc đục hoặc trắng (hạt có kích thước lên đến vài micromet). V. Phụ gia: - CaCO3 tạo độ cứng. - Chất màu, C tạo tạo màu đen. - TiO2 tạo độ đục. Trang 5 Sản xuất chai nhựa Chương III QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHAI NHỰA I. Quy trình công nghệ 1. Phương pháp thổi Là phương pháp trong đó khí nén được thổi vào một “túi” nhựa dẻo để ép nhựa dẻo lên bề mặt của khuôn. Đây là một phương pháp quan trọng để tạo ra những chi tiết, những sản phẩm bằng chất dẻo có thành mỏng như các loại chai, lọ và thùng chứa. Những loại được sản xuất để dùng cho ngành thực phẩm và dược phẩm thì đòi hỏi rất cao về chất lượng. Trang 6 Sản xuất chai nhựa Tuỳ theo loại sản phẩm (phụ thuộc vào loại vật liệu nhựa gia công) mà ta có hai phương pháp thổi : phương pháp đùn và phương pháp phun. 1.1 Phương pháp đùn – thổi 1.1.1 Sơ đồ quy trình Vật liệu Tạo phôi Vào khuôn khí Thổi Làm nguội Chai nhựa thành phẩm 1.1.2 Thuyết minh quy trình Phương pháp này được mô tả bằng hình vẽ sau: Trang 7 Sản xuất chai nhựa Vật liệu nhựa tạo ra thành một ống nhựa dẻo hay còn gọi là phôi. Sau đó phôi còn nóng và dẻo được đưa vào khuôn, hệ thống thổi khí nén sẽ thổi phôi tạo áp lực làm cho phôi giãn ra và ép nhựa dẻo lên bề mặt trong của khuôn để tạo thành hình dáng theo mong muốn. hệ thống làm nguội sẽ làm nguội cho chai cứng và không bị biến dạng. sau đó hệ thống khuôn sẽ mở ra và sản phẩm được đưa ra ngoài. 1.2 Phương pháp phun – thổi 1.2. 1 Sơ đồ quy trình công nghệ Vật liệu Phun Cần thổi Vào khuôn Thổi Làm nguội Chai nhựa thành phẩm 2.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ Nguyên lý của phương pháp này được mô tả như hình vẽ: Trang 8 Sản xuất chai nhựa (1) Nhựa dẻo được phun vào xung quanh cần thổi. (2) Khuôn mở ra và cần thổi cùng với nhựa dẻo được di chuyển đặt vào khuôn. (3) Khí nén được đưa vào, làm ép nhựa dẻo vào bề mặt khuôn nhằm đạt được sản phẩm có hình dạng như mong muốn. (4) Khuôn mở ra và sản phẩm được lấy ra ngoài. So với phương pháp đùn, phương pháp này cho năng suất thấp hơn do chu trình dài hơn. Điều đó lý giải tại sao phương pháp này ít được sử dụng trong sản xuất. Vật liệu 2. Phương pháp quay 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ Nạp khuôn Gia nhiệt Quay Làm nguội Chai nhựa thành phẩm Trang 9 Sản xuất chai nhựa 2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ Phương pháp này bao gồm những bước sau: 1) Một lượng bột nhựa định trước được nạp vào trong khuôn. 2) Khuôn sau đó được gia nhiệt đồng thời quay xung quanh hai trục vuông góc với nhau, do đó bột nhựa được đưa đến tất cả các bề mặt bên trong của khuôn và dần dần chảy ra tạo thành một lớp nhựa dẻo có độ dày bằng nhau trên bề mặt của khuôn. 3) Trong khi quay, khuôn được làm nguội, do đó làm cho nhựa cứng lại. 4) Khuôn mở ra và sản phẩm được lấy ra ngoài. Trang 10 Sản xuất chai nhựa II. Kiểm tra sản phẩm: Các bước kiểm tra như sau: 1. Công nhân cắt bavia sẽ phát hiện và loại những sản phẩm bị lỗi: bị cháy nhựa, bị thủng, lệch… 2. Cân sản phẩm xem nó có đạt yêu cầu đơn đặt hàng không? 3. Cắt ngang sản phẩm để kiểm tra độ dày của thành chai có đều hay không. 4. Đổ nước vào, đóng nắp để một thời gian để kiểm tra xem sp có bị rò rỉ hay không? 5. Kiểm tra các kích thước hình học như chiều cao, rộng…bằng các dụng cụ như thước kẹp, panme… Các sản phẩm ở đây được lấy ngẫu nhiên để kiểm tra. II. Ưu nhược điểm của quá trình 1. Phương pháp thổi 1.1 Ưu điểm Năng suất cao đối với phương pháp đùn – thổi còn phương pháp phun – thổi thì năng suất tháp hơn ít được ứng dụng trong sản xuất hơn. Thời gian làm ra một sản phẩm nhanh Chất lượng tốt. Phương pháp đùn – thổi có thể tích hợp vào một dây chuyền sản xuất 1.2 Nhược điểm Phải tạo phôi trước khi thổi Phôi phải đồng đều, đúng khối lượng Lắp khuôn phải chính xác, tránh bị nghiêng Chỉ tạo được những chi tiết đơn giản Chi phí sản xuất cao Sản phẩm sẽ không đạt như mong muốn, bề mặt sản phẩm bị nhăn, lồi lõm… nếu không điều chỉnh áp suất khí nén và thời gian thổi một cách phù hợp. 1.3 Ứng dụng Trang 11 Sản xuất chai nhựa Đa phần sản xuất chai nhựa pet, ít sản xuất chai nhựa cứng hơn. 2. Phương pháp quay 2.1 Ưu điểm Tạo hình cho chai có cấu trúc phức tạp Kích thước chai lớn Phương pháp đơn giản Chi phí rẻ 2.2 Nhược điểm Chất lượng thấp Thời gian làm ra một sản phẩm khoảng 10 phút. 2.3Ứng dụng Đa phần sản xuất chai nhựa cứng, ít sản xuất chai nhựa pet. III. Ưu nhược điểm chai nhựa 1. Ưu điểm - Chai nhựa nhẹ, dễ sử dụng, tiện lợi khi đem đi xa. - Chai rẻ hơn bao bì kim loại như lon nhôm. - Chứa đựng các chất ăn mòn kim loại, có tính chống xuyên thấu cao. - Chai nhựa dẻo, dai, khó vỡ. - Dễ gia công sản xuất trên quy mô lớn. - Dễ tạo được nhiều hình dáng khác nhau. - Dễ ghép kín bằng nhiệt một cách đơn giản. 2. Nhược điểm - Gây ô nhiễm môi trường cao do chai nhựa khó phân hủy. - Đăt hơn so với chai thủy tinh. - Gây độc đối với sản phẩm do có một số vật liệu trong sản phẩm nhựa khi chịu tác động của nhiệt độ sẽ phân hủy tạo ra chất độc. 3. Ứng dụng Chứa đựng, lưu trữ các sản phẩm ở dạng lỏng, paste như: nước giải khát, tương ớt, nước ngọt có ga, sốt mayonnaise… Trang 12 Sản xuất chai nhựa Chương IV KẾT LUẬN Theo xu hướng phát triển của xã hội , bao bì dần vượt lên chức năng cổ truyền của nó là bao gói mà nó đã đã trở thành một trong những yếu tố trọng tâm đưa sản phẩm thực phẩm của nhà sản xuất đến gần người tiêu dùng hơn. Điều này làm thúc đẩy cạnh tranh, tăng giá trị sử dụng của sản phẩm.Với những đặc tính vượt trội mà bao bì nhựa đã đem lại, các doanh nghiệp phần nào khẳng định thương hiệu của mình và góp phần đưa ngành công nghiệp thực phẩm có những bước tiến xa hơn. Bên cạnh đó một ngành thực phẩm tiên tiến, vì sức khỏe của cộng đồng, vì môi trường xanh cũng chính là mục tiêu chúng ta cần đạt tới. Chúng ta nên quan tâm nghiên cứu cải tiến để bao bì nói chung và bao bì nhựa nói riêng ngày càng trở nên thân thiện với môi trường. Trang 13