1.TỔNG QUAN
Trong phân loại chức năng sử dụng bao bì, màng co bọc sản phẩm - thường được gọi là màng co nhiệt (shrink wrapping) và màng căng (stretch wrapping) - được sử dụng khá phổ biến và rộng rãi trên toàn thế giới. Đối với shrink wrapping thì người sử dụng phải cung cấp nhiệt để quá trình co xảy ra còn stretch wrapping không cần cung cấp nhiệt trong quá trình sử dụng. Bề ngoài nhìn có vẻ giống nhau nhưng thực tế giữa 2 loại bao bì này có điểm khác nhau cơ bản về nguyên liệu và cơ chế sử dụng.
Cả 2 loại màng trên đều có thể dùng để đóng gói sản phẩm riêng lẻ hoặc dạng khối (số nhiều).
Ngoài ra, màng co nhiệt cũng được dùng nhiều trong ứng dụng làm nhãn ống - labeling (bọc các vật chứa như chai, lọ, hộp..
Để sản xuất ra các loại màng như trên, nguyên liệu là yếu tố rất quan trọng. Nếu dùng không đúng nguyên liệu thì khả năng co (hoặc căng) để đóng gói sản phẩm sẽ không được như ý. Do đó, đòi hỏi các nhà gia công phải nắm rõ đặc tính kỹ thuật của nguyên liệu sử dụng đồng thời được sự hỗ trợ kịp thời của nhà cung cấp nguyên liệu.
2.NGUYÊN LIỆU
Cả 2 loại màng này cũng khá phức tạp trong cấu trúc. Nguyên liệu sử dụng chủ yếu là nhóm polyolefin – được tổng hợp từ các chế phẩm của dầu mỏ - qua quá trình polymer hóa. Cụ thể, các nguyên liệu thường thấy là PE (poly-ethylene), PP (poly-propylene) và PVC (poly-vinyl-chloride).
a) PP ít được sử dụng so với PE vì nó cứng hơn, có điểm nóng chảy cao hơn và ít ổn định khi co. PP được sử dụng làm màng co bao bọc các máy móc cỡ lớn hoặc những sản phẩm co độ co phù hợp theo tính chất của màng co PP.
b) PVC là vật liệu có tỉ trọng cao. Ở Châu Âu và Mỹ, hầu hết polymer sử dụng đều bị đánh thuế môi trường theo trọng lượng, đôi khi PVC còn bị cấm sử dụng. Tuy nhiên, ở các quốc gia khác thì nó là nguyên liệu phổ biến vì đặc tính trong suốt của màng co PVC. Đây là 1 tiêu chuẩn quan trọng đáp ứng yêu cầu mỹ quan của sản phẩm hàng tiêu dùng.
c) PE là nguyên liệu phổ biến nhất để sản xuất màng co nhiệt / màng căng vì nó khá rẻ, có thể sản xuất ở nhiều tỉ trọng khác nhau, đáp ứng nhiều tính chất với các phụ gia chức năng khác nhau. Loại nhựa PE chính để sản xuất màng co nhiệt là LDPE cùng với LLDPE, đôi khi cũng có xuất hiện một ít HDPE. Ngoài chủng loại, diên tích riêng của màng cũng rất được quan tâm. Diện tích riêng là số met vuông màng từ 1 kg vật liệu theo độ dày cho trước. Đơn vị độ dày màng thường là micron (µm) – 1 micron bằng 0.001mm. Ở Hoa Kỳ dùng đơn vị mil – 1 mil tương đương 25 micron, ở các nước thuộc Anh dùng đơn vị gauge – 100 gauge tương đương 25 micron.
d) Ưu điểm của Polyethylene Film sử dụng cho màng shrink/stretch
- Thông thường LDPE dùng làm nguyên liệu cho màng co nhiệt có chỉ số chảy thấp (từ 0.1 to 0.6). Chỉ số chảy (MFI) thấp của PE film cho thấy độ nhớt nóng chảy cao, đồng nghĩa với sự chứa đựng số lượng lớn các phân tử polymer mạch dài có trọng lượng phân tử cao. Do vậy, LDPE có MFI thấp có khả năng tạo nên lực co cao.
Bao bì an toàn và có tính cơ lý cao
- Ổn định và kháng xé với đường dán dai
- Trong quá trình vận chuyển không bị giòn và biến màu
- Bao bì mềm và dẻo dai -> bảo đảm kín ngay cả khi để trong tủ lạnh hoặc nhiệt độ đông đá.
- Quấn quanh các loại sản phẩm có hình dáng không thuận lợi
Ôm khít sản phẩm do có độ co cao
- Đường dán an toàn và đều
Có tính thẩm mỹ cao
-Độ trong và bong làm tăng tính thẩm mỹ và giá trị gia tăng của bao bì
-In ấn đẹp (nếu cần)
-Có thể nhận biết hàng giả -> chống giả
Tăng lợi nhuận và hiệu quả sản xuất
-Giảm chi phí sản xuất so với các loại bao bì khác từ 50% trở lên.
-Rẻ hơn các loại bao bì khác như thùng catron hoặc bao bì giấy.
-Không xuất hiện acid – nguyên nhân gây ăn mòn máy móc, tiết kiệm chi phí bảo dưỡng.
-Dễ vận hành các loại máy co thủ công, bán tự động, tự động.
Thân thiện với môi trường và an toàn cho người sử dụng
-Màng PE không tạo ra chất độc hoặc gây mùi trong quá trình sử dụng.
-Đáp ứng các yêu cầu tiếp xúc trực tiếp thực phẩm của các nước trên thế giới
3.TÍNH NĂNG VÀ GIA CÔNG
a. Màng co nhiệt (Shrink film)
Đối với màng co nhiệt, nhân tố quan trọng khác là độ co và độ trơn của màng. Về độ co, đó là phần trăm co theo chiều máy chạy (dọc theo chiều xả cuộn) hoặc chiều ngang máy (theo khổ ngang cuộn màng). Độ trơn của màng có 3 mức : cao, trung bình, thấp ; tùy thuộc vào lượng phụ gia bôi trơn trong màng. Thông thường thì độ trơn thấp được ưa chuộng hơn. Đối với màng co nhiệt đóng gói tốc độ cao cho các sản phẩm có kích thước nhỏ, người ta sử dụng màng PVC hoặc PE biến tính nhằm làm nổi bật sản phẩm bên trong. Loại PE biến tính này có độ trong kết tinh cao nhưng khá đắt.
Gia công màng co nhiệt cần qua 4 bước sau :
- Bao bọc màng quanh sản phẩm.
- Hàn dán
- Cung cấp nhiệt để diễn ra quá trình co
- Làm nguội.
Hầu hết các loại màng co đều có giới hạn (% độ co). Trong ứng dụng khác của bao bì, yêu cầu ổn định về kích thước rất quan trọng và hiện tượng co xem như là yếu tố bất lợi. Tuy nhiên, trong ứng dụng màng co, kiểm soát độ co theo ý muốn là 1 yêu cầu cần thiết. Ví dụ : màng co được dùng để ép chặt các thùng – hộp thành khối, từ đó có thể xác định kich thước chính xác của các kiện hàng hoặc pallet. Các độ co khác nhau được sản xuất theo yêu cầu mục đích sử dụng.
Màng co nhiệt được sản xuất theo cơ chế kéo căng và định hướng của màng thổi truyền thống tại nhiệt độ gần với điểm kết tinh (Tg) rồi làm lạnh đột ngột, gây ra sự định hướng trong cấu trúc. Quá trình này sẽ diễn ra ngược lại khi cung cấp khí nóng hoặc chiếu tia hồng ngoại cường độ mạnh.
Một khi màng được làm nguội sau khi định hướng, phân tử polymer sẽ bị giữ chặt tại vị trí định hướng nhưng chúng vẫn có thể phục hồi lại trạng thái cũ nếu màng được cung cấp nhiệt năng. Khi có điều kiện “định hướng lại”, lúc đó màng co sẽ ôm sát vào sản phẩm.
b. Màng căng (Stretch Film)
Đối với màng căng, hầu hết nguyên liệu được sử dụng là LLDPE biến tính thường được sản xuất trên máy 2-3 lớp và thêm vào chất keo để tạo hiệu ứng dính ở 1 hoặc 2 mặt của film. Một số loại film PVC cũng được dùng trong ứng dụng này.
Màng căng được sử dụng theo 2 bước :
Quấn sản phẩm và dán (không cần nhiệt năng)
Đây là loại màng mỏng, mềm dẻo, có khả năng kéo giãn cao – được dùng để căng ra và bọc xung quanh 1 hoặc nhiều vật để ngăn cản tác động trực tiếp của môi trường ngoài hoặc phân nhỏ để đóng gói và chuyên chở. Màng căng cũng được sử dụng giữ cố định các thanh – mảnh nhỏ hoặc quấn khay trong siêu thị.
Màng căng là một cách đặt tên mang tính đặc trưng vì nó dùng để quấn quanh 1 vật dưới tác dụng lực cơ học. Đây là 1 loại màng có thể giãn ra theo cả 2 chiều ngang và dọc mà không cần nhiệt và giữ sản phẩm bên trong bằng 1 lực ổn định trong thời gian dài. Khả năng định hướng theo chiều ngang cao giúp cho màng căng có thể kéo giãn mạnh theo chiều dọc va gia tăng lực căng chung.
Màng căng xuất hiện trên thị trường vào đầu những năm 1970 như là sự thay thế một phần màng co nhiệt, huyên dùng để giữ cố định cái chai – lọ bằng thủy tinh hoặc PET đặt trong các khay.
Một trong những màng căng nổi tiếng nhất hiện nay được biết dưới tên thương mại “Cling”, đây là loại màng dùng để bọc 1 sản phẩm bằng cách ép chặt 1 mép ngang của màng lên sản phẩm, kéo cuộn “cling” ra 1 đoạn vừa đủ, cắt mép ngang còn lại rồi kéo căng và ép sát lên mép ngang ban đầu. Sự tiếp xúc chồng lên giữa 2 mép ngang này sẽ gây dính và giữ được sản phẩm bên trong.
4.ĐIỂM MẠNH VÀ ĐIỂM YẾU
Điểm mạnh
So với màng co nhiệt : tiết kiệm năng lượng, không cần nhiên liệu.
So với dây đai : không bị ảnh hưởng bởi góc cạnh sản phẩm, ngăn ngừa sự cắt – đè nén sản phẩm. Có thể điều chỉnh được lực siết bằng cách tác động lên độ giãn theo chiều ngang của màng. Màng căng cũng bảo vệ sản phẩm tốt hơn dưới tác động bất lợi của môi trường, có thể sản xuất các loại màng trong hoặc có màu để nhận diện sản phẩm hoặc chống thất thoát. Một ưu điểm nữa là màng căng có thể giúp chống lại tốt hơn các chấn động và rung lắc do sở hữu đặc tính dẻo dai.
Điểm yếu :
Màng căng kháng ẩm kém hơn (so với màng co nhiệt), nên đặt thêm 1 tấm (hoặc màng) lên trên vật cần quấn để tăng thêm tính an toàn trước khi quấn màng căng. Tính chất “dính” của màng căng cũng gây trở ngại khi chồng các sản phẩm lên nhau và dễ trầy sướt. Màng căng không dùng để nén pallet theo chiều thẳng đứng vì lực căng chỉ tác động theo phương ngang (cùng chiều quấn).
