Bao bì kim loại

Bao bì kim loại

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành cơ khí, chất dẻo, công nghệ vật liệu,… bao bì kim loại ra đời. Với ưu thế vượt bậc về thời gian bảo quản, trong thời gian ngắn bao bì đã tạo nên các bước đột phá về công nghệ. Để hiểu rõ hơn về bao bì kim loại, mời quý bạn đọc theo dõi bài viết.

Sự ra đời và phát triển của bao bì kim loại

  • Năm 1810, Một người Anh dùng bình sắt tráng thiếc chứa thực phẩm.
  • Năm 1880, Máy tự động sản xuất bao bì kim loại được giới thiệu lần đầu tiên.
  • Năm 1940, nước giải khát có gas đóng lon được đưa ra thị trường.
  • Năm 1958, lần đầu tiên lon nhôm được bán.
  • Năm 1968, Reynolds người tiêu dùng tiên phong tái chế lon nhôm.
  • Ngày nay, có hơn 600 kích cỡ và kiểu bao bì kim loại khác nhau đang được sản xuất, cho phép người tiêu dùng mua hơn 1.500 các loại thực phẩm khác nhau, như là lon được đúc và tạo hình, lon được in nhiều hình ảnh, lon mở được dễ dàng và đồ hộp có thể hâm trong lò vi ba…

Đặc tính chung

Bao bì kim loại chứa đựng bảo quản thực phẩm trong khoảng thời gian rất dài nhằm phục vụ nhu cầu ăn liền cho những vùng xa nơi mà không thể cung cấp thức ăn, không có điều kiện thu hoạch những thực phẩm tươi sống. Bao bì kim loại có thể bảo quản thực phẩm trong thời gian dài từ 2-3 năm, thuận tiện cho việc chuyên chở, phân phối xa vì bao bì nhẹ, cứng vững

Hiện nay trên thế giới, công nghệ đồ hộp đang ở mức ổn định không phát triển mạnh, càng ngày người ta càng thích ăn thực phẩm tươi vừa mới chế biến, bao bì kim loại được sản xuất nhằm giải quyết vấn đề thời vụ, tránh ứ đọng và nhằm cung cấp thực phẩm ăn liền, vận chuyển được xa và bảo quản lâu dài.

Nhìn chung, bao bì kim loại có những ưu và nhược điểm như sau:

Ưu điểm

  • Nhẹ, thuận tiện vận chuyển
  • Đảm bảo được độ kín (thân, nắp, đáy làm cùng một vật liệu)
  • Chống ánh sáng tốt
  • Chịu nhiệt tốt và khả năng truyền nhiệt cao
  • Bề mặt sáng, bóng, đẹp, có thể tráng lớp vecni để bảo vệ lớp in không bị trầy xước

Nhược điểm

  • Dễ bị oxy hóa nếu không tráng lớp vecni
  • Không thấy sản phẩm bên trong
  • Giá thành sản xuất và đóng gói bao bì khá cao

Phân loại

Có 2 tiêu chí để phân loại bao bì:

Phân loại theo vật liệu bao bì

  • Bao bì thép tráng thiếc (sắt tây): Có thành phần chính là sắt, và các phi kim, kim loại khác như carbon hàm lượng ≤ 2,14%, Mn ≤ 0,8%, Si ≤ 0,4%, P≤ 0,05%, S ≤ 0,05%. Hàm lượng carbon chỉ nên ở mức 0,15 – 0,5% vì nếu hàm lượng carbon lớn thép không đạt được tính mềm dẻo mà có tính dòn (điển hình như gang). Để có thể làm bao bì kim loại, yêu cầu hàm lượng carbon ở khoảng 0,2%.
  • Bao bì kim loại Al: Al làm bao bì có độ tinh khiết đến 99%, và những thành phần kim loại khác co lẫn trong Al như Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Zn,

Phân loại theo công nghệ chế tạo lon

Dựa theo công nghệ chế tạo, có 2 cách phân loại:

Lon hai mãnh

  • Lon hai mãnh gồm thân dính liền với đáy, nắp rời được ghép mí với thân (giống ghép mí nắp lon ba mãnh). Vật liệu chế tạo lon hai mãnh phải có tính mềm dẻo cao, đó chính là nhôm (Al). Hộp, lon hai mãnh 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 mãnh là loại thích hợp chứa các thức uống có gas (khí CO2)vì tạo áp suất đối kháng bên
  • Chế tạo lon Al có thể đạt được chiều cao đến 110mm, nếu chế tạo bằng vật liệu thép thì không thể theo công nghệ kéo vuốt với chiều cao như lon nhôm vì thép rất cứng, vững.

Lon ba mãnh (Lon ghép)

  • Công nghệ chế tạo lon ba mãnh được áp dụng cho vật liệu thép. Lon ba mãnh gồm thân, nắp, đáy được chế tạo riêng biệt sau đó ghép mí lại với nhau.
  • Thân, nắp, đáy có độ dày như nhau vì thép rất cứng vững, không mềm dẻo như nhôm, không thể nong vuốt lon có chiều cao như nhôm, chỉ có thể nong vuốt ở chiều cao nhỏ.

Bao bì sắt tây

Một số thông tin chi tiết về bao bì sắt tây như sau:

Vật liệu thép tráng thiếc

Thép có màu xám đen không có độ bóng bề mặt, có thể bị ăn mòn trong môi trường axit, kiềm. Khi được tráng thiếc thì thép có bề mặt sáng bóng. Tuy nhiên thiếc là một kim loại lưỡng tính (giống Al) nên dễ tác dụng với axit, kiềm, do đó ta cần tráng lớp vec-ni (nhựa nhiệt rắn) có tính trơ trong môi trường axit và kiềm

Quy trình sản xuất thép khá phức tạp và chi phí cao, bao bì kim loại thép không thể tái sử dụng, đồng thời việc tái chế cũng tốn nhiều chi phí và công sức. Do đó công nghiệp đồ hộp thực phẩm vẫn còn tồn tại vấn đề ô nhiễm.

Thép được chế tạo thông qua quy trình sau:

Bao bì kim loại
Quy trình chế tạo thép
  • Thép trong chế tạo bao bì thực phẩm cần phải có độ tinh sạch cao, đạt được độ dẻo dai (C ≤ 0,2 %).
  • Độ dày thép để chế tạo bao bì thực phẩm là 0,15 – 0,5 mm, tùy theo đặc tính thực phẩm.

Tiêu chuẩn tráng thiếc

  • Thiếc sử dụng phải đạt độ tinh khiết 99,75%
  • Thiếc có thể tráng bằng phương pháp nhúng (14-15kg/tấn thép) hoặc mạ điện (4-5kg/tấn thép)
  • Tấm thép sau khi mạ thiếc được phủ lớp dầu bôi trơn DOS (dioetyl sebacate) từ 2-5mg/m 2
  • Lon chứa đựng thực phẩm có độ tráng thiếc từ 5,6 – 11,2g/m 2
  • Lớp thiếc phủ bề mặt thép tạo vẽ mỹ quan cho sản phẩm: bên ngoài và bên trong hộp đều có màu sáng bạc.

Lớp Vec-ni bảo vệ

  • Phủ bên trong cũng như bên ngoài của lon 3 mảnh và 2 mảnh, phủ ở các mối hàn và ghép mí.
  • Là loại nhựa nhiệt rắn. Sau khi được đun nóng chảy để phun phủ lên bề mặt lon thì vecni được sấy khô trở nên cứng, rắn chắc.
  • Nhằm bảo vệ lon không bị ăn mòn bởi môi trường thực phẩm.
  • Vec-ni tráng ngoài lon giúp lớp sơn bên ngoài không bị trầy xước. Lớp vec-ni phải đảm bảo:
  • Không gây mùi lạ cho thực phẩm, không gây biến màu thực phẩm được chứa đựng
  • Không bong tróc khi va chạm cơ học
  • Không bị phá hủy bởi các quá trình đun nóng, thanh trùng
  • Có độ dẻo cao để trải đều khắp bề mặt được phủ. Liều lượng được tráng lên thép tấm: 3-9g/m2, độ dày 4-12 .  Sau khi tạo  hình thì lon   được tráng bổ sung để khắc phục những chỗ trầy sướt biến dạng ở mối ghép thân, đáy.
  • Độ dày lớp vec-ni phải đồng đều nhau, không để lộ thiếc qua những lỗ, những vết, sẽ gây ăn mòn thiếc và lớp thép một cách dễ dàng.

Cấu tạo lon 3 mãnh

Bao bì kim loại
Cấu tạo lon 3 mãnh

(1) , (2) Mối hàn mí phần thân lon; (3) Mối nối; (4) Thép tấm tráng thiếc; (5) Mối hàn mí phần thân và đáy lon;

(6) Mối hàn mí phần thân và nắp lon.

Cấu tạo của một thép tấm tráng thiếc (4) như sau:

Bao bì kim loại
Cấu tạo của một thép tấm tráng thiếc
  • Lớp thép nền (5): Lớp thép nền hay nguyên liệu thép tấm dày 0,2 – 0,36mm. Thành phần hóa học của lớp thép nền và đặc tính bề mặt ảnh hưởng đến cơ tính và tính chống ăn mòn của bao bì. Ngoài ra độ cứng của thép nền cũng ảnh hưởng đến việc chế tạo lon.
  • Lớp hợp kim FeSn2 (4): Dày khoảng 0,15 . Lớp sắt nền sau khi được tráng thiếc, được xử lý hóa học để thành lớp hợp kim Fe-Sn. Tính liên tục của lớp hợp kim và độ dày của nó ảnh hưởng tới tính chống ăn mòn của thép nguyên liệu. Nếu lớp thiếc bị hòa tan vào thực phẩm thì lớp hợp kim sẽ trở thành lớp bảo vệ thứ hai.
  • Lớp thiếc (3): Dày khoảng 0,35 . Thời gian bảo quản của lon và độ mạ thiếc tỷ lệ với nhau: lớp mạ thiếc càng dày thì trên bề mặt thiếc càng ít lỗ, do đó chống ăn mòn càng tốt.
  • Lớp oxyt (SnO) (2): Dày khoảng 0,002 được tạo ra trong quá trình xử  lý hóa học lớp thiếc mạ bằng dung dịch Na2Cr2O7, có tác dụng bảo vệ lớp thiếc bên trong.
  • Lớp dầu DOS (1): Phủ lên bề mặt thép tấm, dày khoảng 0,002  , nhằm   để bôi trơn và che phủ tránh trầy xước, giúp các thép tấm trượt lên nhau dễ dàng trong quá trình vận chuyển, nhập liệu, tạo hình lon.

Quy trình công nghệ chế tạo lon ba mãnh (loại nắp thường không gắn khóa đòn bẩy)

Để hiểu rõ về công nghệ chế tạo lon 3 mãnh, mời các bạn cùng tìm hiểu tổng quan quy trình như sau:

Tổng quan về quy trình

Bao bì kim loại
Quy trình chế tạo lon 3 mãnh

Chế tạo phần thân lon

Dựa từ quy trình tổng quan ta có những công đoạn chính sau đây để tạo thân lon:

Bao bì kim loại
Quy trình chế tạo thân lon

Thuyết minh

In nhãn hiệu và tráng vecni: Một bề mặt của thép tấm được in nhãn hiệu, sau đó có thể được phủ vecni bảo vệ cả hai bề mặt hoặc chỉ phủ bề mặt không in là bề mặt trong đựng thực phẩm hoặc không phủ vecni cả hai mặt, tùy theo yêu cầu sản phẩm việc in được thực hiện hàng loạt nhằm tạo nhãn hiệu cung cấp thông tin cho từng loại sản phẩm, đồng thời lớp vecni chống oxy hóa từ bên ngoài, tạo nét cho bao bì.

Cắt sắt tạo hình thân lon

  • Giai đoạn 1: Cắt tấm sắt nguyên liệu thành nhiều tấm nhỏ có chiều rộng là chiều cao lon để tạo thân lon.
  • Giai đoạn 2: Tiếp tục cắt những tấm sắt lần ở giai đoạn 1 thành những miếng nhỏ có chiều dài bằng chu vi đáy lon.
  • Giai đoạn 3: Sau khi đã cắt ở giai đoạn 2, những tấm sắt nhỏ tiếp tục được cắt góc và gấp mép để tạo mí thân.

Cuộn và hàn mí thân: Được hàn ghép mí theo chiều cao lon, mối hàn phải đảm bảo độ kín và càng mịn càng tốt vì ngoài việc tạo mối hàn phẳng đẹp còn tạo cho mối hàn thân lon được chặt khít không có khe hở. Có hai phương pháp hàn mí phổ biến là phương pháp cơ học và phương pháp hàn điện.

Bao bì kim loại
Mặt cắt ngang của các mối ghép mí thân

Mặt cắt ngang mối ghép theo phương pháp cơ học; Mặt cắt ngang mối ghép theo phương pháp hàn điện

Sau khi hàn, có thể phủ vecni trong và ngoài mối hàn để tránh bị ăn mòn.

Bao bì kim loại
Thân được ghép mí

Thân trụ tròn chuẩn bị ghép mí; Mối ghép mí thân; Thân trụ tròn đã được ghép mí

Tách lon: Giai đoạn này chỉ tiến hành khi sản xuất loại lon có chiều cao nhỏ hơn 9cm, vì ở máy hàn chỉ hàn được những lon có chiều cao lớn hơn. Do vậy đối với lon có kích thước nhỏ hơn 9cm thì thực hiện hàn 2 hoặc nhiều lon một lần sau đó tách lon.

Loe miệng: Là giai đoạn viền miệng thân lon tạo gờ để chuẩn bị quá trình ghép mí.

Bao bì kim loại
Thân lon được loe miệng

Tạo gân: Nhằm tạo độ vững chắc cho bao bì sản phẩm, có thể giảm giá thành sản phẩm do dùng thép mỏng. Nếu không tạo gân tăng cứng thì thép tấm nguyên liệu cần có độ dày ≥ 0,25mm nhưng nếu có tạo gân thì nguyên liệu có thể có độ dày thấp hơn, tùy theo trọng lượng thực phẩm đóng hộp, thể tích hộp mà dùng nguyên liệu thép tấm có độ dày thích hợp.

Bao bì kim loại
Tạo gân phần thân lon

Giai đoạn tạo gân là giai đoạn cuối để hoàn thành phần thân lon.

Chế tạo nắp hoặc đáy lon ba mãnh:

Bao bì kim loại
Chế tạo nắp hoặc đáy lon ba mãnh

Thuyết minh:

  • Sấy khô đến 210oC: Thép tấm nguyên liệu sau khi tráng vecni được sấy khô để làm bốc hơi hoàn toàn dung môi tạo nên lớp nhựa rắn chắc trong suốt bám dính vào bề mặt thiếc.
  • Cắt sắt, định hình nắp hoặc đáy: Tại đây tấm sắt nguyên liệu được cắt thành những miếng hình tròn có kích thước được thiết kế sao cho phù hợp với phần thân lon.
  • Dập để tạo gân: Nhằm tạo tính giãn nở của nắp hoặc đáy theo sự giãn nở khí trong hộp khi thanh trùng, tiệt trùng sản phẩm. Dập để tạo gân và móc nắp hoặc đáy.
  • Viền: Tạo đường cong quanh nắp hoặc đáy để giúp cho việc móc nắp hoặc đáy vào phần thân trong quá trình ghép mí dễ dàng hơn.
  • Phun keo đệm kín: Nhằm đảm bảo độ kín hoàn toàn của lon thành phẩm sau khi đã ghép mí đáy cũng như nắp vào thân lon (giai đoạn ghép mí sẽ được tìm hiểu ở phần sau). Một lớp cao su đàn hồi được phun vào viền nắp để tạo vòng đệm cho đáy hoặc nắp, sau khi ghép mí đáy và nắp trở nên chặt khít vào thân lon.
  • Sấy khô: Đệm cao su ở viền nắp, đáy được sấy khô ở 60oC nhằm làm khô lớp đệm này. Đây là giai đoạn cuối cùng để hoàn thành phần nắp, đáy lon.

Ghép mí thân, nắp, đáy:

Dựa vào quy trình tổng quan, sau khi đã chế tạo phần nắp, đáy và thân lon riêng biệt, ta tiến hành ghép mí chúng để tạo sản phẩm lon, hộp ba mảnh hoàn chỉnh.

Ghép mí:

Là giai đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất đồ hộp.

Là nguyên nhân tạo ra phế phẩm đồ hộp nếu:

  • Mối ghép thân bị lệch (sai lệch cho phép 2%)
  • Trầy xước lớp vecni khi cuốn và ghép mí thân. Do đó phải phủ lại  lớp vecni khi hoàn thành xong phần cuốn và ghép mí thân.
Bao bì kim loại
Thân lon và nắp lon

Thân lon được loe miệng; Nắp hoặc đáy chuẩn bị ghép mí với thân.

Bao bì kim loại
Mối ghép mí giữa thân hoặc đáy với nắp

Vị trí nắp hoặc đáy chuẩn bị ghép mí với thân; Thân với nắp hoặc đáy đã được ghép mí hoàn chỉnh

Bao bì kim loại
Quá trình tạo mối ghép giữa thân và đáy hoặc nắp

Vị trí ban đầu; Hoàn tất việc cuốn mí; Ép chặt mí ghép

Khuyết tật của mối ghép mí thân với nắp hoặc đáy

Mối ghép có thể bị hư hỏng sai lệch do các nguyên nhân: thân, nắp, đáy được cắt với kích thước không chính xác, thiếu hoặc thừa tạo nên móc nắp hoặc móc thân sai lệch quá ngắn hoặc quá dài.

Máy ghép hoạt động không tốt, không đạt yêu cầu sẽ gây hư hỏng sản phẩm hàng loạt. Móc thân và móc nắp hoặc đáy không móc chặt vào nhau hoặc bị lệch tạo bao bì không kín, tạo điều kiện nước xâm nhập trong quá trình thanh trùng và cả sự xâm nhập của không khí, vi sinh vật – chúng phát triển sinh khối gây hư hỏng thực phẩm. Sự hư hỏng này của bao bì và thực phẩm có thể được phát hiện do sự rò rỉ nước thực phẩm ra khỏi bao bì khi có sự đảo lắc lon, hộp hoặc trong thời gian bảo quản, sản phẩm bị lên men thối hay lên men tạo CO2

Để kiểm tra độ kín của lon sau khi ghép mí, lon được cho vào buồng khí nén của máy đo chuyên dụng rồi bơm khí nén vào với áp suất thích hợp và duy trì áp suất, nếu áp suất giảm nghĩa là lon này bị hở phải loại bỏ. Ngâm lon vào bể chứa nước nóng 90 đến 100oC, nếu thấy bọt khí thoát ra thì lon này bị hở mối ghép, cần tìm nguyên nhân gây hư mối ghép từ máy ghép hay từ kích thước các bộ phận thân, đáy, nắp.

Hoàn thành lon ba mãnh: Sau khi hoàn thành phần ghép mí, lon được phủ vecni và sấy. Tiếp đến được chuyển đến nhà máy sản xuất thực phẩm để chiết rót thực phẩm và đóng nắp để hoàn thành sản phẩm.

Bao bì kim loại
Các loại nắp ghép với thân lon

Hơi hỏng lon sắt tây

Các đặc tính của hơi hỏng lon sắt tây:

Ăn mòn hóa học do bong tróc lớp vec-ni

Điều kiện ăn mòn hóa học:

Môi trường thực phẩm có tính axit (H+) tạo khí H2

Lớp vecni bong tróc sẽ tạo sự tiếp xúc của lớp oxyt thiếc với môi trường thực phẩm bên trong có tính axit (H+), xảy ra phản ứng:

  • Với SnO: 2H+ +SnO = Sn2+ + H2O
  • Với lớp Sn: 2H+ +Sn = Sn2+ + H2

Thiếc tiếp tục phản ứng với lớp thép phía trong: Sn2+ + Fe = Sn + Fe2+ Khí H2 sinh ra sẽ làm phồng đồ hộp.

Về mặt cảm quan, Sn2+ có thể gây mùi tanh khó chịu, ảnh hưởng chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm. Hàm lượng Sn cho phép có mặt trong đồ hộp thực phẩm là 250ppm (theo quy định Bộ Y Tế), vượt quá giá trị này thì thực phẩm buộc phải hủy. Fe2+ không gây độc hại đối với sức khỏe người tiêu dùng nếu không vượt quá cao, nếu hàm lượng ≥ 20ppm có thể làm xuất hiện một vài vệt màu xám đen ảnh hưởng đến mặt cảm quan.

Ăn mòn bởi H2S tạo khí H2

Đối với thực phẩm giàu protein như thịt, cá hoặc loại gia vị tỏi được chứa trong bao bì thép tráng thiếc, khi được tiệt trùng thì những protein có cầu nối di-sulfur sẽ bị biến tính, đứt vỡ liên kết di-sulfur, tạo H2 Nếu lớp vecni bị bong tróc để lộ lớp Sn thì sẽ xảy ra phản ứng sau đây làm xuất hiện các vết đen tím gây mất giá trị cảm quan của thực phẩm:

  • H2S + Sn = SnS + H2 (SnS dạng vảy màu nâu tím)
  • H2S + Fe = FeS + H2 (FeS dạng vảy màu đen)

Hơi hỏng lon sắt tây do vi sinh vật

  • Vi sinh vật gây hiện tượng phồng hộp do khí sinh ra trong sản phẩm đồ hộp. hoặc từ nguồn nguyên liệu, các công đoạn chế biến …
  • Các loại vi khuẩn yếm khí phát triển gây sự lên men thối trên môi trường thực phẩm giàu đạm
  • Các loại nấm mốc phát triển trên môi trường giàu đạm cũng gây mùi khó chịu và các hợp chất độc hại như mecaptan, indol….
  • Các loại nấm men phát triển trên môi trường nhiều đường sinh CO2 làm phồng hộp.

Bao bì nhôm

Để hiểu hơn về bao bì nhôm, cùng tìm hiểu các thông tin sau:

Đặc điểm

Bao bì nhôm có dạng hình trụ tròn, thuộc loại lon hai mảnh: thân dính liền đáy và nắp. Nắp được ghép với thân theo cách ghép mí của lon thép tráng thiếc ba mảnh.

Bao bì lon nhôm được chế tạo đặc biệt sử dụng để chứa đựng nước giải khát có gas, bia, là những loại dung dịch lỏng có tạo áp lực bên trong bao bì. Do nhôm có tính mềm dẻo cao, nếu bao bì nhôm chỉ chứa đựng chất lỏng không có áp lực khí thì bao bì không cứng chắc như trường hợp lon thép, dễ dàng bị hư hỏng do biến dạng, thủng bởi những va chạm cơ học. khi bao bì chứa đựng những loại thức uống có gas, gas tạo áp lực ở trong lon, tạo sự cứng vững cho lon nhôm một cách hợp lý.

Bao bì nhôm rất nhẹ so với các loại bao bì bằng các vật liệu khác, rất thuận lợi trong vận chuyển phân phối sản phẩm thực phẩm.

Nhôm có đặc tính mềm dẻo, có nhiệt độ nóng chảy cao, do đó không thể chế tạo theo dạng lon ba mảnh vì phải qua giai đoạn cuộn thân, hàn điện làm chảy nhôm để kết dính mép thân tạo thân lon kín, mà phải dùng phương pháp dập vá vuốt tạo thân dính liền đáy; do đó tạo nên đặc điểm về độ dày lon: 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 có độ dày cao hơn phần bụng.

Một đặc điểm quan trọng là nhôm chống được tia cực tím do đó ngoài dạng lon, nhôm được dùng ở dạng lá nhôm ghép với các vật liệu khác như plastic để bao gói thực phẩm, chống thoát hương, chống tia cực tím.

  • Nhôm dùng làm bao bì có độ tinh khiết 99-99,8%
  • Độ dày lá nhôm làm lon hộp khoảng 320μm.

Lá nhôm thường được dùng bao gói các loại kẹo, chocolate, pho-mat … do tính mềm dẻo của lá nhôm, lá nhôm có thể áp sát bề mặt các loại thực phẩm này, ngăn cản sự tiếp xúc với không khí, vi sinh vật, hơi nước…

Công nghệ chế tạo lon nhôm

Để chế tạo lon nhôm cần chú ý đến nguyên liệu là quy trình sản xuất. Tham khảo các thông tin sau:

Công nghệ chế tạo nguyên liệu nhôm

Chế tạo nhôm cần có một quy trình chặt chẽ, đảm bảo chất lượng tốt mà không tạo ra các ảnh hưởng liên quan khác.

Sơ đồ quy trình
Bao bì kim loại
Sơ đồ quy trình chế tạo lon nhôm
Thuyết minh sơ đồ

Hiện nay trên thế giới quy trình sản xuất nhôm được thực hiện theo 3 giai đoạn chính đó là: Khai thác bauxite, chế biến alumina và luyện nhôm. Trong đó giai đoạn chế biến alumina và luyện nhôm được thực hiện theo 2 quy trình: quy trình Bayer-chế biến bauxite thành alumina và quy trình Hall-Heroult- điện phân alumina thành nhôm.

Quy trình Bayer

Đầu tiên bauxite được nghiền và trộn lẫn với hóa chất (natri hydroxit/xô đa, vôi). Sau đó, nó được bơm vào bình chịu áp lực rất lớn và nước nóng, sau đó thêm hóa chất (vôi để tái sinh xút) được thêm vào, và alumina ngậm nước được kết tinh từ dung dịch sau khi được tạo mầm với các tinh thể trihydrat. 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 nhôm 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

Công nghệ Hall – Héroult là quá trình tách nhôm theo phương pháp điện 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 tụ ở trên dương cực này trong khi đó cực âm anode bằng C bị oxi hóa thành carbon đioxit. Nguồn điện được sử dụng bởi rất nhiều lò luyện nhôm 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 dòng có thể từ 220kA lên đến 340kA.. Các buồng tự tăng nhiệt độ do chính dòng điện chạy qua để lên 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.

Bao bì kim loại
Nhôm cuộn

Công nghệ chế tạo thân lon và nắp lon

Công nghệ chế tạo lon gồm nhiều giai đoạn, cụ thể:

Các bước tạo hình thân hộp 2 mảnh
Bao bì kim loại
Các bước tạo hình thân lon hai mãnh
Thuyết minh hình ảnh
  • Hình 1: Từ cuộn lá nhôm vừa sản xuất được cắt thành từng tấm có kích thước phù hợp sau đó được duỗi trải thẳng, bôi trơn và cắt thành hình tròn.
  • Hình 2: Mảnh nhôm hình tròn vừa cắt được dập tạo hình than sơ bộ. Tuy nhiên, lúc này cả than và đáy lon có bề dày mảnh nhôm như nhau.
  • Hình 3, 4, 5, 6: Lúc này từ công đoạn tạo hình sơ bộ mảnh nhôm tiếp tục được nông vuốt tạo thân trụ có chiều cao theo yêu cầu và khi đó đáy lon có
  • bề dày không đổi so với ban đầu còn thân lon từ từ được vuốt mỏng hơn ban đầu.
  • Hình 7: Cắt phần thừa ở viền miệng lon để chuẩn bị cho các công đoạn tiếp theo chẳng hạn như loe miệng và ghép nắp.
Chế tạo nắp lon

Nhôm tấm phủ vec-ni bôi trơn cắt hình tròn dập tạo hình nắp, móc nắp gắn khóa nắp phun lớp cao su đệm lên móc nắp để tạo độ chặt và kín.

Bao bì kim loại
Cấu tạo nắp lon
Quy trình sản xuất thân và nắp lon nhôm
Bao bì kim loại
Quy trình sản xuất than và nắp lon nhôm

Ăn mòn bao bì nhôm:

Lon được che phủ lớp vec-ni để bảo vệ ăn mòn, do đó lon chỉ bị ăn mòn khi lớp vec-ni bị trầy xước, bong tróc giúp môi trường axit của bia hoặc nước giải khát tiếp xúc với Al hoặc Al2O3:

Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al + 6H+ = Al3+ + 3H2

Khí H2 sinh ra không tạo áp lực đáng kể so với CO2 có sẵn trong lon, nhưng nếu bị ăn mòn sẽ thủng lon dẫn đến hư hỏng sản phẩm.

Các sản phẩm sử dụng bao bì kim loại

Một số sản phẩm thông dụng thường sử dụng bao bì kim loại như:

Sản phẩm café

Cà phê là một loại thức uống có từ lâu đời và liên tục được phát triển. Đến nay nó đã là một trong những thức uống được ưa chuộng nhất trên thế giới.

Đây là một loại hàng vị giác có hương vị phong phú, trong thành phần hóa học có chất đặc biệt như cafein. Cafe hạt được rang với nhiệt độ cao. Trong quá trình này nó chuyển sang màu vàng và tạo ra mùi thơm đặc  trưng.

Bao bì kim loại
Sản phẩm cà phê chứa trong lon kim loại

Để giữ được hương vị đặc trưng này và làm thỏa mãn nhu cầu của người sử dụng, cafe bắt buộc phải được đóng gói, vận chuyển và phân phối trong những bao bì kín. Hộp kim loại và bao gói bằng giấy nhôm là những vật liệu có thể dùng để bao gói được. Tuy nhiên, bao gói bằng giấy nhôm phải được

hút chân không để tránh bao gói bị rách vỡ. Quá trình này làm ảnh hưởng tới hương vị của cafe.

Hộp kim loại chứng tỏ là sự lựa chọn tối ưu cho bao bì cafe. Cafe sau khi xay, được đưa vào những silo kín và đóng gói vào những hộp kim loại. Các hộp này sau đó được hút chân không và ghép mí. Bốn tám tiếng sau, áp suất trong hộp trở lại bình thường. Phương pháp này giúp cho cafe giữ nguyên được hương vị của nó tới tận tay người tiêu dùng.

Bao bì kim loại còn có những lợi thế đáng kể khác như khả tạo hình dáng, các đường hằn đặc trưng và chất lượng in ấn tuyệt hảo. Kim loại với đặc tính bền vững sẵn còn giúp cho các hộp chứa có thể xếp chồng lên nhau và được hàn kín.

Trà khô

Trà xanh là đồ uống không chỉ tốt cho sức khỏe mà còn thể hiện một nét văn hóa truyền thống. Tùy từng vùng mà hương vị trà khác nhau. Bên cạnh đó, các yếu tố như: ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ và ôxy cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng của trà.

Cũng như cafe, hộp kim loại thể hiện tính ưu việt hơn hẳn các loại bao bì khác trong việc giữ nguyên hương vị trà. Đựng trà trong những hộp kín, để ở nơi thoáng mát, khô ráo và tối sẽ giúp bảo quản trà ngon tới 3 năm.

Bao bì kim loại
Trà khô được chứa trong lon kim loại

Các loại đồ hộp

Bao bì kim loại sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp đồ hộp đặc biệt là bao bì nhôm. Đây là vật liệu thay thể rất tốt cho thứ sắt tây “cổ truyền”. Nhôm có độ bền ăn mòn cao. Đó là nhờ một màng oxit cực mỏng xuất hiện trên bề mặt nhôm; lớp này về sau trở thành lớp vỏ bảo vệ kim loại trước sự tấn công của oxi.

Ngoài ra, nó còn có một tính chất quý báu nữa: không phá hủy các vitamin. Vì vậy, người ta dùng nhôm cho các ngành công nghiệp bơ sữa, đường, bánh kẹo, rượu bia.

Các loại đồ hộp chế biến từ rau, quả

Đồ hộp chế biến từ rau quả có 3 loại chính:

Các loại đồ hộp chế biến từ rau

Đồ hộp rau nấu thành món: Rau được chế biến cùng với thịt, cá, dầu, đường, muối, cà chua cô đặc và gia vị khác, đem rán hay hấp.

Đồ hộp nước rau: Được chế biến từ các loại rau, củ có thể làm nước uống được.

Các loại đồ hộp chế biến từ quả

Đồ hộp quả nước đường: được chế biến từ các loại quả, qua các quá trình xử lý sơ bộ, rồi ngâm trong dung dịch nước đường, loại đồ hộp này còn giữ được tính chất đặc trưng của nguyên liệu.

Đồ hộp nước quả

Có 2 dạng:

  • Dạng nước quả không có thịt quả
  • Dạng nước quả có thịt quả

Đồ hộp nước quả dùng để uống trực tiếp hoặc lấy nước quả để chế biến mứt đông, sirô quả, rượu..

Bao bì kim loại
Nước quả được chứa trong lon kim loại

Trong quá trình chế biến, khi rót hộp, nước đường cần có nhiệt độ 80- 850C. Hộp rót nước đường xong, đem ghép nắp ngay trên máy ghép với độ chân không 300-350 mmHg, nếu để chậm sản phẩm bị biến màu và  dễ nhiễm trùng. Sau đó đem thanh trùng ngay, không nên để lâu quá 30 phút, để tránh hiện tượng lên men trước khi thanh trùng và giảm nhiệt độ ban đầu của đồ hộp. Tuỳ theo chủng loại sản phẩm và số hiệu hộp, chế độ thanh trùng khác nhau. Nhiệt độ thanh trùng thường ở 1000C, trong thời gian dài tùy từng đặc tính của sản phẩm. Chính vì làm việc trong nhiệt độ cao kéo dài như vậy mà bao bì kim loại là phương án được lựa chọn.

Bao bì đồ hộp thường làm bằng sắt, dễ bị oxy hoá khi đựng thực phẩm, nhất là loại có chứa nước như trái cây. Phủ thêm lớp thiếc hoặc vecni để chống gỉ sét, sẽ kéo dài thời gian bảo quản. Tráng vecni có lợi điểm là không nghe mùi và vỏ hộp sử dụng vecni không bị màu tự nhiên của trái cây nhuộm cho nên thành bao bì bên trong không bao giờ xuất hiện những vết loang lổ màu xám đen khi để lâu, nhưng giá thành cao. Cho nên, thông thường với những loại trái cây màu nhẹ như dứa, chôm chôm, vải…dùng vỏ hộp tráng thiếc; trái cây màu mạnh như chuối, xoài…thì dùng vỏ tráng vecni.

Các loại đồ hộp chế biến từ thịt

Đây là loại đồ hộp thực phẩm chủ yếu được bảo quản trong bao bì kim loại. Bao gồm:

  • Đồ hộp thịt tự nhiên.
  • Đồ hộp thịt gia vị.
  • Đồ hộp thịt đậu.
  • Đồ hộp chế biến từ thịt đã chế biến: như xúc xích, jampon, paté, lạp xưởng…
  • Đồ hộp thịt gia cầm.
  • Đồ hộp thịt ướp, thịt hun khói.

Trong quá trình chế biến khối thịt sau khi được bài khí xong phải được ghép mí ngay. Sau đó đưa đi thanh trùng ở 1210C. Thanh trùng nhiệt áp dụng cho sản phẩm này có lợi vì: vừa tác dụng tiêu diệt vi sinh vật, vừa giữ được chất lượng sản phẩm.

Các loại đồ hộp chế biến từ thủy sản

Đồ hộp thủy sản không gia vị:

  • Đồ hộp cá thu không gia vị
  • Đồ hộp tôm không gia vị
  • Đồ hộp cua không gia vị
Bao bì kim loại
Sản phẩm đồ hộp kim loại thủy sản

Bao bì kim loại được dùng do có các tính năng như dễ ghép mí chặt và kín, truyền nhiệt dễ dàng thích hợp quá trình thanh trùng sản phẩm. Vì pH của sản phẩm lớn hơn 4,6 nên chọn chế độ thanh trùng ở 115-1210C trong khoảng thời gian từ 40 – 105 phút, áp suất cho quá trình thanh trùng ở chế độ này ở 1.3 bar. Thời gian có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật là khoảng 30-40 phút, thời gian còn lại có tác dụng làm mềm sản phẩm.

Thời gian thanh trùng với một số loại hộp có kích cỡ khác nhau:

Kích cỡ hộp Thời gian thanh trùng
202 x 308 100phút
401 x 411 160 phút
603 x 408 200 phút
603 x 700 240 phút

Mỗi sản phẩm chỉ phù hợp với một loại hộp có vật liệu, dung tích, kích cỡ nhất định.

Lớp vecni phải đủ bền để dưới tác dụng nhiệt độ của nước, dầu trong quá trình chế biến.

Sản phẩm đồ uống có gas

Yêu cầu đặc biệt của loại đồ uống này là bao bì phải chịu được lực ép của khí gas.

Trước đây, các lọai đồ uống có gas được đựng trong các hộp thép rất nặng, có thiết diện gần như là hình chữ nhật. Những cái lon này được cấu tạo gồm 3 phần, tức là phần nắp và đáy được gắn vào 1 đọan ống hình trụ ở giữa nhờ máy ép.

Khi các hãng sản xuất vỏ hộp buộc phải quan tâm nhiều hơn đến việc giảm giá thành và bảo vệ môi trường, họ chuyển sang sản xuất những hộp mỏng bằng nhôm. Nhôm mỏng thì có độ bền kém hơn thép. Yêu cầu đặt ra là những chiếc lon được cán thật mỏng mà vẫn đảm bảo chứa được lượng chất lỏng bên trong.

Điều này được đáp ứng nhờ cấu tạo của lon. Phần mỏng nhất và vững nhất của lon là phần nắp và được gắn hơi thụt xuống. Nắp phải đủ bền vững để chịu được lực tác động khi mở lon. Kim loại ở phần này mỏng do đó đường kính của cái nắp nên nhỏ đến mức có thể, thường nhỏ hơn 1 chút so với phần thân. Để nối chúng lại với nhau thì lon phải thắt vào ở phía trên (không thể làm nhỏ đường kính của toàn bộ lon, vì như vậy sẽ chứa được ít bia hơn). Khi đó, đáy lon cũng phải thắt lại để chúng có thể xếp chồng lên nhau.

Kim loại ở phần đáy rất mỏng, nếu làm phẳng, chúng rất dễ bị biến dạng. Vì vậy, đáy phải làm cong để vừa chắc hơn vừa dễ xếp chồng lên nhau, tiện cho việc vận chuyển.

Các loại đồ hộp chế biến từ sữa

Sữa cô đặc có đường: Là sản phẩm sữa được bốc hơi nước ở trong những nồi cô chân không. Cô đặc sữa đã hòa đường ở nhiệt độ không cao lắm (khoảng 500C), nên chất lượng sữa không thay đổi nhiều. Thanh trùng sữa ở nhiệt độ từ 75oC trở lên. Tuy nhiên cao hơn 950C sẽ ảnh hưởng tới hương vị của sữa.

Sữa bột: Sữa sau khi cô đặc, được sấy khô. Có thể sấy theo 2 phương pháp: Sấy nóng và sấy lạnh. Sấy lạnh bảo đảm được phẩm chất của sữa hơn nhưng tốn kém nhiều năng lượng và thời gian.

Thanh trùng sữa luôn phải ở nhiệt độ cao trong thời gian dài mới đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật và kéo dài được thời hạn sử dụng. Do vậy bao bì bằng vật liệu kim loại là lựa chọn không thể thay thế đối với dòng sản phẩm này. Với sữa đặc có đường có thể dùng bao bì nhựa nhưng chỉ đựng được lượng nhỏ sản phẩm và thời gian bảo quản ngắn vì chỉ thanh trùng được trong thời gian ngắn do tính chất vật liệu bao bì không chịu được nhiệt trong thời gian dài.

Vừa rồi các các thông tin chia sẻ về bao bì kim loại. Có thể thấy được, bao bì kim loại có rất nhiều ưu điểm, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Và nếu bạn là doanh nghiệp kinh doanh các loại thực phẩm thì có thể cân nhắc loại bì này. 

Để được tư vấn cụ thể và chi tiết hơn trong việc thiết kế và in ấn bao bì, quý khách hàng vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN VUA ĐÓNG GÓI VIỆT NAM

  • VPGD: P12B, tầng 12, tòa ICC, 1277 Giải Phóng, Thịnh Liệt, Hoàng Mai, Hà Nội (Xem bản đồ)
  • Hotline: 1800.64.68.56
  • Email: info@vuadonggoi.com
  • Website: vuadonggoi.vn

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

1800.64.68.56
icons8-exercise-96 chat-active-icon