Năm lít là số lượng thương mại. Đó là kích thước mà tại đó chất lỏng không còn là mẫu tiêu dùng và trở thành nguồn cung cấp hoạt động: dầu mà nhà bếp sử dụng trong một mùa, nước sốt mà một nhà hàng nhỏ chiết ra hàng tuần, chất cô đặc được pha loãng tại chỗ. Ở khối lượng đó, chi phí hư hỏng tăng theo trọng lượng đổ đầy và lượng oxy xâm nhập có thể chấp nhận được trong gói 250 ml sẽ trở thành tranh chấp về yêu cầu chất lượng trong gói 5 lít.
Túi có vòi bằng lá nhôm được chỉ định chính xác vì lý do này. Giấy bạc là rào cản linh hoạt phổ biến duy nhất có khả năng chống lại oxy, độ ẩm và ánh sáng một cách hiệu quả, và ở mức 5 lít, tính kinh tế của việc bổ sung nó sẽ dễ dàng chứng minh hơn so với kích thước nhỏ. Tuy nhiên, kỹ thuật không chú trọng nhiều đến bản thân giấy bạc mà là bảo vệ nó.
Công ty TNHH Sản phẩm Bao bì Shenlong đã ép và chuyển đổi bao bì linh hoạt từ năm 1998, bao gồm cấu trúc nylon loại vặn lại và polypropylen đúc cũng như túi chất lỏng dạng giấy bạc. Bài viết này xem xét cách chế tạo túi có vòi bằng lá nhôm 5L để đóng gói chất lỏng, nơi thực sự bị mất lớp chắn và cách phương pháp chiết rót tương tác với thông số kỹ thuật.
Gói nhỏ được tiêu thụ nhanh chóng. Một chai dầu 500 ml được mở và sử dụng hết trong vòng vài tuần, do đó oxy đi vào trong thời gian đó có thời gian tác dụng hạn chế. Một gói 5 lít có thể cất trong kho cả năm, mở ra và sau đó vẫn đầy một phần trong nhiều tháng. Cửa sổ phơi sáng dài hơn ở cả hai đầu.
Tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích cũng thay đổi. Túi 5 lít có ít màng trên mỗi lít sản phẩm hơn so với túi nhỏ, điều này có ích nhưng lượng oxy tuyệt đối phải loại trừ sẽ lớn hơn và hậu quả của việc rò rỉ chậm sẽ tích tụ trong thời gian dài hơn.
Đối với dầu ăn, sự hấp thụ oxy tạo ra hiện tượng ôi thiu thông qua quá trình oxy hóa lipid và phản ứng được xúc tác bởi ánh sáng và các kim loại vi lượng. Đối với rượu vang và nước trái cây, oxy làm thay đổi mùi thơm và màu sắc. Đối với các sản phẩm hóa học, oxy và độ ẩm có thể làm thay đổi nồng độ và độ pH. Trong mọi trường hợp, cơ chế này hoạt động chậm, đó là lý do tại sao một gói vượt qua được bản dùng thử ba tháng vẫn có thể không đạt được yêu cầu mười hai tháng.
Điểm yếu của giấy bạc là cơ học hơn là hóa học. Lớp giấy bạc có kích thước từ 7 đến 12 micromet có tính dẻo nhưng không đàn hồi; một khi nó bị kéo căng ra quá điểm giới hạn thì nó sẽ bị nứt, và một vết nứt vài micromet đồng nghĩa với việc mất đi rào cản hoàn toàn tại thời điểm đó. Lỗi này được gọi là nứt do uốn cong và nó xảy ra ở bất kỳ vị trí nào túi bị gấp, bị nhàu hoặc bị xử lý nhiều lần.
Ba phản ứng thiết kế giảm thiểu nó.
Đầu tiên là lõi nylon. Nylon định hướng hai trục giữa giấy bạc và chất bịt kín sẽ hấp thụ sự biến dạng và phân bổ sức căng, do đó giấy bạc sẽ uốn cong chứ không bị rách. Cấu trúc polyester, giấy bạc, nylon, polyetylen là cấu trúc tham chiếu cho các ứng dụng chất lỏng đòi hỏi khắt khe và nylon cũng tăng thêm khả năng chống đâm thủng ở các góc đế.
Thứ hai là độ dày của lá. Giấy bạc dày hơn có khả năng chống nứt tốt hơn, nhưng chi phí tăng nhanh và mức tăng không tuyến tính. Hầu hết các cấu trúc thương mại đều nằm ở phạm vi trung bình, nơi nylon hoạt động hiệu quả hơn kim loại bổ sung.
Thứ ba là thử nghiệm hơn là giả định. Thử nghiệm độ uốn gelbo, trong đó mẫu được xoắn và nén nhiều lần trong khi đo hiệu suất của lớp chắn trước và sau, là phương pháp tiêu chuẩn để định lượng khả năng chống nứt do uốn. Một cấu trúc hoạt động tốt ở trạng thái phẳng có thể mất phần lớn rào cản sau vài trăm chu kỳ uốn và chỉ một cuộc kiểm tra độ uốn mới cho thấy điều đó.
Mỗi vòi là một lỗ trên rào chắn. Màng liên tục ở khắp mọi nơi ngoại trừ nơi hàn đồ đạc và mối hàn đó là nơi oxy và hơi ẩm thường xuyên đi vào túi giấy bạc mà nếu không sẽ kiểm tra hoàn hảo.
Đồ đạc thường là polyetylen, được hàn chắc chắn với chất bịt kín polyetylen nhưng không có rào cản riêng. Đường đi vào chạy qua tường lắp đặt và dọc theo bề mặt hàn. Hai biện pháp giúp giảm thiểu điều này: một phụ kiện có cổ dài hơn và thành dày hơn, giúp kéo dài đường khuếch tán và một mối hàn liên tục quanh toàn bộ mặt bích thay vì bị gián đoạn bởi nếp gấp hoặc nếp nhăn.
Vị trí cũng quan trọng. Một vòi được đặt ở mặt trên của túi đứng nằm ở khu vực tương đối bằng phẳng, nơi mối hàn dễ kiểm soát. Một vòi được đặt ở một góc, giúp cải thiện khả năng rót cho một số sản phẩm, nằm ở nơi màng bị cong và nơi áp lực hàn khó phân bổ đều hơn.
Lộ trình chiết rót xác định cả thông số kỹ thuật và thời hạn sử dụng có thể đạt được.
Nhân nóng, thường được sử dụng cho nước sốt, nước trái cây và một số sản phẩm thay thế sữa, bao gồm việc làm nhân ở nhiệt độ cao và hàn kín ngay lập tức. Nhiệt sẽ khử trùng sản phẩm và bao bì, nhưng nó cũng làm căng chất bịt kín và có thể làm mềm đồ đạc. Cấu trúc lấp đầy nóng cần chất trám kín bằng polypropylen hoặc polyetylen nhiệt độ cao và đồ đạc được định mức cho nhiệt độ lấp đầy.
Đổ đầy lạnh bằng cách xả nitơ là phổ biến đối với dầu và hóa chất. Túi được lấp đầy, khoảng trống phía trên được thay thế bằng nitơ và gói được niêm phong. Đo lượng oxy dư trên bao bì thành phẩm là cách duy nhất để biết liệu quá trình xả có hiệu quả hay không và cần kiểm tra nó khi bắt đầu, giữa và cuối dây chuyền thay vì một lần mỗi ca.
Chiết rót vô trùng, được sử dụng cho đồ uống có thời hạn sử dụng ổn định, cần có túi vô trùng, đồ đạc vô trùng và môi trường chiết rót duy trì tính vô trùng trong suốt quá trình. Đó là khả năng ở cấp hệ thống chứ không phải là thông số kỹ thuật của túi.
Khối lượng khoảng trống tương tác với cả ba. Một túi năm lít chứa đầy bốn lít rưỡi để lại nửa lít không khí, đây là một nguồn dự trữ oxy đáng kể. Giảm khoảng trống thông qua kiểm soát lấp đầy chính xác và ổn định hiệu quả thường rẻ hơn so với việc nâng cấp rào chắn.
Túi có vòi bằng giấy bạc cũng được sử dụng để đựng hóa chất nông nghiệp, chất cô đặc làm sạch và dung môi, trong đó sản phẩm tấn công gói hàng từ bên trong chứ không phải từ bên ngoài. Kiểu hư hỏng là sự tách lớp: chất kết dính giữa giấy bạc và lớp liền kề bị mềm hoặc hòa tan, các lớp tách ra và túi trở thành một bong bóng và cuối cùng sẽ vỡ ra.
Chất kết dính polyurethane liên kết ngang chống lại nhiều loại hóa chất và công thức kháng axit có sẵn cho các sản phẩm có tính axit. Chất bịt kín cũng phải được kiểm tra vì một số dung môi thấm vào polyetylen và làm phồng nó. Thử nghiệm khả năng tương thích ở nhiệt độ cao, được thực hiện trong khoảng thời gian thể hiện thời hạn sử dụng dự kiến, là tiêu chuẩn đáng tin cậy duy nhất.
Thông số kỹ thuật của túi giấy bạc là một giả thuyết cho đến khi nó được đo lường. Bốn bài kiểm tra chuyển nó thành bằng chứng và cả bốn bài kiểm tra phải được hoàn thành trên các gói đã hoàn thiện, được đóng gói thay vì trên phim phẳng.
Kiểm tra tốc độ truyền oxy xác định hiệu suất cơ bản của tấm laminate, nhưng nó không nói gì về mối hàn lắp ghép hoặc trạng thái uốn cong của túi được đổ đầy. Thử nghiệm tốc độ truyền hơi nước tuân theo logic tương tự và là biện pháp phù hợp hơn đối với chất lỏng và chất cô đặc hút ẩm.
Thử nghiệm thâm nhập thuốc nhuộm trên mối hàn đồ đạc cho thấy các vòng đệm không hoàn chỉnh mà thử nghiệm áp suất có thể bỏ sót, vì một kênh quá nhỏ để rò rỉ chất lỏng trong điều kiện tĩnh sẽ vẫn truyền khí trong nhiều tháng. Thử nghiệm độ dẻo, trong đó một túi chứa đầy được nén và xoắn nhiều lần, sẽ phát hiện ra vết nứt ở các góc nơi màng gập vào sản phẩm.
Kiểm tra độ ổn định tăng tốc sẽ đóng vòng lặp. Giữ các gói thành phẩm ở nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian xác định sẽ đẩy nhanh quá trình oxy hóa và sự xuống cấp của chất kết dính, đồng thời đó là cách thực tế duy nhất để nén yêu cầu về thời hạn sử dụng 12 tháng vào dòng thời gian phát triển. Shenlong thực hiện thử nghiệm này ở nhiệt độ 50°C trên các cuộn thành phẩm và các gói đã chuyển đổi, đây là nơi phát hiện hầu hết các lỗi thông số kỹ thuật.
Giấy bạc không nhận mực trực tiếp để tạo ra màu sắc chính xác. Trước tiên, một lớp sơn nền màu trắng sẽ được áp dụng và chất lượng của lớp sơn đó sẽ quyết định xem bản in hoàn thiện sẽ sạch hay xám. Trên bao bì 5 lít, vùng in lớn nên bất kỳ sự không nhất quán nào ở màu trắng đều trở nên rõ ràng.
Bề mặt kim loại phản chiếu ánh sáng và có thể tạo ra ánh sáng chói làm che khuất chữ đẹp, đó là lý do tại sao vecni mờ thường được phủ lên trên bản in trên bao bì khổ lớn. Lớp sơn mờ cũng che đi các nếp nhăn mà một chiếc túi 5 lít đầy chắc chắn sẽ phát triển.
Hai mươi tám năm kinh nghiệm cán màng, năm công ty con và một cơ sở tích hợp theo chiều dọc giúp Shenlong kiểm soát hai quy trình xác định độ tin cậy của túi giấy bạc: dán keo và hàn đồ đạc. Thử nghiệm nội bộ bao gồm độ bền của phốt, hệ số ma sát và hiệu suất rào chắn, đồng thời các cuộn thành phẩm đã vượt qua thử nghiệm độ ổn định cấp tốc ở 50 °C trước khi chuyển đổi.
Đối với người mua, giá trị thực tế là nhà cung cấp hiểu được cả gói linh hoạt và các lựa chọn thay thế cứng nhắc xung quanh nó. Shenlong cũng sản xuất chai, nắp, đầu bơm và nhãn, do đó, túi có vòi bằng giấy bạc dung tích 5 lít có thể được phát triển như một phần của hệ thống đóng gói chất lỏng hoàn chỉnh chứ không phải là một bộ phận biệt lập.
Q1. Dầu ăn có thể bảo quản được bao lâu trong túi có vòi bằng giấy bạc dung tích 5 lít?
Mười hai tháng là một mục tiêu thực tế với cấu trúc lá mỏng, xả nitơ và khoảng trống được kiểm soát. Thời hạn sử dụng thực tế phụ thuộc vào thành phần axit béo của dầu, mức oxy dư và nhiệt độ bảo quản.
Q2. Vòi có làm giảm rào cản của túi giấy bạc không?
Đúng vậy, bởi vì phụ kiện là một thành phần polyme không có lớp giấy bạc. Cổ dài hơn, thành dày hơn và mối hàn liên tục xung quanh mặt bích sẽ hạn chế tổn thất.
Q3. Điều gì khiến túi giấy bạc mất đi lớp chắn theo thời gian?
Vết nứt uốn cong của lớp giấy bạc là nguyên nhân chính, thường là ở các nếp gấp và các góc. Thử nghiệm lõi nylon và độ uốn trong quá trình phát triển giúp giảm thiểu rủi ro.
Q4. Túi giấy bạc 5 lít có thể đổ đầy nóng được không?
Có, miễn là chất bịt kín và phụ kiện được định mức theo nhiệt độ nạp. Chất bịt kín polypropylen đúc thường được sử dụng cho các ứng dụng đổ đầy nóng.
