Hỏi: Làm thế nào để sản xuất bao bì dùng chứa sản phẩm dạng lỏng không dùng hết một lần khi mở ra (thí dụ như để chứa dầu ăn), dễ dàng vận chuyển, tiết kiệm không gian, chi phí thấp?(Thanh Phước - Tiền Giang)
Đáp: Có nhiều loại bao bì được dùng để chứa các sản phẩn dạng lỏng, phổ biến là các loại chai lọ. Với kỹ thuật tiến bộ, màng mỏng đang được dùng làm bao gói ngày càng nhiều. Túi bao gói màng mỏng gồm nhiều lớp, được làm từ các loại vật liệu khác nhau, tạo cho túi có độ cứng cần thiết đủ để lưu kho, vận chuyển, ít chiếm không gian và đảm bảo an toàn cho sản phẩm. Người sử dụng có thể cầm và rót các sản phẩm lỏng ra dễ dàng. Nhưng loại túi bao gói này thường không thích ứng với môi trường, khó tái sinh do nhiều lớp vật liệu khác nhau, khi thải ra chiếm không gian. Chi phí sản xuất túi từ màng mỏng nhiều lớp cao. Trong khi đó, nếu sản xuất túi bao gói bằng màng mỏng một lớp thì có nhược điểm là thành túi không đủ cứng để chịu được áp lực bên ngoài, không thể cầm túi để rót theo ý muốn; mặt khác, thành túi mỏng nên dễ hư hại và khó đóng kín.
Sáng chế túi bao gói và phương pháp sản xuất túi bao gói của tác giả Näslund Ingemar, số bằng 1-0002316 được công bố ngày 25/10/2001 khắc phục những nhược điểm nêu trên của túi màng mỏng, đáp ứng được các yêu cầu trọng lượng nhẹ, không gây hại cho môi trường. Với túi bao gói theo sáng chế này, người sử dụng dễ nạp đầy, có thể cầm, đổ sản phẩm ra và đóng kín lại, rất tiện lợi mà không bị chảy tràn. Chi phí sản xuất thấp. Túi bao gói theo sáng chế được mô tả như sau:
Vật liệu làm túi: bằng vật liệu mềm dẻo, được làm thành màng mỏng có các đặc tính của lớp chắn chống lại sự khuyếch tán của chất khí hoặc chất lỏng. Túi có thể được sản xuất từ các vật liệu khác nhau như các loại chất dẻo, các lá nhôm hoặc các loại vật liệu thích hợp khác.
Hình dạng túi bao gói theo sáng chế
| Hình 1a: hình chiếu mặt trước. | Hình 1b: hình chiếu mặt bên. |
Túi được thể hiện trên Hình 1a và Hình 1b có ngăn chứa sản phẩm (4), ngăn chứa này được hàn ở phần mép (2). Sản phẩm được đóng gói (6) không có độ ổn định hình dạng, có thể là chất lỏng, bột, vật liệu dạng hạt hoặc một số chất có thể rót được khác, được đóng kín trong ngăn chứa (4). Do không nạp đầy sản phẩm đến thể tích tối đa của ngăn chứa (4), nên hình dạng bên ngoài của túi bao gói có thể thích ứng được với môi trường xung quanh. Khi xếp các túi này trong đồ chứa lớn hơn để vận chuyển, ví dụ trong hộp các tông, các túi được xếp chồng và sử dụng đến mức tối đa dung tích của hộp các tông. Khi mở túi, không khí được hút vào ngăn chứa sản phẩm và mức chất lỏng hạ xuống dưới mức miệng túi do ngăn chứa phồng ra, nên tránh được sự chảy tràn qua miệng túi.
Túi có ngăn thứ hai (8), ngăn (8) được bố trí bên trong ngăn chứa (4) được thể hiện trên H.1a,b. Ngăn (8) được gắn vào các phần mép (2) trên và/hoặc dưới của túi. Ngăn (8) làm bằng vật liệu mềm dẻo, có thể cùng hoặc khác vật liệu với ngăn (4).
Ngăn (8) được thiết kế nhằm tăng độ cứng cho túi do được đóng kín và nạp đầy toàn bộ hoặc một phần chất (12). Chất này tạo ra áp lực trong, làm căng và tạo độ cứng cho ngăn (8). Chất (12) có thể là không khí hoặc một số khí khác, chất lỏng, bột, bọt chất dẻo tạo ổn định hoặc một số vật liệu thích hợp khác, hoặc có thể là chính sản phẩm được chứa trong ngăn (4). Chất (12) nên được cấp vào ngăn (8) đồng thời với sản phẩm (6) được cấp vào ngăn chứa (4). Chất (12) cũng có thể được cấp vào ngăn (8) ở giai đoạn sớm hơn hoặc muộn hơn, nhờ van có trong túi.
Túi được mở bằng cách cắt bỏ một phần của một góc túi. Mặc dù vật liệu bao gói mỏng và mềm dẻo, song túi được giữ căng và phồng ra bởi ngăn tăng cứng (8) nên người dùng có thể mở túi mà không gặp nguy cơ làm sản phẩm đóng gói (6) chảy tràn. Hình 2 thể hiện khả năng kiểm soát việc rót ra một phần hoặc toàn bộ các chất chứa trong túi. Người sử dụng cầm chặt ngăn tăng cứng (8) (xem các mũi tên A trên Hình 3). Do vậy, áp lực cần kẹp lên túi để cầm túi về cơ bản tác dụng vào ngăn tăng cứng (8) và không tác dụng vào sản phẩm trong ngăn (4).
Túi có thể được đóng kín lại bằng kẹp (14) trên Hình 4. Túi được dùng lại nhiều lần nhờ kẹp đóng kín này. Tuy nhiên, theo sáng chế, túi được thiết kế để dùng một lần, nên khi túi bao gói đã đổ hết sản phẩm ra, người dùng có thể cắt hoặc châm thủng thành của ngăn tăng cứng (8) để giải phóng chất trong ngăn tăng cứng. Những gì còn lại của túi bao gói sau khi sử dụng là tấm chất dẻo mềm mỏng, có thể được ép lại để giảm thể tích đến mức tối thiếu khi thải ra môi trường.
Phương pháp sản xuất và nạp đầy túi: được thể hiện trên Hình 5. Ngăn chứa sản phẩm (4) được tạo ra từ một màng mỏng liên tục nhả ra từ cuộn (20) bằng vật liệu mềm dẻo. Ngăn này được tạo ra bằng cách tạo hình màng mỏng thành ống (22), bằng liên kết (hàn) theo chiều dọc. Ngăn tăng cứng (8) được tạo ra từ một màng mỏng liên tục nhả ra từ cuộn (24) bằng vật liệu mềm dẻo. Ngăn tăng cứng được tạo ra bằng cách tạo hình màng mỏng thành một ống tạo ngăn tăng cứng (26), bằng liên kết (hàn) theo chiều dọc. Ống (26) kéo dài bên trong ống (22). Sản phẩm được đóng gói (6) được cấp vào túi bao gói qua vòi thứ nhất (28) xả vào trong ống tạo ngăn chứa chất (22), còn chất làm tăng cứng (12) được cấp vào ngăn tăng cứng qua vòi thứ hai (30) xả vào trong ống tạo ngăn tăng cứng (26). Đường liên kết ngang (đường B trên Hình 5), là mối hàn, được tạo ra ở mép dưới của hai ống (22), (26) trước giai đoạn nạp đầy sản phẩm, đường liên kết này tạo thành đáy túi. Bộ ống màng mỏng có các ngăn (4,8) nạp đầy hoàn toàn và/hoặc một phần được liên kết ở phần trên của túi (bằng mối hàn), tiếp sau đó chu trình nạp đầy mới được bắt đầu.
Một phương pháp khác để sản xuất túi bao gói theo sáng chế, bao gồm các bước: tạo ra, nạp đầy và đóng kín ống tạo ngăn tăng cứng (8) theo một quy trình liên tục riêng biệt, tiếp sau đó cấp lần lượt các ngăn (8) đã tạo thành vào trong ống tạo ngăn chứa sản phẩm, sau đó nạp đầy ống ngăn chứa sản phẩm này, đóng kín và liên kết với từng ngăn tăng cứng.
Túi có thể được làm với nhiều hình dáng khác nhau. Ngăn tăng cứng cũng có thể có các hình dạng khác nhau và túi có thể có một hoặc nhiều ngăn tăng cứng, có thể được bố trí trong túi theo nhiều cách. Ngăn tăng cứng có thể nằm tự do trong sản phẩm được đóng gói trong ngăn chứa hay được gắn chặt ở cả hai đầu, hoặc chỉ ở một đầu của thành ngăn chứa sản phẩm.
Bề dày của màng mỏng làm túi được chọn lựa tùy theo thể tích cần chứa sản phẩm. Màng vật liệu sẽ dày hơn khi đóng gói sản phẩm có thể tích lớn và nặng hơn.
Ưu điểm túi bao gói: được sản xuất từ vật liệu mềm dẻo có độ ổn định và độ cứng tự thân, cho phép túi đứng được khi cất giữ ở tình trạng chưa mở hoặc ở tình trạng đã mở. Túi thích ứng tốt để cất giữ các sản phẩm được sử dụng dần dần, như dầu ăn chẳng hạn. Ưu điểm quan trọng của túi là có thể được cầm chặt và nhấc lên bằng một tay mà không làm ảnh hưởng đến các chất chứa trong túi, cho phép các chất chứa trong túi bao gói được đổ ra theo sự kiểm soát của người dùng. Vật liệu làm túi có trọng lượng nhỏ và có thể được cất giữ, tái sinh một cách dễ dàng, thuận tiện cho thu gom rác thải. Ngoài ra, thể tích của ngăn tăng cứng cũng có thể được sử dụng để chứa chất bổ sung (ví dụ như các loại phụ gia cần thêm vào) cho sản phẩm được đóng gói.
STINFO Số 8/2013