Khả năng kháng xuyên thủng là gì?

Khả năng kháng xuyên thủng của màng bao bì là gì?

Khả năng kháng xuyên thủng (puncture resistance) là mức độ mà vật liệu bao bì chống lại việc bị đâm thủng hoặc tạo lỗ khi chịu tác động cơ học, dù từ bên ngoài hay bên trong. Đây là một chỉ tiêu cơ học quan trọng, phản ánh độ bền và tính toàn vẹn của bao bì trong suốt vòng đời sử dụng. Bao bì có khả năng kháng xuyên thủng tốt sẽ hạn chế tối đa nguy cơ rò rỉ sản phẩm, xâm nhập của oxy, hơi ẩm hoặc vi sinh vật, từ đó kéo dài thời hạn sử dụng và giảm tỷ lệ hàng hỏng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kháng xuyên thủng

1. Độ dày màng

   • Ảnh hưởng: Màng dày hơn sẽ phân tán lực tác động tốt hơn, giảm nguy cơ lỗ thủng do lực tập trung tại một điểm. Tuy nhiên, nếu quá dày, màng có thể trở nên cứng, kém linh hoạt và dễ bị rách khi gấp hoặc uốn.

   • Ứng dụng thực tế: Bao bì chứa sản phẩm có cạnh sắc hoặc góc nhọn (thịt cá đông lạnh, linh kiện kim loại) thường yêu cầu màng dày hơn để tăng khả năng kháng xuyên thủng.

2. Cấu trúc vật liệu

   • Ảnh hưởng: Màng đa lớp kết hợp các vật liệu có đặc tính bổ trợ sẽ kháng xuyên thủng tốt hơn. Ví dụ: PA (Nylon) có độ dai cao, PET cứng và ổn định hình dạng, LDPE mềm và đàn hồi.

   • Ứng dụng thực tế: Bao bì thực phẩm đông lạnh thường dùng cấu trúc PET/PA/LDPE để vừa cứng, vừa dai, vừa hàn dán tốt.

3. Tính linh hoạt (độ mềm và đàn hồi)

   • Ảnh hưởng: Màng mềm và đàn hồi giúp phân tán lực tác động rộng hơn, giảm nguy cơ thủng tức thì. Tuy nhiên, nếu lực tác động tập trung (như đầu nhọn), màng mềm vẫn dễ bị xuyên thủng hơn màng cứng.

   • Ứng dụng thực tế: Bao bì snack hoặc bánh kẹo cần màng linh hoạt để tránh gãy vỡ sản phẩm, nhưng không nhất thiết phải chống xuyên thủng ở mức cao.

4. Điều kiện môi trường

   • Ảnh hưởng: Nhiệt độ cao làm vật liệu mềm hơn, giảm sức kháng xuyên thủng; nhiệt độ thấp làm vật liệu giòn, dễ nứt gãy. Độ ẩm cao có thể ảnh hưởng đến liên kết giữa các lớp màng hoặc làm lớp giấy/kraft mất bền.

   • Ứng dụng thực tế: Bao bì dùng cho hàng đông lạnh cần kiểm tra khả năng kháng xuyên thủng ở -18°C, còn bao bì vận chuyển trong điều kiện nóng ẩm cần thử nghiệm ở 40°C và 90% RH.

5. Thiết kế bao bì

   • Ảnh hưởng: Mép gấp, đường hàn, góc túi và vị trí nối màng thường là điểm yếu dễ bị xuyên thủng do lực tập trung. Hình dạng túi hoặc cách xếp hàng trong quá trình vận chuyển cũng tạo ra nguy cơ tăng va chạm.

   • Ứng dụng thực tế: Thiết kế góc bo tròn thay vì góc nhọn, và dùng đường hàn kép ở đáy túi có thể giảm nguy cơ thủng khi xếp chồng.

---

Ý nghĩa của việc kiểm soát khả năng kháng xuyên thủng

1. Giảm thất thoát hàng hóa và nguy cơ hư hỏng

   • Lỗ thủng dù rất nhỏ cũng có thể gây rò rỉ sản phẩm, mất chân không, hoặc xâm nhập của oxy và vi sinh vật, dẫn đến hỏng hàng.

   • Trong thực phẩm đông lạnh, chỉ cần một vết xuyên thủng nhỏ cũng khiến sản phẩm bị “burn” (cháy lạnh) hoặc giảm chất lượng cảm quan.

2. Duy trì chất lượng sản phẩm trong toàn bộ chuỗi cung ứng

   • Bao bì kháng xuyên thủng tốt giúp sản phẩm giữ nguyên trạng thái từ lúc sản xuất đến tay người tiêu dùng, ngay cả khi trải qua các điều kiện vận chuyển khắc nghiệt.

3. Giảm chi phí khiếu nại, đổi trả và tổn thất uy tín

   • Bao bì kém chất lượng dẫn đến hàng hư, khách hàng trả lại, tốn chi phí vận chuyển và xử lý hàng lỗi.

   • Khả năng kháng xuyên thủng ổn định giúp giảm rủi ro này, đặc biệt với các lô hàng giá trị cao hoặc xuất khẩu.

4. Nâng cao hình ảnh và uy tín thương hiệu

   • Khách hàng và đối tác sẽ đánh giá cao nhà cung cấp khi sản phẩm đến tay vẫn nguyên vẹn, sạch sẽ, không hư hại.

   • Trong ngành xuất khẩu, tiêu chí này còn liên quan đến việc đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật của thị trường nhập khẩu.

Sự xuất hiện xuyên thủng

Màng bị xuyên thủng là kết quả sự tràn ra của sản phẩm bên trong bao bì hoặc sự xâm nhập của oxy. Yếu tố xuyên thủng được phân loại thành:

• Nhiệt độ hàn dán thấp: Nhiệt độ hàn dán không đủ ở phần đáy túi , nơi niêm phong sản phẩm và có 4 lớp màng sẽ dẫn đến hiện tượng “Pinholding”.
• Hiện tượng xuyên thủng và uốn: Các góc nhọn của các túi thành phẩm có khả năng xuyên thủng qua các túi khác khi tiếp xúc trong quá trình vận chuyển và phân phối. Dẫn đến các lỗ kim khi bị gấp ngẫu nhiên. Ngoài ra, một phần túi bị gấp ngẫu nhiên có thể là kết quả của sự xuyên thủng.

Phát hiện xuyên thủng

Mặc dù các phương pháp phát hiện xuyên thủng bao gồm truyền khí và phóng tĩnh điện, một số phương pháp đơn giản được giải thích như sau:

• Mực đỏ dựa trên dung môi nước: giấy thấm (chẳng hạn như giấy lọc) được đặt dưới một tấm màng phẳng để kiểm tra. Mực in đỏ sẽ được đặt lên trên bề mặt của màng cần test. Mực sẽ thấm qua nếu trong trường hợp màng film phẳng có lỗ thủng. Phương pháp này hữu ý trong việc xác định có lỗ thủng trên bề mặt màng phẳng.
• Methylene xanh: Chuẩn bị 100 ml thuốc thử, trộn với 0.4g methylene xanh trong nước có chứa 10 ml cồn. Thuốc thử có thể được sử dụng tương tự như phương pháp sử dụng mực nước màu đỏ.
• Chất hoạt động bề mặt thấm thấu: Dung dịch màu chứa 1% chất tạo màu cơ bản (xanh methylene,…) và 1% chất hoạt động bề mặt  thẩm thấu (sodium dioctyl sulfosuccinate,…) hữu ích để phát hiện các lỗ thủng trong các bận phận của túi kín. Ngoài ra dung dịch màu như vậy có thể được sử dụng để phát hiện những lỗ thủng trên bề mặt màng bằng phẳng bằng phương pháp tương tự như đã để cập ở trên đối với bút mực dựa trên nước là dung môi.

Đánh giá khả năng kháng xuyên thủng của bao bì

Hiện nay để đánh giá khả năng kháng xuyên thủng của bao bì áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Gần đây, phương pháp thử Gelboflex là phương pháp được áp dụng thường xuyên nhất và được giải thích (bên dưới). Phương pháp thử Gelboflex được coi là phát hiện xuyên thủng do uốn cong.

Phương pháp Gelboflex

Thử nghiệm Gelboflex là phương pháp được quy định trong tiêu chuẩn quân sự Hoa Kỳ “MIL B131 (Bao bì chống ẩm linh hoạt) “ và “ASTM-E-392-74.” Một mẫu màng được cuộn và siết chặt xung quanh một tấm tròn, đó là một tấm tròn cố định (A) và một tấm di dộng có thể xoay (B).

Ban đầu tấm B chuyển động về phía tấm A một khoảng cách là 89mm từ điểm bắt đầu bằng 1 2/9  phép quay (440’). Kế tiếp, tấm B chuyển động về phía A đi qua quãng đường 64mm mà không quay, dẫn đến tổng hành trình là 153mm.

Tiếp theo, B đảo ngược và quay trở lại điểm xuất phát. Hành trình của B đến A và quay lại B được xem như là một chu kỳ uốn cong. Một cách thiết lập khác chính là quá trình B đi qua khoảng cách là 83mm với 1 1/9 phép quay (400’) và quay trở lại có thể được chọn.

Trong thử nghiệm Gelboflex B đi 1 hành trình đến A và quay trở lại 40 lần trên 1 phút. Tuy nhiên, tùy theo loại vật liệu được kiểm tra, thì số lượng các lần hành trình có thể thay đổi trong 1 phút.

Sau khi thử nghiệm, mẫu được lấy ra khỏi thiết bị test và kiểm tra bất kỳ lỗ thủng nào trên bề mặt bằng các phương pháp như đã nêu ở trên.)

Màng bao bì kháng xuyên thủng

Tính linh hoạt của màng ảnh hưởng đến tần số lỗ kim và tăng lên khi nhiệt độ môi trường cao hơn. Ngoài ra, trong trường hợp các loại vật liệu màng giống nhau, màng có độ dày thấp hơn thì có tính linh hoạt cao hơn.

Màng	Độ dày	Phương pháp Gelboflex Chỉ số kháng xuyên thủng	Lực xuyên thủng kgf
CNY	30	0	0.6
PA	15	0	1.0
PET	15	30	0.6
OPP	25	5	0.7
Polycarbonate	50	50	1.2
LDPE	30	0	0.2
EVOH (Ethylene: 38%)	25	17	0.5

• Điều kiện thử nghiệm của phương pháp Gelboflex: 23 , 65% RH, 100 lần
• Điều kiện của Lực xuyên thủng: Đường kính lực 1.6 mm

Vận tốc: 100 mm/min. 23 , 65% RH

Lưu ý:

• Phương pháp kiểm tra xuyên thủng do uốn cong được tiêu chuẩn hóa trong JAS ( Tiêu chuẩn nông nghiệp Nhật Bản )vào năm 1975.
• Kiểm tra độ bền xuyên thủng cho túi vặn được quy định theo Thông Tư No.370 của Bộ Phúc Lợi.

** Kiểm tra độ bền đâm xuyên: (Thông tư No.370)

Bề mặt mẫu cố định sẽ được đâm xuyên bằng kim bán nguyệt với đường kính 1mm với bán kính đầu là 0.5mm với vận tốc 50 ± 5 mm/phút. Kết quả chính là tải trọng tối đa thực tế khi đầu kim xuyên qua màng được đo

XEM THÊM:

Độ bền tách lớp là gì?

Khả năng kháng lại sự tách lớp là gì?

CÔNG TY TNHH BAO BÌ NHỰA VIỆT THÀNH
⛳ Trụ sở: 4A Đường số 6, Phường An Lạc A, Quận Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh
📞 Zalo: 0903319401
📠 Fax: +(84 8) 38 68 02 08
📧 Email công ty: vietthanh@baobivietthanh.com
🌐 Website: www.baobivietthanh.com

🌐 Linkedin: linkedin.com/company/bao-bi-nhua-viet-thanh