תעשיית ייצור כוסות הנייר היא מהתובעניות ביותר באריזות שירותי מזון. ספלי משקאות חמים חייבים להישמר בצורה בטמפרטורות גבוהות. הם גם חייבים להיות נוחים לטיפול, בטוחים לתפעול וזולים לייצור. שני סוגי מוצרים שונים-ספלים-חד-קירות וספלים גליים-כפולים-הם האפשרויות העיקריות למשקאות חמים. המכונות שמייצרות אותן משתנות מאוד במורכבות מכנית, טיפול בחומרים, מהירות הייצור והעלות. הבנת ההבדלים הללו חשובה ליצרני כוסות, ממירי אריזות ומפעילי שירותי מזון כדי להבין את ציוד הייצור. להלן מבט על ההבדלים הטכניים בין הדגמים. זה מסביר מדועמכונה ליצירת כוסות אדוות קיר כפולהיא בעיה הנדסית הרבה יותר קשה מהגרסה הבודדת-בקיר.

ההבדל במוצר: מדוע שתי כוסות דורשות שתי ארכיטקטורות מכונות
לפני שתסתכל על המכונה, עליך להבין בבירור את ההבדלים המבניים בין שני סוגי הכוסות. כל הבדל מכני בין קווי הייצור נובע מעיצוב המוצר.
לכוסות נייר קיר-יחידות יש גיליון קרטון מצופה PE-. הם היו בצורת חרוט מיירט. יש להם שפה מתגלגלת בחלק העליון ודיסק תחתון שטוח או שקע מעט שנלחץ ואטום לדופן. קל משקל וזול. הם עובדים עבור משקאות קרים ומשקאות חמים קצרים. יש להם בידוד מוגבל. החלק החיצוני של הספל היה חם מכדי להחזיק אותו כמה שניות לאחר מילויו בנוזל חם.
אדוות קיר יכול לפתור בעיה זו בשני חלקים:
- כוס פנימית: כוס אחת- רגילה שנוגעת במשקה החם
- מעטפת אדוות חיצונית: שרוול נייר גלי או מובלט שנוצר בנפרד המודבק מסביב לחלק החיצוני של הכוס הפנימית. זה יוצר מרווח אוויר בין שתי השכבות.
מרווח אוויר זה-בדרך כלל 3-8 מ"מ-מפחית מאוד את העברת החום לעולם החיצון. אתה יכול להחזיק את הספל בנוחות ללא שרוולי הקרטון הנוספים. המרקם המתגלגל גם נותן אחיזה ותחושה נעימה. זה הופך את הספל לפופולרי עם קפה מיוחד ושירותי אוכל-יוקרתיים.
ביצוע עיצוב זה דורש שלב גיבוש נוסף. שלב זה אינו בר השוואה בהכנת כוס-יחידה. זו הסיבה שכל המורכבות המכנית הנוספת של הקמת מכונה ליצירת כוסות אדוות דומות מלבד קו קיר בודד.
השוואת שלב-לאחר-שלב מכונה
1. טיפול בחומרי גלם
מכונת כוסות נייר לקיר בודד: צריך גליל של קרטון מצופה PE- במלאי ריק בדופן הצד) ואספקה נפרדת של מארז מארז. ניתן לחתוך את המארזים האלה- מראש או לחתוך פנימי. משקל הקרטון בדרך כלל שוקל 170 - 300 גר', תלוי בגודל הכוס.
- מכונה ליצירת כוסות אדווה בקירות כפולים: דורשת קלט משלושה חומרים:
- מלאי דופן כוס פנימית (קרטון מצופה -PE, בדרך כלל 170-250 גרם למ"ק)
- מלאי של דיסק תחתון כוס פנימית.
- נייר גרגר חיצוני: נייר קראפט בהיר יותר, לא מצופה או-צד-חד-צדדי של נייר חום (בדרך כלל 60-120 גרם למ"ק) גלי או מוטבע בתהליך היצירה
ניהול שלושה מרכיבים בבת אחת מוסיף הרבה מורכבות מכנית. לכל מזין יש בקרת מתח משלו, דרישות ניהול שחבור ורישום. זה הרבה יותר מורכב מקווים בודדים-בקירות של חומר בודד.
2. יצירת דופן ריק
בשני סוגי המכונות, החסר בדופן הוא מחותך מלאי גליל. זה מסולסל לתוך חרוט. חותמות חום לאורך התפר הצדדי. אטמים הם בדרך כלל קולי או אוויר חם. זה ממזג את שכבות ציפוי PE החופפות.
עבור מכונות- בודדות, זהו שלב היצירה העיקרי. זהו הראשון מבין שני שלבי יציקה עבור מכונת יציקת מפוח כפול-דופן. יש להקפיד על סובלנות גודל. הקוטר החיצוני של הכוס הפנימית שולט בגודל האדוות.
בייצור -דופן כפולה, כוס-חד-דופן שעושה עבודה טובה בשינוי גודל הכוס הפנימית תהפוך לדופן. כוסות גדולות מ-0.5 מ"מ בנקודת האריזה לא ישמשו כראוי. לכוסות קטנות מדי ב-0.5 מ"מ תהיה אריזה חיצונית רופפת שתיפול בעת השימוש.
3. יישום דיסק תחתון
בשני סוגי המכונה, הדיסק בתחתית מוטבע ממלאי גליל. זה היה מצמרר בקצוות. הוא נדחף לתוך הבסיס של החרוט הצידי שנוצר. זה נלחץ ואטום חם כדי ליצור את תחתית הכוס. שתי המכונות דומות מבחינה מכנית. יש הבדל אחד. בייצור- יחיד, זה משלים את גוף הכוס. בייצור דופן -כפול, הכוס הפנימית שנוצרה מועברת לתחנת העיטוף הגלי.
4. יצירת גלישת אדוות ויישום - המבדיל הקריטי
זוהי עצירה ללא התנגדות בייצור-יחיד עם חומה. זוהי התכונה המכנית העיקרית של מפוח דופן-.
לתהליך גלישת גלים יש כמה שלבי משנה מהירים:
א) חומר עטיפה מובלט או מובלט: נייר העטיפה החיצוני מועבר דרך יחידה גלית (גליל חריץ בלחץ וטמפרטורה מבוקרים) או מכשיר הבלטות. זה יוצר תבנית אדווה. יש לשלוט בקפדנות על צורת הגלי-הגובה של החליל, גובהו ומתח הנייר-. זה מספק דפוס אדוות עקבי שמתאים היטב לתוך הספל הפנימי מבלי להתנפץ או להיקרע.
ב) יישום דבק: יש למרוח דבק חם או קר על פני השטח הפנימיים של העטיפה הגלי או המובלט. הכתמים תואמים את אזורי ההדבקה. יש חשיבות לדיוק דפוס הדבק. מעט מדי דבק עלול לגרום לאריזה ליפול במהלך השימוש. יותר מדי דבק עלול לחלחל החוצה ועלול לגרום לבעיות חשיפה למזון.
ג) חיתוך לעטוף: רשת נייר גלי רציפה נחתכת לאורכים ריקים מדויקים בגודל של כל כוס. זו בטח הסיבה שהכוס חרוטית. ריק הוא לא מלבן פשוט. זוהי צורה מפותלת התואמת את קווי המתאר של הכוס.
ג) יישום עטיפה והדבקה: הבילט החתוך כרוך סביב החלק החיצוני של הכוס הפנימית היצוקה. זה נלחץ נגדו. דבקים נוצרים תחת חום ולחץ מבוקרים. יש להניח את האריזה על הציר האנכי של הכוס. התפרים שלו חייבים לחפוף ולהיצמד זה לזה בצורה נכונה.
בהשוואה לייצור-יחיד, כל המשנה מוסיפה שלוש עד חמש תחנות מכניות נוספות לקו המכונות.
5. גלגול שפה
לשתי המכונות יש תחנת גלגול. זה מסלסל את הקצה העליון של הכוס כלפי חוץ ולמטה כך שהשפה המוגמרת חרוזה. בייצור- קיר יחיד, זה נעשה על שכבה אחת של קיר קרטון. בייצור דופן כפול-, בדרך כלל מגלגלים את השפה בחלק הפנימי של הכוס ואז מוסיפים את אריזת האדוות. החבילה לא מגיעה לקצה. נדרשת פריסת מכונה זהירה כדי ליישם את גליל השפה לפני האריזה. זה ימנע עיוות גודל בין שני השלבים.
6. שילוב בקרת איכות
מכונת כוסות עם קיר בודד: בדיקות איכות בסיסיות כוללות חוזק איטום (בדיקת דליפת לחץ אוויר), בדיקת צורת שפה, דגימת גודל.
מכונה ליצירת כוסות אדווה לקיר כפול: דרישות איכות גבוהות יותר::
- חוזק מליטה של גלישת אדוות (בדיקת קילוף)
- דיוק של מיקום אריזת הכוס.
- בדיקת דפוס דבק (בדרך כלל נעשה עם מערכת חזותית)
- יישר כוסות פנימיות עם האריזה החיצונית
- עקביות צורת גלי
למכונות רבות-מתקדמים יש מערכות ראייה מוטבעות. אלה בודקים את מיקום העטיפה, חפיפת התפרים ומדביקים את הכיסוי על כל כוס. הם דוחים כוסות רעות באופן אוטומטי. רמה זו של בדיקה נדרשת לעתים רחוקות בקווי קיר בודד סטנדרטיים.
השוואת מהירות ייצור
בהשוואה לקווי ייצור מקבילים-עם דופן, העלייה בשלבים המכניים בייצור דופן-מפחיתה ישירות את מהירות הייצור הניתנת להשגה:
|
פָּרָמֶטֶר |
מכונת כוסות קיר בודד |
מכונה ליצירת כוסות אדוות קיר כפול |
|
מהירות ייצור אופיינית |
45-120 כוסות לדקה |
25-80 כוסות לדקה |
|
מספר תחנות גיבוש |
5–8 |
10–15+ |
|
כניסות חומרים |
1-2 לחמניות |
3 לחמניות |
|
טביעת רגל של מכונה |
אורך 4-8 מ' |
אורך 8-15 מ' |
|
צריכת חשמל |
5-15 קילוואט |
12–30 קילוואט |
|
זמן החלפה אופייני |
30-60 דקות |
90-180 דקות |
הפרש המהירות נובע מהזמן הנוסף הנדרש בתחנת היישום של אדוות, חיבור, עיטוף. כל אחד מהשלבים הללו כרוך בחיבור או יציקת החומר. אתה לא יכול להאיץ אותם מבלי להתפשר על האיכות.
עלות הון וכלכלת תפעול
מכונה ליצירת כוסות אדווה בקירות כפולים יקרות הרבה יותר ממכונות- בודדות. ישנן שלוש סיבות: יותר תחנות מכניות, תהליכי בקרה מדויקים יותר (טמפרטורת דבק, לחץ גלי, מיקום עטיפה) ובקרה מורכבת יותר להפעלת השלבים הנוספים יחד.
|
גורם עלות |
מכונת קיר יחיד |
מכונת ריפל קיר כפול |
|
מחיר רכישה יחסי |
קו בסיס |
1.8-3× קו הבסיס |
|
עלות כלי עבודה לכל שינוי גודל |
לְהוֹרִיד |
גבוה יותר (כלי עטיפה נוספים) |
|
דרישה למפעיל מיומן |
תֶקֶן |
גבוה יותר |
|
מורכבות תחזוקה |
לְמַתֵן |
גבוה יותר (גלילי גלי, מערכות דבק) |
|
עלות חומר גלם לכוס |
לְהוֹרִיד |
גבוה יותר (חומר עטיפה נוסף ודבק) |
|
מחיר מכירה לכוס |
לְהוֹרִיד |
גבוה יותר (מיצוב מוצר מובחר) |
ההעדפה הכלכלית היא לייצור דופן-אם:
- שוק היעד הוא קפה מיוחד, אוכל משובח או אירוח תאגידי. בשווקים אלו, איכות הכוס ומראה המותג קובעים את המחיר הגבוה יותר.
- תוך זמן החזר סביר, הנפח מספיק כדי לכסות עלויות מכונה גבוהות יותר.
- מפעילים יכולים להמשיך את הייצור במכונות מורכבות יותר.
הקשר רגולטורי ותקנים
כוסות נייר המגישות אוכל חם חייבות לעמוד בכללי החומרים למגע עם מזון בשווקים הגדולים:
- תקנה של האיחוד האירופי (EC) No. 10/2011: מכסה חומרי פלסטיק (ציפוי PE) במגע עם מזון. זה חל על הציפוי הפנימי של כוס השתייה החמה באירופה.
- FDA 21 CFR §176.170: מכסה חלקי נייר וקרטון המשמשים בחשיפה למזון בשוק האמריקאי.
- תקנים אירופיים למגע נייר וקרטון עם מזון. הוא קובע כללים לבדיקת הגירה.
- ISO 6588: מדידת pH על נייר וקרטון. מדובר בבחירות מזון שנוגעות בקרטון.
גם כוסות חד-דופנות וכפולות- חייבות לעמוד בכללי המגע הנכונים עם מזון. כוסות דופן כפולות מוסיפות בעיה נוספת. הדבק המשמש להחזקת נייר גלי לחלק הפנימי של הכוס חייב גם לעמוד בכללי מגע עם מזון. גם אם זה לא נוגע ישירות במשקה. נדידת קרטון היא נתיב זיהום ידוע.
בחירה בין סוגי מכונות: מסגרת החלטה
|
גורם החלטה |
בחר מכונת קיר יחיד |
בחר מכונת אדוות קיר כפול |
|
שוק ראשוני |
שירות אוכל חסכוני, שתייה קרה, קייטרינג מוסדי |
קפה מיוחד, אוכל מזדמן פרימיום, שירות אוכל ממותג |
|
דרישת נפח |
נפח גבוה, רגיש לעלות- |
עוצמת קול בינונית, רגישות לאיכות- |
|
תקציב הון |
מוּגבָּל |
גבוה יותר, עם החזר ארוך יותר מקובל |
|
יכולת מפעיל |
תֶקֶן |
נדרשת מיומנות טכנית גבוהה יותר |
|
עדיפות לבידול מוצר |
נָמוּך |
גָבוֹהַ |
|
נכונות הלקוח לשלם פרמיה |
מוּגבָּל |
מְאוּשָׁר |
תַקצִיר
ההבדל בין מכונת כוסות-יחידה למכונה ליצירת כוסות כפולות קירות אינו רק עניין של שלבי יציקה נוספים-הוא מייצג רמה שונה מהותית של מורכבות מכנית, בקרת דיוק וניהול ייצור. תהליך היישום של מכונות ליפוף גלי, כולל פעולות המשנה גלי, מודבק, חתוך ומודבק, הגדיל את מספר תחנות המכונות בחצי, מפחית את מהירות הייצור הניתנת להשגה, הגדלת עלויות ההון והתפעול, והגברת דרישות בקרת האיכות בכל התחומים.
ביצועי חום, איכות מישוש וביצועים ויזואליים הם כולם ספלים יקרים עבור יצרנים המתמקדים בשווקי המשקאות החמים, ומכונת הדפנות כפולה -לצורת כוסות אדווה היא ההשקעה המתאימה בציוד. ביצועים בסיסיים עם חומה-יחידה מספיקים לשוק גדול מונע-עלויות, אבל זה לא המקרה. החלטות הן אסטרטגיות עסקיות, לא מפרט מכונה - אבל הבנת המציאות הטכנולוגית מאחורי כל סוג מכונה מבטיחה שהתחייבויות הון מבוצעות עם מידע הולם.
הפניות:
- Emblem, A. & Emblem, H. – טכנולוגיית אריזה: יסודות, חומרים ותהליכים, הוצאת Woodhead (Elsevier), 2012
- Kirwan, MJ - טכנולוגיית אריזות נייר וקרטון, הוצאת בלאקוול, 2005
- Paine, FA – The Packaging User's Handbook, Blackie Academic & Professional, 1991
- Soroka, W. – Fundamentals of Packaging Technology, Edition 4, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
- תקנה של האיחוד האירופי מס'. 10/2011 - חומרים וחפצים מפלסטיק המיועדים ליצור קשר עם מזון, כתב העת הרשמי של האיחוד האירופי
- FDA 21 CFR §176.170 - רכיבי נייר וקרטון במגע עם מזון מימי ושומני, מנהל המזון והתרופות האמריקאי
