อะไรคือความแตกต่างระหว่างเครื่อง Double Wall Ripple และ Single Wall Cup?

อุตสาหกรรมการผลิตถ้วยกระดาษเป็นหนึ่งในบรรจุภัณฑ์บริการอาหารที่มีความต้องการมากที่สุด แก้วเครื่องดื่มร้อนจะต้องรักษารูปทรงที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังต้องถือได้สะดวก ปลอดภัยในการใช้งาน และต้นทุนการผลิตไม่แพง ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันสองประเภท-แก้วมัคผนังเดี่ยว-และ-แก้วลูกฟูกผนังสองชั้น-เป็นตัวเลือกหลักสำหรับเครื่องดื่มร้อน เครื่องจักรที่ผลิตขึ้นจะมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านความซับซ้อนทางกล การขนถ่ายวัสดุ ความเร็วในการผลิต และต้นทุน การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิตถ้วย ผู้แปรรูปบรรจุภัณฑ์ และผู้ประกอบกิจการบริการอาหารในการทำความเข้าใจอุปกรณ์การผลิต ต่อไปนี้เป็นข้อแตกต่างทางเทคนิคระหว่างรุ่นต่างๆ มันอธิบายว่าทำไมเครื่องขึ้นรูปถ้วยระลอกผนังคู่เป็นปัญหาทางวิศวกรรมที่ยากกว่าเวอร์ชันติดผนังเดี่ยว-มาก

ความแตกต่างของผลิตภัณฑ์: เหตุใดถ้วยสองใบจึงต้องใช้สถาปัตยกรรมเครื่องจักรสองชิ้น

ก่อนจะดูตัวเครื่องต้องเข้าใจถึงความแตกต่างทางโครงสร้างระหว่างถ้วยทั้ง 2 แบบให้ชัดเจนเสียก่อน ความแตกต่างทางกลระหว่างสายการผลิตทั้งหมดมาจากการออกแบบผลิตภัณฑ์

ถ้วยกระดาษติดผนัง-ชั้นเดียวมีแผ่นกระดาษแข็งเคลือบ PE- พวกมันมีรูปร่างเหมือนกรวยสกัดกั้น มีขอบกลิ้งที่ด้านบนและแผ่นดิสก์ด้านล่างแบนหรือบุบเล็กน้อยกดและผนึกเข้ากับแก้มยาง น้ำหนักเบาและราคาถูก พวกเขาทำงานเกี่ยวกับเครื่องดื่มเย็นและเครื่องดื่มร้อนระยะสั้น พวกเขามีฉนวนจำกัด ด้านนอกของแก้วร้อนเกินกว่าจะถือได้ไม่กี่วินาทีหลังจากเติมของเหลวร้อนเข้าไป

ระลอกคลื่นของผนังสามารถแก้ปัญหานี้ได้ในสองส่วน:

• ถ้วยชั้นใน: ถ้วยผนังเดี่ยว-ปกติที่สัมผัสกับเครื่องดื่มร้อน
• กระดาษห่อตัวกระเพื่อมด้านนอก: ปลอกกระดาษลูกฟูกหรือกระดาษนูนขึ้นรูปแยกกัน โดยติดกาวไว้รอบๆ ด้านนอกของถ้วยด้านใน ทำให้เกิดช่องว่างอากาศระหว่างสองชั้น

ช่องว่างอากาศนี้-โดยปกติคือ 3–8 มม.-ลดการถ่ายเทความร้อนสู่โลกภายนอกได้อย่างมาก คุณสามารถถือถ้วยได้อย่างสบายโดยไม่ต้องใช้ปลอกกระดาษแข็งเพิ่มเติม พื้นผิวที่กระเพื่อมยังให้การยึดเกาะและความรู้สึกที่ดี นั่นทำให้แก้วนี้ได้รับความนิยมจากกาแฟชนิดพิเศษและบริการร้านอาหารระดับไฮเอนด์

การออกแบบนี้ต้องใช้ขั้นตอนการขึ้นรูปเพิ่มเติม ขั้นตอนนี้เทียบไม่ได้กับการทำถ้วยผนังเดี่ยว- นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการตั้งค่าเครื่องขึ้นรูปถ้วยระลอกคลื่นผนังคู่จึงมีความซับซ้อนทางกลไกเป็นพิเศษ นอกเหนือจากการใช้เส้นผนังเส้นเดียว

ระยะ-ต่อ-การเปรียบเทียบเครื่องระยะ

1. การจัดการวัตถุดิบ

เครื่องถ้วยกระดาษผนังเดี่ยว: ต้องใช้กระดาษแข็งเคลือบ PE หนึ่งม้วน-กับกระดาษเปล่าที่ผนังด้านข้าง) และแท่งแชสซีที่แยกจากกัน แชสซีเหล่านี้สามารถตัดล่วงหน้า-หรือตัดภายในก็ได้ น้ำหนักกระดาษแข็งมักจะมีน้ำหนัก 170 – 300 แกรม ขึ้นอยู่กับขนาดของถ้วย

• เครื่องขึ้นรูปถ้วยระลอกคลื่นผนังคู่: ต้องป้อนข้อมูลจากวัสดุสามชนิด:
• กระดาษกั้นข้างถ้วยด้านใน (กระดาษแข็งเคลือบ PE- ปกติ 170–250 แกรม)
• สต๊อกแผ่นดิสก์ก้นถ้วยด้านใน
• กระดาษเกรนภายนอก: กระดาษคราฟท์เคลือบสีอ่อนกว่า ไม่เคลือบ หรือ-ด้านเดียว- ทำด้วยกระดาษสีน้ำตาล (ปกติ 60–120 แกรม) ที่เป็นกระดาษลูกฟูกหรือปั๊มนูนในกระบวนการขึ้นรูป

การจัดการส่วนผสมสามอย่างในคราวเดียวเพิ่มความซับซ้อนทางกลอย่างมาก เครื่องป้อนแต่ละเครื่องมีข้อกำหนดด้านการควบคุมความตึง การจัดการการต่อ และการลงทะเบียนเป็นของตัวเอง สิ่งนี้ซับซ้อนกว่าเส้นผนังเดี่ยว-ของวัสดุชนิดเดียวมาก

2. การขึ้นรูปช่องว่างของแก้มยาง

ในเครื่องจักรทั้งสองประเภท พื้นที่ว่างของแก้มยางมาจากเครื่องตัดสต็อกแบบม้วน มันขดเป็นกรวย ผนึกความร้อนตามตะเข็บด้านข้าง ซีลมักเป็นแบบอัลตราโซนิกหรืออากาศร้อน สิ่งนี้จะฟิวส์ชั้นเคลือบ PE ที่ทับซ้อนกัน

สำหรับเครื่องผนังเดี่ยว- นี่เป็นขั้นตอนการขึ้นรูปหลัก เป็นขั้นตอนแรกจากสองขั้นตอนการขึ้นรูปสำหรับเครื่องขึ้นรูปแบบสูบลมที่มีผนังสองชั้น- ต้องปฏิบัติตามความคลาดเคลื่อนของขนาดอย่างเคร่งครัด เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของคัพด้านในจะควบคุมขนาดของระลอกคลื่น

ในการผลิต-ผนังสองชั้น ถ้วย-ผนังเดียวที่เปลี่ยนขนาดของถ้วยด้านในได้ดีจะกลายเป็นเรื่องไร้สาระ ถ้วยที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.5 มม. ณ จุดบรรจุภัณฑ์จะไม่ถูกใช้อย่างถูกต้อง ถ้วยที่เล็กเกินไป 0.5 มม. จะมีบรรจุภัณฑ์ด้านนอกที่หลวมซึ่งจะหลุดออกมาเมื่อใช้งาน

3. การประยุกต์ใช้แผ่นดิสก์ด้านล่าง

ในเครื่องจักรทั้งสองประเภท ดิสก์ที่อยู่ด้านล่างจะถูกประทับจากสต็อกม้วน มันเป็นจีบที่ขอบ มันถูกผลักเข้าไปในฐานของกรวยด้านข้างที่เกิดขึ้น มันถูกกดและปิดผนึกด้วยความร้อนเพื่อทำก้นถ้วย เครื่องจักรทั้งสองเครื่องมีความคล้ายคลึงกันทางกลไก มีความแตกต่างประการหนึ่ง ในการผลิตแบบมีผนังเดี่ยว- จะทำให้ตัวถ้วยสมบูรณ์ ในการผลิตที่มีผนังสองชั้น- ถ้วยด้านในที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกย้ายไปยังสถานีห่อกระดาษลูกฟูก

4. การขึ้นรูปและการใช้งาน Ripple Wrap - ตัวสร้างความแตกต่างที่สำคัญ

นี่คือจุดหยุดที่ไม่มีใครโต้แย้งในการผลิต-ผนังเดี่ยว นี่คือคุณสมบัติทางกลหลักของเครื่องสูบลมที่มีผนังสองชั้น-

กระบวนการห่อระลอกคลื่นมีขั้นตอนย่อยสั้นๆ หลายประการ:

A) วัสดุห่อที่มีลายนูนหรือลายนูน: กระดาษห่อด้านนอกจะถูกส่งผ่านหน่วยลอน (ม้วนร่องที่ความดันและอุณหภูมิที่ควบคุม) หรืออุปกรณ์ลายนูน สิ่งนี้จะสร้างรูปแบบระลอกคลื่น รูปร่างของลอน-ระยะพิทช์ของฟลุต ความสูง และความตึงของกระดาษ-ต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด ซึ่งให้รูปแบบคลื่นที่สอดคล้องกันซึ่งพอดีกับถ้วยด้านในโดยไม่แตกหรือฉีกขาด

B) การใช้กาว: ใช้กาวร้อนละลายหรือเย็นกับพื้นผิวด้านในของกระดาษลูกฟูกหรือกระดาษนูน จุดที่ตรงกับพื้นที่พันธะ ความแม่นยำของรูปแบบกาวมีความสำคัญ กาวน้อยเกินไปอาจทำให้บรรจุภัณฑ์หลุดออกระหว่างการใช้งาน กาวมากเกินไปอาจซึมออกมาและอาจทำให้เกิดปัญหาการสัมผัสอาหารได้

c) การตัดแบบห่อ: ตาข่ายกระดาษลูกฟูกแบบต่อเนื่องถูกตัดให้มีความยาวว่างที่แม่นยำในขนาดของแต่ละถ้วย นั่นคงเป็นสาเหตุว่าทำไมถ้วยถึงมีทรงกรวย ช่องว่างไม่ใช่สี่เหลี่ยมธรรมดา เป็นรูปทรงโค้งมนเข้ากับโครงถ้วย

C) การห่อและการยึดเกาะ: แท่งเหล็กที่ตัดแล้วจะถูกพันรอบด้านนอกของถ้วยด้านในที่ขึ้นรูป มันถูกกดดันเข้าหามัน กาวเกิดขึ้นภายใต้การควบคุมความร้อนและความดัน ต้องวางบรรจุภัณฑ์บนแกนแนวตั้งของถ้วย ตะเข็บต้องทับซ้อนกันและติดกันอย่างถูกต้อง

เมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตแบบผนังเดี่ยว- ชุดย่อยทั้งหมดจะเพิ่มสถานีกลไกเพิ่มเติมสามถึงห้าสถานีให้กับสายการผลิตของเครื่องจักร

5. การกลิ้งขอบ

ทั้งสองเครื่องมีสถานีกลิ้ง วิธีนี้จะม้วนขอบด้านบนของถ้วยออกไปด้านนอกและด้านล่างเพื่อให้เป็นขอบลูกปัดที่เสร็จแล้ว ในการผลิตผนังเดี่ยว- จะทำบนผนังกระดาษแข็งชั้นเดียว ในการผลิตที่มีผนังสองชั้น- โดยปกติขอบจะม้วนอยู่ด้านในของถ้วย จากนั้นจึงเพิ่มบรรจุภัณฑ์แบบกระเพื่อมลงไป แพ็คเกจไม่ถึงขอบ ต้องใช้เค้าโครงเครื่องจักรอย่างระมัดระวังเพื่อใช้ม้วนขอบก่อนบรรจุภัณฑ์ วิธีนี้จะป้องกันการบิดเบือนขนาดระหว่างสองขั้นตอน

6. การบูรณาการการควบคุมคุณภาพ

เครื่องถ้วยผนังเดี่ยว: การตรวจสอบคุณภาพขั้นพื้นฐานรวมถึงความแข็งแรงของซีล (การทดสอบการรั่วของแรงดันอากาศ) การตรวจสอบรูปร่างของขอบล้อ การสุ่มตัวอย่างขนาด

เครื่องขึ้นรูปถ้วยระลอกคลื่นผนังคู่: ข้อกำหนดคุณภาพสูงกว่า::

• ความแข็งแรงในการยึดเกาะของแผ่นกระเพื่อม (การทดสอบการลอก)
• ความแม่นยำในการวางบรรจุภัณฑ์แบบถ้วย
• การตรวจสอบรูปแบบกาว (มักทำด้วยระบบภาพ)
• จัดวางถ้วยด้านในให้ตรงกับบรรจุภัณฑ์ด้านนอก
• ความสม่ำเสมอของรูปร่างลอน

เครื่องจักรผนังสองชั้นระดับไฮเอนด์-หลายเครื่องมีระบบการมองเห็นแบบอินไลน์ ตำแหน่งการพันผ้าเช็ค ตะเข็บเหลื่อมกัน และการติดกาวบนถ้วยทุกใบ พวกเขาปฏิเสธถ้วยที่ไม่ดีโดยอัตโนมัติ การตรวจสอบระดับนี้ไม่ค่อยจำเป็นกับแนวผนังเดี่ยวมาตรฐาน

การเปรียบเทียบความเร็วในการผลิต

เมื่อเปรียบเทียบกับสายการผลิต-ผนังเดียวที่เทียบเท่า การเพิ่มขึ้นของขั้นตอนทางกลในการผลิต-ผนังสองชั้นจะช่วยลดความเร็วในการผลิตที่ทำได้โดยตรง:

ความแตกต่างของความเร็วมาจากการใช้เวลาเพิ่มเติมที่ต้องการที่สถานีแอปพลิเคชันระลอกคลื่น บอนด์ และแรป แต่ละขั้นตอนเกี่ยวข้องกับการติดหรือการขึ้นรูปวัสดุ คุณไม่สามารถเร่งความเร็วได้โดยไม่กระทบต่อคุณภาพ

ต้นทุนทุนและเศรษฐศาสตร์การดำเนินงาน

เครื่องขึ้นรูปถ้วยระลอกคลื่นผนังคู่มีราคาแพงกว่าเครื่องผนังเดี่ยว-มาก มีเหตุผลสามประการ: มีสถานีเครื่องจักรมากขึ้น กระบวนการควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้น (อุณหภูมิของกาว แรงกดของลอน การวางตำแหน่งห่อ) และการควบคุมที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อดำเนินการขั้นตอนพิเศษร่วมกัน

ความต้องการทางเศรษฐกิจมีไว้สำหรับ-การผลิตที่มีผนังสองชั้น หาก:

• ตลาดเป้าหมายคือกาแฟชนิดพิเศษ อาหารรสเลิศ หรือการต้อนรับองค์กร ในตลาดเหล่านี้ คุณภาพของถ้วยและรูปลักษณ์ของแบรนด์จะเป็นตัวกำหนดราคาที่สูงขึ้น
• ภายในระยะเวลาคืนทุนที่เหมาะสม ปริมาณจะเพียงพอที่จะครอบคลุมต้นทุนเครื่องจักรที่สูงขึ้น
• ผู้ปฏิบัติงานสามารถดำเนินการผลิตต่อไปบนเครื่องจักรที่ซับซ้อนมากขึ้นได้

บริบทด้านกฎระเบียบและมาตรฐาน

ถ้วยกระดาษที่เสิร์ฟอาหารจานร้อนต้องเป็นไปตามกฎเกณฑ์เกี่ยวกับวัสดุที่สัมผัสกับอาหารในตลาดหลักๆ:

• กฎระเบียบสหภาพยุโรป (EC) เลขที่. 10/2011: ครอบคลุมวัสดุพลาสติก (เคลือบ PE) ที่สัมผัสกับอาหาร สิ่งนี้ใช้กับการเคลือบด้านในของถ้วยเครื่องดื่มร้อนของยุโรป
• FDA 21 CFR §176.170: ครอบคลุมชิ้นส่วนกระดาษและกระดาษแข็งที่ใช้ในการสัมผัสอาหารในตลาดสหรัฐอเมริกา
• มาตรฐานยุโรปสำหรับกระดาษและกระดาษแข็งที่สัมผัสกับอาหาร มันกำหนดกฎสำหรับการทดสอบการโยกย้าย
• ISO 6588: การวัดค่า pH บนกระดาษและกระดาษแข็ง เป็นเรื่องเกี่ยวกับการเลือกอาหารที่แตะกระดาษแข็ง

ทั้งถ้วย-ผนังเดี่ยวและผนังสองชั้น-ต้องเป็นไปตามกฎการสัมผัสอาหารที่ถูกต้อง ถ้วยผนังสองชั้นเพิ่มปัญหาอีกประการหนึ่ง กาวที่ใช้ยึดกระดาษลูกฟูกด้านในถ้วยต้องเป็นไปตามกฎการสัมผัสอาหารด้วย ถึงแม้จะไม่ได้สัมผัสเครื่องดื่มโดยตรงก็ตาม การอพยพของกระดาษแข็งเป็นเส้นทางการปนเปื้อนที่ทราบกันดี

การเลือกระหว่างประเภทเครื่อง: กรอบการตัดสินใจ

สรุป

ความแตกต่างระหว่าง-เครื่องถ้วยผนังเดี่ยวกับเครื่องขึ้นรูปถ้วยระลอกคลื่นผนังคู่ aa ไม่ใช่แค่เรื่องของขั้นตอนการขึ้นรูปเพิ่มเติมเท่านั้น- แต่ยังแสดงถึงระดับที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานในด้านความซับซ้อนทางกล การควบคุมความแม่นยำ และการจัดการการผลิต ขั้นตอนการใช้งานเครื่องม้วนกระดาษลูกฟูก รวมถึงการทำงานย่อยแบบลูกฟูก ติดกาว ตัดและติดกาว- ได้เพิ่มจำนวนสถานีเครื่องจักรลงครึ่งหนึ่ง ลดความเร็วในการผลิตที่ทำได้ เพิ่มทุนและต้นทุนการดำเนินงาน และเพิ่มข้อกำหนดในการควบคุมคุณภาพในทุกด้าน

ประสิทธิภาพความร้อน คุณภาพสัมผัส และประสิทธิภาพการมองเห็นล้วนเป็นแก้วราคาแพงสำหรับผู้ผลิตที่กำหนดเป้าหมายไปที่ตลาดเครื่องดื่มร้อน และเครื่องปั้นถ้วยระลอกคลื่นผนังสองชั้น-ถือเป็นการลงทุนในอุปกรณ์ที่เหมาะสม ประสิทธิภาพผนังเดี่ยว-ขั้นพื้นฐานนั้นเพียงพอสำหรับตลาดขนาดใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยต้นทุน- แต่ไม่ได้เป็นเช่นนั้น การตัดสินใจเป็นกลยุทธ์ทางธุรกิจ ไม่ใช่ข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องจักร แต่การทำความเข้าใจความเป็นจริงทางเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังเครื่องจักรแต่ละประเภททำให้มั่นใจได้ว่าข้อผูกพันด้านทุนจะกระทำด้วยข้อมูลที่เพียงพอ

อ้างอิง:

• Emblem, A. & Emblem, H. – เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์: พื้นฐาน วัสดุและกระบวนการ, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Kirwan, MJ – เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์กระดาษและกระดาษแข็ง, Blackwell Publishing, 2005
• Paine, FA – คู่มือผู้ใช้บรรจุภัณฑ์, Blackie Academic & Professional, 1991
• Soroka, W. – พื้นฐานของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ ฉบับที่ 4 สถาบันผู้เชี่ยวชาญด้านบรรจุภัณฑ์ (IoPP) พ.ศ. 2552
• กฎระเบียบของสหภาพยุโรปหมายเลข. 10/2011 – วัสดุและบทความที่เป็นพลาสติกที่มีจุดประสงค์เพื่อสัมผัสกับอาหาร วารสารอย่างเป็นทางการของสหภาพยุโรป
• FDA 21 CFR §176.170 – ส่วนประกอบของกระดาษและกระดาษแข็งในการสัมผัสกับอาหารที่มีน้ำและไขมัน สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา