กระบวนการผลิตถ้วยกระดาษ

แก้วกระดาษหลายพันล้านใบถูกใช้ทุกวันในร้านกาแฟ-ร้านอาหารฟาสต์ฟู้ด สำนักงาน และครัวเรือน โดยเป็นหนึ่งในภาชนะเครื่องดื่มแบบใช้แล้วทิ้งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก แม้ว่าถ้วยกระดาษอาจดูเรียบง่าย แต่การผลิตนั้นเกี่ยวข้องกับการประสานงานของขั้นตอนความแม่นยำหลายขั้นตอน รวมถึงการแปรรูปวัตถุดิบ การพิมพ์ การได-การตัด การปั้น และการม้วนงอที่ด้านล่าง การทำความเข้าใจขั้นตอนการผลิตที่สมบูรณ์ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญด้านบรรจุภัณฑ์เพิ่มประสิทธิภาพการจัดการการผลิต และช่วยให้บุคลากรฝ่ายจัดซื้อสามารถประเมินคุณภาพผลิตภัณฑ์ทางวิทยาศาสตร์ได้มากขึ้น เอกสารนี้จะให้ภาพรวมอย่างเป็นระบบของห่วงโซ่การผลิตทั้งหมดตั้งแต่กระดาษต้นฉบับไปจนถึงถ้วยกระดาษที่เสร็จแล้ว

I. วัตถุดิบ: กระดาษแข็งสำหรับถ้วยกระดาษ
วัตถุดิบหลักของถ้วยกระดาษคือสารตั้งต้น (หรือที่เรียกว่ากระดาษเคลือบ PE ด้านเดียว-หรือสองด้าน-) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของกระดาษแข็งเยื่อกระดาษบริสุทธิ์เกรดอาหาร- และฟิล์มโพลีเอทิลีน (PE) การเคลือบ PE มีคุณสมบัติกันน้ำและน้ำมันเพื่อให้เครื่องดื่มซึมเข้าไปในกระดาษแข็ง ส่งผลให้ถ้วยยุบหรือรั่ว
ข้อมูลจำเพาะของวัสดุพิมพ์แตกต่างกันไปตามการใช้งาน:
ถ้วยเย็น: กระดาษแข็ง (ผนังด้านใน) เคลือบด้วย PE ด้านเดียว- โดยมีน้ำหนักฐานระหว่าง 155 ถึง 210 กรัม/ตร.ม.
ถ้วยร้อน: จำเป็นต้องเคลือบ PE สองด้านเพื่อป้องกันไม่ให้กระดาษแข็งและชั้น PE แยกตัวเนื่องจากอุณหภูมิสูง น้ำหนักฐานมักจะอยู่ระหว่าง 190 กรัม และระหว่าง 190 ถึง 300 กรัม/ตร.ม. ผลิตภัณฑ์ระดับสูง-บางชนิดใช้การเคลือบโพลีแลกติกแอซิด (PLA) แทนโพลีเอทิลีนเพื่อปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ
คุณภาพของวัสดุพิมพ์ส่งผลโดยตรงต่อความต้านทานการรั่วซึม ความแข็งแกร่ง ความแม่นยำในการพิมพ์และการขึ้นรูปของถ้วย ซึ่งเป็นรากฐานของกระบวนการผลิตทั้งหมด

ครั้งที่สอง กระบวนการพิมพ์
การออกแบบถ้วยพิมพ์จะดำเนินการก่อนที่จะขึ้นรูปกระดาษฐาน วิธีการทั่วไป ได้แก่ การพิมพ์ออฟเซตทางเว็บหรือเฟล็กโซ โดยที่กราฟิกของแบรนด์ ข้อมูลโภชนาการ และบาร์โค้ดจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวด้านนอกของกระดาษแข็ง (ไม่มีการเคลือบ PE)
การพิมพ์ออฟเซตเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบที่ซับซ้อนและงานพิมพ์จุดหลากสี ให้ความคมชัดของสีสูง มักใช้โดยเครือร้านกาแฟและแบรนด์เครื่องดื่มระดับพรีเมียม ซึ่งให้ความสำคัญกับภาพลักษณ์ของแบรนด์ การพิมพ์เฟล็กโซกราฟีเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ความเร็วในการผลิตที่รวดเร็ว การลงทุนในอุปกรณ์น้อยลง การเปลี่ยนเพลทแบบยืดหยุ่น เป็นตัวเลือกกระแสหลักสำหรับผู้ผลิตถ้วยขนาดเล็กและขนาดกลาง- หลังจากการพิมพ์ กระดาษแข็งจะต้องผ่านการทำให้หมึกแห้งและการบ่มอย่างทั่วถึงเพื่อเข้าสู่ขั้นตอนถัดไป ซึ่งสามารถป้องกันตัวทำละลายที่ตกค้างไม่ให้เป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของอาหารและหลีกเลี่ยงคราบหมึกระหว่างการได-ตัดและขึ้นรูป

ที่สาม การตัดแบบตาย-
ม้วนหรือชิ้นส่วนกระดาษแข็งที่พิมพ์แล้วใส่เข้าไปในเครื่องตัดไดคัท และตัดเป็นช่องว่างรูปพัด- แทนที่จะเป็นสี่เหลี่ยม ผนังด้านข้างของถ้วย มีรูปร่างที่กางออกเป็นรูปพัดลมพอดี พารามิเตอร์ความโค้งของพัดลมนี้จะกำหนดความเรียวและปริมาตรสุดท้ายของถ้วย
กระบวนการไดคัท-ต้องมาพร้อมกับสิ่งต่อไปนี้:
การตัดตามรูปร่าง: ตัดกระดาษแข็งให้เป็นรูปทรงพัดลมที่แม่นยำ
ลดขนาด: กด-รอยพับบริเวณขอบคัพไว้ล่วงหน้าเพื่อช่วยให้กระบวนการรีดครั้งต่อไปสะดวกขึ้น
การกำจัดเศษกระดาษ: การกำจัดเศษกระดาษแข็งส่วนเกินระหว่างแท่งพัดลม
ความแม่นยำในการตัดแม่พิมพ์ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของถ้วยขึ้นรูป หากความเบี่ยงเบนขนาดของส่วนที่ว่างเกินขีดจำกัดที่อนุญาต อาจเกิดข้อบกพร่อง เช่น รอยเชื่อมที่ไม่สม่ำเสมอ การบิดเบี้ยวของตัวถัง หรือการรั่วไหลอาจเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป ด้วยเหตุนี้ ความแม่นยำในการตัดแม่พิมพ์ถ้วยกระดาษ-โดยทั่วไปจึงต้องอยู่ภายใน ±0.15 มม.

IV. บทนำ กระบวนการขึ้นรูปตัวถ้วย
หลังจากที่แท่งพัดลมเข้าสู่เครื่องขึ้นรูปถ้วยกระดาษแล้ว จำเป็นต้องมีขั้นตอนสำคัญต่อไปนี้เพื่อทำให้การขึ้นรูปตัวถ้วยกระดาษอัตโนมัติเสร็จสมบูรณ์:
1. การให้อาหารและการกลิ้ง
แขนหุ่นยนต์จะดึงช่องว่างที่มีสแกลลอปออกจากฮอปเปอร์ และแกนหมุนที่ขึ้นรูป (แกนเหล็กทรงกรวย) จะพันกระดาษแข็งแบบเรียบเข้ากับโปรไฟล์ทรงกรวยของถ้วยอย่างรวดเร็ว
2. การปิดผนึกความร้อนตะเข็บด้านข้าง
ตะเข็บกาวด้านข้างเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการรับประกันว่าถ้วยกระดาษจะไม่รั่วซึม ขณะนี้มีสองกระบวนการหลัก:
ซีลลมร้อน: อากาศร้อนจะทำให้ชั้น PE ที่ตะเข็บร้อนจนมีสถานะหลอมเหลว และเกาะติดและแข็งตัวภายใต้แรงกดดัน สิ่งนี้ให้ผลการปิดผนึกที่มั่นคงและเป็นกระบวนการเชื่อมตะเข็บด้านข้างที่พบบ่อยที่สุด
การเชื่อมด้วยคลื่นอัลตราโซนิก: การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกทำให้เกิดความร้อนจากการเสียดสี ฟิวส์ชั้น PE รวดเร็ว เหมาะสำหรับ-สายการผลิตถ้วยกระดาษความเร็วสูง
3. การปัดด้านล่างและการดัดผมด้านล่าง
ช่องว่างกระดาษแข็งแบบวงกลม (แผ่นด้านล่าง) ที่ใช้สำหรับด้านล่างของถ้วยจะถูกเจาะออกอย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องตัดแบบพิเศษ และส่งไปยังโต๊ะดัดผมด้านล่างทันที ที่นี่ ขอบด้านล่างของถ้วยพับเข้าด้านใน โดยเชื่อมต่อกับแมนเดรลและขอบของจานด้านล่าง จากนั้นจึงปิดผนึกด้วยความร้อนและบีบอัดเพื่อสร้างโครงสร้างฐาน-ที่ปลอดภัยและป้องกันการรั่วซึม คุณภาพของกระบวนการม้วนผมด้านล่างจะกำหนดความต้านทานการรั่วของถ้วยโดยตรง และแสดงถึงขั้นตอนที่มีความต้องการมากที่สุดในกระบวนการนี้
4. ขอบถ้วยหยิก;
ขอบด้านบนของถ้วยถูกรีดออกด้านนอกโดยใช้อุปกรณ์ม้วนผมเพื่อสร้างขอบวงกลมเรียบ (ขด) นอกเหนือจากการปรับปรุงความสะดวกสบายในการดื่มแล้ว กระบวนการม้วนผมยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างของขอบล้ออย่างมาก ป้องกันไม่ให้ถ้วยติดเมื่อเปลี่ยนรูป

V. การตรวจสอบและการควบคุมคุณภาพ
หลังจากขึ้นรูปถ้วยกระดาษแล้ว จะผ่านการตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวด จากนั้นจึงเข้าสู่ขั้นตอนการบรรจุภัณฑ์:
การตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏ: ตรวจสอบความสมบูรณ์ของการพิมพ์ ความเรียบร้อยของตะเข็บ ความสม่ำเสมอของขอบ รอยแตกหรือการเสียรูปของถ้วย
การทดสอบความสมบูรณ์ของซีล: เติมน้ำลงในแก้ว ทิ้งไว้สักระยะหนึ่ง (ปกติ 30 นาทีถึง 1 ชั่วโมง) แล้วตรวจสอบรอยรั่วที่ด้านล่างและด้านข้าง
การทดสอบสุขอนามัยและความปลอดภัย: การทดสอบดำเนินการตามมาตรฐานของวัสดุที่สัมผัสกับอาหาร (เช่น ซีรีส์ GB4806) เพื่อวัดการเคลื่อนตัวของการเคลือบ PE สารตกค้างจากฟลูออเรสเซนต์ และความปลอดภัยของหมึก เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของอาหาร
การตรวจสอบขนาด: ตรวจสอบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางขอบล้อ เส้นผ่านศูนย์กลางฐาน ความสูงของถ้วย และปริมาตรอยู่ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ระบุ

วี. บทนำ บรรจุภัณฑ์และการจัดส่ง
หลังจากที่ถ้วยกระดาษได้รับการตรวจสอบและผ่านการรับรองแล้ว ถ้วยกระดาษจะถูกนับและซ้อนกันโดยอัตโนมัติ จากนั้นจึงบรรจุในหน่วยมาตรฐานในถุงพลาสติกหรือ{0}}ถุงที่ห่อด้วยฟิล์มหดก่อนที่จะบรรจุในกล่องด้านนอก ถาด และจัดส่ง ถ้วยกระดาษควรทนต่อความชื้น-ในระหว่างการเก็บรักษาและการขนส่ง และควรรักษาอุณหภูมิและความชื้นของคลังสินค้าให้อยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนดเพื่อป้องกันการดูดซับความชื้นและการเสียรูปของถ้วยกระดาษและการยึดเกาะของการเคลือบ PE

คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: อะไรคือสาเหตุของการรั่วที่ขอบถ้วยกระดาษ?
ตอบ: การรั่วไหลของตะเข็บด้านข้างมักเกิดจากอุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนไม่เพียงพอ ซึ่งทำให้ชั้น PE ไม่สามารถหลอมรวมได้อย่างเหมาะสม แรงกดในการซีลไม่สม่ำเสมอซึ่งส่งผลให้การยึดเกาะไม่ดีในบางพื้นที่ การตัดหยาบแบบสแกลลอปไม่ถูกต้อง ซึ่งส่งผลให้ตะเข็บเหลื่อมกันไม่เพียงพอ หรือข้อบกพร่องของรูเข็มในการเคลือบ PE ของพื้นผิว หากมีการรั่วไหลของมวล ควรมีการตรวจสอบอุณหภูมิซีลความร้อน พารามิเตอร์ความดัน และมวลของพื้นผิวอย่างเป็นระบบ
ถ้วยกระดาษสามารถใช้แทนเครื่องดื่มร้อนและเย็นได้หรือไม่?
ตอบ: ไม่แนะนำให้ใช้แทนกัน แก้วเครื่องดื่มร้อนมีการเคลือบ PE สอง-ด้านที่ทนต่ออุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 85 องศา ) ในขณะที่แก้วเครื่องดื่มเย็นจะมีการเคลือบ PE ที่ผนังด้านในเท่านั้น การเก็บเครื่องดื่มร้อนในเครื่องดื่มเย็นเป็นเวลานานอาจทำให้กระดาษแข็งด้านนอกดูดซับความชื้นและทำให้นิ่มลง ส่งผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างและความปลอดภัยของแก้ว
Q4: น้ำหนักกระดาษดีกว่าหรือไม่?
คำตอบ: ไม่จำเป็น. ไวยากรณ์ที่สูงขึ้นหมายถึงการใช้กระดาษขั้นพื้นฐานมากขึ้น ซึ่งมักจะนำไปสู่ความแข็งแกร่งและเป็นฉนวนที่ดีขึ้น แต่ยังเพิ่มต้นทุนอีกด้วย ควรคำนึงถึงอุณหภูมิ ปริมาตร และการใช้เครื่องดื่มในการเลือก และการเลือกไวยากรณ์ที่เหมาะสมกับความต้องการใช้งานสามารถช่วยหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองโดยไม่จำเป็น