Wat is het verschil tussen dubbelwandige rimpel- en enkelwandige bekermachines?

De productie-industrie van papieren bekers is een van de meest veeleisende op het gebied van foodserviceverpakkingen. Mokken voor warme dranken moeten bij hoge temperaturen in vorm worden gehouden. Ze moeten ook comfortabel in gebruik, veilig te bedienen en goedkoop te vervaardigen zijn. Twee verschillende producttypen-enkel-mokken met een enkele-wand en dubbel-gegolfde mokken-zijn de belangrijkste keuzes voor warme dranken. De machines die ze maken variëren enorm wat betreft mechanische complexiteit, materiaalbehandeling, productiesnelheid en kosten. Het begrijpen van deze verschillen is belangrijk voor bekerfabrikanten, verpakkingsconverters en foodservice-exploitanten om productieapparatuur te begrijpen. Hier is een blik op de technische verschillen tussen de modellen. Er wordt uitgelegd waarom deDubbelwandige rimpelbekers die machine vormenis een veel moeilijker technisch probleem dan de enkel-versie met één muur.

Het productverschil: waarom twee kopjes twee machine-architecturen vereisen

Voordat u naar de machine kijkt, moet u de structurele verschillen tussen de twee bekertypes duidelijk begrijpen. Elk mechanisch verschil tussen productielijnen komt voort uit het ontwerp van het product.

Enkel-wandige papieren bekers hebben een vel PE-gecoat karton. Ze hadden de vorm van een interceptorkegel. Ze hebben een rolrand aan de bovenkant en een platte of licht gedeukte onderste schijf die tegen de zijwand is gedrukt en afgedicht. Lichtgewicht en goedkoop. Ze werken voor koude dranken en korte warme dranken. Ze hebben een beperkte isolatie. De buitenkant van de mok was te heet om een ​​paar seconden vast te houden nadat deze met hete vloeistof was gevuld.

wall ripple kan dit probleem in twee delen oplossen:

• Een binnenbeker: een gewone enkel-wandbeker die de warme drank raakt
• Een buitenste rimpelomslag: een afzonderlijk gevormde hoes van golfpapier of reliëfpapier die rond de buitenkant van de binnenbeker is gelijmd. Hierdoor ontstaat er een luchtspleet tussen de twee lagen.

Deze luchtspleet-doorgaans 3-8 mm-vermindert de warmteoverdracht naar de buitenwereld aanzienlijk. Je kunt de beker comfortabel vasthouden zonder de extra kartonnen hoesjes. De golvende textuur geeft ook grip en een prettig gevoel. Dat maakt de beker populair bij speciale koffie en luxe-diners.

Het maken van dit ontwerp vereist een extra vormstap. Deze stap is niet vergelijkbaar bij het maken van enkel- bekers. Dat is de reden waarom alle extra mechanische complexiteit van het opzetten van een dubbelwandige rimpelbekervormmachine afgezien van een enkelwandige lijn.

Vergelijking van fase-per-fasemachine

1. Behandeling van grondstoffen

Enkelwandige papierbekermachine: heeft een rol PE-gecoat karton nodig voor de blanco voorraad aan de zijwand) en een afzonderlijke levering van chassisstaven. Deze chassis kunnen voor-gesneden of intern gesneden zijn. Het kartongewicht weegt doorgaans 170 – 300 g/m², afhankelijk van de grootte van de beker.

• Dubbelwandige rimpelbekers die machine vormen: vereist input van drie materialen:
• Zijwandmateriaal binnencup (PE-gecoat karton, meestal 170–250 g/m²)
• Voorraad onderste schijf van de binnenbeker.
• Buitenkorrelpapier: een lichter, ongecoat of enkel-zijdig-gecoat kraftpapier van bruin papier (meestal 60–120 g/m2) dat tijdens het vormingsproces is gegolfd of in reliëf is gedrukt

Het tegelijkertijd beheren van drie ingrediënten voegt veel mechanische complexiteit toe. Elke feeder heeft zijn eigen spanningscontrole, splitsingsbeheer en registratievereisten. Dit is veel complexer dan enkel-wandige lijnen van één materiaal.

2. Vorming van blanco zijwand

Bij beide machinetypen is de zijwandplano afkomstig van een rolsnijder. Het is opgerold tot een kegel. Hitteafdichtingen langs de zijnaad. Afdichtingen zijn meestal ultrasoon of hete lucht. Hierdoor versmelten de overlappende PE-coatinglagen.

Voor enkel-machines is dit de belangrijkste vormstap. Het is de eerste van twee vormfasen voor een dubbel-wandige balgvormmachine. maattoleranties moeten strikt in acht worden genomen. De buitendiameter van de binnenbeker bepaalt de grootte van de rimpel.

Bij dubbel-productie zal een enkel-wandige cup die de grootte van de binnencup goed kan veranderen, een blindganger worden. Cups die groter zijn dan 0,5 mm op het moment van verpakking worden niet correct gebruikt. Cups die 0,5 mm te klein zijn, hebben een losse buitenverpakking die bij gebruik eraf valt.

3. Toepassing van onderste schijf

Bij beide typen machines wordt de schijf aan de onderkant uit rolmateriaal gestempeld. Het was met stroken aan de randen. Het wordt in de basis van de gevormde laterale kegel geduwd. Het wordt geperst en heet verzegeld om de bodem van de beker te maken. De twee machines zijn mechanisch vergelijkbaar. Er is één verschil. Bij enkel-productie met één wand completeert dit het bekerlichaam. Bij dubbel-productie wordt de gevormde binnenbeker vervolgens naar het golfkartonwikkelstation verplaatst.

4. Vorming en toepassing van rimpelwikkels - De kritische differentiator

Dit is een ongehinderde stop in de enkel- enkelwandige productie. Dit is de belangrijkste mechanische eigenschap van dubbel-wandige balgen.

Het ripple wrap-proces kent verschillende snelle substappen:

A) reliëf of wikkelmateriaal met reliëf: het buitenste wikkelpapier wordt door een golfeenheid (een groefrol bij gecontroleerde druk en temperatuur) of een reliëfapparaat gevoerd. Hierdoor ontstaat een rimpelpatroon. De golfvorm-de spoed van de fluit, de hoogte en de papierspanning-moeten strikt worden gecontroleerd. Dit zorgt voor een consistent rimpelpatroon dat goed in de binnencup past zonder te breken of te scheuren.

B) Aanbrengen van lijm: Breng smeltlijm of koude lijm aan op het binnenoppervlak van de gegolfde of reliëffolie. De spots komen overeen met de lijmgebieden. De nauwkeurigheid van het lijmpatroon is belangrijk. Te weinig lijm kan ervoor zorgen dat de verpakking tijdens gebruik loslaat. Te veel lijm kan naar buiten sijpelen en problemen met de blootstelling aan voedsel veroorzaken.

c) Wikkelsnijden: continu golfpapiergaas wordt gesneden tot precieze blanco lengtes in de maat van elke beker. Dat zal de reden zijn dat de beker conisch is. Blank is geen eenvoudige rechthoek. Het is een ronde vorm die past bij de omtrek van de cup.

C) Wikkeltoepassing en hechting: De gesneden staaf wordt rond de buitenkant van de gegoten binnenbeker gewikkeld. Het wordt er tegenaan gedrukt. Kleefstoffen worden gevormd onder gecontroleerde hitte en druk. De verpakking moet op de verticale as van de beker worden geplaatst. De naden moeten elkaar overlappen en goed aan elkaar plakken.

Vergeleken met enkel-productie met één wand voegt de hele subset drie tot vijf extra mechanische stations toe aan de machinelijn.

5. Velg rollen

Beide machines beschikken over een walsstation. Hierdoor krult de bovenrand van de cup naar buiten en naar beneden, zodat de afgewerkte rand kraalt. Bij enkel-wandproductie gebeurt dit op een enkele laag kartonnen muur. Bij dubbel-productie wordt de rand meestal aan de binnenkant van de beker gerold en vervolgens wordt de rimpelverpakking toegevoegd. Het pakket bereikt de rand niet. Er is een zorgvuldige machine-indeling vereist om de velgrol vóór het verpakken aan te brengen. Dit voorkomt vervorming van de grootte tussen de twee stappen.

6. Integratie van kwaliteitscontrole

Enkelwandige bekermachine: basiskwaliteitscontroles omvatten afdichtingssterkte (luchtdruklektest), inspectie van de velgvorm, monstername van de afmetingen.

Dubbelwandige rimpelbekers die machine vormen: hogere kwaliteitseisen::

• Rimpelwikkelsterkte (afpeltest)
• Nauwkeurigheid van plaatsing van bekerverpakkingen.
• Controle lijmpatroon (meestal gedaan met visueel systeem)
• Lijn de binnencups uit met de buitenverpakking
• Consistentie van de golfvorm

Veel hoogwaardige-dubbelwandige machines hebben inline vision-systemen. Deze controleren de wikkelpositie, naadoverlap en lijmdekking op elke cup. Ze wijzen slechte cups automatisch af. Dit niveau van controle is zelden nodig bij standaard enkelwandige lijnen.

Vergelijking van productiesnelheid

Vergeleken met gelijkwaardige enkel{0}}wandige productielijnen, vermindert de toename van mechanische fasen bij dubbel- productielijnen direct de haalbare productiesnelheid:

Het snelheidsverschil komt voort uit de extra tijd die nodig is bij het rimpel-, bond-, wikkel-aanbrengstation. Elk van deze stappen omvat het lijmen of vormen van het materiaal. Je kunt ze niet versnellen zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit.

Kapitaalkosten en bedrijfseconomie

Een dubbelwandige rimpelbekervormmachine is veel duurder dan enkel-machines. Er zijn drie redenen: meer mechanische stations, preciezere controleprocessen (lijmtemperatuur, golfdruk, plaatsing van de wikkel) en complexere controles om de extra fasen samen te laten verlopen.

De economische voorkeur gaat uit naar dubbel-productie als:

• De doelgroep is koffiespecialiteiten, lekker eten of zakelijke gastvrijheid. In deze markten bepalen de kwaliteit van de beker en de uitstraling van het merk de hogere prijs.
• Binnen een redelijke terugverdientijd is het Volume voldoende om de hogere machinekosten te dekken.
• Operators kunnen de productie op complexere machines draaiende houden.

Regelgeving en standaardencontext

Papieren bekers voor warm eten moeten voldoen aan de regels voor voedselcontactmateriaal op de belangrijkste markten:

• EU-verordening (EG) nr.. 10/2011: heeft betrekking op kunststoffen (PE-coating) die in contact komen met voedsel. Dit geldt voor de binnencoating van de Europa warmedrankbeker.
• FDA 21 CFR §176.170: Omvat papieren en kartonnen onderdelen die worden gebruikt bij blootstelling aan voedsel op de Amerikaanse markt.
• Europese normen voor contact van papier en karton met voedsel. Het stelt regels vast voor de migratietest.
• ISO 6588: pH-meting op papier en karton. Het gaat over voedselkeuzes die in aanraking komen met karton.

Zowel enkel-wandige als dubbel-bekers moeten voldoen aan de juiste regels voor voedselcontact. Dubbelwandige bekers voegen nog een probleem toe. De lijm die wordt gebruikt om golfpapier aan de binnenkant van de beker te bevestigen, moet ook voldoen aan de regels voor voedselcontact. Zelfs als het de drank niet rechtstreeks raakt. Kartonmigratie is een bekende besmettingsroute.

Kiezen tussen machinetypen: een beslissingskader

Samenvatting

Het verschil tussen een enkel-wandige bekermachine en een dubbelwandige rimpelbekervormmachine is niet slechts een kwestie van extra gietstappen-het vertegenwoordigt een fundamenteel ander niveau van mechanische complexiteit, precisiecontrole en productiebeheer. Het toepassingsproces van golfkartonwikkelmachines, inclusief golf-, gelijmde, gesneden en gelijmde sub-bewerkingen, heeft het aantal machinestations met de helft vergroot, de haalbare productiesnelheid verlaagd, de kapitaal- en bedrijfskosten verhoogd en de eisen voor kwaliteitscontrole op alle gebieden verhoogd.

Warmteprestaties, tactiele kwaliteit en visuele prestaties zijn allemaal dure mokken voor fabrikanten die zich richten op de markten voor warme dranken, en de dubbel-wandige rimpelbekervormmachine is de juiste investering in apparatuur. Fundamentele enkel-wandige prestaties zijn voldoende voor een grote, kosten-markt, maar dit is niet het geval. Beslissingen zijn bedrijfsstrategieën, geen machinespecificatie, maar het begrijpen van de technologische realiteit achter elk machinetype zorgt ervoor dat kapitaaltoezeggingen worden gedaan op basis van adequate informatie.

Referenties:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Verpakkingstechnologie: grondbeginselen, materialen en processen, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Kirwan, MJ – Papier- en kartonnen verpakkingstechnologie, Blackwell Publishing, 2005
• Paine, FA – Het gebruikershandboek voor verpakkingen, Blackie Academic & Professional, 1991
• Soroka, W. – Fundamentals of Packaging Technology, 4e editie, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• EU-verordening nr.. 10/2011 – Plastic materialen en voorwerpen bedoeld om in contact te komen met voedsel, Publicatieblad van de Europese Unie
• FDA 21 CFR §176.170 – Componenten van papier en karton in contact met waterige en vette voedingsmiddelen, Amerikaanse Food and Drug Administration