Qual è la differenza tra le macchine per tazze a doppia parete e quelle a parete singola?

L’industria manifatturiera dei bicchieri di carta è una delle più esigenti nel campo dell’imballaggio per servizi alimentari. Le tazze per bevande calde devono essere mantenute in forma alle alte temperature. Devono anche essere comodi da maneggiare, sicuri da utilizzare e poco costosi da produrre. Due tipi di prodotti distinti:-tazze a parete-singola e tazze-ondulate a doppia parete-sono le scelte principali per le bevande calde. Le macchine che li realizzano variano notevolmente in termini di complessità meccanica, movimentazione dei materiali, velocità di produzione e costi. Comprendere queste differenze è importante affinché i produttori di tazze, i trasformatori di imballaggi e gli operatori dei servizi di ristorazione comprendano le attrezzature di produzione. Ecco uno sguardo alle differenze tecniche tra i modelli. Spiega perché ilMacchina per la formatura di tazze ondulate a doppia pareteè un problema di ingegneria molto più difficile rispetto alla versione-a parete singola.

La differenza di prodotto: perché due tazze richiedono due architetture di macchine

Prima di guardare la macchina, è necessario comprendere chiaramente le differenze strutturali tra i due tipi di tazze. Ogni differenza meccanica tra le linee di produzione deriva dalla progettazione del prodotto.

I bicchieri di carta-a parete singola sono dotati di un foglio di cartone rivestito in PE-. Avevano la forma di un cono intercettore. Hanno un bordo rotolante nella parte superiore e un disco inferiore piatto o leggermente ammaccato, pressato e sigillato sulla parete laterale. Leggero ed economico. Funzionano per bevande fredde e bevande calde brevi. Hanno un isolamento limitato. L'esterno della tazza era troppo caldo per poterlo trattenere per alcuni secondi dopo averla riempita con il liquido caldo.

l'ondulazione del muro può risolvere questo problema in due parti:

• Una tazza interna: una normale tazza a parete singola-che tocca la bevanda calda
• Un involucro ondulato esterno: una manica di carta ondulata o goffrata formata separatamente incollata attorno all'esterno della tazza interna. Ciò crea un traferro tra i due strati.

Questo traferro-solitamente 3–8 mm-riduce notevolmente il trasferimento di calore verso il mondo esterno. Puoi tenere la tazza comodamente senza le buste di cartone extra. La texture increspata dà anche una presa e una piacevole sensazione. Ciò rende la tazza popolare tra i caffè speciali e i servizi di ristorazione-di fascia alta.

Realizzare questo disegno richiede un passaggio di formatura aggiuntivo. Questo passaggio non è paragonabile alla produzione di tazze-a parete singola. Ecco perché tutta la complessità meccanica aggiuntiva derivante dall'impostazione di una macchina per la formatura di tazze ondulate a doppia parete oltre a una linea a parete singola.

Confronto tra macchine fase-per-fase

1. Movimentazione delle materie prime

Macchina per bicchieri di carta a parete singola: è necessario un rotolo di cartone rivestito in PE-per lo stock vuoto sulle pareti laterali) e una fornitura separata di billette del telaio. Questi chassis possono essere pre-tagliati o tagliati internamente. La grammatura del cartone solitamente pesa 170 – 300 g/m², a seconda delle dimensioni della tazza.

• Macchina per la formatura di tazze ondulate a doppia parete: richiede l'input di tre materiali:
• Supporto per pareti laterali della tazza interna (cartone rivestito in PE-, solitamente 170–250 g/m²)
• Stock disco fondo tazza interno.
• Carta a grana esterna: carta kraft più leggera, non patinata o patinata su un lato-di carta marrone (solitamente 60-120 g/m²) che viene ondulata o goffrata durante il processo di formatura

La gestione di tre ingredienti contemporaneamente aggiunge molta complessità meccanica. Ogni alimentatore ha i propri requisiti di controllo della tensione, gestione della giunzione e registrazione. Questo è molto più complesso delle linee-a parete singola di un singolo materiale.

2. Formatura del pezzo grezzo della parete laterale

In entrambi i tipi di macchina, il pezzo grezzo della parete laterale proviene da una taglierina per materiale in rotoli. È arricciato in un cono. Termosaldature lungo la cucitura laterale. Le guarnizioni sono solitamente ad ultrasuoni o ad aria calda. Questo fonde gli strati di rivestimento in PE sovrapposti.

Per le macchine a parete singola-, questa è la fase di formatura principale. È la prima delle due fasi di stampaggio per una macchina per lo stampaggio di soffietti a doppia parete-. le tolleranze dimensionali devono essere rigorosamente rispettate. Il diametro esterno della coppa interna controlla la dimensione dell'ondulazione.

Nella produzione a doppia-parete, una tazza a parete singola-che fa un buon lavoro nel modificare le dimensioni della tazza interna diventerà un disastro. Le tazze più grandi di 0,5 mm al momento del confezionamento non verranno utilizzate correttamente. Le tazze troppo piccole di 0,5 mm avranno un imballaggio esterno allentato che cadrà durante l'uso.

3. Applicazione del disco inferiore

In entrambi i tipi di macchina, il disco inferiore è stampato da materiale in bobina. Era frizzante ai bordi. Viene spinto nella base del cono laterale formato. Viene pressato e sigillato a caldo per formare il fondo della tazza. Le due macchine sono meccanicamente simili. C'è una differenza. Nella produzione a parete singola-, questo completa il corpo della tazza. Nella produzione a doppia parete-, la coppa interna formata viene quindi spostata nella stazione di avvolgimento del cartone ondulato.

4. Formatura e applicazione dell'involucro ondulato - Il fattore critico di differenziazione

Si tratta di uno stop incontrastato alla produzione-single-walled. Questa è la principale proprietà meccanica dei soffietti a doppia-parete.

Il processo di avvolgimento ondulato prevede diversi rapidi passaggi secondari:

A) materiale di avvolgimento goffrato o goffrato: la carta di avvolgimento esterno viene fatta passare attraverso un'unità ondulatrice (un rullo scanalato a pressione e temperatura controllate) o un dispositivo di goffratura. Questo crea un motivo a ondulazione. La forma dell'ondulazione-il passo della scanalatura, la sua altezza e la tensione della carta-devono essere rigorosamente controllati. Ciò fornisce un motivo ondulato coerente che si adatta bene alla coppa interna senza frantumarsi o strapparsi.

B) Applicazione della colla: applicare colla a caldo o a freddo sulla superficie interna dell'involucro ondulato o goffrato. Gli spot corrispondono alle aree di incollaggio. La precisione del modello di colla è importante. Una quantità insufficiente di colla può causare la caduta della confezione durante l'uso. Troppa colla può fuoriuscire e causare problemi di esposizione del cibo.

c) Taglio dell'avvolgimento: la rete continua di carta ondulata viene tagliata a lunghezze precise nella dimensione di ciascuna tazza. Dev'essere per questo che la coppa è conica. Lo spazio vuoto non è un semplice rettangolo. È una forma sinuosa che si abbina al contorno della tazza.

C) Applicazione e adesione dell'avvolgimento: la billetta tagliata viene avvolta attorno all'esterno della coppa interna stampata. È premuto contro di esso. Gli adesivi si formano sotto calore e pressione controllati. La confezione deve essere posizionata sull'asse verticale della tazza. Le sue cuciture devono sovrapporsi e aderire correttamente.

Rispetto alla produzione a parete singola-, l'intero sottoinsieme aggiunge da tre a cinque stazioni meccaniche aggiuntive alla linea di macchine.

5. Rotolamento del bordo

Entrambe le macchine hanno una stazione di laminazione. Questo arriccia il bordo superiore della tazza verso l'esterno e verso il basso in modo che il bordo finito si scolpisca. Nella produzione a parete singola-, questa operazione viene eseguita su un singolo strato di parete in cartone. Nella produzione a doppia parete-, il bordo viene solitamente arrotolato all'interno della tazza e quindi viene aggiunta la confezione ondulata. Il pacco non raggiunge il bordo. Per applicare il bordo prima del confezionamento è necessaria un'attenta disposizione della macchina. Ciò impedirà la distorsione delle dimensioni tra i due passaggi.

6. Integrazione del controllo qualità

Macchina per tazze a parete singola: i controlli di qualità di base comprendono la resistenza della tenuta (test di tenuta della pressione dell'aria), l'ispezione della forma del bordo, il campionamento delle dimensioni.

Macchina per la formatura di tazze ondulate a doppia parete: requisiti di qualità più elevati::

• Forza di adesione dell'avvolgimento ondulato (test di pelatura)
• Precisione del posizionamento dell'imballaggio delle tazze.
• Controllo del modello di colla (solitamente eseguito con il sistema visivo)
• Allineare le tazze interne con la confezione esterna
• Consistenza della forma dell'ondulazione

Molte-macchine a doppia parete di fascia alta sono dotate di sistemi di visione in linea. Questi controllano la posizione dell'avvolgimento, la sovrapposizione delle cuciture e la copertura della colla su ogni tazza. Rifiutano automaticamente le tazze cattive. Questo livello di controllo è raramente necessario sulle linee standard a parete singola.

Confronto della velocità di produzione

Rispetto alle linee di produzione equivalenti a parete singola-, l'aumento delle fasi meccaniche nella produzione a parete doppia-riduce direttamente la velocità di produzione raggiungibile:

La differenza di velocità deriva dal tempo extra richiesto alla stazione di applicazione di ondulazione, unione e avvolgimento. Ciascuna di queste fasi prevede l'incollaggio o lo stampaggio del materiale. Non puoi accelerarli senza compromettere la qualità.

Costo del capitale ed economia operativa

Una macchina per la formatura di tazze ondulate a doppia parete è molto più costosa delle macchine a parete singola-. Le ragioni sono tre: più stazioni meccaniche, processi di controllo più precisi (temperatura della colla, pressione dell'ondulazione, posizionamento dell'avvolgimento) e controlli più complessi per eseguire insieme le fasi aggiuntive.

La preferenza economica è per la produzione a doppia-parete se:

• Il mercato di riferimento è il caffè speciality, la cucina raffinata o l'ospitalità aziendale. In questi mercati, la qualità della tazza e l'aspetto del marchio determinano il prezzo più alto.
• Entro un tempo di ammortamento ragionevole, il volume è sufficiente a coprire i costi più elevati della macchina.
• Gli operatori possono mantenere la produzione in funzione su macchine più complesse.

Contesto normativo e normativo

I bicchieri di carta che servono cibi caldi devono essere conformi alle norme sui materiali a contatto con gli alimenti nei principali mercati:

• Regolamento UE (CE) n.. 10/2011: riguarda i materiali in plastica (rivestimento in PE) a contatto con gli alimenti. Questo vale per il rivestimento interno della tazza per bevande calde Europa.
• FDA 21 CFR §176.170: Copre parti di carta e cartone utilizzate nell'esposizione alimentare nel mercato statunitense.
• Norme europee per il contatto di carta e cartone con gli alimenti. Stabilisce le regole per il test di migrazione.
• ISO 6588: Misurazione del pH su carta e cartone. Si tratta di scelte alimentari che toccano il cartone.

Sia i bicchieri a parete singola-che quelli a parete doppia-devono essere conformi alle norme corrette per il contatto con gli alimenti. Le tazze a doppia parete aggiungono un altro problema. Anche la colla utilizzata per trattenere la carta ondulata all'interno della tazza deve essere conforme alle norme sul contatto alimentare. Anche se non tocca direttamente la bevanda. La migrazione del cartone è una via nota di contaminazione.

Scegliere tra tipi di macchine: un quadro decisionale

Riepilogo

La differenza tra una macchina per tazze a parete singola-e una macchina per la formatura di tazze ondulate a doppia parete non è semplicemente una questione di passaggi di stampaggio aggiuntivi-rappresenta un livello fondamentalmente diverso di complessità meccanica, controllo di precisione e gestione della produzione. Il processo di applicazione delle macchine per l'avvolgimento del cartone ondulato, comprese le sotto-operazioni di cartone ondulato, incollato e tagliato, ha aumentato della metà il numero di stazioni macchina, ridotto la velocità di produzione raggiungibile, aumentato i costi operativi e di capitale e aumentato i requisiti di controllo qualità in tutte le aree.

Le prestazioni termiche, la qualità tattile e le prestazioni visive sono tutte tazze costose per i produttori che si rivolgono ai mercati delle bevande calde e la macchina per lo stampaggio di tazze ondulate a doppia parete- è l'investimento appropriato in attrezzature. Le prestazioni di base a parete singola sono sufficienti per un mercato ampio e orientato ai costi, ma non è questo il caso. Le decisioni sono strategie aziendali, non specifiche della macchina, ma la comprensione delle realtà tecnologiche dietro ogni tipo di macchina garantisce che gli impegni di capitale siano assunti con informazioni adeguate.

Riferimenti:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Tecnologia di imballaggio: fondamenti, materiali e processi, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Kirwan, MJ – Tecnologia dell'imballaggio di carta e cartone, Blackwell Publishing, 2005
• Paine, FA – Manuale dell'utente dell'imballaggio, Blackie Academic & Professional, 1991
• Soroka, W. – Fondamenti di tecnologia dell'imballaggio, 4a edizione, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• Regolamento UE n.. 10/2011 – Materiali e articoli in plastica destinati al contatto con gli alimenti, Gazzetta ufficiale dell'Unione europea
• FDA 21 CFR §176.170 – Componenti di carta e cartone a contatto con alimenti acquosi e grassi, Food and Drug Administration statunitense