Hvordan fungerer en maskin for produksjon av papirglass? En produsentveiledning

Maskin for å lage papirglassvil bli trykt vifteformede sidevegg-blokker og kuttet av chassisbehandlingen til et ferdig drikkeglass. Den har fem sammenkoblede trinn: utfylling av emnene, sidesømtetting, bunnforming, krølling av toppkanten og lekkasjetesting. Den kan behandle 150 til 350 gsm tre med et 12-25 gsm belegg. Avhengig av type vegg eksporteres det 40-200 stykker per minutt. En operatør kan se på linjen i stedet for å lage briller for hånd.

Men disse detaljene forklarer ikke hvorfor to maskiner på 100 stykker per minutt fungerer så forskjellig. De forklarer heller ikke hvorfor den samme maskinen gikk bra på en leverandørs kretskort, men ble fastkjørt på en annen. Hovedårsakene er hull, sømmer og bunner. Disse tre delene påvirker effekten av papirkopper.

Betydningen av "papirkopper" og omfanget av maskiner

I Sør-Asia og Midtøsten blir engangsdrikkekopper ofte referert til som papirkopper. Maskinen som lager den kalles en papirglassmaskin. Ulike regioner har forskjellige koppnavn, men prosessen er den samme som i andre deler av verden.

Glasspapirmaskiner er forskjellige fra tre andre enheter:

Massestøping. En eggebrettlinje i fiber gjør masseslam til et støpt skall og tørker i tunnelen i 4–8 timer. Papirmaskiner bruker tallerkenglass, som støpes til en kopp på sekunder.

Sprøytestøping. Prosessen smelter ikke materiale eller bruker pelletvekt. Begerveggen kommer fra papiret som kommer inn i maskinen.

Utskrift eller belegningsutstyr. Utskrift skjer før koppen dannes, på en rull eller kuttede ark. Støpemaskinen bruker blankt trykt papir for å lage kopper.

Det er fire hovedprodukter: enkeltveggede glass for hverdagsdrikker, dobbeltveggede glass for varme drikker, korrugerte mellomveggede kopper for isolasjon og bredmunnede skåler laget med større verktøy. Hver type krever en annen blank størrelse, et annet antall nettsteder og en annen produksjonshastighet. Den grunnleggende formingsprosessen forblir uendret.

Blank: Der Glass bestemmer

Papirkopper starter med to tabletter. Den første er en blank sidevegg. Den er formet som en vifte, og dens buede kanter matcher koppens omkrets. To av dens rette kanter danner sidesømmen. Den andre er et eget chassis. Den er litt større enn bunnen av koppen, så de ekstra kantene kan brettes og presses rundt platen for å forsegle den.

For et 8oz glass, en 80 mm munning, en 55 mm base, en 92 mm høyde og en blank sidevegg som dekker ca. 19 700 mm2. Med ekstra tettekanter dekker bunnen ca 2 800 mm2. Det totale arealet er ca 22 500 mm2. Hvert glass har 210 gsm plate og et 15 gsm belegg og bruker ca 5g materiale. Det tallet angir materialkostnaden for glass før maskinen begynner å gå.

Enkeltveggede glasspaneler veier vanligvis 190–280 gsm. Belegget inne i glasset bidrar til å holde glasset flytende. Vanlige alternativer inkluderer 12 - 18 gsm polyetylen, 20 - 25 gsm polymelkesyreforbindelse og 4 - 8 gsm vannbasert barrierebelegg når det er tørt.

Platene må også oppbevares i riktig temperatur og fuktighet før bruk. Ruller lagret i kjølelager nær kysten kan dannes annerledes enn de som lagres ved 23 grader og 50 % relativ fuktighet. Derfor sørger ISO 187 for testing av papir- og pappforhold. En maskin som går bra i juli kan gi sprukne felger i januar, selv om ingenting endres.

Kvaliteten på emnet er også viktig. En grov utstanset kant, en liten feil i viftevinkelen eller et brettkorn som løper over sømmen i stedet for langs den kan forårsake problemer. Disse defektene kan hindre sømmer i å tette eller føre til at felger sprekker.

Første stopp: Mat de tomme setene

Klipsen har plass til 300 til 600 sideveggsspor på en typisk maskin. Sugekopper trekker ut bunnemnet, sjekker at to ikke er limt sammen, og legger dem på den støpte doren. Dual-blank sensorer er viktige. Hvis to emner legges inn sammen, vil sømmene være dobbelt så tykke. Den passer ikke på rull, så maskinen vil vanligvis tette seg i stedet for å lage et brukbart glass.

plasseringstoleranse er ± 0,3 mm. Hvert trinn etter det avhenger av om emnet er i riktig posisjon.

Operatører må holde stablene fulle slik at sugekoppene kan løftes med et jevnt trykkgap. De bør også spre tomrommet litt før lasting slik at det kan komme luft mellom dem. Eventuelle hull med ødelagte hjørner bør ryddes umiddelbart. Tomme rom med bretter i glassveggene kan ikke fjernes ved etterfølgende maskininnstillinger.

Andre stopp: tetting av sømmene.

Blanke spoler er viklet rundt en oppvarmet dor med to rette kanter som overlapper 4–6 mm. Måten disse kantene kobles sammen på er det viktigste designvalget i maskinen. Det påvirker hvilken type plate du kan bruke, hastigheten på maskinen, og utseendet på den ferdige sømmen.

Det er fire hovedforseglingsmetoder. Leverandøren spesifiserer ikke alltid hva som var inkludert i tilbudet:

En god søm vil ikke sprekke hvis du trekker den for hånd. Papirfibre nær sømmene skal rives først. Dette er den grunnleggende testen av sømstyrke. I maskintester ble det testet 20 glass hver time i stedet for to. På denne måten kan kvaliteten på sveiser bli bedre forstått i produksjonsprosessen.

Tredje stopp: støping og bakdeksel.

Maskin for å lage papirglasser sterkt avhengig av gulvet. De fleste lekkasjeklager kommer fra denne linjen. Den nederste skiven går ned til den åpne enden av sideveggen. Maskinen varmer opp platen for å myke opp belegget. Krølle- og rifleverktøy, brett deretter sideveggkanten innover og trykk på platen. Det tetter skjøten. Prosessen bruker vanligvis et trykk på 140 – 180 grader og 0,4–0,6 MPa og varer mindre enn ett sekund.

Tre faktorer bestemmer suksessen til en fagforening:

Doren på linje med kniven. Hvis rifleverktøyet avviker fra midten, presser det den ene siden av kanten så tynt at den så vidt berører den andre. Denne typen glass ser bra ut, men det kan lekke når det brukes.

Diameter på disken. Hvis skiven er for liten, kan det dannes et gap i forseglingen. Hvis den er for stor, kan kantene på sideveggene krølle seg, noe som skaper en krøll som lar væske sive ut.

Verktøy er jevnt oppvarmet. Hvis den ene kanten av verktøyet er 15 grader kaldere enn den andre, kan glasset lekke i samme område av basen.

De fleste av bunnforseglingsfeilene ble oppdaget gjennom testing, ikke visuell inspeksjon. Derfor må maskinen testes for lekkasjer på nett.

Stasjon 4: Rull opp taket

Etter forsegling i bunnen beveger sylinderen seg til kanten av krøllestasjonen. Varm luft myker kantene på åpningen, og tre krøller krøller den til en ytre diameter på 2,5 – 4 mm. Krøller gjør åpningen av koppen kraftigere, gir lokket en passende overflate og holder skarpe kutt unna drikkerens lepper.

Det er to hovedproblemer med Curl-kvalitet. Hvis krøllen er for stram, vil pappen sprekke langs bretten. Varm væske lekker deretter gjennom sprekkene. Hvis krøllen er for løs, vil kanten på koppen flate under lokket og sømmene kan åpne seg under transport. Begge spørsmålene kan sees i skjermbilder. Testkjøringen bør inkludere å kutte tre kopper i to for å sjekke krøll.

Formen på felgene påvirker også lokkets passform. Hvis kanten avviker fra sirkelen med mer enn 0,3 mm, kan det hende at den ikke tetter det flate lokket godt. Kunder kan rapportere lekkende lokk når det virkelige problemet er ujevn koppkant.

Stasjon 5: Test, telling og sleeve

Det siste avsnittet tjener tre formål. Luftforfallslekkasjetesten plasserer hver kopp under lavt trykk og sjekker om det er mulig å vise et trykkfall i hull. Maskinen leverer de defekte koppene til avfallsbeholderen. Tellere sporer utgang, sleeve eller bagging stasjon for å pakke kopper i størrelsen bestilt av kunden.

To ting er viktige. For det første har mellomstore maskiner vanligvis en online lekkasjetest som undersøker hver kopp, mens maskiner på startnivå kan tilby det et alternativ. Hvis maskinen ikke har denne testen, må operatøren din undersøke flere prøver. Et skift som produserer 45 000 kopper kan føre til 225 kundeklager på lekkasjer hvis én av 200 kopper lekker. Deretter teller og registrerer hvert skift bin. Hvis antallet avviste kopper øker, kan dette bety at verktøyet er utslitt. Dette kan skje i dagene før feilen avsløres.

Enkelvegg, dobbeltvegg, Ripple Wall: endringer på maskiner

En dobbeltvegget maskin er ikke en enkeltvegget maskin pluss én stasjon. Den må danne en indre skål, fremheve kantene og kontrollere diameteren til ± 0,2 mm. Dette hjelper den indre koppen til å passe til den ytre koppen uten å sette seg fast eller bevege seg. Som et resultat av disse ekstra trinnene er maskinen 30-40 % lengre enn enkeltveggede maskiner med lignende emnedimensjoner og koster ca. 40-60 %.

Determinanter for produksjon

Maskin for å lage papirglassEffekten avhenger ikke bare av nominell hastighet, men også av syklustiden. Hvert minutt med rusk er lik 60 delt på sekunders syklustid. Den tregeste syklustiden for nettstedinnstilling. Dette er vanligvis bunnforseglingsstasjonen da den krever varme og trykk.

En maskin på 100 stykker i minuttet kan produsere rundt 45 000 glass på et åtte timers skift, en utnyttelsesgrad på 75 %. Dette fører til at hjul og emner endres, verktøy for å rengjøre, starte opp og av og til tette opp tiden. Hvis utnyttelsesgraden er 100 %, kan maskinen kun nå nominell effekt på kort tid, for eksempel under en 90 sekunders demonstrasjon.

Materialbruken avhenger av størrelsen og utformingen av groven. Hvert 1000 glass tilsvarer 22,5 m2 papp, og 45 000 glass krever ca 1000 kvadratmeter papp for å flytte. Med 210 g/m2 veier den litt over 200 kg. Hvis du sammenligner maskiner utelukkende basert på hastighet, kan kjøpere overse kostnadene, selv om papp sannsynligvis er den største kostnaden per glass.

Endringer i glassstørrelse kan også påvirke produksjonen. Avhengig av hvordan du installerer den, kan det ta 30 – 90 minutter å skifte ut dor, snelle, bunnspyling og rifleverktøy. Fabrikker som produserer fire størrelser på én maskin kan miste mesteparten av installasjonstiden. Maskiner med hurtigutløserverktøy og lagrede innstillinger er dyrere, men de reduserer overgangstiden.

Det som egentlig avgjør kvaliteten

Seks funksjoner kan måles, som alle er viktige:

• Sømstyrke-Papirfibre ved sømmen skal rives før sømmen åpnes.
• Bunnforseglingens integritet - Sjekk det med en lekkasjetest, ikke bare se på det.
• krølldiameter og konsentrisk krøll skal være mellom 2,5 – 4 mm og vridning mindre enn 0,3 mm.
• Volumnøyaktighet - Fyll glasset til det merkede volumet og mål det på balansebasis.
• Top Trail-Dette bestemmer størrelsen på lokket.
• Lekkasjefrekvens - Dette hjelper til med å forutsi hvor mange kundeklager som kan ha kommet fra lekkasjer.

Plater og belegg påvirker alle seks egenskapene. Selv om sømmene er riktig innstilt, kan glass laget av papp under 190 g/m2 føles skjørt. Et belegg på mindre enn 12 g/m2 gir kanskje ikke nok polymer til at ultralydhornet kan danne en sterk binding. Innkjøpsordren bør inneholde spesifikasjoner for hele arket, inkludert gram, beleggvekt, Cobb-verdi under TAPPI T441 og en mateksponeringserklæring.

Hva bør jeg teste før jeg kjøper?

Test med egen papp fremfor leverandørens prøvemateriale. Hold maskinen i gang i mer enn 30 minutter og fullfør følgende fem kontroller:

• Sjekk hastigheten med stoppeklokke og teller. Tell glassene som når oppsamlingsbrettet, ikke tallene som vises på maskinens kontrollpanel.
• Kjør en varmtvannstest. Ved 90–95 grader, fyll 10 kopper vann og la hvile i 30 minutter. Sjekk at sømmene er åpne og at bunnen er myk.
• Sjekk hver prøve for lekkasjer. Hvis maskinen har en online lekkasjetester, sett inn glasset med den kjente defekten og bekreft at maskinen avviser defekten.
• Kjør stabeltester. Stable 12 fulle kopper i en time. Sjekk bunnen av koppen for tegn på kollaps eller skade. Dette er med på å vise om foldene i bunnen er sterke nok.

Skjær tre kopper i to. Se etter kantkrøller, bunnkrøller og sidesøm. Kuttet lar deg undersøke alle tre områdene direkte.

De ærlige grensene

Papirkopper er designet for kortvarig bruk. Den har plass til brus, kaffe og is. Den er ikke laget for å holde maten trygg under en 20-minutters levering, den er ikke laget for å holde varm suppe, og den er ikke laget for å gjenbrukes.

Belegget definerer bruksomfanget til koppen. Polyetylen (PE) tåler temperaturer på ca. 90 grader Celsius så lenge en varm drikke varer. Men det gjør papirprodukter vanskeligere å resirkulere. Dette er en av grunnene til at Europa har regler som direktiv 2019/904 og forordning 2025/40 for engangskopper.

Polymelkesyre (PLA) tilbyr et annet materialalternativ, men med temperaturbegrensninger. Den begynner å mykne ved 55 – 60 grader, noe som gjør den mer effektiv for kalde drikker enn varm te. barrierebelegg er to av disse alternativene. De har et smalere behandlingsområde og krever mer oppmerksomhet når du setter opp forseglingsstasjoner.

Overholdelse av mateksponering er materialleverandørens ansvar, ikke maskinprodusentene. Leverandør av papp må gi en erklæring i henhold til forordning (EF) 1935 / 2004. Rådsforordning (EU) nr.. 10/2011 gjelder også dersom koppen har en plastfilm. I USA inkluderer FDA 21 CFR Part 176 krav til papir- og pappkomponenter.

Maskinprodusenter må sørge for stabile produksjonsprosesser og nødvendig maskinsikkerhetsdokumentasjon. For maskiner som selges i EU inkluderer disse CE-merker under gjeldende regler, samt ISO12100-basert risikovurdering.

FAQ

Hvor mange stykker kan disse maskinene produsere per minutt?
Entry-level single-walled maskiner kjører 40 – 60 stykker per minutt. Mellomstore fly opererer med en hastighet på 80 – 120 stykker per minutt. Høyhastighets dobbelveggede eller krusede vegglinjer kjører 150 – 200 stykker per minutt. Spør alltid hvordan hastigheten ble målt. Maskiner testet med små kaldkopper kan kjøre opptil 50 % raskere enn større dobbeltveggede kopper.

Kan en maskin lage både varme og kalde kopper?
Ja, hvis papp og maling passer. Maskinen avhenger hovedsakelig av vekten av papp, belagt vekt og grov form. Kalde og varme kopper krever ulike materialspesifikasjoner. For varme drikker må du også bestemme om en enkeltvegget kopp er nok eller en dobbelvegg kopp.

Hvorfor lever ofte nye produksjonslinjer ikke opp til forventningene?
To vanlige årsaker er at papp ikke går gjennom noen forhold før bruk, og at bunnverktøyet ikke sjekker sin konsentriske grad når det kom. Begge problemene kan lett forebygges, men ignoreres ofte. Som et resultat kan lekkasjeraten i den første måneden av produksjonen være to til tre ganger høyere enn under testkjøringer.

Og viktigst av alt

Maskin for å lage papirglasshar fem arbeidsstasjoner, hvorav tre har størst innvirkning på kvaliteten på papirkopper: emneforming, sømforsegling, bunnrifling. Når du sammenligner maskiner, bør hastigheten være nederst på listen fordi maskiner bare kan holde den angitte hastigheten i en kort periode. Bruken av verktøy, tidspunktet for utskifting og leverandørenes evne til å teste pappen din før du betaler er alle viktige for den daglige produksjonen. Kjøpere kan besøke unitelychina.com unitelychina.com papirkopplinje på unitelychina.com for å se hvordan maskinen er installert og velge konfigurasjoner basert på månedlig produksjon og koppstørrelse.

Kilde til informasjon

ISO 9001: 2015 -kvalitetsstyring som gjelder for støping av produksjonslinjer og deres prosesskontroll.

ISO 187 -Justerer og tester standard atmosfæren for papir og papp.

TAPPI T441 --vannabsorberende evne til papir og papp (Cobb-test).

EUs mekaniske direktiv 2006/42/EC og ISO 12100 -maskinsikkerhet og risikovurdering.

Forordning (EF) nr.. 1935/2004 -Rammeforordning om materialer i kontakt med mat.

EU-kommisjonens forordning (EU EC) nr.. 10/2011 -Plastmaterialer i kontakt med matvarer som gjelder for belegg.

FDA 21 CFR Part 176 -Indirekte mattilsetningsstoffer: Papir- og pappingredienser

(EU 2019/904 -Restriksjoner på engangsplast, inkludert drikkekopp.

Forordning (EU) 2025 / 40 -Forskrift om emballasje og emballasjeavfall, krav til gjenvinning.

Smiths og PMMI-rapporter om pappemballasje og ytelse av konverteringsutstyr.