Qual é a diferença entre máquinas de ondulação de parede dupla e de parede simples?

A indústria de fabricação de copos de papel é uma das mais exigentes em embalagens para food service. As canecas para bebidas quentes devem ser mantidas em forma mesmo em altas temperaturas. Eles também devem ser confortáveis ​​de manusear, seguros de operar e baratos de fabricar. Dois tipos distintos de produtos-canecas-de parede simples e-canecas corrugadas de parede dupla-são as principais opções para bebidas quentes. As máquinas que os fabricam variam muito em complexidade mecânica, manuseio de materiais, velocidade de produção e custo. Compreender essas diferenças é importante para que fabricantes de copos, conversores de embalagens e operadores de serviços de alimentação entendam os equipamentos de fabricação. Aqui está uma olhada nas diferenças técnicas entre os modelos. Explica por que oMáquina formadora de copos ondulados de parede duplaé um problema de engenharia muito mais difícil do que a versão-de parede única.

A diferença do produto: por que duas xícaras exigem duas arquiteturas de máquinas

Antes de olhar para a máquina, você deve compreender claramente as diferenças estruturais entre os dois tipos de copo. Cada diferença mecânica entre as linhas de produção vem do design do produto.

Os copos de papel-de parede simples têm uma folha de papelão-revestido de PE. Eles tinham o formato de um cone interceptador. Eles têm um aro rolante na parte superior e um disco inferior plano ou levemente amassado pressionado e selado na parede lateral. Leve e barato. Eles trabalham para bebidas frias e bebidas quentes curtas. Eles têm isolamento limitado. A parte externa da caneca estava quente demais para segurar por alguns segundos depois de enchê-la com líquido quente.

a ondulação da parede pode resolver este problema em duas partes:

• Um copo interno: um copo normal-de parede única que toca a bebida quente
• Um envoltório ondulado externo: uma capa de papel ondulado ou em relevo formada separadamente, colada ao redor da parte externa do copo interno. Isso cria um espaço de ar entre as duas camadas.

Esse espaço de ar-geralmente de 3 a 8 mm-reduz bastante a transferência de calor para o mundo exterior. Você pode segurar o copo confortavelmente sem as capas extras de papelão. A textura ondulada também proporciona aderência e uma sensação agradável. Isso torna a xícara popular entre cafés especiais e serviços-refeitórios sofisticados.

Fazer este design requer uma etapa extra de formação. Esta etapa não é comparável na fabricação de copos-de parede simples. É por isso que toda a complexidade mecânica extra de configurar uma máquina formadora de copos ondulados de parede dupla, além de uma linha de parede única.

Comparação de máquinas-por{1}}estágio

1. Manuseio de matérias-primas

Máquina de copo de papel de parede única: precisa de um rolo de papelão revestido de PE ({0}}o estoque em branco da parede lateral) e fornecimento separado de tarugo de chassi. Esses chassis podem ser pré-cortados ou cortados internamente. A gramatura do papelão geralmente pesa de 170 a 300 g/m², dependendo do tamanho do copo.

• Máquina formadora de copos ondulados de parede dupla: requer entrada de três materiais:
• Material da parede lateral interna do copo (papelão-revestido de PE, geralmente de 170 a 250 g/m2)
• Estoque de disco inferior do copo interno.
• Papel de granulação externa: um papel kraft de papel pardo mais claro, não revestido ou com revestimento de -lado{1}}único (geralmente 60–120 g/m2) que é corrugado ou gravado em relevo no processo de formação

Gerenciar três ingredientes ao mesmo tempo adiciona muita complexidade mecânica. Cada alimentador possui seus próprios requisitos de controle de tensão, gerenciamento de emendas e registro. Isso é muito mais complexo do que linhas-de paredes simples de um único material.

2. Formação em branco da parede lateral

Em ambos os tipos de máquina, a peça bruta da parede lateral é proveniente do cortador de rolos. Está enrolado em um cone. Selos térmicos ao longo da costura lateral. As vedações são geralmente ultrassônicas ou de ar quente. Isto funde as camadas sobrepostas de revestimento de PE.

Para máquinas-de parede única, esta é a principal etapa de formação. É o primeiro de dois estágios de moldagem para uma máquina de moldagem de fole de parede dupla. as tolerâncias de tamanho devem ser rigorosamente observadas. O diâmetro externo do copo interno controla o tamanho da ondulação.

Na produção de parede-dupla, um copo-de parede única que faça um bom trabalho ao alterar o tamanho do copo interno se tornará um fracasso. Copos maiores que 0,5mm na embalagem não serão utilizados corretamente. Copos muito pequenos em 0,5 mm terão embalagens externas soltas que cairão quando usadas.

3. Aplicação do disco inferior

Em ambos os tipos de máquina, o disco na parte inferior é estampado em rolo. Tinha babados nas bordas. É empurrado para dentro da base do cone lateral formado. É prensado e selado a quente para formar o fundo do copo. As duas máquinas são mecanicamente semelhantes. Há uma diferença. Na produção-de parede simples, isso completa o corpo do copo. Na produção-de parede dupla, o copo interno formado é então movido para a estação de embalagem de papelão ondulado.

4. Formação e aplicação do envoltório ondulado - O diferenciador crítico

Esta é uma parada sem oposição na produção-de parede única. Esta é a principal propriedade mecânica do fole-de parede dupla.

O processo de ondulação tem várias subetapas rápidas:

A) material de embrulho gofrado ou gofrado: o papel de embrulho externo é passado através de uma unidade de ondulação (um rolo ranhurado com pressão e temperatura controladas) ou um dispositivo de gofragem. Isso cria um padrão de ondulação. O formato da ondulação-o passo da flauta, sua altura e tensão do papel-devem ser rigorosamente controlados. Isso fornece um padrão de ondulação consistente que se ajusta bem ao copo interno sem quebrar ou rasgar.

B) Aplicação de cola: Aplique cola quente ou fria na superfície interna de um envoltório corrugado ou em relevo. Os pontos correspondem às áreas de colagem. A precisão do padrão de cola é importante. Pouca cola pode fazer com que a embalagem caia durante o uso. Muita cola pode vazar e causar problemas de exposição aos alimentos.

c) Corte do envoltório: a malha contínua de papel ondulado é cortada em comprimentos precisos no tamanho de cada copo. Deve ser por isso que o copo é cônico. O espaço em branco não é um retângulo simples. É um formato curvilíneo que combina com o contorno da xícara.

C) Aplicação e adesão do envoltório: O tarugo cortado é enrolado na parte externa do copo interno moldado. Está pressionado contra ele. Os adesivos são formados sob calor e pressão controlados. A embalagem deve ser colocada no eixo vertical do copo. Suas costuras devem se sobrepor e colar corretamente.

Em comparação com a produção-de parede única, todo o subconjunto adiciona de três a cinco estações mecânicas adicionais à linha de máquinas.

5. Rolamento do aro

Ambas as máquinas possuem uma estação de rolamento. Isso enrola a borda superior do copo para fora e para baixo, formando o rebordo finalizado. Na produção-de parede única, isso é feito em uma única camada de parede de papelão. Na produção-de parede dupla, a borda geralmente é enrolada na parte interna do copo e, em seguida, a embalagem ondulada é adicionada. O pacote não chega à borda. É necessário um layout cuidadoso da máquina para aplicar o rolo de aro antes da embalagem. Isso evitará distorção de tamanho entre as duas etapas.

6. Integração de Controle de Qualidade

Máquina de copo de parede única: verificações básicas de qualidade incluem resistência da vedação (teste de vazamento de pressão de ar), inspeção do formato do aro e amostragem de tamanho.

Máquina formadora de copos ondulados de parede dupla: requisitos de qualidade mais elevados::

• Força de adesão do envoltório ondulado (teste de descascamento)
• Precisão na colocação da embalagem do copo.
• Verificação do padrão de cola (geralmente feita com sistema visual)
• Alinhe os copos internos com a embalagem externa
• Consistência do formato da ondulação

Muitas-máquinas de parede dupla de última geração possuem sistemas de visão em linha. Eles verificam a posição do envoltório, a sobreposição da costura e a cobertura da cola em cada xícara. Eles rejeitam xícaras ruins automaticamente. Este nível de verificação raramente é necessário em linhas padrão de parede única.

Comparação de velocidade de produção

Em comparação com linhas de produção de parede-simples equivalentes, o aumento nos estágios mecânicos na produção de parede-dupla reduz diretamente a velocidade de produção alcançável:

A diferença de velocidade vem do tempo extra necessário na estação de aplicação de ondulação, colagem e envoltório. Cada uma dessas etapas envolve a colagem ou moldagem do material. Você não pode acelerá-los sem comprometer a qualidade.

Custo de capital e economia operacional

Uma máquina formadora de copos ondulados de parede dupla é muito mais cara do que máquinas-de parede simples. Há três razões: mais estações mecânicas, processos de controle mais precisos (temperatura da cola, pressão do corrugado, colocação do envoltório) e controles mais complexos para executar as etapas extras juntas.

A preferência econômica é pela produção-de paredes duplas se:

• O mercado-alvo são cafés especiais, restaurantes finos ou hospitalidade corporativa. Nestes mercados, a qualidade da chávena e a aparência da marca determinam o preço mais elevado.
• Dentro de um tempo de retorno razoável, o Volume é suficiente para cobrir custos mais elevados da máquina.
• Os operadores podem manter a produção funcionando em máquinas mais complexas.

Contexto Regulatório e Padronizado

Os copos de papel que servem comida quente devem cumprir as regras para materiais em contato com alimentos nos principais mercados:

• Regulamento (CE) nº{0}}/2011 da UE: abrange materiais plásticos (revestimento de PE) em contato com alimentos. Isto se aplica ao revestimento interno do copo de bebida quente Europa.
• FDA 21 CFR §176.170: Abrange peças de papel e papelão usadas em exposição a alimentos no mercado dos EUA.
• Normas europeias para o contacto de papel e cartão com alimentos. Estabelece regras para teste de migração.
• ISO 6588: Medição de pH em papel e papelão. Trata-se de escolhas alimentares que tocam o papelão.

Os copos de parede-simples e dupla-devem obedecer às regras corretas de contato com alimentos. Copos de parede dupla acrescentam outro problema. A cola usada para fixar o papel ondulado no interior do copo também deve obedecer às regras de contato com alimentos. Mesmo que não toque diretamente na bebida. A migração do papelão é uma rota conhecida de contaminação.

Escolhendo entre tipos de máquinas: uma estrutura de decisão

Resumo

A diferença entre uma-máquina formadora de copos de parede única e uma máquina formadora de copos ondulados de parede dupla não é apenas uma questão de etapas adicionais de moldagem-ela representa um nível fundamentalmente diferente de complexidade mecânica, controle de precisão e gerenciamento de produção. O processo de aplicação de bobinadeiras corrugadas, incluindo sub-operações de papelão ondulado, colado, cortado e colado, aumentou o número de estações de máquinas pela metade, reduziu a velocidade de produção alcançável, aumentou os custos operacionais e de capital e aumentou os requisitos de controle de qualidade em todas as áreas.

O desempenho térmico, a qualidade tátil e o desempenho visual são canecas caras para os fabricantes que visam os mercados de bebidas quentes, e a máquina de moldagem de copos ondulados de parede-dupla é o investimento de equipamento adequado. O desempenho básico-de parede única é suficiente para um mercado grande e-orientado por custos, mas esse não é o caso. As decisões são estratégias de negócios, não especificações de máquinas – mas a compreensão das realidades tecnológicas por trás de cada tipo de máquina garante que os compromissos de capital sejam assumidos com informações adequadas.

Referências:

• Emblem, A. & Emblem, H. – Tecnologia de Embalagem: Fundamentos, Materiais e Processos, Woodhead Publishing (Elsevier), 2012
• Kirwan, MJ – Tecnologia de embalagens de papel e papelão, Blackwell Publishing, 2005
• Paine, FA – Manual do usuário de embalagens, Blackie Academic & Professional, 1991
• Soroka, W. – Fundamentos de Tecnologia de Embalagem, 4ª Edição, Institute of Packaging Professionals (IoPP), 2009
• Regulamento da UE nº{0}}/2011 – Materiais plásticos e artigos destinados ao contato com alimentos, Jornal Oficial da União Europeia
• FDA 21 CFR §176.170 – Componentes de papel e papelão em contato com alimentos aquosos e gordurosos, US Food and Drug Administration