Dzeramo salmu tirgus izlēmīgi mainījās uz papīru pēc tam, kad visā Eiropas Savienībā (Direktīva 2019/904/ES), Apvienotajā Karalistē (Vides aizsardzības noteikumi (plastmasas salmiņi, vates pumpuri un maisītāji) (Anglija) (2020. gada noteikumi) un arvien vairāk Ziemeļamerikas jurisdikciju Āzijā un. Šajā papīra salmu kategorijā elastīgais vai saliekamais variants ir nozīmīgs premium -, kas ļauj dzērājam pagriezt salmiņu pret muti, nepaceļot krūzi. Šī funkcija tiek novērtēta slimnīcās, apgādājamās-dzīves telpās, bērnu dzērienu servisā un īpašos kafejnīcu formātos. Lai izveidotu šo funkciju, ir nepieciešamas iekārtas, kas vairākos būtiskos veidos atšķiras no tiešās-salmu ražošanas. Šo atšķirību izpratne sākas ar to, kas tieši aElastīga papīra salmu izgatavošanas mašīnair konstruēts tā, lai to izdarītu standarta iekārta.
1. Galvenā procesa atšķirība: primārā formēšana pret sekundāro akordeona formēšanu
Katrs papīra salmiņš sāk savu dzīvi uz spirālveida-caurules-veidošanas vienības: pārtikas-kraftpapīrs - parasti 60–120 gsm, atbilst FDA 21 CFR § 176.180 attiecībā uz papīra sastāvdaļām, kas nonāk saskarē ar pārtiku, un ES regulas 10/1} variants plastmasai {10/2011} leņķī ap serdi, kas savienota ar ūdens-pārtikai drošu līmi, nostiprināta zem spriegošanas veltņiem un sagriezta pēc garuma. Šis process rada taisnu, viendabīgu cauruli. Šeit apstājas standarta papīra salmu mašīna.
Elastīga salmu mašīna turpina procesu, izmantojot sekundāro staciju, kas pilnībā paredzēta akordeona (silfonu) sekcijas veidošanai. Šī stacija ir mehāniski atšķirīga no visa augšteces. Tam tiek izmantots pretējo štancēšanas riteņu komplekts vai abpusējs presēšanas rīks - atkarībā no mašīnas arhitektūras -, lai precīzi kontrolētu radiālo un aksiālo saspiešanu noteiktai iepriekš-veidotās caurules zonai, parasti 15–35 mm attālumā no viena gala. Rezultāts ir virkne vienmērīgi izvietotu apkārtmēru kroku, kas ļauj salmiem saliekties līdz 180 grādiem, nesaliecoties, nesabrūkot vai atslāņojoties. Neviena standarta tinuma{10}}un-griešanas mašīna nevar veikt šo darbību kā integrētu darbību; to modernizācija ir mehāniski nepraktiska.
Atšķirība starp primāro cauruļu formēšanu un sekundāro akordeona formēšanu nav mazsvarīga atšķirība -, tā dubulto kritisko procesa parametru skaitu, kas iekārtai jākontrolē vienlaikus.
2. Die ģeometrija un izmēru precizitāte
Akordeona sekcija ir ģeometriski prasīga. Katrā locījumā jābūt:
Jābūt vienmērīgam solim (attālums no centra -līdz-centram starp blakus esošajām krokām, parasti 1,8–2,8 mm standarta 6–8 mm diametra salmiņam)
Sasniedziet precīzu locījuma dziļumu, kas nosaka gan lieces leņķi, gan atgūšanas spēku
Saglabājiet nemainīgu sienas biezumu locījuma saknēs, kur sprieguma koncentrācija ir visaugstākā
Uz aElastīga papīra salmu izgatavošanas mašīna, gofrēšanas veidņu pāris ir precīzi-slīpēts, lai atbilstu konkrētajam salmu diametram un papīra-sienu biezuma kombinācijai, ko tas apstrādās. Kvalitatīvās iekārtās presformas spraugas pielaide ir noteikta ±0,05 mm vai labāka. Neatbilstība starp presformas spraugu un faktisko sienas biezumu (kas mainās atkarībā no papīra -ruļļa partijas īpašībām) ir galvenais locījuma plaisāšanas vai balināšanas - redzamu defektu cēlonis, kas kvalitātes pārbaudē izraisa noraidīšanu.
Standarta taisnajām{0}}salmu mašīnām šādi instrumenti nav nepieciešami. To formēšanas serde un spriegošanas veltņi ir optimizēti nepārtrauktai -vilkšanas tinuma dinamikai, nevis intermitējošas spiedes slodzes pielikšanai gatavai caurules sienai. Strukturālās prasības ir pilnīgi atšķirīgas.
3. Papīra specifikācija: kāpēc akordeons prasa vairāk
Papīra izvēle elastīgam salmiņam ir ierobežotāka nekā taisnam ekvivalentam. Akordeona veidošanas procesā katra locījuma sakne tiek pakļauta atkārtotiem locīšanas cikliem -, izmantojot pašu kroku ražošanas laikā, pēc tam lietotājam veicot saliekšanu apkopes laikā. Divas mehāniskās īpašības kļūst kritiskas:
Liekšanas stingrība pret slāņa adhēzijas līdzsvaru.Ja papīra -uz-papīra saikne starp uztītajiem slāņiem (nodrošina veidojošā līmjava) ir nepietiekama, locījums izraisīs starpslāņu bīdes bojājumu -, kas redzams kā papīra slāņu atdalīšanās gar locīšanas līniju. TAPPI T 569 (starpslāņa bīdes izturība spirālveida{5}}caurulēm) nodrošina atbilstošu etalonu; elastīgs-salmu papīrs parasti tiek atlasīts un pārbaudīts saskaņā ar šo kritēriju, lai gan standarts tika izstrādāts vispārīgiem cauruļu lietojumiem.
Izturība slapjā pārraušanā zem-ekspluatācijas mitruma.ISO 2758 (papīra sprādzienbīstamība) un TAPPI T 403 nosaka slapjo plīšanas izturību. Elastīgā salmu akordeona daļa ir īpaši jutīga pret mitruma -paātrināta mīkstināšanu, jo kroku saknēm ir lokāli samazināts sienas biezums un paaugstināts spriegums. Papīra specifikācijā elastīgiem salmiņiem parasti ir nepieciešama lielāka slapja-stiepuma noturība nekā taisnam-salmu papīram -, bieži 40–55% mitrā/sausā stiepes attiecība, nevis 25–35%, kas ir piemērota taisnai caurulei.
Labi-norādīta mašīna šajā kategorijā ietvers ienākošās papīra ruļļa spriegojuma kontroles sistēmas ar slodzes-šūnu atgriezenisko saiti, jo nekonsekvents attīšanas spriegums - pat viena ruļļa laikā - maina uztītās caurules sieniņu blīvumu, kas pēc tam sekundārajā stacijā izplatās tieši uz locīšanas kvalitāti.
4. Akordeona stacijas līmēšanas prasības
Standarta līme papīra salmiņiem ir uz ūdens{0}}bāzēta dekstrīna vai modificētas cietes līme, kas tiek uzklāta 40–80 g/m² uz spirālveida-caurules. Taisniem salmiem šīs līmvielas darbība efektīvi beidzas ar tinumu nostiprināšanu.
Elastīgajiem salmiņiem tai pašai līmei ir jāveic papildu uzdevums: pēc sacietēšanas tai jāpaliek pietiekami elastīgai, lai izturētu akordeona locīšanas posmu bez trausluma. Dažas veidojošās līmvielas, kas pieņemami darbojas taisnā-salmu ražošanā - īpaši stipri šķērssaistītās-savienojumos ar augstu sākotnējo zaļo stiprību -, apkārtējās vides temperatūrā kļūst pārāk stingras, lai pielāgotos deformācijai locījuma saknēs. Tas izraisa līmējošā slāņa, nevis pašu papīra šķiedru lūzumu gofrēšanas laikā.
Šķīdums parasti ir modificēta polivinilspirta (PVOH) vai etilēnvinilacetāta (EVA) ūdens{0}}bāzes līme ar kontrolētu pagarinājumu-pie{2}}plīsuma īpašībām. FDA-GRAS statuss gan PVOH, gan EVA netiešai saskarei ar pārtiku (21 CFR § 176.180) nozīmē, ka pārtikas nekaitīgums tiek saglabāts; inženiertehniskais ieguvums ir ievērojami uzlabota locījuma integritāte. Ne visas standarta papīra salmu mašīnas ir paredzētas augstākām-izmaksas līmēšanas sistēmām, kas piemērotas elastīgai salmu ražošanai.
5. Ātrums, caurlaidspēja un iekļautās un bezsaistes arhitektūras jautājums
Taisnā-salmu iekārta darbojas kā nepārtraukta-vilkšanas sistēma: papīra audums kustas nemainīgā ātrumā, serde nepārtraukti tinās, un lidošanas šķērsgriezums (servo-kāpurķēžu) ražo salmus ar ātrumu līdz 80–120 m/min cauruļu izvadi mūsdienu ātrgaitas{5}}ierīcēs. Caurlaidību būtībā ierobežo tinuma ātrums un griešanas frekvence.
Akordeona veidošana nevar notikt ar šiem ātrumiem vienā rindā. Katram gofrēšanas ciklam ir nepieciešams, lai caurule uz brīdi paliktu presformā. Pašreizējās ražošanas iekārtās pastāv divas arhitektūras pieejas:
Inline integrētas mašīnasstarp tinuma sekciju un akordeona staciju ir iekļauts kontrolēts -augstuma intermitējošas-padeves mehānisms. Caurule tiek nepārtraukti uztīta, buferēta un pēc tam izkāpta caur gofrēšanas presformām ar akordeona stacijas cikla ātrumu. Tādējādi tiek saglabāta vienas-mašīnas-nospieduma integrācija, taču ir nepieciešama servo-vadīta sinhronizācija starp diviem mehāniski atšķirīgiem procesa režīmiem, - tāpēc, ka šīs iekārtas ir ievērojami sarežģītākas un dārgākas nekā standarta vienības.
Bezsaistes (pēc{0}}apstrādes) liekšanas mašīnaskā ievadi izmantojiet taisnus -sagrieztus salmiņus un izveidojiet akordeona sekciju atsevišķā speciālā vienībā. Tas atdala abus procesus, taču prasa savstarpēju-procesu apstrādei, pievieno otras iekārtas nospiedumu un ievieš skrāpējumu vai piesārņojuma bojājumu iespējas salmu pārvietošanas laikā. Liela-apjoma ražošanai integrētā arhitektūra parasti nodrošina labāku ekonomiku, tiklīdz kapitāla izmaksas ir amortizētas, neskatoties uz lielākiem sākotnējiem ieguldījumiem.
6. Kvalitātes kontrole: kas tiek pārbaudīts, ko standarta iekārtas nemēra
Standarta taisnās{0}}salmu mašīnas kvalitātes kontroles prasības ir vērstas uz: ārējā diametra konsistenci, griezuma garuma precizitāti, taisnumu un pārraušanas spiedienu. Šie ir labi-izprotami parametri ar iedibinātām pārbaudes metodēm.
Elastīga salmu mašīna papildina šādas pārbaudes prasības:
| Parametrs | Pārbaudes metode | Tipisks pieņemšanas kritērijs |
|---|---|---|
| Akordeona skaņas konsistence | Optiskā mērinstrumenta vai kalibra paraugu ņemšana | Mazāka vai vienāda ar ±0,15 mm novirze no nominālās |
| Reizes plaisas/balināšanas biežums | Vizuāla apskate, gaismas galds | Nulle redzamu plaisu ar 5x palielinājumu |
| Flex leņķis (maksimums bez saliekuma) | Manuāla novirzes pārbaude katram paraugu ņemšanas plānam | Lielāks vai vienāds ar 170 grādiem bez paliekošas deformācijas |
| Wet{0}}service flex cikli pirms kļūmes | Mērcēšana iegremdējot (30 min, 23 grādu ūdenī), pēc tam atkārtota izliekšana | Lielāks vai vienāds ar 15 cikliem atbilstoši ISO 186/TAPPI T 423 pielāgotajam protokolam |
| Izturība pret atslāņošanos locījuma saknē | Atdalīšanās izturības tests (starpslāņains) | Saskaņā ar TAPPI T 569 piegādātāja specifikāciju |
Neviens no šiem parametriem neattiecas uz taisnu{0}}salmu mašīnu. To klātbūtne kvalitātes plānā atspoguļo būtiski atšķirīgos atteices veidus, ko ievieš akordeona ģeometrija.
7. Ietekme uz regulējumu un tirgus pozicionēšanu
Uz elastīgiem papīra salmiņiem attiecas tie paši pārtikas -kontakta regulējošie noteikumi kā uz to taisnajiem līdziniekiem - FDA 21 CFR Part 176 Amerikas Savienotajās Valstīs, ES Pamatregula (EK) Nr. 1935/2004 ar īpašu regulu 10/2011 par plastmasas-pārklātu papīru, ja piemērojams, un līdzvērtīgs valsts standartpapīrs. Tomēr akordeona veidošanas process ievieš papildu apsvērumus:locījuma saknes ir plānākie sienas{0}}šķērsgriezuma{1}}punkti, kas nozīmē, ka jebkurai migrācijas pārbaudei (tiek veikta saskaņā ar EN 1186 vai līdzīgu standartu) ir jāatspoguļo saliektā salmu faktiskā izmantošanas ģeometrija, nevis nominālā taisnās caurules konfigurācija. Labi-norādītsElastīga papīra salmu izgatavošanas mašīnajārada salmiņi, kas iztur migrācijas ierobežojumu pārbaudi - parasti ir mazāks par vai vienāds ar 10 mg/dm² kopējā migrācija saskaņā ar ES regulu 10/2011 - to elastīgā, pakalpojuma orientācijā, nevis tikai neelastīgā kupona konfigurācijā.
8. Kopsavilkums: Kāpēc to nevar aizstāt
Īsi apkopojot: parasta papīra salmu mašīna ir uztīšanas-griešanas sistēma. Mašīna, kas paredzēta elastīgai salmu ražošanai, ir uztīšanas-griešanas-akordeona-formēšanas sistēma ar atbilstošu materiālu zinātni, mehānisko konstrukciju, līmes ķīmiju, procesa kontroli un kvalitātes nodrošināšanas arhitektūru. Mehāniskā atšķirība starp nepārtrauktu spirālveida tinumu un periodisku precīzo presēšanu nozīmē, ka abām funkcijām nevar būt viena un tā pati mehāniskā platforma, ja nav paredzēta -mērķtiecīga integrācijas arhitektūra. Elastīga salmu papīra specifikācijai, līmēšanas sistēmai, presformas instrumentiem un pārbaudes protokoliem nav līdzvērtīgu tiešo{8}}salmu ražošanā.
Šis inženiertehniskais attālums -, nevis kāda neliela pieauguma iezīme - ir galīgā atbilde uz to, kas padaraElastīga papīra salmu izgatavošanas mašīnadažādi.
Atsauces
Eiropas Parlaments.Direktīva (ES) 2019/904 par noteiktu plastmasas izstrādājumu ietekmes uz vidi samazināšanu(Vienreizējās -plastmasas lietošanas direktīva). Eiropas Savienības Oficiālais Vēstnesis, 2019.
ASV Pārtikas un zāļu pārvalde.21 CFR § 176.180 - Papīra un kartona sastāvdaļas, kas nonāk saskarē ar ūdeni saturošu un taukainu pārtiku. Federālo noteikumu kodeksa 21. sadaļa.
Eiropas Komisija.10/2011 par plastmasas materiāliem un izstrādājumiem, kas paredzēti saskarei ar pārtiku. Eiropas Savienības Oficiālais Vēstnesis.
Eiropas Parlaments un Padome.1935/2004 par materiāliem un izstrādājumiem, kas paredzēti saskarei ar pārtiku.
TAPPI.T 569 - Kartona un laminēta kartona starpslāņu bīdes izturība. TAPPI Press, pašreizējais izdevums.
TAPPI.T 403 - Papīra plīšanas stiprums. TAPPI Press, pašreizējais izdevums.
ISO.ISO 2758:2014 - Papīrs: plīšanas stiprības noteikšana. Starptautiskā standartizācijas organizācija.
CEN.LV 1186 - Materiāli un izstrādājumi, kas nonāk saskarē ar pārtikas produktiem: plastmasa. Eiropas Standartizācijas komiteja (pārbaudes principi, kas pēc analoģijas piemērojami pārklāta papīra substrātiem).
Apvienotās Karalistes parlaments.Vides aizsardzības (plastmasas salmiņi, vates kociņi un maisītāji) (Anglija) noteikumi 2020. gadam. 2020. gada tiesību akta Nr.. 971.
TAPPI.T 423 - Papīra un kartona izturība pret slapju stiepes pārrāvumu. TAPPI Press, pašreizējais izdevums.