Свет се удаљава од{0}}пластике за једнократну употребу. Ово је променило индустрију сламе за пиће за мање од десет година. Правила су постала строжа у Европи, Северној Америци и деловима Азије. Стога су произвођачи морали брзо да раде да би променили своје производне линије. Резултат је сет специјалних машина које претварају ваљани папир у радне, јаке сламке за пиће. Међу овим машинама,машина за прављење сламки од папира са косомима своје посебно место. Ово није због начина на који се слама формира. То је због тога како се слама сече.
Шта разликује машину за прављење сламки од папира
Већина машина за сламку за папир производи равно{0}}сечене сламке. Цев је намотана, залепљена и исечена окомито на своју осу. То добро функционише за фонтане са содом и продавнице млечних шејкова, али мучи се са кутијама за сокове, кесама пића и затвореним посудама за пиће. Право{4}}врх може да склизне са места убода. Може се склопити. Не може да пробије ламинирану фолију или пластичну фолију која затвара паковање сока.
Машина за прављење сламки од папира са косим углом решава ово тако што сече сламку под углом. Кошење ствара зашиљени врх-који није довољно оштар да би био опасан, али је довољно сужен да концентрише силу у једној тачки. То претвара сламку у функционалан алат за пирсинг. То је исти принцип који олакшава писање наоштреном оловком него затупљеном.
Производни радни ток у пракси
Процес сечења{0}}косом се налази на крају дужег производног ланца. Да би се разумела улога машине, помаже да се прати цео низ од сировог материјала до готовог производа.
Корак 1: Одмотавање папира и формирање слоја
Производња почиње са ролнама папира. То су обично трослојне конструкције-: унутрашњи слој, средњи слој и спољашњи слој. Сваки слој може да користи различиту врсту папира. Унутрашњи слој, који долази у контакт са напитком, обично је-крафт папир или сулфитни папир. Спољни слој носи штампане дизајне-логотипове, шаре или боје бренда.
Папир пролази кроз постоље за одмотавање и убацује се у станицу за лепљење. Лепкови на бази воде-, обично модификовани скробови или формулације на бази алгината{2}}, примењују се у контролисаним обрасцима. Лепак мора да навлажи површину папира, а да се не упије. ТАППИ стандарди за пенетрацију лепка на бази воде у влакнасте подлоге пружају корисне референтне тачке зашто је то важно-превише продирања слаби везу; премало производи сламку која се раслојава у течности.
Корак 2: Спирално намотавање
Намотани{0}}папир улази у трн за намотавање. Ово је метална осовина-обично од нерђајућег челика, често са полираном или премазаном површином да би се спречило пријањање. Папир је омотан око трна у облику спирале. Угао намотавања одређује дебљину зида сламе и структурну густину.
Процес спиралног намотаја је доста проучаван у радовима о изради композитних цеви. Студије у Цомпоситес Парт А и другим сличним часописима су посматрале како угао намотаја, напетост и брзина очвршћавања лепка функционишу заједно. И ове ствари одлучују колико ће коначна цев бити јака. Док се те студије фокусирају на напредне композите, основна механика-напетост{4}}контролисано постављање филамената и консолидација лепка-су директно релевантни за намотавање папирне сламке.
Корак 3: Сушење и очвршћавање
Једном намотана, цев још није стабилна. Лепак је и даље активан. Трн пуњен сламом- пролази кроз део за сушење. У-пругама великих брзина, ово може бити тунел-врући ваздух или одељак за инфрацрвено грејање. Циљ је да се лепак доведе до коначног веза без-сушења папира. Пре{9}}осушен папир постаје ломљив; недовољно осушени{10}}лепак производи сламчице које омекшају за неколико минута након контакта са течношћу.
Машина за прављење сламки са косим папиром може да интегрише овај корак сушења или може да прими унапред{0}}осушене цеви од машине за намотавање узводно. Конфигурација зависи од тога да ли је косилица самостална јединица или део комбиноване линије за намотавање-и-сечења.
Корак 4: Бевел Цут
Ово је операција која дефинише. Цев од осушене сламе се доводи у станицу за сечење. За разлику од машине за равно-сечење, која користи једноставну гиљотину или ротационо сечиво окомито на осу цеви, станица за сечење са косом је под углом.
Сечиво-обично-брзи ротациони нож или серво{2}}угаона гиљотина-сече цев под одређеним углом. Уобичајени углови нагиба се крећу од 15 до 45 степени, у зависности од предвиђене примене. Стрмији угао даје оштрији врх, али смањује-интегритет попречног пресека зида од сламе на ивици реза. Плићи угао чува више структуре зида, али производи мање ефикасан врх за пирсинг.
Рез мора бити чист. Поцепане или згњечене ивице папира на ивици боле и како сламка функционише и како изгледа. Дакле, дизајнери машина то поправљају на неколико начина. Они бирају прави материјал сечива (често тврди алатни челик или волфрам карбид). Они користе план како би оштрица била оштра. И чврсто стежу сламу током резања.
Корак 5: Уклоните трн и сакупљање
Након сечења, сламке се морају уклонити са трна. У неким дизајнима, трн је фиксна осовина и сламке се потискују пнеуматским или механичким системом за избацивање. У другим случајевима, сам трн је трн који се може увлачити-скуп сегментираних елемената који се скупљају према унутра да би ослободили сламку.
Избачене сламке се сакупљају, обично преко отвора у канту за сакупљање или на транспортер за паковање низводно.
Техничка разматрања у пројектовању машина
Неколико дизајнерских параметара одређује да ли ће машина за прављење сламки од папира поуздано радити у производњи.
Прецизност угла сечења. Угао нагиба мора бити доследан преко сваке сламке у производном циклусу. Недоследни углови стварају сламчице које недоследно буше-неке ће чисто пробушити кутију за сок, друге ће склизнути са површине. Серво{4}}контролисане станице за сечење су сада уобичајене у машинама виших{5}}врста јер омогућавају прецизно подешавање угла без механичке реконфигурације.
Животни век и одржавање сечива. Резање папира је абразивно. Чак и код-квалитетних материјала сечива долази до деградације ивица. Неке машине укључују аутоматско индексирање сечива или системе обавештавања о замени. Други се ослањају на распореде оператера. Разлика се види у доследности квалитета производа током дугих производних циклуса.
Пропусност и синхронизација. Резање под косом је често корак који-ограничава брзину у производњи сламе. Намотавање може бити брзо; сушење може бити паралелно; али сечење-посебно сечење под углом које захтева прецизно позиционирање сламе-може постати уско грло. Модерне машине решавају ово са главама за сечење са више-станица које се ротирају са доводом сламе, омогућавајући континуирано, а не повремено сечење.
Компатибилност материјала. Не понаша се сав папир на исти начин под углом резом. Папири са високим садржајем кратких-влакана (као што су они у којима доминира пулпа еукалиптуса) могу да се згњече другачије од крафт папира са дугим{3}}влакнима од меког дрвета. Подешавања машине која раде за једну врсту папира могу да произведу поцепане косине на другој. Ово је један од разлога зашто су проба производње стандардна пракса када се квалификује нови добављач папира.
Шири контекст: перформансе и перцепција
Укошене папирне сламке се налазе на раскрсници функционалности и прихватања потрошача. Равно{1}}одсечена папирна сламка је функционално адекватна за многе примене, али не репродукује корисничко искуство пластичне сламчице која пробија запечаћени контејнер. Закошени врх враћа то искуство.
Истраживање прихватања папирних сламки од стране потрошача је идентификовало неколико понављајућих притужби: осећај у устима (укус или текстура папира), структурални квар (сламка се урушава или раслојава) и функционална ограничења (немогућност пробијања запечаћених контејнера). Накошено{1}}одсечена сламка се директно односи на трећину. Сам по себи не решава прва два-која захтевају напредак у формулацији папира, хемији лепка и густини намотавања.
Студије процене животног циклуса (ЛЦА) сламки за пиће, укључујући оне које упоређују папир са ПЛА биопластиком и полипропиленом, доследно откривају да еколошки учинак сламке у великој мери зависи од --животних претпоставки. Папирна сламка која није компостирана или рециклирана нуди ограничену предност у односу на пластичну сламку која се спаљује уз обнављање енергије. Механизам за сечење је компонента у оквиру овог већег система-омогућава формат производа, али еколошка корист зависи од тога шта се дешава након што слама напусти производну линију.
Апликације и тржишни сегменти
Папирне сламке{0}}кошено исечене се најчешће повезују са кутијама за сокове и пићима у врећицама. Формат је стандардан на европским тржиштима, где се регулаторни притисак на пластику за једнократну{2}}употребу убрзао раније него у многим другим регионима. У Северној Америци, формат је постао популаран јер су главни брендови услужних делатности прешли са пластичних сламки као одговор на притисак потрошача и општинске прописе.
Поред паковања пића, косо{0}}исрезане сламке се појављују у медицинском и лабораторијском контексту, где је шиљасти врх користан за приступ затвореним контејнерима за узорке. Папирна подлога је компатибилна са шемама сертификације компостабилности (као што је ЕН 13432 у Европи или АСТМ Д6400 у Сједињеним Државама), што је релевантно за институције са формализованим захтевима за набавку одрживости.
Референце
- ТАППИ Притисните. ТАППИ корисне методе: лепкови и чврстоћа везивања у подлогама на бази влакана{1}}. ТАППИ Стандардс, Атланта, Џорџија.
- Европски комитет за стандардизацију. ЕН 13432: Захтеви за амбалажу која се може обновити компостирањем и биоразградњом. ЦЕН, Брисел, 2000.
- АСТМ Интернатионал. АСТМ Д6400: Стандардна спецификација за означавање пластике дизајниране за аеробно компостирање у општинским или индустријским објектима. АСТМ, Вест Цонсхохоцкен, ПА.
- Сјостром, Е. Хемија дрвета: основе и примене{1}}. издање. Ацадемиц Пресс, Сан Диего, 1993. (Поглавља о структури папира и везивању влакана релевантна за интегритет зида од сламе.)
- Мангалам, АС, ет ал. "Ефекти оријентације влакана у намотаним композитним цевима под аксијалном компресијом." Композити, део А: примењена наука и производња, том. 40, издање 7, 2009, стр. 1142–1152. (Механика намотаја релевантна за формирање сламнате цеви.)
- Агенција за заштиту животне средине Сједињених Држава. Одрживо управљање материјалима: нетрајна роба, укључујући паковање. ЕПА, Вашингтон, ДЦ.
- Европска комисија. Директива (ЕУ) 2019/904 о смањењу утицаја одређених пластичних производа на животну средину. Службени лист Европске уније, 2019.