Supermarketi dijele milione vrećica s namirnicama svaki dan. U vreće treba da stane oko 5 do 15 kilograma tereta. To može biti konzervirana roba, boce, svježi proizvodi i smrznuta hrana. Drška se ne smije pokidati, potrgati ili izgubiti prilikom nošenja torbe. Slomljena torba na kasi nije mali problem. To može oštetiti proizvode, uznemiriti kupce i staviti trgovine u pravni rizik. Kao rezultat toga, lanci prehrambenih proizvoda imaju stroge zahtjeve za težinu za svoje dobavljače torbi. Zato jemašina za pravljenje vrećica za namirnicemoraju biti izgrađeni da osiguraju stabilnost i snažne performanse pri velikim brzinama.
Ovaj rad predstavlja mehaničke, materijalne i procesne karakteristike moderne mašine za pakiranje vreća za hranu, što čini da težina mašine za vrećice za hranu dostiže i premašuje standard težine kupovine u supermarketima.
Razumijevanje{0}}zahtjeva nosivosti u maloprodajnom sektoru
Prije nego što shvatimo mašinstvo, trebali bismo znati šta je potrebno supermarketima. Glavne maloprodajne grupe obično koriste standardne metode testiranja kako bi postavile prihvatljive performanse vrećice. Američko društvo za ispitivanje i materijale (ASTM) ima standard ASTM D4649. Omogućava testiranje nosivosti vrećica s namirnicama. Ovo uključuje i papirne i plastične vrste. Standard kaže da tipična vreća za namirnice mora držati statičko vertikalno opterećenje od najmanje 8 kg najmanje 10 sekundi. Ručke, šavovi ili dna ne smiju biti slomljeni (ASTM International, 2021).
U praksi su mnogi lanci supermarketa podigli vlastita ograničenja. Obično naplaćuju između 10 i 12 kg. To uključuje grubu obradu, oštre proizvode i slaganje tokom transporta. Evropski standard EN sa materijalnim pravilima i smanjenjem otpada. Međutim, šalje detalje o mehaničkom ispitivanju prema ISO (ISO) nacionalnim standardima (Evropski komitet za standardizaciju, 2020).
Stoga, vreće koje proizvodi proizvođač vrećica za hranu ne samo da bi trebale ispunjavati ove zahtjeve, već i imati veću sigurnosnu marginu od ovih zahtjeva. Ovo se mora uraditi za svaku seriju, uz malu promjenu između vreća.
Mehaničke karakteristike koje određuju nosivost
Zaptivanje i ojačanje dna
Dno torbe je najstresnije područje. Bilo da je vreća papirna vreća-papirna vreća s ravnim dnom ili plastična-košulja, dno mora ravnomjerno raspodijeliti težinu predmeta po cijeloj površini. Amašina za pravljenje vrećica za namirnicerukuje ovim inženjerskim metodama.
Za papirne kese za namirnice, mašina se savija i lijepi za dno više slojeva. To je ono što zovemo "dno torbe" ili "blok". Donja stanica za oblikovanje drži uzorak ljepila da pokrije cijelu širinu baznog poklopca. Zatim pritisnite poklopac na podešenom pritisku i temperaturi. Plastične kese moraju se potpuno očvrsnuti prije napuštanja stroja. Istraživanje u Journal of Applied Polymer Science pokazalo je da ljepilo na bazi vode- može imati čvrstoću na smicanje između 4,5 i 6,0 N/cm2 na tretiranom smeđem papiru. Ovo je dovoljno da spriječi pucanje dna pod normalnim opterećenjem namirnicama (Wiley, 2019).
Za plastične vrećice, donja brtva je termički zavarena. Zaptivanje koristi kombinaciju temperature, pritiska i vremena zadržavanja da otopi polimerne slojeve u čvrstu vezu. Ako zaptivanje nije kompletno-obično zato što temperatura nije čak ni prešla granicu-šavovi na dnu ne uspijevaju. Ovo je glavni uzrok slomljenih plastičnih vrećica za namirnice. Nova mašina rješava ovaj problem sa servo{6}}upravljanim sistemima zaptivanja. Ovi senzori prate temperaturu oko šipke u realnom vremenu.
Pričvršćivanje ručke i geometrija ručke
Drška je bila druga slabost. U papirnim vrećama ručka može biti dio vrećice (uvijena ili ravna papirna ručka) ili pričvršćena za vreću pojedinačno. U plastičnim kesama za majice, tretman se izrezuje iz iste cevaste folije kao i vreća. To ih inherentno čini jačima. Ali samo ako oblik reza pravilno raspršuje pritisak.
Mašina za pravljenje vrećica za prehrambene proizvodemodeli sa papirnim vrećicama za ručke moraju osigurati da mjesto pričvršćivanja ručke ima dovoljno površine za ljepljenje i pokrivenost ljepilom. Koristite precizne pištolje za ljepilo ili valjak za nanošenje na stanicu za naljepnice. Ovi uzorci ljepila daju najviše kontaktne površine. Također izbjegavaju previše ljepila, koje slabi okolna papirna vlakna. Studija Međunarodnog udruženja istraživačkih instituta za ambalažu (IAPRI) otkrila je da je oko 63% strukturnih kvarova u vrećici za prehrambene proizvode uzrokovano neispravnim pričvršćenjem ručke. Studija je također otkrila da bi povećanje površine lijepljenja od 15% smanjilo stopu kvarova za gotovo 40% (IAPRI, 2022).
Za plastične kese, ručka je izrezana preciznim kalupom unutar proizvođača vrećica. Kalup mora ostati oštar i unutar strogog raspona. Ako je kalup dosadan ili izvan mreže, pojavit će se mala podera na dnu ručke. Suze rastu pod opterećenjem, uzrokujući da drška prerano pukne.
Formiranje udubljenja i integritet zida
Zaptivka je -sklopivi bočni paneli pakovanja. Otvaraju se za prihvat velikog projekta. Oni također pomažu u širenju težine torbe. Ako nabor nije dobro formiran, na pregibu se stvara tačka naprezanja. To može potrgati vrećicu duž nabora.
Preklopna stanica{0}}na amašina za pravljenje vrećica za namirnicekoristi podesive vodeće ploče i servo{0}}sklopive noževe. Oni prave ujednačene i oštre nabore u obliku rubova. Za papirne kese, nabori ne uzrokuju pucanje papirnih vlakana. Za plastične vrećice, savijanje ne uzrokuje izbjeljivanje pod pritiskom ili stanjivanje filma. Za debljinu materijala različitih veličina vreća, mašina može zadržati kvalitet utora nepromijenjenim, što direktno utječe na efekat rasipanje težine vreće.
Rukovanje materijalom i kompatibilnost sa podlogama
Nosivost{0}}nosivosti ne dolazi samo od mehaničke mehanike. To također ovisi o kvaliteti i vrsti hrane. Dobro-dizajnirana mašina može raditi sa različitim materijalima, ali i dalje održavati konzistentnost u proizvodnji.
Papirne podloge
Mašine za vrećice za hranu koje rade sa papirom moraju da rukuju kraft papirom, osnovne težine od 80 do 150 g/m2. Sistem kontrole zatezanja mašine mora da održava napetost mreže ravnomerno po celoj širini rolne papira. Ovo sprečava nabore, dislokacije ili kidanje tokom oblikovanja. Ako je napetost previsoka, ona će se istegnuti i oslabiti vlakna papira. Ako je napetost preniska, nabori se neće pravilno poravnati i ljepilo će se neravnomjerno lijepiti.
U svojim smjernicama za održivost ambalaže, Organizacija za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (FAO) kaže da bi kraft papir za vrećice za namirnice trebao imati vlačnu čvrstoću od 5,0 kN/m u smjeru stroja i 2,5 kN/m u poprečnom smjeru. Ovo osigurava da se vreće mogu utovariti kada budu spremne (FAO, 2022). Sistem za rukovanje mrežom-mašine mora održavati ove karakteristike tokom formiranja, rezanja i brtvljenja.
Podloge od plastične folije
Za plastične kese za namirnice, mašina radi sa puhanom ili livenom polietilenskom folijom. Takvi filmovi su tipično debeli od 15 do 40 mikrona. Zatezna čvrstoća filma, izduženje loma i otpornost filma na udarce na padove određuju konačnu nosivost vreće. ISO 527 i ASTM D1709 definiraju ova svojstva. Zadatak mašine je da pažljivo obrađuje film. Time se izbjegavaju kvarovi. Mašina također mora ispravno podesiti parametre toplinskog zaptivanja prema specifičnom tipu i debljini polimera.
Kontrola kvaliteta i Inline testiranje
Moderni sistem vrećica za hranu ima inline nadzor kvaliteta. Ovo osigurava da performanse nosivosti ostanu unutar određenog raspona tokom cijelog proizvodnog procesa. Ovi sistemi obično imaju:
- Sistemi vizuelne inspekcije za proveru pokrivenosti lepkom, kvalitet zaptivanja i tačnost dimenzija pri punoj brzini proizvodnje
- Senzori za nadzor napetosti mogu detektovati lomove ili pomeranje mreže pre nego što naruše kvalitet izlaza
- Softver za statističku kontrolu procesa (SPC) za praćenje ključnih postavki kao što su temperatura zaptivke, vrijeme zadržavanja, količina ljepila. Označava sve promjene izvan raspona postavki.
Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO) pokriva upravljanje kvalitetom ambalaže kroz ISO 9001 i ISO 15378. Oba standarda zahtijevaju od proizvođača da koriste kontrole procesa koje pružaju dosljedne performanse proizvoda (ISO, 2023). Inline nadzor na mašinama je najjednostavniji način za ispunjavanje ovih pravila. Otkriva se kada dođe do kvara, umjesto da se provjeravaju uzorci nakon proizvodnje.
Postizanje brzine bez žrtvovanja snage
Jedan od najtežih dijelova izrade torbi za namirnice je održavanje visokog kvaliteta{0}}podnošenja opterećenja. Supermarketi moraju proizvesti 150-300 vrećica u minuti za papir i 300-500 vrećica u minuti za plastiku. Ovom brzinom se skraćuje vrijeme sušenja, vrijeme hlađenja brtve i vrijeme slijeganja materijala.
Proizvođači mašina rješavaju ovaj problem sa više-paralelnom obradom. To znači da je nekoliko vrećica u različitim fazama oblikovanja u isto vrijeme. Oni također koriste bolje vrijeme procesa. Na primjer, mašina za papirnu vrećicu može koristiti duži kanal za hlađenje nakon što zalijepi stanicu na dno. Ovo osigurava da se plastične kese potpuno stvrdnu prije slaganja i brojanja, čak i kod visokih prinosa. Slično, brtve za brzo hlađenje mogu se koristiti na mašinama za plastične vrećice. Ovo omogućava stabilno zavarivanje za manje od 0,3 sekunde. Sljedeća vreća se tada može odmah odložiti bez opasnosti od lomljenja pečata. Dobro{10}}uštimanmašina za pravljenje vrećica za namirnicesinkronizira sve ove stanice kako bi postigao konzistentan izlaz uz održavanje{0}}integriteta nosivosti svake torbe.
Zaključak
Proizvođač vrećica za hranu zadovoljava-potrebe za nosivost supermarketa kombinacijom preciznog mehaničkog dizajna, nauke o materijalima i kontrole procesa. Donja brtva mora formirati vezu koja raspoređuje težinu po cijeloj površini baze. Pričvršćivanje ručke ili rezanje moraju biti strukturalno zdravi na tački maksimalnog naprezanja. Formiranje utora mora osigurati stabilne nabore kako bi se oduprlo nagomilavanju naprezanja. Inline praćenje kvaliteta mora otkriti probleme prije nego što loše torbe stignu do kupaca.
Rezultat je torba koja može pouzdano nositi 10 kg ili više namirnica. Čini se kao jednostavna stvar, ali dolazi od složene kombinacije kemije ljepila, fizike polimera i mehaničke preciznosti. Mašina će morati učiniti više jer nova pravila o održivosti tjeraju industriju da koristi tanje materijale i reciklira više sadržaja. Kao rezultat toga, jaka kontrola inženjeringa i procesa postat će važnija kako bi se ispunila očekivanja trgovine.
Reference
ASTM International. (2021).ASTM D4649: Standardni vodič za odabir i upotrebu nosivih papirnih vreća za transport. West Conshohocken, PA: ASTM.
Evropski komitet za standardizaciju. (2020).EN 13428: Pakovanje - Zahtjevi specifični za proizvodnju i sastav - Prevencija smanjenjem izvora. Brisel: CEN.
Wiley. (2019).Čvrstoća na smicanje ljepljivih veza na bazi vode- na tretiranim podlogama od kraft papira. Journal of Applied Polymer Science, 136(18), 47531.
IAPRI (Međunarodna asocijacija instituta za istraživanje ambalaže). (2022).Analiza načina kvara strukturalnih performansi vrećice za namirnice: pričvršćenje ručke i integritet donjeg šava. Zbornik radova godišnje konferencije IAPRI.
FAO (Organizacija Ujedinjenih nacija za hranu i poljoprivredu). (2022).Održiva ambalaža za hranu: specifikacije materijala za papirne{0}}kese za namirnice. Rim: FAO.
ISO (Međunarodna organizacija za standardizaciju). (2023).ISO 15378: Primarni materijali za pakovanje medicinskih proizvoda - Posebni zahtjevi za primjenu ISO 9001 u odnosu na GMP. Ženeva: ISO.
