مع بدء تطبيق سياسات الحد من استخدام البلاستيك في قطاع توصيل الطعام تدريجياً، يتجه المزيد من الشركات إلى استبدال الحاويات البلاستيكية التقليدية بالحاويات القابلة للتحلل الحيوي. ولكن كيف تُصنع هذه الحاويات تحديداً، وما هي المعدات اللازمة لذلك؟ الإجابة هي... آلة تصنيع حاويات الطعام — تحديداً، ضغط إيجابي/سلبي آلة تشكيل حراري بثلاث محطات. تتناول هذه المقالة عملية إنتاج حاويات الطعام القابلة للتحلل الحيوي، والقدرات التي تحتاجها المعدات، وكفاءة إنتاجها الفعلية.
المواد الخام الشائعة للحاويات القابلة للتحلل الحيوي
تُصنع معظم الأوعية القابلة للتحلل الحيوي، والصواني ذات الخمسة والثمانية أقسام المتوفرة في السوق، من صفائح PLA المصنوعة من نشا الذرة، بينما يستخدم بعض المصنّعين أيضًا صفائح قابلة للتحلل الحيوي مصنوعة من مسحوق الخيزران. ويمكن معالجة كلا المادتين على نفس معدات التشكيل الحراري، مع ضرورة تعديل درجة حرارة المعالجة ومعايير التشكيل لتتناسب مع خصائص كل مادة.
عملية إنتاج حاويات الطعام القابلة للتحلل الحيوي
تشبه عملية الإنتاج عملية إنتاج الحاويات البلاستيكية العادية، حيث تمر بثلاث خطوات متواصلة: التسخين، والتشكيل بالضغط الإيجابي/السلبي، والتثقيب والتكديس.
الخطوة الأولى: تسخين وتليين الملاءة
تدخل لفائف صفائح PLA أو ألياف الخيزران أولاً إلى فرن التسخين، حيث تعمل عناصر التسخين العلوية والسفلية على تسخينها بالتساوي حتى تصل إلى درجة حرارة التليين. ونظرًا لحساسية PLA للحرارة، يجب التحكم في درجة حرارة التسخين ومدة التسخين بدقة أكبر من صفائح PET القياسية؛ فإذا كانت الحرارة مرتفعة جدًا، تصبح الصفيحة هشة، وإذا كانت منخفضة جدًا، فلن يكتمل تشكيلها.
الخطوة الثانية: إغلاق وتشكيل القالب بالضغط الإيجابي/السلبي
تنتقل الصفيحة المُليّنة إلى محطة التشكيل، حيث يُغلق القالب من الأعلى والأسفل - إذ يدفع الضغط الموجب من الأعلى بينما يسحب الفراغ من الأسفل في الوقت نفسه - ضاغطًا الصفيحة بدقة لتأخذ شكل العبوة بالكامل في خطوة واحدة، بما في ذلك فواصل الأقسام، وانحناءات الجسم، وبنية الإغلاق على طول حافة الغطاء. تتطلب حافة الغطاء دقة أبعاد عالية، ولا يمكن إلا لحركة "الدفع والسحب" الناتجة عن الضغط الموجب/السالب أن تجعل الصفيحة تتوافق تمامًا مع كل تفاصيل القالب الدقيقة على طول الحافة، مما يضمن إحكام إغلاق الغطاء دون تسرب الصلصة أو أي سائل.
الخطوة 3: التثقيب والفصل والتكديس التلقائي
لا تزال العبوات المشكلة متصلة بالورقة في هذه المرحلة. تستخدم محطة التثقيب قالب قطع لفصل كل عبوة على حدة بدقة، ويتم عد العبوات المفصولة تلقائيًا وتكديسها بدقة بواسطة نظام التكديس، لتنتقل مباشرة إلى التغليف - دون الحاجة إلى أي نقل يدوي في أي مرحلة من مراحل العملية.
آلة واحدة تغطي أنواعًا متعددة من الحاويات
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لآلة التشكيل الحراري ذات الضغط الإيجابي/السلبي ثلاثية المحطات في أن تغيير القالب هو كل ما يتطلبه الأمر لإنتاج مواصفات حاوية مختلفة، بما في ذلك:
● أوعية مستديرة قابلة للتحلل الحيوي: لطلبات الحساء والمعكرونة الجاهزة
●صواني ذات 5 أقسام: مناسب للوجبات المركبة التي تتطلب فصل الأطباق الرئيسية عن الأطباق الجانبية
●صواني ذات 8 أقسام: بفضل وجود المزيد من الأقسام، فهي مناسبة لتقسيم الطعام على طريقة البوفيه أو الوجبات السريعة
سواء كانت صفائح PLA المصنوعة من نشا الذرة أو صفائح ألياف الخيزران، وسواء كان شكلها وعاءً أو صينية متعددة الأقسام، فإن الآلة نفسها لا تحتاج إلى تغيير - فقط قالب التشكيل ومعايير التسخين تحتاج إلى تعديل، مما يقلل بشكل كبير من استثمار المعدات للمنتجين الذين يديرون مواصفات منتجات متعددة.
مرجع كفاءة الإنتاج
تصل سرعة تشكيل آلة التشكيل الحراري ثلاثية المحطات ذات الضغط الإيجابي/السلبي، والمُجهزة جيدًا، عادةً إلى 30-45 دورة في الدقيقة (أقل قليلًا من سرعة تشكيل صفائح البولي إيثيلين تيريفثالات القياسية، نظرًا لحساسية المواد القابلة للتحلل الحيوي للحرارة). وباستخدام قالب متعدد التجاويف، يمكن أن يصل الإنتاج في الساعة إلى ما يقارب 8000-15000 عبوة، وذلك حسب حجم العبوة وعدد التجاويف. تتم العملية برمتها بشكل آلي بالكامل، بدءًا من التسخين وحتى التكديس، وعادةً ما تحتاج الآلة إلى عامل واحد فقط لتعبئة المنتج في نهاية خط الإنتاج، مما يوفر معظم تكاليف العمالة مقارنةً بإعدادات الإنتاج اليدوية التي تعتمد على خطوات متسلسلة.
