เนื่องจากนโยบายจำกัดการใช้พลาสติกในอุตสาหกรรมการจัดส่งอาหารเริ่มมีผลบังคับใช้มากขึ้นเรื่อย ๆ ธุรกิจต่าง ๆ จึงหันมาเปลี่ยนจากภาชนะพลาสติกแบบดั้งเดิมไปใช้ภาชนะที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมากขึ้น แต่ภาชนะที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพนั้นผลิตขึ้นได้อย่างไร และต้องใช้อุปกรณ์อะไรบ้าง คำตอบคือ... เครื่องจักรผลิตภาชนะบรรจุอาหาร — โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แรงดันบวก/ลบ เครื่องขึ้นรูปด้วยความร้อน 3 สถานี. บทความนี้จะอธิบายรายละเอียดกระบวนการผลิตภาชนะบรรจุอาหารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ คุณสมบัติของอุปกรณ์ที่จำเป็น และประสิทธิภาพการผลิตที่แท้จริง.
วัตถุดิบทั่วไปสำหรับการผลิตภาชนะบรรจุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
ชาม ถาด 5 ช่อง และถาด 8 ช่องที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพส่วนใหญ่ในท้องตลาดผลิตจากแผ่น PLA ที่ทำจากแป้งข้าวโพด โดยผู้ผลิตบางรายก็ใช้แผ่นที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากผงไม้ไผ่ด้วยเช่นกัน วัสดุทั้งสองชนิดสามารถแปรรูปได้ด้วยเครื่องขึ้นรูปด้วยความร้อนแบบเดียวกัน แต่ต้องปรับอุณหภูมิในการแปรรูปและพารามิเตอร์การขึ้นรูปให้เหมาะสมกับคุณสมบัติของวัสดุแต่ละชนิด.
กระบวนการผลิตภาชนะบรรจุอาหารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
กระบวนการผลิตคล้ายคลึงกับภาชนะพลาสติกทั่วไป โดยผ่านสามขั้นตอนต่อเนื่องกัน ได้แก่ การให้ความร้อน การขึ้นรูปด้วยแรงดันบวก/ลบ และการเจาะและเรียงซ้อน.
ขั้นตอนที่ 1: การให้ความร้อนและทำให้แผ่นอ่อนตัวลง
แผ่น PLA หรือแผ่นใยไผ่จะถูกนำเข้าเตาอบก่อน โดยมีองค์ประกอบความร้อนด้านบนและด้านล่างให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอจนถึงอุณหภูมิที่อ่อนตัวลง PLA ค่อนข้างไวต่ออุณหภูมิ ดังนั้นอุณหภูมิและเวลาในการให้ความร้อนจึงต้องควบคุมอย่างแม่นยำกว่าแผ่น PET ทั่วไป หากร้อนเกินไปแผ่นจะเปราะ หากเย็นเกินไปการขึ้นรูปจะไม่สมบูรณ์.
ขั้นตอนที่ 2: การปิดและขึ้นรูปแม่พิมพ์ด้วยแรงดันบวก/ลบ
แผ่นวัสดุที่อ่อนตัวแล้วจะเคลื่อนไปยังสถานีขึ้นรูป ซึ่งแม่พิมพ์จะปิดจากด้านบนและด้านล่าง โดยแรงดันบวกจะดันจากด้านบนในขณะที่สุญญากาศดึงจากด้านล่างในเวลาเดียวกัน ทำให้แผ่นวัสดุถูกกดให้เป็นรูปทรงที่สมบูรณ์ของภาชนะในขั้นตอนเดียว รวมถึงส่วนแบ่งช่องต่างๆ รูปทรงของตัวภาชนะ และโครงสร้างการปิดผนึกตามขอบฝา ขอบที่ฝาปิดนั้นต้องการความแม่นยำของขนาดอย่างมาก และมีเพียงการ "ดันและดึง" ด้วยแรงดันบวก/ลบเท่านั้นที่จะทำให้แผ่นวัสดุแนบสนิทกับรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ของแม่พิมพ์ตามขอบได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้มั่นใจได้ว่าฝาปิดสนิทโดยไม่รั่วซึมซอสหรือของเหลว.
ขั้นตอนที่ 3: การเจาะ การแยก และการเรียงซ้อนอัตโนมัติ
ในขั้นตอนนี้ ภาชนะที่ขึ้นรูปแล้วยังคงติดอยู่กับแผ่นโลหะ สถานีเจาะใช้แม่พิมพ์ตัดเพื่อแยกภาชนะแต่ละชิ้นออกจากกันอย่างแม่นยำ และภาชนะที่แยกแล้วจะถูกนับและจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบโดยอัตโนมัติโดยระบบจัดเรียงสินค้า ก่อนจะเคลื่อนตรงไปยังบรรจุภัณฑ์ โดยไม่ต้องมีการเคลื่อนย้ายด้วยมือในขั้นตอนใดๆ เลย.
เครื่องจักรเดียวสามารถใช้งานได้กับตู้คอนเทนเนอร์หลายประเภท
ข้อดีที่สำคัญของเครื่องขึ้นรูปด้วยความร้อนแบบแรงดันบวก/ลบ 3 สถานี คือ การเปลี่ยนแม่พิมพ์ก็เพียงพอที่จะผลิตภาชนะที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันได้ ซึ่งรวมถึง:
● ชามทรงกลมที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ: สำหรับบริการซื้อซุปและบะหมี่กลับบ้าน
●ถาด 5 ช่อง: เหมาะสำหรับอาหารชุดที่ต้องการแยกอาหารหลักและอาหารเคียงออกจากกัน
●ถาด 8 ช่อง: มีช่องแบ่งมากขึ้น เหมาะสำหรับจัดอาหารแบบบุฟเฟต์หรืออาหารจานด่วน
ไม่ว่าจะเป็นแผ่น PLA ที่ทำจากแป้งข้าวโพดหรือแผ่นที่ทำจากใยไผ่ และไม่ว่าจะเป็นรูปทรงชามหรือถาดหลายช่อง เครื่องจักรเองก็ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลง เพียงแค่ปรับแม่พิมพ์ขึ้นรูปและพารามิเตอร์ความร้อนเท่านั้น ซึ่งช่วยลดการลงทุนด้านอุปกรณ์ลงอย่างมากสำหรับผู้ผลิตที่ผลิตสินค้าหลายสเปค.
ข้อมูลอ้างอิงประสิทธิภาพการผลิต
เครื่องขึ้นรูปเทอร์โมฟอร์ม 3 สถานีแบบแรงดันบวก/ลบที่ได้รับการตั้งค่าอย่างเหมาะสม โดยทั่วไปจะมีความเร็วในการขึ้นรูป 30-45 รอบต่อนาที (ต่ำกว่าแผ่น PET มาตรฐานเล็กน้อย เนื่องจากวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมีความไวต่ออุณหภูมิมากกว่า) ด้วยแม่พิมพ์หลายช่อง การผลิตต่อชั่วโมงสามารถทำได้ประมาณ 8,000-15,000 ชิ้น ขึ้นอยู่กับขนาดของภาชนะและจำนวนช่อง การทำงานทั้งหมดเป็นแบบอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์ ตั้งแต่การให้ความร้อนไปจนถึงการเรียงซ้อน และโดยปกติแล้วเครื่องจักรหนึ่งเครื่องต้องการคนงานเพียงคนเดียวสำหรับการบรรจุในขั้นตอนสุดท้าย ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนแรงงานได้มากเมื่อเทียบกับการตั้งค่าการผลิตแบบทีละขั้นตอนด้วยตนเอง.
