Các siêu thị phân phát hàng triệu túi hàng tạp hóa mỗi ngày. Các túi cần chứa khoảng 5 đến 15 kg hàng hóa. Đây có thể là đồ hộp, chai lọ, sản phẩm tươi sống và thực phẩm đông lạnh. Tay cầm không được bị rách, rách hoặc mất khi xách túi. Chiếc túi bị rách ở quầy thu ngân không phải là vấn đề nhỏ. Nó có thể làm hỏng sản phẩm, khiến khách hàng khó chịu và khiến cửa hàng gặp rủi ro pháp lý. Do đó, các chuỗi cửa hàng tạp hóa có yêu cầu nghiêm ngặt về trọng lượng đối với các nhà cung cấp túi của họ. Đó là lý do tại saomáy làm túi đựng hàng tạp hóaphải được xây dựng để mang lại sự ổn định và hiệu suất mạnh mẽ ở tốc độ cao.
Bài viết này giới thiệu các đặc tính cơ học, vật liệu và quy trình của máy đóng bao túi thực phẩm hiện đại, giúp trọng lượng của máy đóng bao túi thực phẩm đạt và vượt tiêu chuẩn trọng lượng mua ở siêu thị.
Tìm hiểu về tải trọng-Các yêu cầu về ổ trục trong lĩnh vực bán lẻ
Trước khi hiểu về kỹ thuật cơ khí, chúng ta nên biết chính xác siêu thị cần gì. Các nhóm bán lẻ lớn thường sử dụng các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định hiệu suất túi có thể chấp nhận được. Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) có tiêu chuẩn ASTM D4649. Nó đưa ra một cách để kiểm tra khả năng chuyên chở của túi đựng hàng tạp hóa. Điều này bao gồm cả loại giấy và nhựa. Tiêu chuẩn quy định một túi đựng hàng tạp hóa thông thường phải chịu tải trọng tĩnh thẳng đứng ít nhất 8kg trong ít nhất 10 giây. Tay cầm, đường nối hoặc đáy không được bị gãy (ASTM International, 2021).
Trên thực tế, nhiều chuỗi siêu thị đã đưa ra những hạn chế của riêng mình. Họ thường tính phí từ 10 đến 12 kg. Điều này bao gồm gia công thô, sản phẩm sắc nhọn và xếp chồng lên nhau trong quá trình vận chuyển. Tiêu chuẩn EN Châu Âu với các quy định về vật liệu và giảm thiểu chất thải. Tuy nhiên, nó gửi chi tiết thử nghiệm cơ học tới tiêu chuẩn quốc gia ISO (ISO) (Ủy ban Tiêu chuẩn Châu Âu, 2020).
Do đó, túi do nhà sản xuất túi thực phẩm sản xuất không chỉ phải đáp ứng các yêu cầu này mà còn phải có giới hạn an toàn cao hơn các yêu cầu này. Việc này phải được thực hiện cho từng mẻ, với rất ít sự thay đổi giữa các túi.
Tính năng cơ học quyết định khả năng chịu tải
Niêm phong và gia cố đáy
Đáy túi đựng hàng tạp hóa là khu vực căng thẳng nhất. Cho dù túi là túi giấy có đáy phẳng hay túi đựng áo phông bằng nhựa, đáy phải trải đều trọng lượng của vật phẩm trên diện tích của túi. MỘTmáy làm túi đựng hàng tạp hóaxử lý các phương pháp kỹ thuật này.
Đối với túi đựng hàng tạp hóa bằng giấy, máy sẽ gấp và dán vào đáy nhiều lớp. Đây là những gì chúng tôi gọi là "đáy túi" hoặc "khối". Trạm đúc phía dưới giữ mẫu keo để phủ toàn bộ chiều rộng của nắp đế. Sau đó nhấn nắp ở áp suất và nhiệt độ cài đặt. Túi nhựa phải được làm cứng hoàn toàn trước khi rời khỏi máy. Nghiên cứu trên Tạp chí Khoa học Polymer Ứng dụng đã chỉ ra rằng keo-nước có thể có độ bền cắt từ 4,5 đến 6,0 N/cm2 trên giấy màu nâu đã qua xử lý. Điều này đủ để ngăn đáy bị nứt khi tải hàng tạp hóa thông thường (Wiley, 2019).
Đối với túi nhựa, phần đệm đáy được hàn nhiệt. Con dấu sử dụng sự kết hợp giữa nhiệt độ, áp suất và thời gian lưu trú để làm tan chảy các lớp polymer thành một liên kết vững chắc. Nếu miếng đệm không hoàn chỉnh-thường là do nhiệt độ thậm chí chưa vượt qua thanh-các đường nối ở phía dưới bị hỏng. Đây là nguyên nhân chính khiến túi nhựa đựng hàng tạp hóa bị hỏng. Máy mới giải quyết vấn đề này bằng hệ thống đệm kín được điều khiển bằng servo. Những cảm biến này theo dõi nhiệt độ xung quanh quầy bar theo thời gian thực.
Xử lý phần đính kèm và xử lý hình học
Tay cầm là điểm yếu thứ hai. Trong túi giấy, tay cầm có thể là một phần của túi (tay cầm bằng giấy xoắn hoặc phẳng) hoặc được gắn riêng lẻ vào túi. Trong túi đựng áo phông bằng nhựa, chất xử lý được cắt từ màng hình ống giống như túi. Nó làm cho họ vốn đã mạnh mẽ hơn. Nhưng chỉ khi hình dạng cắt phân tán áp lực một cách chính xác.
Máy làm túi đựng hàng tạp hóacác mẫu túi giấy có tay cầm phải đảm bảo điểm gắn tay cầm có đủ diện tích dính và độ che phủ keo. Sử dụng súng bắn keo hoặc con lăn có độ chính xác cao để dán lên trạm dán nhãn dán. Những mẫu keo này cho diện tích tiếp xúc nhiều nhất. Họ cũng tránh dùng quá nhiều keo làm yếu các sợi giấy xung quanh. Một nghiên cứu của Hiệp hội các Viện nghiên cứu Bao bì Quốc tế (IAPRI) cho thấy khoảng 63% lỗi cấu trúc trong túi đựng thực phẩm đựng thực phẩm là do phần gắn tay cầm bị trục trặc. Nghiên cứu cũng cho thấy diện tích dán tăng 15% sẽ giảm tỷ lệ hỏng hóc gần 40% (IAPRI, 2022).
Đối với túi nhựa, tay cầm được cắt bằng khuôn chính xác bên trong máy làm túi. Khuôn phải giữ được độ sắc nét và trong phạm vi nghiêm ngặt. Nếu khuôn bị xỉn màu hoặc bị bong ra, sẽ có một vết rách nhỏ ở phần đế của tay cầm. Các vết rách ngày càng lớn khi chịu tải, khiến tay cầm bị gãy sớm.
Sự hình thành Gusset và tính toàn vẹn của bức tường
Miếng đệm là một tấm bên-có thể gập vào trong của một gói hàng. Họ mở cửa để đáp ứng dự án lớn. Chúng cũng giúp phân tán trọng lượng của túi. Nếu nếp gấp không được tạo hình tốt, một điểm căng thẳng sẽ được tạo ra ở nếp gấp. Điều này có thể làm rách túi dọc theo nếp gấp.
Trạm gấp{0}}hình tam giác trên mộtmáy làm túi đựng hàng tạp hóasử dụng các tấm dẫn hướng có thể điều chỉnh được và các lưỡi gấp được điều khiển bằng trợ lực-. Chúng tạo nên các nếp gấp hình tam giác đều và sắc nét. Đối với túi giấy, nếp gấp không làm cho sợi giấy bị nứt. Đối với túi nhựa, việc gấp không gây áp lực làm trắng hoặc làm mỏng màng. Đối với các kích thước túi có độ dày vật liệu khác nhau, máy có thể giữ chất lượng miếng lót không thay đổi, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả tiêu tán trọng lượng của túi.
Xử lý vật liệu và khả năng tương thích bề mặt
Khả năng chịu tải-không chỉ đến từ cơ khí. Nó cũng phụ thuộc vào chất lượng và loại thức ăn. Một chiếc máy-được thiết kế tốt có thể gia công nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng vẫn duy trì tính nhất quán trong sản xuất.
Chất nền giấy
Máy làm túi thực phẩm làm việc bằng giấy phải xử lý giấy kraft, có trọng lượng cơ bản từ 80 đến 150 g/m2. Hệ thống kiểm soát độ căng của máy phải giữ độ căng của màng đều trên toàn bộ chiều rộng của cuộn giấy. Điều này ngăn ngừa nếp nhăn, trật khớp hoặc rách trong quá trình đúc. Nếu độ căng quá cao sẽ làm giãn và làm yếu sợi giấy. Nếu độ căng quá thấp, các nếp gấp sẽ không thẳng hàng và keo sẽ dính vào nhau không đều.
Trong hướng dẫn về tính bền vững của bao bì, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) cho biết giấy kraft dùng cho túi đựng hàng tạp hóa phải có độ bền kéo là 5,0 kN/m theo hướng máy và 2,5 kN/m theo hướng ngang. Điều này đảm bảo rằng các bao có thể được chất lên khi chúng đã sẵn sàng (FAO, 2022). Hệ thống xử lý web-của máy phải duy trì các đặc điểm này trong quá trình tạo hình, cắt và hàn kín.
Chất nền màng nhựa
Đối với túi đựng hàng tạp hóa bằng nhựa, máy hoạt động với màng polyetylen được thổi hoặc đúc. Những màng như vậy thường dày từ 15 đến 40 micron. Độ bền kéo, độ giãn dài khi đứt và khả năng chống va đập của màng đối với sự rơi của phi tiêu quyết định khả năng chịu tải cuối cùng của túi. ISO 527 và ASTM D1709 xác định các đặc tính này. Công việc của máy là xử lý phim một cách nhẹ nhàng. Điều này tránh được khuyết điểm. Máy cũng phải thiết lập chính xác các thông số phốt nhiệt theo loại và độ dày polymer cụ thể.
Kiểm soát chất lượng và kiểm tra nội tuyến
Hệ thống túi thực phẩm hiện đại có chức năng giám sát chất lượng nội tuyến. Điều này đảm bảo rằng hiệu suất chịu tải vẫn nằm trong một phạm vi nhất định trong suốt quá trình sản xuất. Các hệ thống này thường có:
- Hệ thống kiểm tra trực quan để kiểm tra độ phủ keo, chất lượng con dấu và độ chính xác kích thước ở tốc độ sản xuất tối đa
- Cảm biến giám sát độ căng có thể phát hiện các đứt gãy hoặc trôi dạt trước khi làm hỏng chất lượng đầu ra
- Phần mềm kiểm soát quy trình thống kê (SPC) để theo dõi các cài đặt chính như nhiệt độ phớt, thời gian lưu, lượng keo. Nó gắn cờ bất kỳ thay đổi nào ngoài phạm vi cài đặt.
Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) bao gồm quản lý chất lượng bao bì thông qua ISO 9001 và ISO 15378. Cả hai tiêu chuẩn đều yêu cầu nhà sản xuất sử dụng các biện pháp kiểm soát quy trình để mang lại hiệu suất sản phẩm nhất quán (ISO, 2023). Giám sát nội tuyến trên máy là cách đơn giản nhất để đáp ứng các quy tắc này. Nó được phát hiện khi xảy ra lỗi thay vì kiểm tra mẫu sau khi sản xuất.
Đạt được tốc độ mà không phải hy sinh sức mạnh
Một trong những phần khó nhất khi sản xuất túi đựng hàng tạp hóa là duy trì chất lượng chịu tải-cao. Các siêu thị cần sản xuất 150-300 túi giấy/phút và 300-500 túi/phút nhựa. Với tốc độ này, thời gian bảo dưỡng, thời gian làm mát phốt và thời gian lắng vật liệu được rút ngắn.
Các nhà sản xuất máy giải quyết vấn đề này bằng cách xử lý song song nhiều trạm. Điều này có nghĩa là nhiều túi ở các bước đúc khác nhau cùng một lúc. Họ cũng sử dụng thời gian xử lý tốt hơn. Ví dụ, máy làm túi giấy có thể sử dụng kênh làm mát dài hơn sau khi dán trạm ở phía dưới. Điều này đảm bảo rằng các túi nhựa đông đặc hoàn toàn trước khi xếp chồng và đếm, ngay cả ở sản lượng cao. Tương tự, phớt làm mát nhanh có thể được sử dụng trên máy làm túi nhựa. Điều này cho phép hàn ổn định trong vòng chưa đầy 0,3 giây. Túi tiếp theo sau đó có thể được vứt bỏ ngay lập tức mà không có nguy cơ bị rách niêm phong. Một{10}}được điều chỉnh tốtmáy làm túi đựng hàng tạp hóađồng bộ hóa tất cả các trạm này để đạt được đầu ra ổn định trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của tải trọng-trên mỗi túi.
Phần kết luận
Nhà sản xuất túi đựng thực phẩm đáp ứng nhu cầu-chịu tải của siêu thị thông qua sự kết hợp giữa thiết kế cơ khí chính xác, khoa học vật liệu và kiểm soát quy trình. Lớp đệm phía dưới phải tạo thành một liên kết phân bổ trọng lượng khắp khu vực đế. Việc gắn hoặc cắt tay cầm phải có kết cấu chắc chắn ở điểm chịu lực tối đa. Sự hình thành các miếng đệm phải tạo ra các nếp gấp ổn định để chống lại sự tích tụ ứng suất. Giám sát chất lượng nội tuyến phải phát hiện vấn đề trước khi túi xấu đến tay khách hàng.
Kết quả là một chiếc túi có thể đựng được 10kg hàng tạp hóa trở lên một cách đáng tin cậy. Tưởng chừng như đơn giản nhưng nó lại đến từ sự kết hợp phức tạp giữa hóa học keo, vật lý polyme và độ chính xác cơ học. Máy sẽ phải làm được nhiều việc hơn khi các quy tắc bền vững mới thúc đẩy ngành sử dụng vật liệu mỏng hơn và tái chế nhiều nội dung hơn. Do đó, việc kiểm soát quy trình và kỹ thuật chặt chẽ sẽ trở nên quan trọng hơn để đáp ứng mong đợi của cửa hàng.
Tài liệu tham khảo
ASTM Quốc tế. (2021).ASTM D4649: Hướng dẫn tiêu chuẩn về lựa chọn và sử dụng bao vận chuyển giấy chịu lực. Tây Conshohocken, PA: ASTM.
Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Châu Âu. (2020).EN 13428: Đóng gói - Yêu cầu cụ thể đối với quá trình sản xuất và thành phần - Ngăn chặn bằng cách giảm nguồn. Bruxelles: CEN.
Wiley. (2019).Độ bền cắt của liên kết keo-nước trên nền giấy kraft đã qua xử lý. Tạp chí Khoa học Polymer Ứng dụng, 136(18), 47531.
IAPRI (Hiệp hội quốc tế các viện nghiên cứu bao bì). (2022).Phân tích dạng lỗi của hiệu suất cấu trúc túi hàng tạp hóa: Tay cầm đính kèm và tính toàn vẹn của đường may đáy. Kỷ yếu hội nghị thường niên IAPRI.
FAO (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hợp quốc). (2022).Bao bì thực phẩm bền vững: Thông số kỹ thuật về vật liệu cho túi đựng hàng tạp hóa bằng giấy-. Roma: FAO.
ISO (Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế). (2023).ISO 15378: Vật liệu đóng gói sơ cấp cho dược phẩm - Yêu cầu cụ thể khi áp dụng ISO 9001 có liên quan đến GMP. Genève: ISO.
