ハンドル付きの紙カップは現在、世界のホットドリンク市場で一般的です。これは、16 オンスを超えるコーヒーと紅茶のテイクアウトに特に当てはまります。ハンドルはさらなるサポートと快適さを提供します。これにより、指を火傷することなく温かい飲み物を持つことができます。しかし、これらのマグカップの背後にあるプロセスは、見た目ほど単純ではありません。この目的のために 2 種類の装置が使用されました。 1つは、すでに作られたカップにハンドルを取り付ける方法です。もう1つは、カップのハンドル全体を接続された流れに集中させます。包装エンジニア、工場管理者、購買専門家は、それぞれの作業、機械、コストの違いを理解することが重要です。こうした人々は、大型マシンを購入する際に正しい選択をする必要があります。
このペーパーでは、これらの主な違いを分析します。紙コップハンドル固定機 完全に統合されたハンドル付き紙コップ製造機。これには、その仕組み、自動化レベル、生産速度、マテリアルハンドリングのニーズ、コスト効率などが含まれます。
2 つのマシン カテゴリの定義
紙コップハンドル固定機って何をするの？
A 紙コップハンドル固定機成形後の取り付けシステムの一種です。その仕事は、通常の紙カップ成形機ですでに作られたカップを取り出し、各カップにハンドルを追加することです。カップは完全に組み立てられた状態で機械に届きます。それらは封印されて底にありました。ハンドルを除いて出荷準備完了です。
この機械は回転インデックス機構によって動作します。事前に成形されたカップは、回転タレット上のカップ ホルダーに装填されます。-この積み込みは手動で行うことも、自動フィーダーを使用して行うこともできます。タレットが回転すると、各カップはいくつかのステーションを通過します。これらは、接着剤の塗布（通常はホットメルト接着剤）、加工フィードと成形、プレスと冷却です。-その結果、カップハンドルが所定の位置にしっかりと固定されます。その後、梱包することが可能です。
Journal of Applied Packaging Research の研究によると、接着されているかホットシールされているかにかかわらず、ハンドル バインダーの剥離強度がハンドル カップの最も重要な品質要素です。{0}接着力が弱いと使用中に柄が折れる可能性があります。カップ内の熱い液体の温度が 80 度を超えると、安全上のリスクがあります (IAPRI、2021)。
ハンドル付き紙コップ製造機は何をするのですか?
取っ手の付いた紙コップは違います。それは完全な生産システムです。 1つ目は、フラットダイカットペーパーブランクです。連続工程でハンドル付きカップを完成させます。通常のカップを作成してから別のマシンに移すための手順は 1 つもありません。
マシンには多くのモジュールが組み立てられています。これらは、ファン-壁付き（カップ本体）シール、底部ローレット加工、エッジカール、ハンドルアタッチメントです。通常、ハンドルアタッチメントは、同じ紙ロールまたは別のフィードハンドルからのダイカットと組み合わせられます。このワークフローにより、半完成したカップをマシン間で移動する必要がなくなります。-これにより、汚染リスク、労働需要、建築スペースが削減されます。
パッケージング技術と科学の研究によると、統合生産ラインは複数段階のプロセスと比較して不良率を約 18 ～ 22% 削減できることがわかっています。主な理由は、カップが繰り返し処理されていないことです。処理を繰り返すと小さな変形が生じ、シールの品質が損なわれる可能性があります (Wiley、2020)。
5 つの主要な違い
1. 制作ワークフローと統合
根本的な違いはワークフローです。の紙コップハンドル固定機2 番目の下流マシンです。別の成形機で完成したカップが必要です。その結果、生産ライン全体で少なくとも 2 台の機械が連続して動作する必要があります。それらの間でマテリアルを移動する必要もあります。
統合生産機は、シーケンス全体を 1 つのユニットに統合します。材料は一方の端から入ってきます。印刷版、コート紙ロール、またはプレカットです。完成したカップはハンドル付きでもう一方の端から出てきます。この違いにより、他の多くのことが変わります。これには、工場のレイアウトの場所や品質管理のチェックが含まれます。
2. 出力速度とスループット
2 つの方法のスループットは大きく異なります。スタンドアロンの定着機は通常、1 分あたり 50 ～ 80 カップを処理します。モデルとカップサイズによって異なります。ハンドル取り付けの機械的なステップにより速度が低下しました。これには、接着剤の正確な配置、滞留時間の短縮、冷却が含まれます。
一体型の機械は最初からハンドルカップ用に設計されました。その結果、毎分 120 ～ 180 カップというより安定した生産量を達成することができます。ハンドル取り付けステーションはカップ作成ステーションと連動します。これにより、バッチ処理や転送中の待ち時間がなくなります。
紙ベースの包装機械に関する欧州標準化委員会（CEN）の技術報告書のデータによると、同期マルチステーション システムの全体的な機器効率（OEE）は、順次デュアル マシン設定より 30～40% 高いことが示されています。{0}{1}{1}}これは主に、納期の短縮とマテリアルハンドリングの損失によるものです (CEN/TR 17450、2020)。
3. 柔軟性と切り替え
の紙コップハンドル固定機ここで良い仕事をします。カップ製造工程とは独立しているため、対応する成形機から取り外すことができます。すでに通常のカップを製造している工場で、ラインにハンドルタイプを追加したい場合、古い装置を変更することなくフィクサーを取り付けることができます。また、オペレーターはカップ サイズを切り替えて、短い切り替え時間で設計に取り組むことができます。
統合された機械は特殊な生産に適していますが、柔軟性に劣ります。カップの直径、高さ、ハンドルのスタイルを変更するには、多くの場合、高度なツールを交換する必要があります。これには、金型、マンドレル、ガイド レールが含まれます。また、いくつかの同期サイトを再調整する必要があります。これは、カップ 1 杯だけを生産する工場では問題ありません。頻繁に切り替えたり、少しカスタマイズを注文したりする顧客の場合は、スタンドアロンのアプローチの方が適している可能性があります。
4. 材料の廃棄物と接着剤の消費量
一般に、統合マシンはマテリアルの使用に優れています。ハンドルラフの切断と接続を一度に行うため、作業中にズレたり破損したりしにくいです。接着剤も形成サイクルに合わせて適切なタイミングで適切な量で製造されます。こうすることで接着剤の無駄が減ります。
別途あります紙コップハンドル固定機そしてカップは加工され、積み重ねられ、移動されました。これらの工程により、マグカップの形状にバリエーションが加わります。カップの壁に小さな曲がりがあると、ハンドルの立ち上がりが悪くなります。直すか捨てるかのどちらかです。接着剤の使用量も多くなる場合があります。サイズの変化を補うために、機械にはより多くの接着剤が塗布されました。
国連食糧農業機関 (FAO) による持続可能な食品包装に関する技術報告書によると、紙の使い捨て包装で接着剤や材料の使用量を減らすと、材料の無駄を 12～15% 削減できます。{0}}この違いは大量生産において重要になります (FAO、2022)。
5. 資本コストと投資収益率
コスト構造は大きく異なります。当初は、独立したハンドル固定具の方が安価に購入できました。これは、新しい製品ラインをテストしている企業や、少ない予算でテストしている企業に役立ちます。既存のカップ成形機に段階的に追加していただけます。
シンセサイザーの価格ははるかに高くなります。ガラス製フロントとハンドル取り付けシステムを、より大型で複雑な機械に置き換えます。しかし、収量が高く、カップあたりの人件費が低くなり、必要な床面積も少なくて済みます。大規模に事業を展開している場合、これらのことは資金をより早く回収するのに役立ちます。
世界貿易機関と国連の共同機関である国際貿易センター（ITC）は、包装機械を決定する際には機械の所有にかかる総コストを考慮すべきだと述べた。これには、メンテナンス、スペアパーツ、オペレーターのトレーニングが含まれます。購入価格だけを見るべきではありません (ITC、2023)。
適切な機器の選択
両方のモデルの選択は生産状況によって異なります。
- すでに紙コップ成形ラインをお持ちで、追加加工が必要な場合は、紙コップハンドル固定機正しい選択です。現在のワークフローを変更することなく、新しい機能を追加します。
- 新しい工場やハンドカップの専用ラインを構築する場合、統合製造機械を使用すると、効率が向上し、生産性が向上し、カップあたりのコストが削減されます。ただし、投資に十分な資金がある場合に限ります。
- 工場でさまざまな製品を製造しており、頻繁に変更する場合は、スタンドアロンの治具の柔軟性が低速よりも重要になる可能性があります。
- たった 1 つのカップで高い生産性を達成できれば、統合された機械は最高の OEE を提供し、人件費を削減できます。
結論
カップホルダーとカップホルダーの違いは言葉だけではありません。{0} 1 つ目は、カップが形成された後でも機能する特別な取り付け装置です。 2つ目は、原材料から取っ手付きカップを一気に生産する完全生産システムです。各要因は、生産、柔軟性、材料の使用、およびコストにさまざまな形で影響します。適切な機械を選択するには、生産、製品構造、既存の設備、長期的なビジネス プランについて明確に把握する必要があります。-
参考文献
- IAPRI (国際包装研究機関協会)。 （2021年）。熱シール{0}して接着-された紙コップのハンドルアタッチメントにおける剥離強度性能。応用包装研究ジャーナル、13(2)、45–58。
- ワイリー。 （2020年）。統合された紙ベースのパッケージング生産ラインにおける欠陥の削減-。包装技術と科学、33(4)、211–224。
- CEN (欧州標準化委員会)。 （2020年）。技術レポート CEN/TR 17450: 紙-ベースの包装機械 - パフォーマンスと効率の指標.
- FAO (国連食糧農業機関)。 （2022年）。持続可能な食品包装: 紙ベースの使い捨て容器における材料の最適化と廃棄物の削減-。ローマ: FAO。
- ITC（国際貿易センター）。 （2023年）。中小企業向けの包装機械の調達と総所有コストに関するガイダンス。ジュネーブ: ITC/WTO。