เทคโนโลยีและอุปกรณ์การปิดผนึก

เทคโนโลยีและอุปกรณ์การปิดผนึก

การปิดผนึกหมายถึงกระบวนการปิดผนึกต่างๆ ที่ดำเนินการหลังการบรรจุ กล่องบรรจุภัณฑ์บัคลาวาขายส่ง ผลิตภัณฑ์ที่มีวัสดุบรรจุภัณฑ์หรือภาชนะบรรจุ เพื่อให้แน่ใจว่าเนื้อหายังคงอยู่ในบรรจุภัณฑ์และหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนในระหว่างการหมุนเวียน การขนส่ง การจัดเก็บ และการขาย มีความหมายกว้างและเรียกอีกอย่างว่า การปิดผนึก การปิดผนึก หรือการปิดผนึก หลังจากการบรรจุวัสดุเสร็จสิ้นกล่องบรรจุภัณฑ์บัคลาวาขายส่งในภาชนะบรรจุ เครื่องจักรที่ใช้ปิดผนึกภาชนะบรรจุเรียกว่าอุปกรณ์ปิดผนึก ภาชนะบรรจุแต่ละชนิดมีวิธีการปิดผนึกที่แตกต่างกัน และประเภทของการปิดผนึกและอุปกรณ์ปิดผนึกก็มีความหลากหลาย กระบวนการปิดผนึกและบรรจุภัณฑ์มีวิธีการปิดผนึก วัสดุ และส่วนประกอบหลายประเภท ซึ่งแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ตามการมีหรือไม่มีวัสดุปิดผนึกและวิธีการปิดผนึกที่แตกต่างกัน

(1)ไม่ต้องใช้วัสดุปิดผนึก มีทั้งการปิดผนึกแบบกดร้อน การปิดผนึกแบบเชื่อม การปิดผนึกแบบนูน การปิดผนึกแบบพับ และการปิดผนึกแบบเสียบปลั๊ก

(2)มีวัสดุปิดผนึก ได้แก่ การปิดผนึกแบบกลิ้ง การปิดผนึกแบบจีบ การปิดผนึกแบบแรงดัน และการปิดผนึกแบบบิด

(3)มีวัสดุปิดผนึกเสริม การปิดผนึกประเภทนี้ ได้แก่ การปิดผนึกด้วยเชือกและการปิดผนึกด้วยเทป

ในชีวิตประจำวัน ผลิตภัณฑ์ปิดผนึกเหล่านี้สามารถพบได้ทั่วไป เช่น ขวดแก้วบรรจุเบียร์ โซดา และเครื่องดื่มอัดลมอื่นๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ปิดผนึกด้วยแรงดัน ซึ่งมักเรียกว่าเครื่องปิดฝา น้ำดื่มบรรจุขวดและผลิตภัณฑ์ยาส่วนใหญ่ปิดผนึกด้วยเครื่องปิดฝาเกลียว และมักเรียกว่าเครื่องปิดฝา อาหารกระป๋องในภาชนะเหล็กเคลือบดีบุกปิดผนึกด้วยเครื่องจีบและปิดผนึก ซึ่งมักเรียกว่าเครื่องปิดฝากระป๋อง ฉันจะไม่แสดงรายการผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทีละรายการ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดจัดอยู่ในประเภทอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์

 

1. หน้าที่และประเภทของกาว

วิธีการปิดผนึกผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์โดยใช้กาวเรียกว่ากระบวนการติดกาว ข้อดีของกระบวนการนี้คือกระบวนการที่ง่าย ให้ผลผลิตสูง มีความแข็งแรงในการยึดติดสูง กระจายแรงเค้นสม่ำเสมอ ปิดผนึกได้ดี มีความยืดหยุ่นสูง และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนและฉนวนไฟฟ้าที่ดีขึ้น กาวชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์เพื่อยึดติดวัสดุหลากหลายชนิด เช่น กระดาษ ผ้า ไม้ พลาสติก และโลหะ มีบทบาทสำคัญในกระบวนการปิดผนึก การผลิตวัสดุคอมโพสิต การปิดผนึกกล่อง การลอก และการติดฉลาก

กาวมีหลายประเภทที่มีส่วนผสมที่ซับซ้อน และวัสดุธรรมชาติและสารสังเคราะห์หลายชนิดสามารถนำมาใช้เป็นกาวได้ กาวสามารถแบ่งตามลักษณะของวัสดุฐานได้เป็นกาวอนินทรีย์และกาวอินทรีย์ แบ่งตามลักษณะทางกายภาพของกาวได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ กาวละลายน้ำ กาวตัวทำละลาย และกาวร้อนละลาย กาวเย็นและกาวร้อนละลายแบ่งตามสภาพการใช้งาน

2. การติดกาวแบบเย็นไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนและดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง

มีทั้งกาวชนิดละลายน้ำและกาวชนิดตัวทำละลาย กาวชนิดตัวทำละลายเหมาะสำหรับการติดกาวแบบหลอมละลาย 120 องศาเท่านั้น ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องหลอมละลายแบบวอเตอร์ไลน์ เนื่องจากข้อจำกัดด้านชนิด ความปลอดภัย ข้อบังคับด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และความปลอดภัยในการผลิต ในส่วนของกาว กาวชนิดละลายน้ำส่วนใหญ่มักใช้ในการผลิต กาวซินเฮลี่ชนิดตงจี (Dongji Xinheli) ถูกใช้ในบรรจุภัณฑ์มานานที่สุดและมีปริมาณการใช้งานมากที่สุด ข้อดีคือใช้งานง่าย ต้นทุนต่ำ และมีความแข็งแรงในการยึดติดสูง แบ่งได้เป็นสองประเภท ได้แก่ กาวละลายน้ำจากธรรมชาติและกาวสังเคราะห์ละลายน้ำ เป็นกาวธรรมชาติที่ประหยัดพลังงานและมีความแข็งแรงสูง คำเตือนประเภทฟู (Fu) วัตถุประสงค์หลักคือการปิดผนึกกล่องและกระดาษ ผลิตจากหลอดกระดาษและถุงกระดาษแบบผง ทำจากแป้งดิบหรือผัก ในกระบวนการผลิตกระดาษแข็ง Wabo ควรหลีกเลี่ยงการใช้แป้ง ข้อดีคือขึ้นรูปและติดกับกระป๋องโลหะได้ง่าย สามารถยึดติดกระดาษได้ดี และทนความร้อนได้ดี ข้อเสียคือค่าความคลาดเคลื่อนของการยึดติดค่อนข้างน้อย

การยึดเกาะที่ไม่ดีกับพลาสติกและสารเคลือบ ความต้านทานน้ำต่ำ วัสดุหลอมเหลวของวัสดุและชั้นเคลือบ เช่น กาวจากสัตว์ สามารถใช้เป็นส่วนประกอบหลักของสารประกอบรีเวทติ้งของเทปปิดผนึก และในฐานะกาวของเทปปิดผนึก เช่น กาวแห้ง ส่วนใหญ่ใช้เป็นสติกเกอร์สำหรับขวดเบียร์ กาวสำหรับติดฉลาก เนื่องจากมีคุณสมบัติทนต่อการแช่ในน้ำเย็นที่จำเป็นสำหรับถุงฉลากขวดเบียร์ และสามารถล้างออกได้ด้วยน้ำด่างหลังจากรีไซเคิลขวด นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการผลิตสารประกอบทางเคมีที่ใช้สำหรับฟอยล์ไดจิและสารประกอบจากธรรมชาติ เช่น อิมัลชันยางธรรมชาติ ซึ่งเป็นอิมัลชันสีขาวที่สกัดจากต้นยาง ส่วนใหญ่ใช้ในบรรจุภัณฑ์เป็นส่วนประกอบหลักของกาวสำหรับวัสดุผสมโพลีเอทิลีนและกระดาษในโครงสร้างถุงหลายชั้น กาวนี้สามารถปิดผนึกได้เองด้วยแรงกด จึงมักใช้สำหรับปิดผนึกลูกอมด้วยตนเอง กาวสำหรับห่อ ปิดผนึกกล่องด้วยแรงกด และปิดผนึกถุงกระดาษด้วยแรงกด

กาวสังเคราะห์ที่ละลายน้ำได้

กาวเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นอิมัลชันเรซิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งอิมัลชันโพลีไวนิลอะซิเตทที่แขวนลอยอนุภาคไวนิลแอซิดในน้ำได้อย่างเสถียร กาวประเภทนี้นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายกล่องบรรจุภัณฑ์บัคลาวาขายส่งเช่น สำหรับการขึ้นรูป ปิดผนึก หรือติดฉลากกล่อง กล่อง หลอด ถุง และขวด ด้วยคุณสมบัติอันยอดเยี่ยมมากมาย จึงทำให้กาวชนิดนี้สามารถทดแทนกาวธรรมชาติได้เป็นส่วนใหญ่

กระบวนการติดกาวเย็น

กระบวนการติดกาวเย็นสามารถทำได้ทั้งแบบใช้มือหรือแบบใช้อุปกรณ์เคลือบ ขั้นตอนการติดกาวหลักๆ ได้แก่ การเคลือบ การกด และการบ่ม (Volatilization) การบ่มคือกระบวนการที่น้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ที่ละลายกาวเย็นจะระเหยออกจนกระทั่งกาวแข็งตัว หลังจากทากาวลงบนวัสดุที่ติดแล้ว กาวจะต้องคงอยู่ในสภาพที่ติดแน่นเป็นเวลานานจนกว่าจะแข็งตัว ควรใช้แปรงหรือปืนพ่นสีเมื่อทาด้วยมือ การเคลือบอุปกรณ์เครื่องกลมีวิธีการประมาณสามวิธี ได้แก่ วิธีการเคลือบแบบลูกกลิ้ง D กาวเย็นในภาชนะจะถูกกระจายโดยลูกกลิ้งหมุน มีสองวิธีในการปรับความหนาของกาว เมื่อลูกกลิ้งมีรูปร่างทรงกระบอกเรียบ สามารถปรับผ่านช่องว่างระหว่างพื้นผิวล้อและที่ขูด และเมื่อพื้นผิวลูกกลิ้งมีร่อง จะขึ้นอยู่กับความลึกของร่อง วิธีการเคลือบแบบลูกกลิ้งสามารถใช้กาวที่อุณหภูมิห้องได้ โครงสร้างของอุปกรณ์ค่อนข้างเรียบง่ายและนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องติดกาวกล่องพับ เนื่องจากสามารถทากาวลงบนรอยพับของกล่องได้อย่างสมบูรณ์ จึงสามารถปิดผนึกกล่องได้สนิทแม้บรรจุอยู่ในรูปแบบผง อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์จำเป็นต้องได้รับการทำความสะอาดทุกวัน และการสูญเสียกาวก็มีมาก หากใช้สารละลายอินทรีย์ จำเป็นต้องคำนึงถึงประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมด้วย

3. วิธีการเคลือบหัวฉีด มีสองวิธีในการพ่นกาวด้วยหัวฉีด

วิธีการจ่ายกาวไปยังหัวฉีดอาจใช้ถังแรงดันหรือปั๊มแรงดัน เมื่อฉีดกาวแบบไม่สัมผัส จะมีระยะห่างระหว่างหัวฉีดกับวัตถุที่จะยึดติด และส่วนใหญ่มักใช้ปั๊มแรงดันที่มีแรงดันฉีดสูงกว่า นอกจากนี้ ในมุมมองของการบำรุงรักษา

สำหรับวัสดุเช่นกระดาษลูกฟูกที่เป็นกระดาษกล่องบรรจุภัณฑ์บัคลาวาขายส่งเศษวัสดุมีแนวโน้มที่จะสะสมบนหัวฉีด วิธีการเคลือบแบบไม่สัมผัสจึงเหมาะสมกว่า เมื่อเทียบกับวิธีการเคลือบแบบลูกกลิ้ง ทิศทางการเคลือบแบบไม่สัมผัสสามารถปรับได้ตามต้องการ และไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดอุปกรณ์ทุกวัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกาวถูกฉีดผ่านหัวฉีดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก จึงมีปัญหากาวแห้งและอุดตันหัวฉีด ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องใช้มาตรการบางอย่าง เช่น การวางหัวฉีดไว้ในที่ชื้น หรือเป่าความชื้นไปที่ปลายหัวฉีดเมื่อหยุดสายการผลิต นอกจากนี้ กาวบางชนิดยังเร่งการกัดกร่อนของหัวฉีดโลหะ ซึ่งควรพิจารณาเมื่อเลือกใช้

วิธีการเคลือบกาวแบบพ่นฝอยกรด ส่วนประกอบของระบบพ่นกาวและหัวฉีดกาวแทบไม่แตกต่างกัน ความแตกต่างคือการพ่นกาวแห้งทำให้กาวเย็นกระจายตัวเป็นเส้นตรง ในขณะที่การพ่นกาวเย็นทำให้กาวเย็นกระจายตัวเป็นเส้นฝอย เหตุผลก็คือการเคลือบต้องใช้พื้นที่มาก การทากาวเพียงเล็กน้อยก็ให้ผลการยึดเกาะที่ดี และลดเวลาในการเคลือบได้ ข้อเสียคือเส้นแรกไม่ชัดเจน ส่วนใหญ่มักใช้ในการปิดผนึกกล่องกระดาษลูกฟูก 3. การติดกาวด้วยกาวร้อนละลาย

มีสามวิธีในการปรับแรงดันภายในการทำงานของอุปกรณ์ผ้าหรือห้องตัวทำละลายอินทรีย์เมื่ออุปกรณ์ลูกกลิ้งปิดอยู่

กาวร้อนละลายเป็นกาวแข็งที่ทำจากพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติก กระบวนการยึดติดประกอบด้วยกาวหลอมเหลว การเคลือบ การกด และการแข็งตัว (เย็น) ของเหลวเคลือบจะถูกให้ความร้อนและหลอมละลายกาว และการแข็งตัวคือกระบวนการทำให้กาวหลอมเหลวเย็นลง ซึ่งแตกต่างจากกาวเย็น

กาวเหลวระเหย เนื่องจากเวลาในการทำความเย็นสั้นกว่าเวลาในการระเหยมาก จึงสามารถปรับให้เข้ากับความเร็วในการผลิตที่สูงขึ้นของสายการผลิตบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติได้ กาวชนิดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อบรรจุภัณฑ์ในปัจจุบัน กาวร้อนละลายที่นิยมใช้กันมากที่สุดมีอยู่สามชนิด ชนิดแรกคือเอทิลีนไวนิลอะซิเตทโคพอลิเมอร์ (EVA) ซึ่งสามารถใช้ร่วมกับแว็กซ์และเรซินยึดติดเพื่อให้ได้กาวที่มีประโยชน์มากขึ้น แว็กซ์มีหน้าที่ลดความหนืดและควบคุมความเร็วในการบ่ม ความยืดหยุ่น และความทนทานต่อความร้อนของกาว ส่วนเรซินยึดติดมีหน้าที่ควบคุมความหนืดและการยึดติด ชนิดที่สองคือกาวร้อนละลายที่ทำจากโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการยึดติดกระดาษ เช่น การปิดผนึกกล่องและการปิดผนึกถุง ชนิดที่สามคือโพลีโพรพิลีนแบบอะมอร์ฟัส ใช้สำหรับเคลือบกระดาษเพื่อผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์กันน้ำหรือบรรจุภัณฑ์สำหรับการขนส่งแบบเสริมแรงสองชั้น

นอกจากนี้ ยังมีกาวร้อนละลายบางชนิดที่มีวัตถุประสงค์พิเศษอื่นๆ อีกด้วย ไม่ว่าจะเป็นกาวร้อนละลายชนิดใด กาวร้อนละลายเหล่านี้ล้วนมีข้อดีพื้นฐานที่เหมือนกันอย่างหนึ่ง นั่นคือ สามารถติดได้เพียงแค่ปล่อยให้เย็นลงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกาวร้อนละลายเร็วมาก จึงมักเกิดการยึดเกาะที่ไม่ดี โดยกาวร้อนละลายแข็งตัวโดยไม่สัมผัสกับพื้นผิวที่เปียก และความแข็งแรงจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น หากใช้สูตรที่เหมาะสม กาวร้อนละลายเหล่านี้อาจเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปกล่องบรรจุภัณฑ์บัคลาวาขายส่งการใช้งาน แต่ไม่เหมาะสำหรับการบรรจุที่ร้อนจัดหรือบรรจุภัณฑ์เพื่อการอบ

วิธีการติดกาวแบบลูกกลิ้ง D วิธีนี้ง่าย แต่ผลลัพธ์โดยรวมไม่ดีนัก

วิธีการเคลือบหัวฉีด

กาวร้อนละลายจะถูกวางลงในท่อเก็บกาว 6 และท่อเก็บกาวจะเชื่อมต่อกับหัวฉีดเคลือบกาว 7 กล่องลูกฟูก 10 จะถูกส่งไปยังตำแหน่งเคลือบกาวโดยสายพานลำเลียง 9 และหัวฉีดจะฉีดกาวที่มีแรงดันเพื่อสร้างกาวบนชิ้นกล่อง ชั้นกาว 8 จะถูกพับ กด และทำให้เย็นลงเพื่อให้การยึดติดเสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากหัวฉีดไม่สัมผัสกับกล่องและกาวจะถูกพ่นออกภายใต้แรงดัน ความเร็วในการเคลือบจึงรวดเร็วและสม่ำเสมอ ในบรรดาวิธีการยึดติดต่างๆ วิธีนี้เป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุด

วิธีการเคลือบกาวแบบแบน

กาวร้อนจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บกาว 11 พื้นผิวเคลือบกาวของชิ้นส่วนกล่องกระดาษแข็ง 13 จะถูกวางลงด้านล่างและวางลงบนแผ่นแบนเคลือบกาว 12 แผ่นแบนเคลือบกาวจะเลื่อนขึ้นและลง โดยจะรองรับชิ้นส่วนกล่องเปล่าไว้ในถังเก็บเมื่อเลื่อนลงมา กาวจะถูกทาลงในถังกาว จากนั้นจึงพับ กด และระบายความร้อนขึ้นด้านบนเพื่อให้การยึดติดเสร็จสมบูรณ์ แผ่นแบนเคลือบกาวจะถูกสลักเป็นช่องสำหรับชิ้นส่วนเคลือบกาวของกล่องเปล่า เพื่อให้สามารถเคลือบกาวได้ทีละด้าน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ วิธีนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการติดกล่อง