เทคโนโลยีและอุปกรณ์การปิดผนึก

เทคโนโลยีและอุปกรณ์การปิดผนึก

การปิดผนึก หมายถึง กระบวนการปิดผนึกต่างๆ ที่ดำเนินการหลังจากบรรจุภัณฑ์แล้ว กล่องบรรจุภัณฑ์บาคลาวาขายส่ง การปิดผนึกผลิตภัณฑ์ด้วยวัสดุบรรจุภัณฑ์หรือภาชนะบรรจุภัณฑ์ เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งของภายในยังคงอยู่ในบรรจุภัณฑ์และป้องกันการปนเปื้อนระหว่างการหมุนเวียน การขนส่ง การจัดเก็บ และการขาย มีความหมายกว้างขวางและอาจเรียกว่า การปิดผนึก หรือการปิดสนิท หลังจากเสร็จสิ้นการบรรจุวัสดุแล้วกล่องบรรจุภัณฑ์บาคลาวาขายส่งในบรรจุภัณฑ์ เครื่องจักรที่ใช้ปิดผนึกบรรจุภัณฑ์เรียกว่าอุปกรณ์ปิดผนึก บรรจุภัณฑ์แต่ละชนิดมีวิธีการปิดผนึกที่แตกต่างกัน และประเภทของวิธีการปิดผนึกและอุปกรณ์ปิดผนึกก็มีความหลากหลาย มีวิธีการปิดผนึก วัสดุ และส่วนประกอบหลายประเภทที่ใช้ในกระบวนการปิดผนึกและบรรจุภัณฑ์ ซึ่งแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้ ตามการมีหรือไม่มีวัสดุปิดผนึกและวิธีการปิดผนึกที่แตกต่างกัน

(1)ไม่มีวัสดุปิดผนึก แต่มีวิธีการปิดผนึกแบบต่างๆ เช่น การปิดผนึกด้วยความร้อน การปิดผนึกด้วยการเชื่อม การปิดผนึกแบบนูน การปิดผนึกแบบพับ และการปิดผนึกแบบเสียบปลั๊ก

(2)วัสดุสำหรับปิดผนึกมีหลายประเภท ได้แก่ การปิดผนึกแบบรีด การปิดผนึกแบบจีบ การปิดผนึกแบบใช้แรงดัน และการปิดผนึกแบบบิด

(3)นอกจากนี้ยังมีวัสดุปิดผนึกเสริม ซึ่งได้แก่ การปิดผนึกด้วยการผูก และการปิดผนึกด้วยเทป

ในชีวิตประจำวัน เราสามารถพบเห็นผลิตภัณฑ์ปิดผนึกเหล่านี้ได้ทั่วไป เช่น ขวดแก้วบรรจุเบียร์ โซดา และเครื่องดื่มอัดลมอื่นๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์ปิดผนึกด้วยแรงดัน ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าเครื่องปิดฝา น้ำดื่มบรรจุขวดและผลิตภัณฑ์ยาโดยทั่วไปจะปิดผนึกด้วยฝาเกลียว และโดยทั่วไปเรียกว่าเครื่องปิดฝา อาหารกระป๋องในภาชนะดีบุกจะปิดผนึกด้วยการบีบและปิดผนึก ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าเครื่องปิดกระป๋อง ผมจะไม่กล่าวถึงทีละอย่าง พวกมันทั้งหมดอยู่ในหมวดหมู่ของอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์

 

1. หน้าที่และประเภทของกาว

วิธีการปิดผนึกบรรจุภัณฑ์โดยใช้กาวเรียกว่ากระบวนการปิดผนึกด้วยกาว ข้อดีของกระบวนการนี้คือ กระบวนการง่าย ผลผลิตสูง แรงยึดเกาะสูง การกระจายแรงกดสม่ำเสมอ การปิดผนึกที่ดี ความสามารถในการใช้งานที่หลากหลาย และคุณสมบัติการเป็นฉนวนความร้อนที่ดีขึ้น จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์สำหรับการยึดติดวัสดุต่างๆ เช่น กระดาษ ผ้า ไม้ พลาสติก และโลหะ โดยมีบทบาทสำคัญในกระบวนการปิดผนึก การผลิตวัสดุผสม การปิดผนึกกล่อง การแกะ และการติดฉลาก

กาวมีหลายประเภทที่มีส่วนประกอบซับซ้อน และสามารถใช้วัสดุธรรมชาติและสังเคราะห์หลายชนิดเป็นกาวได้ โดยแบ่งตามลักษณะของวัสดุพื้นฐานของกาวได้เป็นกาวอนินทรีย์และกาวอินทรีย์ แบ่งตามรูปแบบทางกายภาพของกาวได้เป็น 3 ประเภท คือ ประเภทละลายน้ำ ประเภทใช้ตัวทำละลาย และประเภทหลอมร้อน และแบ่งตามว่ากาวได้รับความร้อนขณะใช้งานหรือไม่ ได้เป็นกาวเย็นและกาวร้อน

2. การติดกาวเย็นไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อนและสามารถทำได้ที่อุณหภูมิห้อง

กาวมีทั้งแบบละลายน้ำและแบบใช้ตัวทำละลาย กาวแบบใช้ตัวทำละลายเหมาะสำหรับการเชื่อมติดที่อุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียสเท่านั้น และไม่สามารถใช้เครื่องเชื่อมแบบใช้น้ำได้ เนื่องจากข้อจำกัดด้านชนิดของวัสดุ ความปลอดภัย กฎระเบียบด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อม และความปลอดภัยในการผลิต ส่วนกาวแบบละลายน้ำนั้นส่วนใหญ่ใช้ในการผลิต กาวชนิด Dongji Xinheli เป็นกาวที่ใช้กันมานานที่สุดในด้านบรรจุภัณฑ์และมีปริมาณการใช้มากที่สุด ข้อดีคือใช้งานง่าย ต้นทุนด้านความปลอดภัยต่ำ และแรงยึดเกาะสูง สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ กาวละลายน้ำจากธรรมชาติและกาวละลายน้ำสังเคราะห์ กาวชนิด Fu เป็นกาวละลายน้ำจากธรรมชาติที่มีข้อดีคือประหยัดพลังงานต่ำและมีความแข็งแรงสูง จุดประสงค์หลักคือการปิดผนึกกล่องและกระดาษ ใช้สำหรับทำท่อกระดาษและถุงกระดาษที่ยึดด้วยผง ทำจากแป้งดิบหรือผัก ในกระบวนการผลิตกระดาษแข็ง Wabo ควรหลีกเลี่ยงการใช้แป้ง ข้อดีคือขึ้นรูปง่ายและติดกับกระป๋องโลหะได้ดี สามารถยึดติดกระดาษได้ดี และทนความร้อนได้ดี ข้อเสียคือความคลาดเคลื่อนของการยึดเกาะค่อนข้างน้อย

การยึดเกาะกับพลาสติกและสารเคลือบไม่ดี ความต้านทานต่อน้ำต่ำ วัสดุเชื่อมประสานระหว่างวัสดุและชั้นป้องกัน เช่น กาวจากสัตว์ สามารถใช้เป็นส่วนประกอบหลักของสารเพิ่มความชุ่มชื้นของเทปกาว และใช้เป็นกาวของเทปกาวได้ เช่น กาวแห้ง ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นสติกเกอร์สำหรับขวดเบียร์ กาวสำหรับฉลาก เนื่องจากสามารถทนต่อการแช่น้ำเย็นได้ตามที่ฉลากขวดเบียร์ต้องการ และสามารถล้างออกได้ด้วยน้ำด่างหลังจากรีไซเคิลขวดแล้ว นอกจากนี้ยังสามารถใช้ทำสารประกอบทางเคมีที่ใช้สำหรับฟอยล์ไดจือและสารประกอบจากธรรมชาติ เช่น อิมัลชันยางธรรมชาติ ซึ่งเป็นอิมัลชันสีขาวที่สกัดจากต้นยางพารา ส่วนใหญ่ใช้ในบรรจุภัณฑ์เป็นส่วนประกอบหลักของกาวสำหรับโพลีเอทิลีนและกระดาษคอมโพสิตในโครงสร้างถุงหลายชั้น สามารถปิดผนึกได้เองด้วยแรงกด จึงมักใช้สำหรับลูกอมแบบปิดผนึกเอง กาวสำหรับห่อ กล่องปิดผนึกด้วยแรงกด และถุงกระดาษปิดผนึกด้วยแรงกด

กาวสังเคราะห์ที่ละลายน้ำได้

กาวส่วนใหญ่เหล่านี้เป็นอิมัลชันเรซิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งอิมัลชันโพลีไวนิลอะซิเตต ซึ่งเป็นสารแขวนลอยที่เสถียรของอนุภาคกรดไวนิลในน้ำ กาวประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในกล่องบรรจุภัณฑ์บาคลาวาขายส่งเช่น ใช้ในการขึ้นรูป ปิดผนึก หรือติดฉลากกล่อง กล่องกระดาษ หลอด ถุง และขวด เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ จึงได้เข้ามาแทนที่กาวจากธรรมชาติเป็นส่วนใหญ่

กระบวนการยึดติดด้วยกาวเย็น

กระบวนการยึดติดด้วยกาวเย็นสามารถทำได้ด้วยมือหรือด้วยอุปกรณ์เคลือบ ขั้นตอนหลักในการยึดติดได้แก่ การเคลือบ การกด และการอบแห้ง (การระเหย) การอบแห้งคือกระบวนการที่น้ำหรือตัวทำละลายอินทรีย์ที่ละลายกาวเย็นระเหยออกไปจนกระทั่งกาวแข็งตัว หลังจากทากาวลงบนชิ้นงานแล้ว จำเป็นต้องปล่อยให้กาวอยู่ในสภาพยึดติดเป็นเวลานานจนกว่าจะแข็งตัว หากใช้มือทา ให้ใช้แปรงหรือปืนพ่น ส่วนการใช้เครื่องจักรกลในการเคลือบนั้น มีวิธีการทำงานหลักๆ อยู่ 3 วิธี ได้แก่ วิธีเคลือบด้วยลูกกลิ้ง โดยกาวเย็นในภาชนะจะถูกกระจายโดยลูกกลิ้งหมุน การปรับความหนาของกาวมีสองวิธี คือ เมื่อลูกกลิ้งเป็นทรงกระบอกเรียบ สามารถปรับได้โดยการปรับช่องว่างระหว่างพื้นผิวลูกกลิ้งกับใบมีดขูด ส่วนเมื่อพื้นผิวลูกกลิ้งมีร่อง จะขึ้นอยู่กับความลึกของร่อง วิธีการเคลือบด้วยลูกกลิ้งสามารถใช้กาวที่อุณหภูมิห้องได้ โครงสร้างของอุปกรณ์ค่อนข้างเรียบง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องติดกาวกล่องกระดาษพับ เนื่องจากสามารถทากาวให้ทั่วรอยพับของกล่องได้ จึงสามารถปิดผนึกกล่องได้อย่างสมบูรณ์แม้ว่าสินค้าภายในจะเป็นผงก็ตาม อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์จำเป็นต้องทำความสะอาดทุกวัน และมีการสูญเสียกาวมาก หากใช้สารละลายอินทรีย์ ต้องคำนึงถึงประเด็นด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมด้วย

3. วิธีการเคลือบหัวฉีด มีสองวิธีในการพ่นกาวด้วยหัวฉีด

วิธีการจ่ายกาวไปยังหัวฉีดสามารถทำได้โดยใช้ถังแรงดันหรือปั๊มแรงดัน เมื่อพ่นกาวแบบไม่สัมผัส จะมีระยะห่างระหว่างหัวฉีดกับวัตถุที่จะติด และโดยส่วนใหญ่มักใช้ปั๊มแรงดันที่มีแรงดันการพ่นสูงกว่า นอกจากนี้ จากมุมมองของการบำรุงรักษา สำหรับ

สำหรับวัสดุเช่นกระดาษลูกฟูกที่ใช้กระดาษเป็นส่วนประกอบกล่องบรรจุภัณฑ์บาคลาวาขายส่งเศษวัสดุมีแนวโน้มที่จะสะสมอยู่ที่หัวฉีด ดังนั้นวิธีการเคลือบแบบไม่สัมผัสจึงเหมาะสมกว่า เมื่อเทียบกับวิธีการเคลือบแบบลูกกลิ้ง ทิศทางการเคลือบแบบไม่สัมผัสสามารถปรับได้ตามต้องการ และไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดอุปกรณ์ทุกวัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกาวถูกพ่นผ่านหัวฉีดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก จึงมีปัญหาที่กาวจะแห้งและอุดตันหัวฉีด ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีมาตรการบางอย่าง มาตรการเหล่านั้นรวมถึงการวางหัวฉีดไว้ในที่ชื้นหรือเป่าความชื้นไปที่ปลายหัวฉีดเมื่อหยุดสายการผลิต นอกจากนี้ กาวบางชนิดจะเร่งการกัดกร่อนของหัวฉีดโลหะ ซึ่งควรพิจารณาเมื่อเลือกใช้

วิธีการเคลือบกาวแบบละอองกรด ส่วนประกอบของระบบการพ่นกาวและการพ่นกาวด้วยหัวฉีดนั้นไม่แตกต่างกันมากนัก ความแตกต่างอยู่ที่การพ่นกาวแบบแห้งทำให้กาวเย็นกระจายตัวเป็นเส้นตรง ในขณะที่การพ่นกาวแบบแห้งทำให้กาวเย็นกระจายตัวเป็นละออง เหตุผลก็คือการเคลือบแบบนี้ต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่ จึงสามารถได้ผลลัพธ์การยึดติดที่ดีโดยใช้กาวในปริมาณน้อย และสามารถลดเวลาในการเคลือบลงได้ ข้อเสียคือเส้นแรกๆ จะไม่คมชัด ส่วนใหญ่ใช้สำหรับปิดผนึกกล่องกระดาษลูกฟูก 3. การยึดติดด้วยกาวร้อนละลาย

มีสามวิธีในการปรับแรงดันภายในห้องทำงานของอุปกรณ์ทอผ้าหรือห้องตัวทำละลายอินทรีย์เมื่อปิดอุปกรณ์ลูกกลิ้งแล้ว

กาวร้อนละลายเป็นกาวแข็งที่ทำจากพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติก กระบวนการยึดติดคือ การหลอมกาว การเคลือบ การกด และการแข็งตัว (การเย็นตัว) การเคลือบด้วยของเหลวจะถูกทำให้ร้อนจนกลายเป็นกาวหลอมเหลว และการแข็งตัวคือกระบวนการทำให้กาวหลอมเหลวเย็นตัวลง ซึ่งแตกต่างจากกาวเย็น

กาวเหลวจะระเหยไป เนื่องจากเวลาในการเย็นตัวสั้นกว่าเวลาในการระเหยมาก จึงสามารถปรับให้เข้ากับความเร็วในการผลิตที่สูงขึ้นของสายการผลิตบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติได้ กาวชนิดนี้มีความสำคัญมากในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ในปัจจุบัน กาวร้อนละลายที่ใช้กันทั่วไปมีอยู่ 3 ชนิด ชนิดแรกคือ เอทิลีน-ไวนิลอะซิเตทโคพอลิเมอร์ (EVA) ซึ่งสามารถผสมกับแว็กซ์และเรซินเพิ่มความเหนียวเพื่อให้ได้กาวที่มีประโยชน์มากขึ้น หน้าที่ของแว็กซ์คือการลดความหนืดและควบคุมความเร็วในการแข็งตัว ความยืดหยุ่น และความทนทานต่อความร้อนของกาว ส่วนหน้าที่ของเรซินเพิ่มความเหนียวคือการควบคุมความหนืดและการยึดเกาะ ชนิดที่สองคือ กาวร้อนละลายที่ทำจากโพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการติดกระดาษ เช่น การปิดผนึกกล่องและการปิดผนึกถุง ชนิดที่สามคือ กาวที่ทำจากโพลีโพรพีลีนอสัณฐาน ใช้สำหรับเคลือบกระดาษเพื่อผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์กันน้ำหรือบรรจุภัณฑ์ขนส่งเสริมแรงสองชั้น

นอกจากนี้ ยังมีกาวร้อนละลายบางชนิดที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นกาวร้อนละลายชนิดใดก็ตาม พวกมันมีข้อดีพื้นฐานอย่างหนึ่งที่เหมือนกัน คือ สามารถยึดติดได้โดยการทำให้เย็นลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมันแข็งตัวเร็วมาก การยึดติดที่ไม่ดีมักเกิดขึ้นในบริเวณที่กาวร้อนละลายแข็งตัวโดยไม่สัมผัสกับพื้นผิวที่เปียก และความแข็งแรงของมันจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น หากได้รับการผสมสูตรอย่างเหมาะสม กาวร้อนละลายก็สามารถใช้งานได้ในหลายๆ กรณีกล่องบรรจุภัณฑ์บาคลาวาขายส่งใช้งานได้หลากหลาย แต่ไม่เหมาะสำหรับกระบวนการบรรจุที่ร้อนจัด หรือการบรรจุเพื่อการอบ

วิธีการติดกาวด้วยลูกกลิ้ง D วิธีนี้ง่าย แต่ผลลัพธ์โดยรวมไม่ดีนัก

วิธีการเคลือบหัวฉีด

กาวร้อนละลายถูกบรรจุลงในท่อเก็บกาว 6 และท่อเก็บกาวเชื่อมต่อกับหัวฉีดเคลือบกาว 7 กล่องกระดาษลูกฟูก 10 ถูกส่งไปยังตำแหน่งเคลือบกาวโดยสายพานลำเลียง 9 และหัวฉีดจะพ่นกาวแรงดันสูงเพื่อสร้างชั้นกาวบนชิ้นกล่อง จากนั้นชั้นกาว 8 จะถูกพับ กด และทำให้เย็นลงเพื่อให้การยึดติดเสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากหัวฉีดไม่สัมผัสกับกล่องและกาวถูกพ่นออกมาภายใต้แรงดัน ความเร็วในการเคลือบจึงรวดเร็วและสม่ำเสมอ วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในบรรดาวิธีการยึดติดต่างๆ

วิธีการเคลือบกาวแบบเรียบ

กาวร้อนละลายจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บกาว 11 พื้นผิวที่เคลือบกาวของชิ้นกล่องกระดาษ 13 จะคว่ำลงและวางบนแผ่นเรียบเคลือบกาว 12 แผ่นเรียบเคลือบกาวจะเคลื่อนที่ขึ้นลง โดยจะพาชิ้นกล่องกระดาษในถังเก็บกาวไปด้วยเมื่อมันเคลื่อนที่ลง กาวจะถูกทาลงในถังเก็บกาว จากนั้นจึงพับ กด และทำให้เย็นลงจากด้านบนเพื่อให้กาวติดกันอย่างสมบูรณ์ แผ่นเรียบเคลือบกาวจะมีช่องว่างที่สลักไว้เหมาะสมกับส่วนที่เคลือบกาวของชิ้นกล่องกระดาษ เพื่อให้สามารถเคลือบกาวได้ทีละส่วน ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพ วิธีนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการติดกล่องกระดาษ