Come ottimizzare il design della struttura del rullo del bordo e della tenuta inferiore dei bicchieri di carta per garantire tenuta e resistenza alla pressione

La sigillabilità e la resistenza alla pressione del bicchieri di carta usa e getta sono indicatori chiave di qualità. Nella produzione professionale, l'ottimizzazione del design delle strutture del bordo e della tenuta inferiore è fondamentale. Ciò non solo influisce sull’esperienza dell’utente, ma costituisce anche la pietra angolare per garantire la sicurezza funzionale del prodotto.

Ottimizzazione della progettazione strutturale del rullo del cerchione

Il bordo è la struttura superiore di un bicchiere di carta. La sua funzione principale è quella di aumentare la rigidità del bordo, prevenire schizzi di liquidi e garantire una perfetta aderenza al coperchio.

1. Controllo preciso di rigidità e rotondità

Punto di ottimizzazione professionale: la rotondità e le dimensioni geometriche del cerchio devono essere mantenute entro tolleranze estremamente elevate.

Metodo di implementazione: viene utilizzato un processo di crimpatura progressivo in più fasi, anziché un processo a fase singola. Sulla macchina ondulatrice, il controllo preciso della temperatura di riscaldamento e della pressione del rullo garantisce che il PE o altro materiale di rivestimento si ammorbidisca adeguatamente senza interrompere la struttura della fibra della carta.

Risultato: si ottiene un rullo con bordo ad alta densità e spessore uniforme. Questo bordo altamente rigido resiste efficacemente alla deformazione radiale quando si tengono in mano o si tengono bevande calde, mantenendo una tenuta ermetica e prevenendo ustioni.

2. Design compatibile con il coperchio

Punto di ottimizzazione professionale: progettare il rapporto ottimale tra i rulli interno ed esterno ottimizza le forze di ritenzione e separazione del coperchio.

Implementazione: il diametro del rotolo interno deve essere leggermente inferiore al diametro della guarnizione interna del coperchio. L'estremità del bordo deve essere progettata con un leggero smusso per guidare il coperchio e garantire un'installazione agevole.

Effetto: premendo il coperchio si crea un doppio meccanismo di bloccaggio: prima un accoppiamento per attrito, poi un bloccaggio meccanico tra il bordo del coperchio e il fondo del bordo. Questo design impedisce al coperchio di cadere se il bicchiere di carta viene accidentalmente ribaltato o sottoposto a pressione laterale.

3. Spessore del bordo e selezione del materiale

Punto di ottimizzazione professionale: per i bicchieri di carta a doppia parete, la formazione simultanea dei bordi esterno ed interno deve garantire una tensione equilibrata.
Metodo di realizzazione: utilizzare cartone ad alta grammatura di tipo alimentare per garantire la resistenza strutturale del bordo stesso. Per i bicchieri di carta compostabili rivestiti con PLA, la temperatura di formazione dei bordi deve essere rigorosamente inferiore alla temperatura di transizione vetrosa (Tg) del PLA per evitare infragilimento.
Effetto: migliora significativamente la capacità del bicchiere di carta di resistere alla gravità verticale e alla resistenza all'impilamento, riducendo i danni durante lo stoccaggio e il trasporto.

Ottimizzazione della progettazione strutturale della sigillatura inferiore

La guarnizione inferiore è l'area del bicchiere di carta più soggetta a perdite e la qualità della sua guarnizione determina direttamente la resistenza alla pressione e l'impermeabilità del bicchiere.

1. Precisione di fustellatura e corrispondenza del diametro inferiore

Punto di ottimizzazione professionale: il diametro di fustellatura del disco del fondo della tazza deve corrispondere esattamente al diametro di restringimento del fondo del tubo della tazza, fino al livello del micron.
Metodo di implementazione: utilizzare strumenti di fustellatura CNC ad alta precisione e monitorare l'impatto dell'umidità ambientale sulle dimensioni del cartone in tempo reale. Preriscaldare il fondo del tubo della tazza prima della termosaldatura per garantire che le fibre di cartone siano nel loro stato termoplastico ottimale.
Effetto: Garantisce un'area di sovrapposizione massimizzata e uniforme tra il cartone inferiore e la parete della tazza durante la successiva pressatura a caldo.

2. Controllo del profilo di pressione e temperatura della termosaldatura

Punto di ottimizzazione professionale: i tre elementi temperatura, pressione e tempo (T-P-T) durante il processo di termosaldatura devono formare un profilo di termosaldatura ottimizzato.
Metodo di implementazione: utilizzare il riscaldamento a induzione ad alta frequenza o la tecnologia di saldatura a ultrasuoni invece del tradizionale riscaldamento a filo di resistenza. La pressione di termosaldatura deve essere regolata dinamicamente in base alla grammatura del cartone e allo spessore del rivestimento. Effetto: si forma un sigillo di fusione a livello molecolare, in particolare all'interfaccia con il rivestimento in PE, garantendo la completa penetrazione e adesione del materiale di rivestimento. Questa guarnizione può resistere a pressioni idrostatiche più elevate senza perdite.

3. Struttura del rullo inferiore e design della scanalatura a prova di perdite

Punto di ottimizzazione professionale: la struttura del fondo deve essere progettata come una struttura composita termosaldata meccanica che combina più strati di piegatura e bloccaggio.
Metodo di implementazione: una volta completata la termosaldatura inferiore, viene eseguita un'arricciatura inferiore secondaria sul bordo inferiore per racchiudere il bordo tagliato. Alcuni design di fascia alta incorporano una scanalatura a prova di perdite come prima linea di difesa.
Effetto: anche se il rivestimento nell'area termosaldata è leggermente danneggiato dall'immersione a lungo termine o da forze esterne, l'arricciatura del fondo secondario e il bloccaggio meccanico forniscono un'ulteriore barriera fisica, migliorando significativamente la resistenza alle perdite a lungo termine e la stabilità strutturale del bicchiere di carta.