플라스틱컵 제조과정은 어떻게 되나요?

개요: 플라스틱 컵이 제조되는 방법

플라스틱 컵은 일련의 고도로 자동화된 산업 공정을 통해 제조됩니다. 핵심 단계는 원자재 준비, 시트 압출 또는 사출 성형, 열성형, 림 롤링, 인쇄, 스태킹 및 품질 검사입니다. 정확한 공정은 컵 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어 PP(폴리프로필렌) 및 PS(폴리스티렌) 컵은 일반적으로 열성형을 사용하고, 두꺼운 컵은 사출 성형을 사용할 수 있습니다. 이 프로세스를 이해하는 것은 생산 효율성과 장비 선택을 평가하는 구매자, 엔지니어 및 운영자에게 필수적입니다.

원료 선택 및 준비

제조 공정은 올바른 플라스틱 수지를 선택하는 것부터 시작됩니다. 일회용 컵 생산에 가장 일반적으로 사용되는 재료는 다음과 같습니다.

• 폴리프로필렌(PP) — 내열성이 있어 뜨거운 음료에 적합하며 요구르트 및 차가운 음료 컵에 널리 사용됩니다.
• 폴리스티렌(PS) — 단단하고 투명하며 차가운 음료수 컵과 디저트 용기에 일반적입니다.
• PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) — 우수한 투명도와 강도로 프리미엄 콜드컵에 사용됩니다.
• HIPS(고충격 폴리스티렌) — 더 무거운 작업에 사용되는 표준 PS보다 향상된 인성

수지 펠릿은 건조되어 압출기에 공급되기 전에 착색제 또는 첨가제(예: UV 안정제 또는 정전기 방지제)와 혼합됩니다. PP, PET의 경우 수분 함량을 0.02% 이하로 관리해야 합니다. 완성된 시트의 기포나 표면 줄무늬와 같은 결함을 방지합니다.

시트 돌출: 기본 재질 생성

열성형 컵의 경우 플라스틱 수지는 먼저 압출 라인을 통해 연속적인 평평한 시트로 변환됩니다. 프로세스에는 다음이 포함됩니다.

1. 일반적으로 다음 온도에서 스크류 압출기에서 수지 펠릿을 녹입니다. 200°C 및 260°C
2. 넓고 균일한 시트를 형성하기 위해 평평한 다이를 통해 용융된 플라스틱을 강제로 밀어냅니다.
3. 두께를 설정하기 위해 광택 크롬 롤러 위에 시트를 냉각
4. 열성형 기계에 공급하기 위해 시트를 대형 테이크업 릴에 굴립니다.

시트 두께는 컵 벽 강도와 무게에 직접적인 영향을 미칩니다. 표준 일회용 컵은 0.25mm에서 0.60mm 두께의 시트를 사용합니다. 시트가 두꺼울수록 내구성이 더 뛰어난 컵이 생산되지만 재료 비용과 성형 사이클 시간이 늘어납니다.

열성형: 컵 성형

열성형은 대량 플라스틱 컵 생산의 주요 공정입니다. 압연 시트는 유연해질 때까지 재가열된 후 금형을 사용하여 컵 모양으로 성형됩니다.

주요 열성형 방법

최신 열성형 기계는 다음과 같이 작동할 수 있습니다. 분당 20~45사이클의 속도 , 다중 캐비티 금형을 사용하여 컵 직경과 기계 크기에 따라 사이클당 8~32개의 컵을 생산합니다. 성형 후 컵은 시트에서 펀칭되고 골격 폐기물(트림)은 일반적으로 다시 분쇄되어 재사용됩니다.

림 롤링 공정: 중요한 마무리 단계

열성형 및 펀칭 후에 컵의 상단 가장자리는 날카롭고 마감되지 않은 상태가 됩니다. 림 롤링은 이 가장자리를 바깥쪽과 아래쪽으로 말려 부드럽고 둥근 입술을 형성합니다. — 소비자 안전, 구조적 견고성 및 편안한 음주 경험에 필수적입니다.

이 작업은 플라스틱 컵 림 롤링 기계 , 가열된 롤러 또는 성형 도구를 사용하여 컵의 상단 가장자리를 고속으로 일관되게 컬링합니다. 림 롤링 장비의 주요 성능 매개변수는 다음과 같습니다.

• 출력 속도 : 일반적으로 레인당 분당 30~120잔
• 림 컬 직경 일관성 : 품질 등급 컵의 경우 허용 오차 ±0.2mm 이내
• 온도 조절 : 정밀한 가열로 갈라짐이나 변형 없이 균일한 컬을 보장합니다.
• 다중 레인 구성 : 고출력 장비로 4~12레인 동시 운영

제대로 실행되지 않은 림 롤은 가장자리가 들쭉날쭉해지고, 일관되지 않은 컬 또는 구조적 약점을 초래하며, 이 모든 것이 품질 거부를 유발합니다. 따라서 림 롤링은 전체 생산 라인에서 품질에 가장 민감한 단계 중 하나입니다.

사출 성형: 두꺼운 컵의 대안

경기장 컵, 홍보용 컵 또는 두꺼운 벽의 차가운 컵과 같은 재사용 가능하거나 튼튼한 컵의 경우 - 사출 성형 열성형 대신에 사용됩니다. 이 공정에서는 용융된 플라스틱이 고압 하에서 폐쇄된 금속 금형에 직접 주입됩니다(일반적으로 800~1,500바 ), 단일 단계로 완전한 컵 모양을 형성합니다.

사출 성형 컵은 열성형 컵에 비해 치수 정확성과 벽 균일성이 더 뛰어납니다. 그러나 프로세스가 더 느리고 툴링 비용이 상당히 높습니다. 단일 사출 금형에 비용이 들 수 있습니다. $10,000 ~ $80,000 복잡성과 캐비티 수에 따라 다릅니다. 이는 대량의 고부가가치 제품에 대한 사출 성형을 가장 비용 효율적으로 만듭니다.

인쇄 및 장식

장식은 방법에 따라 성형 전이나 후에 적용됩니다.

• 사전 인쇄(시트 인쇄) : 열성형 전 평평한 플라스틱 시트에 그래픽을 인쇄합니다. 이를 통해 고해상도 다색 인쇄가 가능하지만 성형 중에 정확한 등록이 필요합니다.
• 포스트 프린트(컵 프린팅) : 오프셋, 플렉소그래픽, 드라이오프셋 인쇄를 성형된 컵에 직접 적용합니다. 이는 단기 또는 맞춤형 주문의 경우 더 일반적입니다.
• 인몰드 라벨링(IML) : 미리 인쇄된 라벨을 사출 금형 내부에 넣은 후 성형하여 컵 표면에 영구적으로 접착됩니다.

식품 및 음료와 접촉하는 모든 컵에는 해당 규정(예: EU 10/2011 또는 FDA 21 CFR)에 따라 인증된 식품 등급 잉크를 사용해야 합니다.

쌓기, 계산 및 포장

림 롤링 및 프린팅 후에 컵은 자동으로 균일한 열로 쌓입니다. 스태킹 기계는 일반적으로 컵의 양을 정확하게 계산합니다. 슬리브당 25, 50 또는 100 - 플라스틱 필름이나 종이 슬리브로 포장합니다. 최종 포장은 상자 안의 개별 슬리브이거나 팔레트 위의 벌크 팩일 수 있습니다.

성형 라인과 통합된 자동화된 스태킹 시스템은 다음을 처리할 수 있습니다. 시간당 100,000잔 이상 고속 생산 라인에서 수작업과 오염 위험을 최소화합니다.

프로세스 전반에 걸친 품질 관리

품질 검사는 여러 단계에서 이루어집니다.

자동화된 비전 검사 시스템 핀홀, 변형, 불완전한 림, 인쇄 오류 등의 결함을 생산 속도 저하 없이 라인 속도로 감지하기 위해 고속 라인에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

FAQ

Q1: 일회용 컵에 가장 일반적으로 사용되는 플라스틱 재료는 무엇입니까?

PP(폴리프로필렌)와 PS(폴리스티렌)가 가장 널리 사용됩니다. PP는 내열성 때문에 뜨거운 음료 컵에 선호되고 PS는 차가운 컵과 디저트 용기에 일반적입니다.

Q2: 컵의 열성형과 사출성형의 차이점은 무엇인가요?

열성형은 벽이 얇고 대용량 컵의 경우 더 빠르고 비용 효율적입니다. 사출 성형은 더 두껍고 더 정밀한 컵을 생산하지만 더 높은 툴링 투자와 더 느린 사이클 시간이 필요합니다.

Q3: 플라스틱 컵 생산에 림 롤링이 필요한 이유는 무엇입니까?

림 롤링은 컵의 날카로운 절단 모서리를 매끄럽고 안전한 둥근 입술로 만듭니다. 또한 구조적 강도를 향상시키고 편안한 음용 표면을 제공합니다. 적절한 림 롤링이 없는 컵은 안전 및 품질 표준에 실패합니다.

Q4: 플라스틱 컵 생산 라인은 얼마나 빨리 작동할 수 있나요?

다중 캐비티 금형과 통합 림 롤링을 갖춘 고속 열성형 라인으로 생산 가능 시간당 100,000잔 이상 . 생산량은 컵 크기, 금형 캐비테이션 및 기계 구성에 따라 달라집니다.

Q5: 재활용 플라스틱을 사용하여 컵을 만들 수 있나요?

예, 하지만 제한 사항이 있습니다. 재활용 수지는 일반적으로 다층 컵의 비식품 접촉 층이나 비음료 응용 분야에 사용됩니다. 직접적인 식품 접촉 층은 순수 또는 인증된 식품 등급 재활용 재료에 대한 규제 요구 사항을 충족해야 합니다.

Q6: 식품 등급 플라스틱 컵에는 어떤 인증이 필요합니까?

시장에 따라 컵은 식품 접촉 플라스틱에 대한 FDA 21 CFR(미국), EU 규정 10/2011(유럽) 또는 GB 4806(중국) 표준을 준수해야 할 수도 있습니다. 잉크 및 코팅도 해당 식품 안전 인증을 충족해야 합니다.