Gobelets en papier sont principalement composés de papier de qualité alimentaire et de revêtement anti-séparation. Le papier le plus courant est le papier ou le carton en pâte en bois vierge, et sa surface intérieure est généralement recouverte d'une couche de revêtement en polyéthylène (PE) ou en acide polylactique (PLA) pour éviter la pénétration du liquide. Le fond et le corps de la tasse sont scellés à la chaleur ou scellés par ultrasons pour former une structure de conteneur complète.
Selon différentes utilisations, les tasses en papier sont grossièrement divisées en deux catégories: des tasses de boissons froides et des tasses de boissons chaudes. Les deux diffèrent en structure, en épaisseur du matériau et en conception de performances anti-séparation. Les gobelets en papier à boissons froides se concentrent généralement sur les performances à l'épreuve de l'humidité et à l'épreuve des fuites, tandis que les tasses en papier à boissons chaudes nécessitent une bonne résistance à la chaleur et une raideur du corps.
Risque de déformation dans l'environnement des boissons chaudes
Dans les scénarios d'application des boissons chaudes, les gobelets en papier doivent résister à des températures liquides jusqu'à 60 ℃ à 100 ℃. Si la tasse en papier n'est pas correctement sélectionnée ou si le processus de fabrication est défectueux, il est facile de provoquer une déformation, un ramollissement ou même une fuite.
Les gobelets en papier à boissons chaudes utilisent généralement du carton épais avec un seul PE ou un revêtement double PE comme matériau, et l'épaisseur de la paroi de la tasse se situe entre 0,3 et 0,6 mm. Pour améliorer la résistance à la chaleur, les fabricants de tasses en papier utilisent du papier de base à haute stiffneté et contrôlent la température de formage de curling et le temps pour former un support structurel stable à la bouche de la coupe.
La contrainte thermique est principalement concentrée au niveau du sceau entre la bouche de la tasse et le fond de la tasse. Lorsque le liquide chaud est contenu pendant une longue période, la couche de fusion chaude du joint du fond de la tasse peut détendre la contrainte ou fondre, entraînant des micro fissures, ce qui peut provoquer une fuite. De plus, si le corps de la tasse est chauffé de manière inégale pendant le processus de production, le temps d'étanchéité est insuffisant ou que la pression est trop petite, il est également facile de perdre l'intégrité structurelle et de se déformer dans des conditions de température élevée.
Matériel | Nom de produit | Tailles | Capacité | Calibre supérieur / mm | Calibre inférieur / mm | Hauteur / mm | Méthode d'emballage | |||
Seulement / sac | Retraits | Uniquement / boîte | Taille du carton / mm | |||||||
Papier de coupe de qualité alimentaire | Tasses ondulées à double paroi à la chaleur | 4 oz ondulé | 125 ml | 60 | 45 | 60 | 25 | 20 | 500 | 37 * 31 * 25 |
7oz ondulé | 225 ml | 73 | 53 | 78 | 25 | 20 | 500 | 50,5 * 36,5 * 29 | ||
8 oz ondulé | 275 ml | 80 | 56 | 90 | 25 | 20 | 500 | 45 * 41 * 32 | ||
12 oz ondulé | 410 ml | 90 | 60 | 110 | 25 | 20 | 500 | 45 * 46 * 37 | ||
16 oz ondulé | 500 ml | 90 | 60 | 136 | 25 | 20 | 500 | 55 * 46 * 37 |
Défis structurels dans les environnements de boissons froides
Les boissons froides sont généralement accompagnées de glaçons et la température liquide se situe entre 0 ℃ et 10 ℃. Bien que la température soit plus faible et que le risque de déformation soit inférieur à celui des boissons chaudes, les gobelets en papier doivent faire face à des problèmes tels que l'érosion de la condensation et le ramollissement du corps de la tasse en raison de l'humidité.
Les gobelets en papier de boisson froide utilisent généralement du papier à double PE pour offrir une capacité d'étanchéité plus forte. La couche externe de PE empêche la vapeur d'eau dans l'air externe de condensation dans les gouttelettes d'eau et de tremper le mur de la tasse, tandis que la couche intérieure de PE bloque la fuite de boissons. Certaines tasses en papier haut de gamme utilisent des revêtements biodégradables PLA. Bien qu'ils soient respectueux de l'environnement, ils peuvent avoir le risque de dégradation des performances physiques dans le stockage à long terme du froid et des environnements à basse température et à haute humidité.
Si des gobelets en papier à boissons froides utilisent du papier à PE unique ou si le revêtement n'est pas hermétique, l'eau condensée peut facilement pénétrer dans la couche de papier, provoquant l'effondrement de la structure du papier, conduisant à l'adoucissement, à l'effondrement ou à l'infiltration. Surtout dans les environnements d'humidité élevée, si le temps d'empilement, de transport ou de stockage froid est trop long, le risque est encore amplifié.
Analyse des causes communes de fuite
Des fuites de gobelet en papier se produisent généralement à la jonction du bord inférieur de la tasse et du corps de la tasse. Une température d'interdiction de chaleur insuffisante, une courte durée, une pression inégale ou une teneur en humidité excessive du papier peuvent provoquer des étanches en vrac ou des lacunes locales. Une fois le liquide à boisson chaude pénètre dans l'espace, il peut adoucir le bord du papier et développer la fuite.
De plus, la densité du substrat papier, la disposition des fibres et l'intégrité du revêtement affecteront la perméabilité de la tasse en papier. S'il y a des trous d'épingle, des dommages ou une épaisseur inégale dans le revêtement, le liquide peut pénétrer la couche de surface dans le carton en peu de temps, provoquant une défaillance structurelle.
Dans le scénario des boissons froides, si le curling du bord de la tasse n'est pas correctement contrôlé, il est facile de "curling inversé" ou "Burr Edge". Ces défauts entraîneront la conservation du couvercle du couvercle et des gouttelettes d'eau, ce qui entraînera indirectement les problèmes locaux de fuite ou d'expérience utilisateur.
Stratégies de réponse de l'industrie et progrès technologique
Afin de faire face aux problèmes de déformation et de fuite sous les boissons chaudes et froides, l'industrie adopte généralement les mesures d'optimisation suivantes:
Sélectionnez du papier de base avec une rigidité élevée et une résistance humide élevée;
Appliquer la technologie de revêtement multicouches pour améliorer la capacité anti-séparation;
Optimiser la courbe de température d'étanchéité et le temps de pressage chaud;
Utilisez le double PE ou le PLA au lieu d'un seul revêtement PE pour améliorer les performances globales anti-séparation;
Introduire un équipement automatique pour la détection de curling et la détection d'intégrité d'étanchéité.