슈퍼마켓에서는 매일 수백만 개의 식료품 봉지를 나눠줍니다. 가방에는 약 5~15kg의 화물을 담을 수 있어야 합니다. 통조림 제품, 병, 신선한 농산물 및 냉동 식품이 여기에 해당됩니다. 가방을 운반할 때 손잡이가 찢어지거나 찢어지거나 분실되어서는 안 됩니다. 금전 등록기의 깨진 가방은 작은 문제가 아닙니다. 이는 제품을 손상시키고 고객을 화나게 하며 매장을 법적 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 결과적으로 식료품 체인에서는 가방 공급업체에 대해 엄격한 중량 요구 사항을 적용합니다. 그렇기 때문에식료품 가방 만드는 기계고속에서도 안정성과 강력한 성능을 제공하도록 제작되어야 합니다.
이 문서에서는 식품 봉지 봉지 기계의 무게가 슈퍼마켓 구매의 중량 표준에 도달하고 초과하게 만드는 현대 식품 봉지 봉지 기계의 기계적, 재료 및 공정 특성을 소개합니다.
소매 부문의 하중-지탱 요구 사항 이해
기계공학을 이해하기 전에 슈퍼마켓에 필요한 것이 무엇인지 정확히 알아야 합니다. 주요 소매 그룹은 일반적으로 허용 가능한 가방 성능을 설정하기 위해 표준 테스트 방법을 사용합니다. 미국 재료 시험 협회(ASTM)는 ASTM D4649 표준을 가지고 있습니다. 이는 식료품 봉지의 운반 능력을 테스트하는 방법을 제공합니다. 여기에는 종이와 플라스틱 유형이 모두 포함됩니다. 표준에 따르면 일반적인 식료품 가방은 최소 10초 동안 최소 8kg의 정적 수직 하중을 견뎌야 합니다. 손잡이, 솔기 또는 바닥이 부러져서는 안 됩니다(ASTM International, 2021).
실제로 많은 슈퍼마켓 체인에서는 자체적인 제한 사항을 제기했습니다. 보통 10~12kg 정도를 청구합니다. 여기에는 거친 가공, 날카로운 제품, 운송 중 쌓기 등이 포함됩니다. 자재 규정 및 폐기물 감소를 포함한 유럽 표준 EN. 그러나 ISO(ISO) 국가 표준(유럽 표준화 위원회, 2020)에 기계적 테스트의 세부 사항을 보냅니다.
따라서 식품봉투 제조사가 생산하는 봉지는 이러한 요구사항을 충족해야 할 뿐만 아니라 이러한 요구사항보다 더 높은 안전 마진을 가져야 합니다. 이는 각 배치에 대해 수행되어야 하며 백 간에는 거의 변화가 없습니다.
부하 용량을 결정하는 기계적 특징
바닥 밀봉 및 보강
식료품 봉지의 바닥은 가장 스트레스를 받는 부분입니다. 가방이 바닥이 평평한-종이 봉투이든 플라스틱 티셔츠 가방이든 상관없이 바닥은 물품의 무게를 해당 영역 전체에 균등하게 분산시켜야 합니다. 에이식료품 가방 만드는 기계이러한 엔지니어링 방법을 처리합니다.
종이 식료품 봉지의 경우 기계가 접혀 여러 층의 바닥에 접착됩니다. 이것이 바로 우리가 "가방 바닥" 또는 "블록"이라고 부르는 것입니다. 하단 몰딩 스테이션은 베이스 플랩의 전체 너비를 덮는 접착제 패턴을 보유합니다. 그런 다음 설정된 압력과 온도에서 플랩을 누릅니다. 비닐봉지는 기계에서 나오기 전에 완전히 굳혀야 합니다. Journal of Applimer Science의 연구에 따르면 수성 접착제는 처리된 갈색 종이에서 4.5~6.0N/cm2의 전단 강도를 가질 수 있는 것으로 나타났습니다. 이는 일반적인 식료품 적재 시 바닥이 갈라지는 것을 방지하기에 충분합니다(Wiley, 2019).
비닐봉지의 경우 하단 씰이 열 용접됩니다. 씰은 온도, 압력 및 체류 시간의 조합을 사용하여 폴리머 층을 고체 결합으로 녹입니다. 밀봉이 완전하지 않은 경우-일반적으로 온도가 기준을 넘지 않았기 때문에-하단의 솔기가 손상됩니다. 이것이 비닐봉지 파손의 주요 원인입니다. 새로운 기계는 서보-제어 밀봉 시스템으로 이 문제를 해결합니다. 이 센서는 바 주변의 온도를 실시간으로 모니터링합니다.
핸들 부착물 및 핸들 형상
손잡이는 두 번째 약점이었습니다. 종이 봉지의 경우 손잡이는 봉지의 일부(꼬인 종이 손잡이 또는 평평한 종이 손잡이)이거나 봉지에 개별적으로 부착될 수 있습니다. 플라스틱 티셔츠 백의 경우, 백과 동일한 관형 필름에서 트리트먼트를 잘라냅니다. 그것은 본질적으로 그들을 더 강하게 만듭니다. 그러나 절단 모양이 압력을 올바르게 분산시키는 경우에만 가능합니다.
식료품 가방 만드는 기계손잡이 종이 봉투가 있는 모델은 손잡이 부착 지점의 접착 면적과 접착제 적용 범위가 충분한지 확인해야 합니다. 정밀 글루건이나 롤러를 사용하여 스티커 스테이션에 붙입니다. 이러한 접착제 패턴은 가장 많은 접촉 영역을 제공합니다. 또한 주변의 종이 섬유를 약화시키는 접착제를 너무 많이 사용하지 않습니다. 국제 포장 연구소 협회(IAPRI)의 연구에 따르면 식료품 봉지의 구조적 결함 중 약 63%가 핸들 부착 장치의 오작동으로 인해 발생하는 것으로 나타났습니다. 또한 이 연구에서는 접착 면적이 15% 증가하면 실패율이 거의 40% 감소한다는 사실도 발견했습니다(IAPRI, 2022).
비닐봉지의 경우 가방 제조기 내부의 정밀한 금형으로 손잡이를 절단합니다. 금형은 날카로운 상태를 유지하고 엄격한 범위 내에 있어야 합니다. 금형이 무뎌지거나 오프라인인 경우 핸들 바닥에 작은 찢어짐이 발생합니다. 하중이 가해지면 찢어진 부분이 늘어나 핸들이 조기에 부러지게 됩니다.
거셋 형성 및 벽 무결성
개스킷은 패키지의 안쪽으로 접히는-측면 패널입니다. 대규모 프로젝트를 수용하기 위해 개방됩니다. 또한 가방의 무게를 분산시키는 데에도 도움이 됩니다. 접힌 부분이 잘 형성되지 않으면 접힌 부분에 응력점이 생성됩니다. 주름을 따라 가방이 찢어질 수 있습니다.
거싯-접이식 스테이션식료품 가방 만드는 기계조정 가능한 가이드 플레이트와 서보{0}}구동 접이식 블레이드를 사용합니다. 균일하고 날카로운 거싯 주름이 만들어집니다. 종이 봉지의 경우 주름이 생겨도 종이 섬유가 갈라지지 않습니다. 비닐봉지의 경우 접으면 압력 백화나 필름 얇아짐이 발생하지 않습니다. 다양한 백 크기 재료 두께의 경우 기계는 거싯 품질을 변경하지 않고 유지할 수 있으며 이는 백 중량 소산 효과에 직접적인 영향을 미칩니다.
자재 취급 및 기판 호환성
하중-지탱 능력은 기계 역학만으로는 나오지 않습니다. 또한 사료의 품질과 유형에 따라 다릅니다. 잘 설계된 기계는-다양한 재료를 가공하면서도 생산의 일관성을 유지할 수 있습니다.
종이 기판
종이로 작업하는 식품 봉지 기계는 기본 중량이 80~150g/m2인 크라프트지를 처리해야 합니다. 기계의 장력 제어 시스템은 용지 롤의 전체 폭에 걸쳐 웹의 장력을 균일하게 유지해야 합니다. 이는 성형 중 주름, 탈구 또는 찢어짐을 방지합니다. 장력이 너무 높으면 종이 섬유가 늘어나고 약해집니다. 장력이 너무 낮으면 접힌 부분이 제대로 정렬되지 않고 접착제가 고르지 않게 달라붙습니다.
유엔식량농업기구(FAO)는 포장 지속 가능성 지침에서 식료품 봉지용 크라프트지의 인장 강도가 기계 방향으로 5.0kN/m, 가로 방향으로 2.5kN/m이어야 한다고 규정하고 있습니다. 이렇게 하면 가방이 준비되었을 때 적재할 수 있습니다(FAO, 2022). 기계의 웹-처리 시스템은 성형, 절단 및 밀봉 중에 이러한 특성을 유지해야 합니다.
플라스틱 필름 기판
플라스틱 식료품 봉지의 경우 기계는 불어지거나 주조된 폴리에틸렌 필름으로 작동합니다. 이러한 필름의 두께는 일반적으로 15~40 마이크론입니다. 필름의 인장 강도, 파괴 신율 및 다트 낙하에 대한 필름의 충격 저항성이 백의 최종 적재 용량을 결정합니다. ISO 527 및 ASTM D1709는 이러한 특성을 정의합니다. 기계의 임무는 필름을 부드럽게 처리하는 것입니다. 이렇게 하면 결함이 방지됩니다. 또한 기계는 특정 폴리머 유형 및 두께에 따라 열 밀봉 매개변수를 올바르게 설정해야 합니다.
품질 관리 및 인라인 테스트
최신 식품 봉지 시스템에는 인라인 품질 모니터링 기능이 있습니다. 이는 생산 공정 전반에 걸쳐 하중 지지 성능이 특정 범위 내에서 유지되도록 보장합니다. 이러한 시스템에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.
- 전체 생산 속도에서 접착제 적용 범위, 씰 품질 및 치수 정확도를 확인하는 육안 검사 시스템
- 장력 모니터링 센서는 출력 품질을 손상시키기 전에 웹 파손이나 표류를 감지할 수 있습니다.
- 밀봉 온도, 체류 시간, 접착제 양과 같은 주요 설정을 추적하는 통계적 공정 제어(SPC) 소프트웨어. 설정 범위를 벗어나는 모든 변경 사항에 플래그를 지정합니다.
ISO(국제 표준화 기구)는 ISO 9001 및 ISO 15378을 통해 포장 품질 관리를 다룹니다. 두 표준 모두 제조업체가 일관된 제품 성능을 제공하는 프로세스 제어를 사용하도록 요구합니다(ISO, 2023). 기계의 인라인 모니터링은 이러한 규칙을 충족하는 가장 간단한 방법입니다. 생산 후 샘플을 확인하는 것이 아니라, 불량이 발생했을 때 감지합니다.
힘을 희생하지 않고 속도 달성
식료품 봉지를 만들 때 가장 어려운 부분 중 하나는 높은 내하중-지탱 품질을 유지하는 것입니다. 슈퍼마켓에서는 종이의 경우 분당 150~300개의 백을, 플라스틱의 경우 분당 300~500개의 백을 생산해야 합니다. 이 속도에서는 경화 시간, 씰 냉각 시간 및 재료 정착 시간이 단축됩니다.
기계 제조업체는 다중 스테이션 병렬 처리를 통해 이 문제를 해결합니다.- 이는 여러 백이 동시에 서로 다른 성형 단계에 있음을 의미합니다. 또한 더 나은 프로세스 타이밍을 사용합니다. 예를 들어, 종이 봉지 기계는 하단에 스테이션을 붙인 후 더 긴 냉각 채널을 사용할 수 있습니다. 이렇게 하면 높은 수율에서도 비닐봉지를 쌓고 계수하기 전에 완전히 굳어집니다. 마찬가지로 비닐봉지 기계에도 급속 냉각 씰을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 0.3초 이내에 안정적인 용접이 가능합니다. 다음 봉지는 봉인이 파손될 위험 없이 즉시 폐기할 수 있습니다. 잘 조정된-식료품 가방 만드는 기계모든 백에서 로드 베어링 무결성을 유지하면서 일관된 출력을 달성하기 위해 모든 스테이션을 동기화합니다.
결론
푸드백 제조업체는 정밀한 기계 설계, 재료 과학 및 공정 제어를 결합하여{0}}슈퍼마켓의 내하중 요구 사항을 충족합니다. 하단 씰은 베이스 영역 전체에 무게를 분산시키는 결합을 형성해야 합니다. 핸들 부착 또는 절단은 최대 응력 지점에서 구조적으로 견고해야 합니다. 거셋 형성은 응력 축적에 저항하기 위해 안정적인 접힘을 제공해야 합니다. 인라인 품질 모니터링은 불량 가방이 고객에게 도착하기 전에 문제를 감지해야 합니다.
그 결과 10kg 이상의 식료품을 안정적으로 운반할 수 있는 가방이 탄생했습니다. 이는 단순한 것처럼 보이지만 접착제 화학, 고분자 물리학 및 기계적 정밀도의 복잡한 조합에서 비롯됩니다. 새로운 지속 가능성 규정에 따라 업계에서는 더 얇은 소재를 사용하고 더 많은 콘텐츠를 재활용해야 하므로 기계는 더 많은 작업을 수행해야 합니다. 결과적으로, 매장 기대치를 충족시키기 위해서는 강력한 엔지니어링 및 프로세스 제어가 더욱 중요해질 것입니다.
참고자료
ASTM 인터내셔널. (2021).ASTM D4649: 내하중 종이 배송 자루 선택 및 사용에 대한 표준 가이드. 웨스트 콘쇼호켄, 펜실베니아: ASTM.
유럽 표준화 위원회. (2020).EN 13428: 포장 - 제조 및 구성 관련 요구사항 - 오염원 감소로 인한 예방. 브뤼셀: CEN.
와일리. (2019).처리된 크라프트지 기재의 수성{0}} 기반 접착 결합의 전단 강도. 응용고분자과학저널, 136(18), 47531.
IAPRI(국제 포장 연구소 협회). (2022).식료품 가방 구조적 성능의 실패 모드 분석: 핸들 부착 및 하단 솔기 무결성. IAPRI 연례 회의 진행.
FAO(유엔 식량농업기구). (2022).지속 가능한 식품 포장: 종이 -식료품 봉지 재료 사양. 로마: FAO.
ISO(국제표준화기구). (2023).ISO 15378: 의약품의 기본 포장 재료 - GMP와 관련된 ISO 9001 적용을 위한 특정 요구사항. 제네바: ISO.
