خط تولید ظروف یکبار مصرف-خط تولید ظروف پلاستیکی
ظروف یکبار مصرف از پلیمرهای مختلفی تولید می شوند که اگر تولیدکنندگان و مصرف کنندگان این ظروف از آگاهی لازم در مورد آنها برخوردار باشند، استفاده از آنها برای مصارف خاص مانعی ندارد،
زیرا استفاده نادرست از این ظروف می تواند باعث آزاد شدن مواد آلی و ترکیبات شیمیایی موجود در ظروف به داخل مواد غذایی شود که این مسأله می تواند سلامت مصرف کننده را به خطر بیندازد.
به همین دلیل ظروف سفید رنگ و فوم دار برای مواد غذایی سرد، گرم و مرطوب مناسب بوده ولی نباید برای مواد غذایی داغ استفاده شود. مثلاً استفاده از این ظروف برای پیتزایی که در دمای 140 درجه سانتیگراد طبخ می شود، توصیه نمی شود. ظروف یکبار مصرف از پلیمرهای مختلفی تولید می شوند:
- پلی اتیلن با دانسیته بالا (HDPE)
- پلی پروپیلن
- پلی استایرن
هر کدام از این مواد اولیه خصوصیات ویژه ای در محصول ایجاد می کنند. برای نمونه جهت بسته بندی و نگهداری روغن ، سرکه و محصولات لبنی همچون شیر، دوغ و ماست، همچنین مواد غذایی گرم و مرطوب از ظروف پلی اتیلن سفیدرنگ استفاده شده و ظروف پلی پروپلین سفیدرنگ نیز برای بسته بندی محصولات لبنی همانند ماست، خامه و پنیر و مواد غذایی گرم و مرطوب مناسب می باشد.
پلی اتیلن و پلی پروپیلن بصورت صفحه اکسترود شده و در دسترس هستند اما شکل دهی (قالبگیری) آنها مشکل است. زیرا گرمای ویژه بالا در آنها (که منجر به کاهش سرعت گرم کردن می شود) همراه با سرعت انتقال حرارت پایین شان، باعث می شود در قالبگیری با مشکل مواجه شویم.
اشکال دیگر این پلیمرها به دلیل قابلیت کریستالی شدن آنها می باشد. دمایی که پلی پروپیلن وپلی اتیلن در آن دما شکل پذیر می شوند خیلی پایین تر از نقطه نرمی آنها نمی باشد و به همین دلیل صفحات آنها سست شده و در قالبگیری مشکل ایجاد خواهد شد. در ضمن پلی پروپیلن به دلیل خاصیت کریستالی در طول فرآیند تولید ظروف ، شفافیت خود را نیز از دست می دهد.
به دلیل شکنندگی HDPE و pp تقریباً تمامی تولیدکنندگان از ps استفاده می کنند و دو ماده دیگر کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل نفوذ پذیری پایین EPS از این ماده معمولا در تولید لیوان و ظروف نگهداری مایعات استفاده شده و برای تولید سایر ظروف از GPPS استفاده می شود.
در حال حاضر تعداد واحدهای تولیدکننده ظروف اسفنجی در مقایسه با ظروف ساده بسیار کمتر می باشد. از طرفی ظروف اسفنجی ویژگیهای برتری در مقایسه با ظروف ساده دارا می باشند، به عنوان مثال شکنندگی کمتری داشته و مواد غذایی را مدت طولانی تری گرم نگه می دارند.
مواد اولیه محصول این طرح پلی استایرن معمولی (GPPS) می باشد. با توجه به وضعیت بازار و سفارش مشتری محصولات با گریدهای مختلف تولید می شوند. همچنین مازاد ورقهای تولید شده در این واحد جهت تولید این ظروف به سایر کارخانجات فروخته خواهد شد. کد آیسیک ظروف یکبار مصرف اسفنجی 25201285 می باشد.
یکی دیگر از محصولات مورد نظر در این طرح تولید انواع ظروف آلومینیومی می باشد که مصرف این ظروف نسبت به ظروف پلیمری بسیار کمتر است. اغلب از ظروف آلومینیومی برای بسته بندی مواد غذایی و غذاهای آماده مورد استفاده قرار می گیرد. کد ایسیک ظروف یکبار مصرف آلومینیومی طبق گزارشات وزارت صنایع و معادن 28991261 می باشد.
بررسی و ارائه استاندارد
از آنجائیکه این محصول به عنوان ظروف بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد، لذا می بایست کلیه استانداردهای مربوط به صنایع غذایی، به لحاظ کیفیت و مسائل بهداشتی در مورد آن رعایت گردد. طبق بررسی های به عمل آمده از سازمان استاندارد ملی ایران، استاندارد مورد نظر برای ظروف پلیمری FDA یا EEC می باشد.
کاربردهای ظروف یکبار مصرف
سابقه استفاده از ظروف یکبار مصرف به سال 1359 برمی گردد. اما تولید ظروف نسل جدید از جمله ظروف اسفنجی از 5 سال اخیر آغاز شد. این نوع ظروف بنا به موارد کاربرد می توانند به عنوان محصول واسطه ای یا مصرفی تلقی گردند.
در مواردی که این ظروف برای بسته بندی مربا، خامه، سرشیر، عسل، ماست و … مصرف می شوند جنبه محصول واسطه ای را دارند که در حمل بهداشتی و توزین این گونه مواد غذایی دخیل می باشند و چنانچه از این ظروف در سر میز غذا و یا اغذیه فروشی ها و رستوران ها به عنوان وسیله سرو غذا، بستنی و نوشابه استفاده شود جنبه کالای مصرفی را پیدا می کند.
استفاده از ظروف یکبار مصرف برای نگهداری و عرضه مواد غذایی ضروری است. مراکز تهیه، توزیع و فروش مواد غذایی نظیر سالن های غذاخوری، ادارات و سازمانها، رستورانها، بوفه ها، در کلیه مراسم و جلسات و در مساجد ضمن رعایت دقیق مسائل بهداشتی این نوع ظروف مورد استفاده قرار گیرند.
علاوه بر آبمیوه و بستنی فروشی ها، پیتزافروشی ها و سلف سرویس ادارات و دانشگاه ها، پای این ظروف به میهمانی های خانگی هم باز شده است و بسیاری ترجیح می دهند هنگام پخش غذای نذری و در مراسمی چون جشن تولدهای کودکانه دردسر شستشوی ظرف را به کلی از برنامه حذف کنند و از بشقاب و لیوان های رنگارنگ پلاستیکی استفاده کنند.
ظروف سفید رنگ و فوم دار برای مواد غذایی سرد، گرم و مرطوب مناسب است ولی نباید براي مواد غذایی داغ استفاده شود. مثلا استفاده از این ظروف برای پیتزایی که در دمای 140 درجه سانتیگراد طبخ شده، توصیه نمی شود. به طور کلی بخش های مهم کاربرد ظروف یکبار مصرف اسفنجی عبارتند از:
- ادارات و کارخانجات
- شرکت های طبخ و توزیع غذا
- رستوران ها
- شرکت های کیترینگ
- خانواده ها
- مغازه های فروش آبمیوه و بستنی
تولید کنندگان ظروف یکبار مصرف لازم است شرایط بهداشتی را رعایت نموده و از مواد اولیه مصرفی Food Grade در خط تولید استفاده نمایند و نیر جنس ظروف را در کف ظرف با علامت اختصاری جهت تعیین نوع کاربرد برای مصرف کنندگان مشخص نمایند و مصرف کنندگان نیز باید به نوع مصرف و کاربرد ظروف بر اساس علامت اختصاری درج شده بر روی آن توجه داشته باشند.
در خصوص ظروف یکبار مصرف آلومینیومی عمدتا در بسته بندی مواد غذایی آماده مورد استفاده قرار می گیرند. لازم به ذکر است روند مصرف ظروف آلومینیومی در سالهای گذشته نسبت به حال بیشتر بوده است و در سالهای آتی نیز این روند کاهشی ادامه داشته باشد. علت اصلی این امر نیز جایگزینی سایر ظروف بجای ظروف آلومینیومی است.
اهمیت استراتژیک ظروف یکبار مصرف
استفاده از این نوع ظروف به تدریج جزء لاینفک زندگی مردم شده است و اکثر مردم روزانه حداقل یکبار از این ظروف شامل ظروف صرف غذا، انواع لیوان و یا محصولات بسته بندی شده در این ظروف استفاده می کنند.
توجه به کاربرد ظروف اسفنجی به عنوان یک بسته بندی سالم و بهداشتی در جامعه ما کمتر موردنظر بوده تا حدی که بسیاری از مواد غذایی و خوراکی از بسته بندی بهداشتی برخوردار نیستند. بطور کلی افراد جامعه از بسته بندی اطلاع کافی و جامع ندارند و فرهنگ و اهمیت آن در جامعه ضعیف است.
هرچند در سالهای اخیر پیشرفت هایی برای بسته بندی خوب و مناسب (انواع ظروف یکبار مصرف) انجام شده، اما برای عامه مردم، ضرورت استفاده از بسته بندی های صحیح مثلا استفاده از ظروف اسفنجی برای مواد غذایی، آشامیدنی و … باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد.
سرانه مصرف کشورهای صنعتی در رابطه با استفاده ظروف یکبار مصرف نسبت به کشورهای توسعه نیافته و در حال توسعه بسیار بالاتر می باشد. شاخص سلامت هر جامعه نیز به سرانه مصرف انواع مواد بهداشتی وابسته است و از این لحاظ شاخص سلامت جوامعی که به این مسائل اهمیت داده اند بالاتر از سایر کشورها می باشد.
کشورهای عمده تولیدکننده و مصرف کننده محصول
این ظروف در صنایع مختلف بکار رفته و در ضمن فرآیند تولید محصول پیچیده نبوده و بسیار آسان می باشد. از طرفی به دلیل حجم بالا و وزن کم هزینه حمل و نقل بالایی داشته و به همین دلیل تجار تمایلی به واردات این محصول نداشته و کلا تبادلات جهانی آن از رونق چندانی برخوردار نیست.
به عبارت دیگر اکثر کشورها نیاز خود را از طریق تولیدکنندگان داخلی تامین می کنند. به طور کلی کشورهای تولیدکننده یا واردکننده مواد بالادست پتروشیمی مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی استایرن تولیدکننده ظروف یکبار مصرف نیز می باشند.
روشهای مختلف تولید و انتخاب روش بهینه
احداث یک واحد جدید ظروف آلومینیومی بعلت اشباع بودن این محصول در آینده و جایگزینی سایر محصولات بجای ظروف آلومینیومی پیشنهاد نمی گردد. لذا در این بخش تکنولوژی تولید ظروف پلیمری مورد ارزیابی قرار گرفته است.
فرآیند تولید ظروف یکبار مصرف در همه جا فرآیندی مشابه بوده و تنها نوع ماشین آلات و روش های فرعی بکار رفته متغیر می باشند. کل فرآیند در دو مرحله اصلی انجام می گیرد. ابتدا مواد اولیه مورد نظر (گرانول، پودر و …) در دستگاه اکسترودر تبدیل به ورق شده و سپس ورق به دست آمده به روش ترموفورمینگ تبدیل به ظرف موردنظر می شود.
تولید گرانول
در این مرحله مخلوط تهیه شده از پلیمر و مواد افزودنی که بصورت کامپاند یکنواخت و هموژن و به شکل گرانول می باشد گازگیری شده و آماده استفاده در کاربردهای گوناگون می شود.
تولید ورق
در این مرحله پلیمرهای تهیه شده به فرم گرانول پس از گازگیری وارد یک اکسترودر می شوند. مواد به علت حرارت و اصطکاک به حالت خمیری توسط پیچ حلزون به جلو رانده شده و از ورای یک قالب با مقطع کم و بیش پیچیده عبور می کنند.
محصول پس از خروج از قالب می تواند دارای طول نامحدود باشد، به نحوی که بدون انقطاع و تا زمانیکه قیف را از مواد تغذیه کنند، محصول تداوم خود را حفظ خواهد نمود. تنظیم اکسترودر کاری است دقیق و حساس که روشی منطقی را ایجاب می نماید چراکه پارامترهای زیادی در این موضوع دخالت دارند:
- درجه حرارت
- درجه حرارت قالب
- درجه حرارت پیچ
- سرعت نوار نقاله
- وضعیت و حالت مواد در قیف
پس از اکستروژن کامل از قالب (die) ورق خارج و وارد سیستم کلندر می گردد. در کلندرها ورق تعیین ضخامت شده و پس از پرس خوردن و کاهش دما بصورت رول جمع آوری می گردند. رول ورق با عرض مناسب بسته بندی و آماده ارسال به بخش ترموفرمینگ یا تولید انواع ظروف بسته بندی می گردد.
در این بخش ورق تهیه شده با ضخامت و پهنای معین وارد دستگاه ترموفرمینگ می گردد.
در عمل سه روش عمده برای تهیه ظروف به روش ترمو فورمینگ وجود دارد :
- قالبگیری فشاری (Pressure forming)
- قالبگیری با ایجاد خلاء (Vaccume forming)
- قالبگیری به روش درهم رفتن (Matched mold forming)
قالبگیری فشاری
این روش شباهت زیادی به روش قالبگیری با ایجاد خلاء دارد به استثناء اینکه همزمان با ایجاد خلأ هوای فشرده نیز از بالای صفحه بکار گرفته می شود و این عمل سبب فشار آمدن به صفحه نرم شده، موجب تسهیل ورود آن به داخل قالب می گردد.
قالبگیری با ایجاد خلاء
این روش در حقیقت ساده ترین نوع فرآیند به طریق ترموفورمینگ می باشد که عبارت است از ثابت نگه داشتن صفحات پلاستیکی بر روی یک حجم سخت که به جعبه قالب وصل می گردد.
سپس صفحه را تا زمان به دست آمدن حالت نیمه جامد حرارت می دهند و متعاقب آن در فضای میان قالب و صفحه خلاء ایجاد می گردد. فشار اتمسفر روی صفحه موجب می گردد تا صفحه به داخل قالب کشیده شود. مواد تا زمان خنک شدن و به شکل قالب در آمدن در قالب باقی می ماند.
قالبگیری به روش در هم رفتن
در این فرآیند صفحه گرم شده با فشار میان قالب نری و مادگی محبوس شده و بدین صورت ظروف شکل می گیرند. در کلیه روش های فوق گرم کردن صفحه معمولاً با استفاده از اشعه مادون قرمز انجام می گیرد. در رابطه با خط تولید می توان هر دو سیستم پیوسته (Continuous) و یا غیر پیوسته را در نظر گرفت.
در سیستم غیر پیوسته ابتدا ورق تولیدی روی قرقره پیچیده و در سالن تولید به طور موقت انبار و آنگاه به ماشین فرم دهی اصلی منتقل می گردد. ولی در سیستم پیوسته فیلم فرم گرفته مستقیماً به ماشین ترموفورمینگ منتقل شده و ظروف تولیدی از آن خارج می شوند. در این طرح از روش فرم دادن با ایجاد خلاء استفاده می شود.
بنابراین در دستگاه ترموفرمینگ ورق در کوره حرارتی ابتدا تا دمای 80 درجه سانتیگراد پیش گرم و سپس در گرمکن اصلی به دمای حدود 120 درجه سانتیگراد می رسد. سپس ورق نرم شده وارد بخش قالب گیری شده و تحت خلاء ایجاد شده به فرم قالب در می آید و پس از فرمینگ برش خورده و بسته بندی نهایی ظروف انجام می گردد.
به طور خلاصه مراحل تولید ظروف یکبار مصرف اسفنجی به صورت زیر می باشد:
- گاز گیری گرانول
- تغییر ماهیت فیزیکی گرانول دراکسترودر
- تبدیل شدن گرانول به ورق
- تغییر ضخامت ورق در سیستم کلندر
- پرس خوردن ورق
- رول شدن ورق
- بازرسی ورق رول شده
- پیش گرم شدن ورق در کوره حرارتی دستگاه فرمینگ
- گرم شدن ورق تا دمای 120 درجه در گرمکن اصلی
- قالب گیری ورق
- فرمینگ ورق
- برش ورق
- بازرسی
- بسته بندی ظروف
تعیین نقاط قوت و ضعف تکنولوژی
قالبگیری به روش ایجاد خلاء در حقیقت ساده ترین نوع فرآیند به طریق ترموفورمینگ می باشد. از طرفی با توجه به پیشرفته تر بودن سیستم پیوسته و صرفه جویی در زمان، نیروی انسانی و به خصوص هزینه برق و راه اندازی دستگاه ها و نیز امکان داشتن ظرفیت های بالاتر در خطوط پیوسته که امکان تولید محصول به طور انبوه را فراهم می سازد.
منبع تهیه مطلب : سایت www.ttojihi.com
با تشکر از مدیریت محترم سایت توجیهی برای مطالب مفید و سازنده
کلمات کلیدی :
خط تولید ظروف یکبار مصرف-خط تولید ظروف پلاستیکی