Бумажные Соломинки Производители

Как устроены бумажные трубочки: процесс спиральной намотки и его влияние на производительность

Структурная целостность А. бумажная соломинка — его устойчивость к размягчению, его способность сохранять круглое поперечное сечение при всасывании и его общая долговечность при контакте с жидкостью — определяются в первую очередь методом его изготовления, а не просто используемым сортом бумаги. Преобладающим методом производства коммерческих бумажных трубочек является спиральная намотка, и понимание этого процесса объясняет многие эксплуатационные характеристики, которые операторы и потребители наблюдают при использовании.

При спиральной намотке две или более непрерывных полос пищевой бумаги наматываются по спирали вокруг оправки под определенным углом наклона, причем каждый слой смещен относительно предыдущего так, чтобы линии шва соседних слоев не совпадали. Безопасный для пищевых продуктов клей, обычно на водной основе и соответствующий требованиям к материалам, контактирующим с пищевыми продуктами, скрепляет слои вместе при их намотке. Полученная трубка имеет структуру стенок, в которой бумажные волокна каждого слоя проходят под разными углами к оси соломинки, что придает готовой соломинке значительно более высокое сопротивление радиальному сжатию (раздавливанию под давлением пальца или всасыванием), чем в конструкции с прямой намоткой, где все волокна ориентированы параллельно. В конструкции большинства коммерческих бумажных трубочек используется три-четыре слоя бумаги, при этом общая толщина стенок обычно составляет от 0,45 мм до 0,65 мм в зависимости от применения.

Количество слоев и вес бумаги на каждый слой являются основными переменными, которые определяют как сохранение прочности во влажном состоянии, так и жесткость стенок. Трехслойная соломинка с использованием бумаги плотностью 60 г/м2 будет иметь другие эксплуатационные характеристики, чем четырехслойная соломинка с использованием бумаги плотностью 45 г/м2, даже если общий вес стенок аналогичен, поскольку дополнительное количество слоев создает больше клеевых линий, которые вносят значительный вклад в жесткость во влажном состоянии. В Hangzhou Renmin Eco-tech рулоны бумаги-основы, которые мы производим для соломинок, производятся с контролируемыми допусками по толщине и содержанию влаги, поскольку постоянство размеров на уровне бумажной основы имеет важное значение для сохранения геометрии намотки и качества скрепления на протяжении всего высокоскоростного производства.

Сохранение прочности бумажных трубочек во влажном состоянии: что это значит и как этого достичь

Сохранение прочности во влажном состоянии является единственным наиболее важным функциональным свойством бумажной трубочки, и это характеристика, которая самым непосредственным образом определяет, останется ли соломинка пригодной для использования в течение предполагаемого периода употребления напитка или станет мягкой и неприятной в течение нескольких минут. Несмотря на коммерческое значение, прочность бумажных трубочек во влажном состоянии достигается за счет нескольких различных механизмов, и покупатели, которые понимают эти механизмы, могут задавать более точные вопросы при оценке характеристик соломинки.

Агенты прочности во влажном состоянии в бумажной подложке

Стандартная бумага теряет большую часть своей прочности в сухом состоянии при намокании, поскольку вода разрушает водородные связи между целлюлозными волокнами, которые придают бумаге жесткость. Агенты, повышающие влагопрочность — химические добавки, добавляемые в бумагу во время производства, — создают ковалентные или ионные поперечные связи между поверхностями волокон, которые сохраняются, когда бумага мокрая. Наиболее широко используемыми добавками, повышающими влагостойкость, для изготовления бумаги, контактирующей с пищевыми продуктами, являются полиамидоамин-эпихлоргидриновые (ПАЭ) смолы, которые образуют ковалентные сложноэфирные и амидные связи с гидроксильными группами целлюлозы, стабильными в воде. Бумага, обработанная ПАЭ, сохраняет 20–40% своей прочности на разрыв в сухом состоянии при полном насыщении по сравнению с 3–8% для необработанной бумаги. Для применения в бумажных соломинках бумага-основа с обработкой для повышения прочности во влажном состоянии PAE, по сути, является минимальной спецификацией для приемлемых эксплуатационных характеристик — необработанные бумажные соломинки начинают размягчаться в течение 5–10 минут после контакта с жидкостью, независимо от толщины стенок.

Вклад клея в жесткость во влажном состоянии

Межслойный клей в спирально навитой бумажной трубочке независимо способствует жесткости во влажном состоянии. Клеи на водной основе, которые затвердевают, образуя водостойкую пленку, а не остаются водорастворимыми после высыхания, сохраняют свою клеящую функцию, когда соломенная стена смачивается снаружи или в результате миграции влаги через стену. Адгезивные системы, которые остаются водочувствительными после отверждения, допускают межслойное расслоение при длительном контакте соломинки с жидкостью, в результате чего стенка соломинки разделяется на отдельные слои и разрушается. Спецификация водостойкой клеевой системы в сочетании с бумагой-основой, обработанной для повышения прочности во влажном состоянии, обеспечивает синергетические характеристики во влажном состоянии, которые значительно превосходят те, которые можно обеспечить по отдельности.

Варианты покрытия поверхности

Некоторые бумажная соломинка конструкции включают тонкое безопасное для пищевых продуктов покрытие на внутренней поверхности отверстия — поверхности, находящейся в непосредственном контакте с напитком — для снижения скорости впитывания влаги бумажной стенкой. Для этой цели использовались восковые покрытия и тонкие полиэтиленовые покрытия, хотя внутренние поверхности с полиэтиленовым покрытием ставят под угрозу полную биоразлагаемость соломы, и их все чаще избегают на рынках, где требуется сертификация компостируемости. Барьерные покрытия на водной основе, полученные из крахмала, производных целлюлозы или поливинилового спирта (ПВС), могут обеспечить значительное улучшение влагостойкости при сохранении компостируемости, но их эффективность при длительном контакте с горячими напитками более ограничена, чем у полиэтилена, и требует тщательной спецификации для предполагаемого применения.

Характеристики диаметра и длины бумажных трубочек: подбор размеров в зависимости от применения напитков

Бумажные трубочки не являются универсальным продуктом, и выбор правильного диаметра и длины для конкретного применения напитка влияет как на функциональные характеристики, так и на качество обслуживания потребителей. Диапазон размеров коммерческих соломинок шире, чем думают многие покупатели, а функциональная логика выбора размеров основана на динамике жидкости и эргономике практического использования.

Внутренний диаметр отверстия является основным фактором, определяющим скорость потока. Для данного давления всасывания скорость потока через соломинку зависит от четвертой степени внутреннего радиуса — это соотношение Хагена-Пуазейля для ламинарного течения в трубках. На практике это означает, что соломинка с внутренним диаметром 8 мм обеспечивает примерно в три раза больший объем потока на единицу всасывающего усилия по сравнению с соломинкой диаметром 6 мм. Жидкие напитки, такие как вода, сок и чай со льдом, хорошо протекают через бумажные соломинки диаметром 6–8 мм. Густые напитки — молочные коктейли, смузи, пузырьковый чай с жемчугом тапиоки, густые фруктовые смеси — требуют большего диаметра отверстия — 10–12 мм, чтобы позволить твердым включениям проходить без засорения и уменьшить усилие всасывания, необходимое для протягивания густой жидкости через соломинку. Использование стандартной соломинки диаметром 6 мм для пузырькового чая является распространенной ошибкой в ​​спецификации, которая вызывает разочарование у потребителя независимо от качества материала соломинки.

Длина соломинки должна быть указана относительно высоты чашки или сосуда плюс функциональное удлинение над краем. Соломинка, которая находится на одном уровне с краем чашки или под ней, вынуждает потребителя наклонять чашку, чтобы пить, что является неприемлемым эргономическим результатом для горячих напитков и риском разлива для холодных. Общепринятое правило заключается в том, что соломинка должна выступать на 20–30 мм над краем чашки, когда она вставляется в основание чашки. Операторам, использующим чашки разных размеров, следует подумать о наличии на складе соломинок двух длин — стандартной и высокой — чтобы без компромиссов вместить свой ассортимент чашек.