วิธีสร้างหลอดกระดาษ: กระบวนการม้วนเกลียวและผลกระทบต่อประสิทธิภาพ
ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของก ฟางกระดาษ — ความต้านทานต่อการอ่อนตัว, ความสามารถในการรักษาหน้าตัดเป็นวงกลมภายใต้การดูด และความทนทานโดยรวมเมื่อสัมผัสกับของเหลว — ถูกกำหนดโดยวิธีการก่อสร้างเป็นหลัก ไม่ใช่แค่เพียงเกรดกระดาษที่ใช้ วิธีการผลิตที่โดดเด่นสำหรับหลอดกระดาษเชิงพาณิชย์คือการพันเกลียว และการทำความเข้าใจกระบวนการนี้จะอธิบายลักษณะการทำงานหลายประการที่ผู้ปฏิบัติงานและผู้บริโภคสังเกตเห็นในการใช้งาน
ในการพันเกลียว แถบกระดาษเกรดอาหารสองแถบขึ้นไปที่ต่อเนื่องกันจะถูกพันเป็นเกลียวรอบๆ แกนหมุนตามมุมที่กำหนด โดยแต่ละชั้นจะชดเชยจากชั้นก่อนหน้า เพื่อให้เส้นตะเข็บของชั้นที่อยู่ติดกันไม่เรียงกัน กาวที่ปลอดภัยสำหรับอาหาร — โดยทั่วไปแล้วจะเป็นสูตรน้ำและเป็นไปตามข้อกำหนดของวัสดุที่สัมผัสกับอาหาร — จะประสานชั้นต่างๆ เข้าด้วยกันในขณะที่มีการพันแผล ท่อที่ได้จะมีโครงสร้างผนังที่เส้นใยกระดาษของแต่ละชั้นวิ่งในมุมสลับกับแกนฟาง ซึ่งทำให้ฟางที่ทำเสร็จแล้วมีความต้านทานต่อการบีบอัดในแนวรัศมี (การบดอัดภายใต้แรงกดหรือการดูดนิ้ว) สูงกว่าโครงสร้างแผลตรงที่การวางแนวของเส้นใยทั้งหมดขนานกันอย่างมีนัยสำคัญ หลอดกระดาษเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ใช้กระดาษสามถึงสี่ชั้นในโครงสร้างผนัง โดยทั่วไปความหนาของผนังทั้งหมดจะอยู่ระหว่าง 0.45 มม. ถึง 0.65 มม. ขึ้นอยู่กับการใช้งาน
จำนวนชั้นและน้ำหนักกระดาษต่อชั้นเป็นตัวแปรหลักที่กำหนดทั้งความแข็งแรงเมื่อเปียกและความแข็งแกร่งของผนัง หลอดสามชั้นที่ใช้กระดาษ 60 แกรมต่อชั้นจะมีลักษณะการทำงานที่แตกต่างจากหลอดสี่ชั้นที่ใช้กระดาษ 45 แกรมต่อชั้น แม้ว่าน้ำหนักผนังรวมจะใกล้เคียงกันก็ตาม เนื่องจากการนับชั้นเพิ่มเติมจะสร้างการยึดเกาะของกาวมากขึ้น ซึ่งมีส่วนช่วยอย่างมากต่อความแข็งแกร่งเมื่อเปียก ที่ Hangzhou Renmin Eco-tech ม้วนกระดาษพื้นฐานที่เราผลิตสำหรับการใช้งานฟางได้รับการผลิตขึ้นเพื่อควบคุมความหนาและความทนทานต่อปริมาณความชื้น เนื่องจากความสม่ำเสมอของมิติที่ระดับพื้นผิวกระดาษถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษารูปทรงของขดลวดและคุณภาพการยึดเกาะตลอดการดำเนินการผลิตที่ความเร็วสูง
การคงความแข็งแรงของเปียกในหลอดกระดาษ: ความหมายคืออะไร และเกิดขึ้นได้อย่างไร
การคงความแข็งแรงของน้ำเมื่อเปียกเป็นคุณสมบัติการทำงานที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของหลอดกระดาษ และเป็นคุณลักษณะที่กำหนดโดยตรงที่สุดว่าหลอดจะยังคงใช้งานได้ตามระยะเวลาที่กำหนดของเครื่องดื่มหรือจะอ่อนปวกเปียกและไม่เป็นที่พอใจภายในไม่กี่นาที แม้จะมีความสำคัญในเชิงพาณิชย์ แต่ความแข็งแรงแบบเปียกของหลอดกระดาษสามารถทำได้ผ่านกลไกที่แตกต่างกันหลายประการ และผู้ซื้อที่เข้าใจกลไกเหล่านี้สามารถถามคำถามที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อประเมินข้อกำหนดเฉพาะของฟาง
สารเพิ่มความแรงเปียกในพื้นผิวกระดาษ
กระดาษมาตรฐานสูญเสียความแข็งแรงแห้งส่วนใหญ่เมื่อเปียกน้ำ เนื่องจากน้ำไปรบกวนพันธะไฮโดรเจนระหว่างเส้นใยเซลลูโลสที่ทำให้กระดาษมีความแข็ง สารเพิ่มความแรงเปียก — สารเติมแต่งทางเคมีที่รวมอยู่ในกระดาษระหว่างการผลิต — จะสร้างการเชื่อมโยงข้ามแบบโควาเลนต์หรือไอออนิกระหว่างพื้นผิวเส้นใยที่จะคงอยู่เมื่อกระดาษเปียก สารเพิ่มความแรงเปียกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการใช้งานบนกระดาษสัมผัสอาหารคือเรซินโพลีอะมิโดเอมีน-เอพิคลอโรไฮดริน (PAE) ซึ่งสร้างพันธะโควาเลนต์เอสเทอร์และเอไมด์กับหมู่เซลลูโลสไฮดรอกซิลซึ่งมีความเสถียรในน้ำ กระดาษที่ผ่านการเคลือบด้วย PAE จะคงความต้านทานแรงดึงแบบแห้งได้ 20–40% เมื่ออิ่มตัวเต็มที่ เทียบกับ 3–8% สำหรับกระดาษที่ไม่ผ่านการบำบัด สำหรับการใช้งานหลอดกระดาษ กระดาษฐานที่มีการรักษาความแข็งแรงแบบเปียกด้วย PAE ถือเป็นข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับประสิทธิภาพในการใช้งานที่ยอมรับได้ — หลอดกระดาษที่ไม่ผ่านการบำบัดจะเริ่มอ่อนลงภายใน 5-10 นาทีหลังจากสัมผัสกับของเหลว โดยไม่คำนึงถึงความหนาของผนัง
การมีส่วนร่วมของกาวเพื่อความแข็งแกร่งแบบเปียก
กาวระหว่างชั้นในหลอดกระดาษพันเกลียวมีส่วนช่วยอย่างอิสระต่อความแข็งแกร่งเมื่อเปียก กาวสูตรน้ำที่แข็งตัวเป็นฟิล์มกันน้ำ แทนที่จะคงสภาพละลายน้ำได้หลังจากการทำให้แห้ง จะคงฟังก์ชันการยึดเกาะไว้เมื่อผนังฟางเปียกจากด้านนอกหรือจากการที่ความชื้นเคลื่อนตัวผ่านผนัง ระบบกาวที่ยังคงไวต่อน้ำหลังจากการบ่มจะทำให้เกิดการแยกชั้นระหว่างชั้นเมื่อหลอดสัมผัสกับของเหลวเป็นเวลานาน ส่งผลให้ผนังฟางแยกออกเป็นแต่ละชั้นและพังทลายลง ข้อมูลจำเพาะของระบบกาวกันน้ำ รวมกับกระดาษฐานที่ได้รับการบำบัดความแข็งแรงแบบเปียก ทำให้เกิดประสิทธิภาพการทำงานแบบเปียกที่เสริมฤทธิ์กัน ซึ่งเกินกว่าคุณสมบัติอย่างใดอย่างหนึ่งเพียงอย่างเดียวที่จะส่งมอบได้อย่างมีนัยสำคัญ
ตัวเลือกการเคลือบพื้นผิว
บ้าง ฟางกระดาษ โครงสร้างประกอบด้วยการเคลือบบาง ๆ ที่ปลอดภัยต่ออาหารบนพื้นผิวของรูด้านใน — ซึ่งเป็นพื้นผิวที่สัมผัสโดยตรงกับเครื่องดื่ม — เพื่อลดอัตราการดูดซับความชื้นเข้าสู่ผนังกระดาษ มีการใช้การเคลือบแว็กซ์และการเคลือบ PE แบบบางเพื่อจุดประสงค์นี้ แม้ว่าพื้นผิวด้านในที่เคลือบด้วย PE จะลดความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของฟางลงได้อย่างสมบูรณ์ และมีการหลีกเลี่ยงมากขึ้นในตลาดที่จำเป็นต้องมีการรับรองความสามารถในการย่อยสลายได้ สารเคลือบกั้นน้ำที่ได้มาจากแป้ง อนุพันธ์ของเซลลูโลส หรือโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความชื้นได้อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกันก็รักษาความสามารถในการย่อยสลายได้ แต่ประสิทธิภาพในการสัมผัสกับเครื่องดื่มร้อนเป็นเวลานานนั้นมีจำกัดมากกว่า PE และต้องมีข้อกำหนดเฉพาะที่ระมัดระวังสำหรับการใช้งานที่ต้องการ
ข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของหลอดกระดาษ: ขนาดที่ตรงกันกับการใช้งานเครื่องดื่ม
หลอดกระดาษไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเดียวสำหรับทุกคน และการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเครื่องดื่มโดยเฉพาะจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานและประสบการณ์ของผู้บริโภค ช่วงของขนาดฟางเชิงพาณิชย์นั้นกว้างกว่าที่ผู้ซื้อหลายรายตระหนัก และตรรกะการทำงานเบื้องหลังการเลือกขนาดนั้นมีพื้นฐานมาจากไดนามิกของไหลและหลักสรีรศาสตร์ในการใช้งานจริง
เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะด้านในเป็นปัจจัยหลักของอัตราการไหล สำหรับแรงดันดูดที่กำหนด อัตราการไหลผ่านฟางจะปรับขนาดด้วยกำลังที่สี่ของรัศมีภายใน นี่คือความสัมพันธ์ระหว่างฮาเกิน-ปัวซอยล์สำหรับการไหลแบบราบเรียบในท่อ ในทางปฏิบัติ หมายความว่าหลอดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน 8 มม. ให้ปริมาณการไหลมากกว่าประมาณสามเท่าต่อหน่วยแรงดูด เมื่อเทียบกับหลอดขนาด 6 มม. เครื่องดื่มบางๆ เช่น น้ำ น้ำผลไม้ และชาเย็นจะไหลผ่านหลอดกระดาษขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6-8 มม. อย่างเพียงพอ เครื่องดื่มชนิดเข้มข้น เช่น มิลค์เชค สมูทตี้ ชาไข่มุกใส่ไข่มุกมันสำปะหลัง ผลไม้ผสมชนิดหนา ต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางรูที่ใหญ่กว่า 10–12 มม. เพื่อให้ของแข็งไหลผ่านได้โดยไม่เกิดการอุดตัน และเพื่อลดแรงดูดที่ต้องใช้ในการดึงของเหลวข้นผ่านหลอด การใช้หลอดมาตรฐานขนาด 6 มม. สำหรับชานมไข่มุกถือเป็นข้อผิดพลาดด้านข้อกำหนดทั่วไปที่ก่อให้เกิดประสบการณ์ที่น่าหงุดหงิดแก่ผู้บริโภค โดยไม่คำนึงถึงคุณภาพของวัสดุของหลอด
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน | ความยาวทั่วไป | การสมัครหลัก |
| 5–6 มม | 150–180 มม | ค็อกเทล น้ำ น้ำผลไม้ เครื่องดื่มเอสเพรสโซ |
| 7–8 มม | 195–210 มม | เครื่องดื่มเย็นมาตรฐาน กาแฟเย็น น้ำมะนาว |
| 10–12 มม | 210–230 มม | ชานมไข่มุก สมูทตี้ มิลค์เชค เบลนด์เข้มข้น |
| 6–8 มม | 240–260 มม | ถ้วยทรงสูง โถบด รูปแบบสั่งกลับบ้านขนาดใหญ่พิเศษ |
ควรระบุความยาวของหลอดโดยสัมพันธ์กับความสูงของถ้วยหรือภาชนะ บวกกับส่วนขยายที่ใช้งานได้เหนือขอบ หลอดที่อยู่ชิดกับหรือใต้ขอบถ้วยบังคับให้ผู้บริโภคเอียงถ้วยเพื่อดื่ม ซึ่งเป็นผลตามหลักสรีรศาสตร์ที่ยอมรับไม่ได้สำหรับเครื่องดื่มร้อนและมีความเสี่ยงที่จะหกสำหรับเครื่องดื่มเย็น กฎทั่วไปคือ หลอดควรยื่นออกมาเหนือขอบถ้วย 20–30 มม. เมื่อสอดเข้ากับฐานของถ้วย ผู้ปฏิบัติงานที่ใช้ถ้วยหลายขนาดควรพิจารณาเตรียมหลอดที่มีความยาวสองขนาด — แบบมาตรฐานและแบบสูง — เพื่อรองรับขนาดถ้วยของตนโดยไม่ประนีประนอม











