빨대 마시기

<시간 />

배경

빨대는 용기에서 음료를 빨아들이는 데 사용되는 준비된 튜브입니다. 역사가들은 최초의 밀짚이 말린 밀 자루에서 절단되었다는 이론을 세우고 그에 따라 이름을 지었습니다. 산업화 시대가 도래하면서 밀랍이 코팅된 긴 시트를 원통형의 속이 빈 관으로 말아서 빨대를 대량 생산하는 방법이 개발되었습니다. 이것은 막대 모양의 형태에 파라핀 코팅 종이를 감고 접착제로 종이를 고정함으로써 이루어졌습니다. 그런 다음 전체 빨대를 왁스로 코팅하여 방수 기능을 강화했습니다. 밀짚은 종이였기 때문에 왁스 코팅은 중요했으며 결국 빨대가 빨대를 빨아들이는 액체의 일부를 흡수했습니다. 따라서 불가피하게 이 종이 빨대는 눅눅해져서 쓸모가 없게 되었습니다. 1960년대에 종이는 점점 더 저렴해지고 점점 더 정교해지는 플라스틱으로 대부분 대체되었습니다. 플라스틱 기술의 폭발은 압출을 통해 플라스틱 빨대를 제조하는 기술로 이어졌습니다. 오늘날 빨대는 다양한 모양, 색상 및 기능으로 만들어집니다.

원자재

빨대는 플라스틱 수지, 착색제 및 기타 첨가제를 혼합하여 만들어집니다.

플라스틱

역사적으로 빨대는 종이로 만들어졌지만 오늘날에는 폴리프로필렌 플라스틱이 선택되는 재료입니다. 폴리프로필렌은 프로필렌 가스 분자를 중합하거나 함께 묶어서 만든 수지입니다. 매우 많은 수의 이러한 분자가 화학적으로 함께 연결되면 이 고체 플라스틱 물질을 형성합니다. 폴리프로필렌은 1950년대 중반에 처음 개발되었으며 많은 특성을 가지고 있어 짚 제조에 사용하기에 적합합니다. 이 수지는 가벼우며 적당한 내마모성, 우수한 치수 안정성 및 우수한 표면 경도를 가지고 있습니다. 일반적으로 응력 균열 문제가 발생하지 않으며 고온에서 우수한 내화학성을 제공합니다. 이 응용 분야에서 가장 중요한 것은 우수한 열가소성 특성을 가지고 있다는 것입니다. 즉, 녹여서 다양한 모양으로 성형할 수 있으며, 재가열하면 다시 녹여서 성형할 수 있습니다. 이 플라스틱의 또 다른 주요 특성은 식품 및 음료와의 접촉에 안전하다는 것입니다. 폴리프로필렌은 식품과의 간접 접촉에 대한 승인을 받았으며, 빨대를 마시는 것 외에도 마가린 및 요구르트 용기, 셀로판 유형 포장, 다양한 병 및 캡과 같은 다양한 유형의 식품 포장재를 만드는 데 사용됩니다.

착색제

플라스틱에 착색제를 첨가하여 빨대를 미학적으로 보기 좋게 만들 수 있습니다. 그러나 미국에서 사용되는 착색제는 식품의약청(FDA)이 식품 접촉에 대해 승인한 안료 목록에서 선택해야 합니다. 착색제가 식품 등급이 아닌 경우 플라스틱에서 음식이나 음료로 침출되지 않도록 테스트해야 합니다. 이러한 안료는 일반적으로 분말 형태로 공급되며 밝은 색상을 부여하기 위해 매우 소량이 필요합니다. 여러 착색제를 사용하여 다양한 색상의 빨대를 만들 수 있습니다.

기타 첨가제

완성된 빨대의 물리적 특성을 제어하기 위해 플라스틱 공식에 추가 재료가 추가됩니다. 수지가 깨지는 것을 방지하기 위해 가소제(폴리프로필렌의 유연성을 향상시키는 재료)를 첨가할 수 있습니다. 산화 방지제는 플라스틱과 공기 중의 산소 사이의 유해한 상호 작용을 줄이는 데 사용됩니다. 다른 안정제에는 자외선 필터가 포함됩니다. 이 필터는 플라스틱을 햇빛의 영향으로부터 보호하고 방사선이 플라스틱에 부정적인 영향을 미치는 것을 방지합니다. 마지막으로 불활성 충전제를 추가하여 플라스틱의 부피 밀도를 높일 수 있습니다. 이러한 모든 재료는 적절한 FDA 요구 사항을 충족해야 합니다.

포장재

빨대는 일반적으로 개별 사용을 위해 종이 슬리브로 포장되거나 플라스틱 파우치 또는 판지 상자에 대량 포장됩니다.

제조
프로세스

짚 제조에는 여러 단계가 필요합니다. 먼저 플라스틱 수지와 기타 구성 요소가 함께 혼합됩니다. 그런 다음 혼합물을 튜브 모양으로 압출합니다. 빨대는 후속 특수 작업을 거칠 수 있습니다. 마지막으로 빨대는 배송을 위해 포장됩니다.

플라스틱 컴파운딩

<울>

1 폴리프로필렌 수지는 먼저 가소제, 착색제, 산화방지제, 안정제 및 충전제와 혼합되어야 합니다. 분말 형태의 이러한 재료는 혼합 플라스틱의 비드를 혼합, 용융 및 형성하는 압출 컴파운더의 호퍼에 버려집니다. 이 기계는 길고 가열된 모터 구동 고기 분쇄기로 생각할 수 있습니다. 분말은 압출기 배럴을 따라 이동하면서 함께 혼합되고 녹습니다. 특수 피더 나사를 사용하여 경로를 따라 분말을 밀어냅니다. 용융된 플라스틱 혼합물은 압출기의 다른 쪽 끝에 있는 일련의 작은 구멍을 통해 압착됩니다. 구멍은 플라스틱을 직경 약 0.125인치(0.3175cm)의 가는 가닥으로 만듭니다. 한 가지 혼합 방법은 이러한 가닥을 냉각수로 내보내고 일련의 회전 칼이 이를 짧은 알갱이로 자릅니다. 펠릿은 미세 분말보다 이동이 쉽기 때문에 후속 성형 작업에 펠릿 모양이 선호됩니다. 그런 다음 이러한 펠릿을 수집하고 건조합니다. 포장 전에 다른 첨가제와 더 혼합하거나 코팅할 수 있습니다. 완성된 플라스틱 펠릿은 빨대로 성형할 준비가 될 때까지 보관됩니다.

밀짚 압출

<울>

2 펠릿을 다른 압출 성형기로 옮깁니다. 두 번째 압출기는 속이 빈 튜브 모양을 생성하는 다른 유형의 다이가 장착되어 있습니다. 펠릿은 기계 한쪽 끝에 있는 호퍼에 버려지고 나사 메커니즘에 의해 긴 채널을 통해 강제로 배출됩니다. 이 나사는 기어 감속기를 통해 작동하는 모터에 의해 공급되는 전원으로 배럴에서 회전합니다. 나사가 회전하면 수지가 배럴 아래로 이동합니다. 수지가 가열된 채널을 따라 이동함에 따라 용융되어 유동성이 높아집니다. 좋은 움직임과 열 전달을 보장하기 위해 나사는 수천 인치 간격으로 배럴에 맞습니다. 단단한 강철 막대로 가공되었으며 배럴에 거의 닿는 표면이 마모에 저항하도록 강화되었습니다. 수지가 배럴 끝에 도달하면 완전히 녹아서 다이의 구멍을 통해 쉽게 밀어낼 수 있습니다.

3 수지는 빨대 모양의 긴 끈으로 다이에서 나옵니다. 그런 다음 나머지 제조 공정을 통해 이동할 때 빨대의 모양을 유지하는 데 도움이 되는 풀러로 알려진 장비에 의해 이동됩니다. 일부 공정에서는 직경을 더 잘 제어하기 위해 특수 사이징 플레이트를 통해 빨대를 당겨야 합니다. 이 판은 본질적으로 구멍이 뚫린 금속 시트입니다. 결국 이 길쭉한 튜브는 냉각 단계(보통 수조)를 통과하게 됩니다. 일부 작업에서는 맨드릴(mandrel)이라고 하는 냉각된 금속 막대 위에 플라스틱을 사용하여 빨대의 내부 치수를 막대의 내부 치수로 고정합니다. 결국, 긴 튜브는 나이프 어셈블리에 의해 적절한 길이로 절단됩니다.

특수 작전

<울>

4 특별한 디자인 요구 사항이 있는 빨대는 추가 처리가 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 일련의 고리와 회전이 있는 소위 "미친" 빨대는 특수 성형 장비를 사용하여 모양을 구부릴 수 있습니다. 특별한 제조 요구 사항이 있는 또 다른 유형의 빨대는 "구부릴 수 있는" 빨대입니다. 이 유형의 빨대는 중간에 구부러질 수 있으며 생성하는 특수 장치를 사용하여 만들어집니다. 플라스틱 빨대가 사출 성형기를 통해 압출됩니다. 빨대가 구부러지도록 하는 일련의 홈. 이 홈은 2단계 프로세스로 빨대에 압착할 수 있습니다. 먼저, 빨대가 조작될 수 있도록 먼저 빨대를 "집어야" 합니다. 이것은 홈이 있는 평평한 판에 빨대를 펼쳐서 수행할 수 있습니다. 빨대는 슬롯으로 굴러 들어가 그곳에 남아 있는 경향이 있습니다. 슬롯은 일정한 간격을 두고 있으며 일련의 금속 핀이 연장되어 있는 별도의 금속판에 인접해 있습니다. 핀은 플레이트의 슬롯과 평행하게 정렬됩니다. 빨대가 슬롯에 안착되면 핀을 빨대에 쉽게 삽입할 수 있습니다. 그런 다음 빨대는 핀을 고정하는 판을 간단히 조작하여 쉽게 들어 올리고 어떤 방향으로든 이동할 수 있습니다. 빨대를 고정하는 강철 핀에는 일련의 평행 링이 절단되어 있습니다. 빨대가 핀 주위에 감길 때 서로 보완적인 링 세트가 있는 한 쌍의 반원형 강철 턱으로 빨대가 고정됩니다. 턱은 빨대에 일련의 링을 압착합니다. 크림프 패턴을 사용하면 빨대가 닫히지 않고 구부러집니다. 이러한 작업 후에 빨대는 포장을 진행할 수 있습니다.

포장

<울>

5개의 빨대는 일반적으로 제조 후 개별 종이 슬리브에 포장됩니다. 이 포장은 각 빨대를 위생적으로 유지해야 하는 응용 분야에 널리 사용됩니다. 포장 방법 중 하나는 완성된 빨대를 공급 깔때기에 넣는 것입니다. 호퍼의 바닥에는 외부 가장자리 주위에 짚을 수용하는 홈이 있는 바퀴가 있습니다. 빨대는 호퍼에서 떨어지고 이 회전하는 바퀴에 의해 한 번에 하나씩 집어듭니다. 바퀴가 회전하면 빨대가 진공 소스에 연결된 홈이 있는 두 번째 바퀴로 이동합니다. 시트 또는 포장재(종이 포장지)는 공급 롤러에서 이 휠로 이동됩니다. 메인 휠이 종이 위에 빨대를 공급하는 동안 진공은 종이를 제자리에 고정합니다. 다른 종이 레이어가 첫 번째 레이어 위로 안내되고 어셈블리가 씰링 롤러를 통과합니다. 그런 다음 두 겹의 종이를 압력을 가하면서 함께 주름을 잡거나 함께 밀봉합니다. 밀봉된 빨대 시트는 컨베이어를 따라 다이가 눌러 개별 조각을 자르는 펀칭 영역으로 이동합니다. 유연한 홈은 두 단계 과정을 통해 빨대로 절단할 수 있습니다. 빨대는 슬롯에 놓일 때 한 쌍의 반원형 강철 턱으로 고정되어 일련의 고리를 빨대에 압착합니다. 크림프 패턴을 사용하면 빨대가 닫히지 않고 구부러집니다. 빨대. 그런 다음 다이 컷 조각은 컨베이어를 따라 수집 영역으로 이동합니다. 그런 다음 개별 빨대를 함께 묶고 상자나 파우치에 포장하여 배송할 수 있습니다.

품질 관리

빨대 품질은 제조 공정의 배합 및 압출 단계와 압출이 완료된 후의 여러 주요 단계에서 결정됩니다. 배합하는 동안 공식 성분이 적절한 비율로 혼합되도록 혼합 과정을 모니터링해야 합니다. 압출 공정을 시작하기 전에 압출기를 통해 일부 수지를 퍼지하는 것이 일반적입니다. 이 퍼지는 배럴을 청소하는 데 도움이 되며 모든 성형 시스템이 제대로 작동하는지 확인하는 검사 역할을 합니다. 이 단계에서 샘플 빨대가 적절한 치수에 도달했는지 확인할 수 있습니다. 이 샘플은 또한 제조 장비가 적절한 라인 속도로 작동하는지 확인하는 데 사용할 수 있습니다.

압출 공정 중에 수지를 적절한 온도로 유지하는 것이 중요합니다. 가공 온도(및 폴리머의 분자량)에 따라 플라스틱은 타르만큼 천천히 또는 옥수수 시럽만큼 빠르게 흐를 수 있습니다. 온도가 너무 낮으면 점도가 급격히 증가하고 수지가 다이를 통해 흐르지 않습니다. 온도가 너무 높으면 열 파괴가 발생할 수 있습니다. 과열은 수지에 화학적 변화를 일으켜 플라스틱을 약화시키고 짚 제조에 사용하기에 적합하지 않게 만들 수 있습니다. 특정 상황에서 다이 축적이 발생합니다. 이런 일이 발생하면 플라스틱 덩어리가 다이의 어딘가에 갇히게 됩니다. 이 덩어리는 결국 깨지고 성형된 빨대에 달라붙어 모양이 망가집니다. 원치 않는 화학적 상호 작용은 압출 공정 중에 완성된 빨대의 품질에도 영향을 줄 수 있습니다. 한 가지 문제는 공기와의 접촉으로 인한 산화입니다. 이 반응은 플라스틱에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 마찬가지로 플라스틱은 존재하는 모든 수분과 상호 작용합니다. 수분이 너무 적으면 특정 플라스틱 블렌드가 너무 부서지기 쉽습니다.

제조 공정이 완료된 후 압출기를 적절하게 세척하는 것이 중요합니다. 압출기 배럴에 다양한 색상의 플라스틱이 남을 수 있으므로 철저한 청소가 필요합니다. 이 잔류물은 다음 배치에서 오염을 유발할 수 있습니다. 금형 청소는 기계가 여전히 뜨겁고 금속에서 수지의 흔적이 쉽게 긁힐 수 있을 때 수행됩니다.

부산물/폐기물

빨대 제조의 주요 폐기물은 플라스틱 수지입니다. 오염, 과열 또는 기타 파손된 수지는 폐기해야 합니다. 그러나 다른 이유로 실패한 빨대는 다시 작업할 수 있습니다. 플라스틱을 재사용하는 이 과정을 재연마라고 하며 빨대를 분쇄하고 다시 녹이는 과정을 포함합니다. 이는 폴리프로필렌의 열가소성 특성으로 인해 품질 손실 없이 수행할 수 있습니다.

미래

빨대 기술에는 여러 가지 흥미로운 새로운 개발이 있습니다. 첫째, 새롭고 향상된 플라스틱 블렌드가 지속적으로 평가되고 있습니다. 이는 비용을 낮추고 규제 요구 사항을 충족하며 품질을 개선하는 데 필요합니다. 또한 새로운 가공 및 디자인 방법이 개발되고 있습니다. 이것은 빨대를 새로운 영역으로 확장할 수 있습니다. 예를 들어, 온도 변화에 반응하는 특수 착색제인 열액체 결정을 빨대에 첨가하여 뜨겁거나 차가운 액체와 접촉할 때 색상을 변경할 수 있습니다. 다른 고유한 응용 프로그램에는 음료의 정체성과 함께 빨대를 인쇄하는 방법(예:다이어트, 루트 비어 등)이 포함됩니다. 빨대는 음료에 무엇이 들어 있는지 표시하는 데 사용할 수 있습니다. 다른 발전으로는 빨대 중간에 면이나 기타 인공물을 만드는 블로우 성형 공정으로 만든 빨대가 있습니다.