Kağıt bardaklar öncelikle şunlardan yapılmıştır ince polietilen (PE) plastik kaplamalı karton içeride. Bu katmanlı yapı, yenilenebilir odun hamuru liflerini su geçirmez bir bariyerle birleştirerek bardağın sıvıları sızıntı yapmadan veya parçalanmadan tutmasına olanak tanır. Çoğu kağıt bardak ayrıca baskı için gıdaya uygun mürekkepler ve bazı durumlarda dış tarafta ayrı bir PE kaplama gibi ek bileşenler içerir.
Tipik bileşim yaklaşık olarak bozulur Ağırlıkça %95 karton ve %5 polietilen kaplama . Görünüşte basit olan bu yapı, kapların gıda güvenliği standartlarını karşılarken amaçlanan işlevini yerine getirmesini sağlamak için dikkatli malzeme seçimi ve üretim süreçlerini içerir.
Karton Taban Katmanı
Herhangi bir kağıt bardağın yapısal temeli, kağıt hamurundan elde edilen kalın kağıt bazlı bir malzeme olan kartondur. Üreticiler genellikle yiyecek ve içeceklerle temas eden bardaklar için geri dönüştürülmüş kağıt yerine işlenmemiş ağaç lifleri kullanıyor, böylece tutarlılık sağlanıyor ve katı gıda güvenliği düzenlemelerine uyum sağlanıyor.
Kullanılan Odun Hamuru Çeşitleri
Kağıt bardak üreticileri odun hamurunu iki ana kategoriden temin etmektedir:
- Yumuşak ağaç lifleri (çam, ladin, köknar ağaçlarından): Bu daha uzun lifler kap yapısına sağlamlık ve dayanıklılık sağlar.
- Sertağaç lifleri (meşe, huş ağacı, okaliptüsden): Bu daha kısa lifler daha pürüzsüz bir yüzey kalitesi oluşturur ve basılabilirliği artırır
Standart tek kullanımlık bardaklar için karton ağırlığı, Metrekare başına 170 ila 350 gram (gsm) Daha iyi yalıtım ve yapısal bütünlük için tipik olarak 210-280 gsm kullanan soğuk içecek kapları ve 250-350 gsm gerektiren sıcak içecek kapları ile.
Polietilen Kaplama Sistemi
Su geçirmez bir bariyer olmadan karton, sıvıları saniyeler içinde emerek bardağın bozulmasına neden olur. Kağıt bardağın işlevselliği için polietilen kaplamanın zorunlu hale geldiği yer burasıdır.
İç Kaplama Amacı
İç PE kaplama, tipik olarak 10-20 mikron kalınlığında , birden fazla kritik işleve hizmet eder:
- Kağıt liflerinden sızıntıyı önleyen tam bir sıvı bariyeri oluşturur
- Üretim sırasında alt dikişin ısıyla kapatılmasını sağlar
- İçecek ile kağıt arasında tat veya koku transferini önler
- Sıcak veya soğuk sıvıları tutarken yapısal bütünlüğü korur
Dış Cephe Kaplama Uygulaması
Pek çok kağıt bardak aynı zamanda, iç kaplamadan yaklaşık olarak daha ince olmasına rağmen, bir dış PE katmanına da sahiptir. 5-10 mikron . Bu dış katman basılı grafikleri korur, ortamdaki nemden kaynaklanan nemi önler ve fincanı tutarken daha yumuşak bir his sağlar.
Ek Malzemeler ve Bileşenler
Birincil karton ve PE kaplamanın ötesinde, diğer bazı malzemeler de son kağıt bardak ürününe katkıda bulunur.
Matbaa Mürekkepleri ve Boyaları
Gıda sınıfı fleksografik veya ofset baskı mürekkepleri, kağıt bardaklar üzerindeki markalamayı, tasarımları ve bilgileri oluşturur. Modern üreticiler ağırlıklı olarak kullanıyor su bazlı veya soya bazlı mürekkepler FDA ve AB gıdayla temas düzenlemelerine uygundur. Bu mürekkepler içeceklere geçmemeli ve donmadan 93°C'nin (200°F) üzerindeki sıcaklık aralıklarında stabil kalmalıdır.
Farklı Uygulamalar için Özel Kaplamalar
| Fincan Tipi | Kaplama Malzemesi | Spesifik Fayda |
|---|---|---|
| Standart bardaklar | PE (polietilen) | Uygun maliyetli su yalıtımı |
| Çevre dostu bardaklar | PLA (polilaktik asit) | Endüstriyel kompostlamada biyolojik olarak parçalanabilir |
| Premium geri dönüştürülebilir | Su bazlı dispersiyon kaplama | Geri dönüşüm sırasında daha kolay ayırma |
| Çift duvarlı bardaklar | Hava boşluğu katmanlı PE | Geliştirilmiş ısı yalıtımı |
Üretim Süreci ve Malzeme Entegrasyonu
Bu malzemelerin üretim sırasında nasıl bir araya geldiğini anlamak, kağıt bardakların neden bu şekilde yapıldığını ortaya koyuyor.
Kaplama Uygulama Yöntemleri
Üreticiler PE kaplamayı, erimiş polietilenin hareketli karton üzerine yüksek hızlarda ekstrüde edildiği ekstrüzyon kaplama yoluyla uyguluyor. Dakikada 300 metre . Sıcak plastik soğudukça doğrudan kağıt liflerine bağlanarak tek bir sürekli işlemle lamine bir yapı oluşturur.
Kupa Oluşumu Adımları
- Önceden basılmış, PE kaplı karton levhalar, kap boşlukları halinde kalıpla kesilir
- Boşluklar üst üste binen yan dikişlerle silindirik şekillerde oluşturulmuştur
- Isı ve basınç, yan dikişi kapatmak için PE kaplamayı etkinleştirir
- Dairesel alt diskler fincan tabanına ısıyla kapatılmıştır
- Bardak kenarları yapısal stabilite ve rahat içim için dışarı doğru kıvrılmıştır
Tüm bu süreç üretebilir Modern yüksek hızlı makinelerde dakikada 100-150 bardak PE kaplama, hem su geçirmez bariyer hem de kap bileşenlerinin birleştirilmesi için yapıştırıcı görevi görür.
Kağıt Bardak Malzemelerinin Çevresel Hususları
Kağıt bardakların malzeme bileşimi, atık yönetimi ve çevresel sürdürülebilirlik açısından önemli zorluklar yaratmaktadır.
Geri Dönüşüm Mücadelesi
Mukavva teorik olarak geri dönüştürülebilir olsa da PE kaplama geleneksel kağıt bardakların geri dönüşümünü zorlaştırıyor. Standart kağıt geri dönüşüm tesisleri ince plastik tabakayı kağıt liflerinden kolaylıkla ayıramaz. Sonuç olarak, Her yıl küresel olarak kullanılan tahmini 600 milyar kağıt bardağın %1'inden azı aslında geri dönüştürülüyor .
Özel geri dönüşüm tesisleri, plastik kaplamayı ayırırken kağıdı parçalayan sulu kağıt hamuru teknolojisi kullanarak kağıt bardakları işleyebilir. Bununla birlikte, dünya çapında bu tür tesislerden yalnızca sınırlı sayıda bulunmaktadır ve bardakların standart kağıt geri dönüşüm akışlarından ayrı olarak toplanması gerekmektedir.
Alternatif Malzeme Geliştirmeleri
Çevresel kaygılara yanıt olarak üreticiler birkaç alternatif malzeme geliştirdiler:
- PLA kaplı kaplar : PE yerine bitki bazlı polilaktik asit kullanın, ancak endüstriyel kompostlama tesisleri gerektirir (genellikle çoğu bölgede mevcut değildir)
- Su bazlı dispersiyon kaplamalar : Standart geri dönüşüm tesislerinde yeniden doldurulabilir, ancak performansı tüm uygulamalar için PE'ye uygun olmayabilir
- Mineral kaplı karton : Kil veya kalsiyum karbonat bariyerleri kullanır, geri dönüştürülebilirliği artırır ancak sıcak içecekler için sınırlamalar vardır
Kağıt Bardak Malzemelerine İlişkin Güvenlik Standartları
Kağıt bardak üretiminde kullanılan tüm malzemeler katı gıdayla temas güvenliği düzenlemelerine uygun olmalıdır.
Düzenleyici Gereksinimler
Amerika Birleşik Devletleri'nde FDA, kağıt bardak malzemelerini aşağıdaki kurallara göre düzenlemektedir: Federal Düzenlemeler Kanunu (CFR) Başlık 21 özellikle kağıt ve polimerik maddeleri kapsayan 176 ve 177. bölümler. Avrupa düzenlemeleri, plastik gibi malzemelere yönelik ek özel önlemlerle birlikte 1935/2004 Sayılı AB Çerçeve Düzenlemesine (EC) uygundur.
Temel test gereksinimleri şunları içerir:
- Kimyasalların malzemelerden içeceklere geçmediğinden emin olmak için geçiş testleri
- Mürekkep ve kaplamalarda ağır metal içeriği sınırları
- Kartonda floresan beyazlatıcı madde kısıtlamaları
- Sıcak içecek uygulamaları için sıcaklık kararlılığı testi
Saygın üreticiler, malzemelerinin bu düzenlemelere uygun olduğunu kanıtlayan belgeler bulundurur ve güvenliği doğrulamak için düzenli olarak üçüncü taraf testleri gerçekleştirir.
Farklı İçecek Türlerine Göre Çeşitlemeler
Kağıt bardak malzeme özellikleri, kullanım amaçlarına göre önemli ölçüde farklılık gösterir.
Sıcak İçecek Bardakları
Kahve, çay ve sıcak çikolata kullanımı için tasarlanmış bardaklar daha kalın karton (280-350 gsm) ve çift duvarlı yapıya sahip olabilir. İki kağıt katmanı arasındaki hava boşluğu yalıtım sağlayarak müşterilerin sıcak içecekleri ayrı bir kılıf gerektirmeden rahatça tutmasına olanak tanır. Bazı üreticiler duvarların arasına yalıtkan oluklu kağıt katmanları ekler.
Soğuk İçecek Bardakları
Soğuk içecek kapları, ısı yalıtımı gerekmediğinden genellikle daha hafif karton (210-280 gsm) kullanır. Bununla birlikte, yoğunlaşmanın kap yapısını zayıflatmasını veya tutmayı kaygan hale getirmesini önlemek için genellikle daha sağlam bir dış PE kaplamaya sahiptirler. İç kaplama, buzlu içeceklerin uzun süre tutulması sırasında nem emilimini önlemelidir.
Özel Bardak Malzemeleri
Bazı uygulamalar benzersiz malzeme uyarlamaları gerektirir. Dondurma kapları, geleneksel bir görünüm için PE yerine gıdaya uygun balmumu kaplama kullanabilir. Çorba kapları, geliştirilmiş ısı direncine sahip PE içerir. Stadyum kapları ve geniş formatlı kaplar, daha fazla sıvı ağırlığını desteklemek için daha kalın kaplama katmanlarına sahip güçlendirilmiş karton kullanır.
