プラスチック カップは、高度に自動化された一連の工業プロセスを通じて製造されます。 主なステップは、原材料の準備、シートの押出成形または射出成形、熱成形、リム圧延、印刷、積層、および品質検査です。 正確なプロセスはカップの種類によって異なります。たとえば、PP (ポリプロピレン) および PS (ポリスチレン) カップは通常熱成形を使用しますが、厚いカップでは射出成形を使用する場合があります。このプロセスを理解することは、生産効率と機器の選択を評価するバイヤー、エンジニア、オペレーターにとって不可欠です。
製造プロセスは、適切なプラスチック樹脂を選択することから始まります。使い捨てカップの製造で最も一般的に使用される材料は次のとおりです。
樹脂ペレットは乾燥され、押出機に供給される前に着色剤または添加剤 (UV 安定剤や帯電防止剤など) と混合されます。 PP および PET の水分含有量は 0.02% 未満に制御する必要があります 完成したシートの気泡や表面の縞などの欠陥を回避します。
熱成形カップの場合、プラスチック樹脂はまず押出ラインを通して連続した平らなシートに変換されます。このプロセスには以下が含まれます。
シートの厚さはカップの壁の強度と重量に直接影響します。 標準的な使い捨てカップは、厚さ 0.25 mm ～ 0.60 mm の範囲のシートを使用します。 シートが厚いとカップの耐久性が高くなりますが、材料コストと成形サイクル時間が増加します。
熱成形は、プラスチック カップの大量生産の主要なプロセスです。丸めたシートを再度加熱して柔らかくし、金型を使ってカップ状に成形します。
最新の熱成形機は次の温度で稼働できます。 毎分20～45サイクルの速度 、マルチキャビティ金型では、カップの直径と機械のサイズに応じて、1 サイクルあたり 8 ～ 32 個のカップが生産されます。成形後、カップはシートから打ち抜かれ、骨格の廃棄物 (トリム) は通常、再研磨されて再利用されます。
熱成形とパンチングの後、カップの上端は鋭利で未仕上げになります。 リムローリングでは、このエッジを外側と下にカールさせて、滑らかで丸いリップを形成します。 — 消費者の安全、構造的剛性、快適な飲酒体験に不可欠です。
この操作は、 プラスチックカップリムローリングマシン 、加熱ローラーまたは成形ツールを使用して、カップの上端を高速で一貫してカールさせます。リムローリング装置の主な性能パラメータは次のとおりです。
リムロールが適切に行われていないと、エッジがギザギザになったり、カールが不均一になったり、構造的に脆弱になったりする結果となり、これらすべてが品質不合格の原因となります。 したがって、リムローリングは、生産ライン全体の中で最も品質が重視されるステップの 1 つです。
再利用可能なカップや耐久性の高いカップ (スタジアム カップ、プロモーション カップ、厚肉コールド カップなど) 用 射出成形 熱成形の代わりに使用されます。このプロセスでは、溶融プラスチックが高圧 (通常は 800～1,500バール ）、単一のステップで完全なカップ形状を形成します。
射出成形カップは、熱成形カップと比較して、寸法精度と壁の均一性に優れています。ただし、プロセスは遅くなり、金型のコストが大幅に高くなります。単一の射出成形金型にコストがかかる場合があります。 10,000ドルから80,000ドル 複雑さとキャビティの数に応じて異なります。これにより、射出成形は大量の高価値の製品に対して最もコスト効率が高くなります。
装飾は、方法に応じて成形前または成形後に適用されます。
該当する規制 (EU 10/2011 または FDA 21 CFR など) に基づいて認定された食品グレードのインクを、食品および飲料との接触を目的としたすべてのカップに使用する必要があります。
リムローリングと印刷後、カップは自動的に均一な列に積み重ねられます。スタッキングマシンはカップを正確に数えます - 通常、 スリーブあたり 25、50、または 100 — そしてプラスチックフィルムまたは紙のスリーブで包みます。最終的な梱包は、カートン内の個別のスリーブまたはパレット上のバルクパックになる場合があります。
成形ラインと一体化した自動スタッキングシステムにより、 1時間あたり100,000杯以上 高速生産ラインでの作業を可能にし、手作業と汚染リスクを最小限に抑えます。
品質検査は複数の段階で行われます。
自動画像検査システム 生産を遅らせることなくライン速度でピンホール、変形、不完全なリム、印刷エラーなどの欠陥を検出するために、高速ラインでの使用が増えています。
PP（ポリプロピレン）やPS（ポリスチレン）が最も広く使われています。 PPは耐熱性があるためホットドリンクカップに好まれますが、PSはコールドカップやデザート容器に一般的です。
熱成形は、薄壁で大容量のカップの場合、より高速でコスト効率が高くなります。射出成形では、より厚く、より精密なカップが製造されますが、より高い工具投資が必要となり、サイクル タイムが遅くなります。
リムローリングにより、カップの鋭利なカットエッジが滑らかになり、安全で丸いリップになります。また、構造強度も向上し、快適な飲み面を提供します。リムが適切にローリングされていないカップは、安全性と品質基準を満たしていません。
マルチキャビティ金型と統合されたリムローリングを備えた高速熱成形ラインにより、 1時間あたり100,000杯以上 。出力はカップのサイズ、金型のキャビテーション、機械の構成によって異なります。
はい、ただし制限があります。リサイクル樹脂は通常、多層カップの食品と接触しない層や飲料以外の用途に使用されます。食品に直接接触する層は、未使用または認定された食品グレードのリサイクル材料に関する規制要件を満たさなければなりません。
市場によっては、カップは食品と接触するプラスチックに関する FDA 21 CFR (米国)、EU 規則 10/2011 (欧州)、または GB 4806 (中国) 規格に準拠する必要がある場合があります。インクとコーティングも、対応する食品安全認証を満たしている必要があります。
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