Ultrazvuková technologie pro výrobu čajových sáčků
Neexistuje prakticky žádná alternativa k systémům přesného ultrazvukového řezání a svařování čajových nálevových sáčků, stejně jako pro připevňování šňůrek a štítků. O tom je přesvědčen italský výrobce strojů IMA Tea & Herbs, světový lídr ve výrobě čajových sáčků.
Čajové sáčky různých materiálů a tvarů se dnes musí vyrábět ekonomicky ve velkém množství a spolehlivým způsobem. Mechanické řezání a spojování jsou stejně nepraktické jako například laserové technologie. Při oddělování jsou okraje textilie často nataveny, což nemusí nutně zhoršovat funkci, ale může být na újmu estetice a někdy i chuti. Zejména laserové procesy jsou také značně nákladné, protože je třeba instalovat přídavné odsávání spalin. Oproti tomu ultrazvukové systémy jsou přesvědčivé z technického i ekonomického hlediska. Zpracování je levné a šetrné k životnímu prostředí, protože nevyžaduje žádné lepidlo ani jiné přísady. Přesně reprodukovatelný proces lze snadno sledovat a díky krátkým dobám cyklu se zvyšuje i rychlost výroby. Pro řezání a svařování ultrazvukem se používají frekvence kolem 35 kHz. Generuje je piezogenerátor, který způsobuje kmitání ve vysokých frekvencích, což je zvláště účinné a zároveň vyžaduje malý příkon. Výsledkem jsou buď čisté řezy, nebo vysoce pevné spoje s nízkým tepelným namáháním produktu a prostředí. V zásadě se ultrazvukové zařízení skládá vždy ze čtyř částí: ultrazvukového generátoru; konvertoru, který elektrické vysokofrekvenční kmity převádí na kmity mechanické; zesilovače amplitudy a ze sonotrody. Šňůrka se k textilii připevňuje na různých místech přesně definovaným tlakem pomocí čepů sonotrody.
V nejnovějším systému na výrobu čajových sáčků IMA CT 11 (viz video tohoto týdne) je nainstalováno celkem pět ultrazvukových jednotek od společnosti Telsonic. Balení čaje je zvláště u pyramidových sáčků velmi složitý proces: například šňůrka s etiketou je navařena s různou pevností až v sedmi bodech. Tento úkol plní dvě sonotrody, které díky několika špendlíkům přichytí štítek ke šňůrce a následně jej přesně definovanými, rozdílnými tlaky připevní na ještě ploché rouno. Tato netkaná textilie může být vyrobena z ekologického, kompostovatelného vláknitého materiálu PLA, nylonu nebo PET. Poté začíná vlastní balení čaje s použitím dalších ultrazvukových systémů. Tak se z ještě plochého rouna s průběžným žebrovým svařovaným švem stane plnitelná hadice. Dvě další sonotrody svařují horní a spodní švy. Sáčky jsou od sebe odděleny a zároveň jednotlivě zataveny – pro svařování a řezání je zapotřebí pouze jedna operace. Takto vytvořený šev je těsný, ale především úzký, aby byl netkaný materiál čajového sáčku využit co nejlépe. Moderní systém, který je vhodný pro polštářové a pyramidové sáčky s různým objemem náplně, dokáže vyrobit až 200 kusů za minutu v závislosti na jejich velikosti. Změna formátu je možná poměrně rychle, v zásadě se musí upravit pouze formátová trubka a dvě sonotrody pro horní a spodní švy.
