Jak powstają kubki papierowe i pojemniki na żywność

Jak powstają kubki papierowe? Przebieg produkcji w skrócie

Kubek papierowy powstaje z kartonu dopuszczonego do kontaktu z żywnością (karton kubkowy, ang. cupstock), który otrzymuje powłokę barierową, jest drukowany na płasko, wykrawany na zakrzywione wykroje ścianki bocznej, a następnie formowany na maszynie do kubków. Maszyna owija każdy wykrój wokół stożkowego trzpienia, zgrzewa szew boczny, wkłada i zgrzewa dno oraz zwija rant. Papierowe pojemniki na żywność i miski powstają tą samą drogą, na większym oprzyrządowaniu.

1. Produkcja kartonu i powlekanie. Kartonownia wytwarza karton kubkowy, zwykle z włókna pierwotnego. Powłokę barierową nakłada się ekstruzyjnie (PE lub PLA) albo na linii do powłok dyspersyjnych, w kartonowni lub u wyspecjalizowanego powlekacza.
2. Kontrola przyjęcia. Producent kubków sprawdza gramaturę, grubość, wilgotność, gramaturę powłoki, obróbkę powierzchni i dokumentację, zanim zwolni karton do produkcji.
3. Przygotowanie do druku i oprzyrządowanie. Każdy rozmiar kubka ma własny rysunek wykrojnika wykroju bocznego, wykrojnik i części wymienne do formowania. Dla wybranej techniki druku wykonuje się formy drukowe.
4. Druk. Arkusze drukuje się offsetowo, rolki fleksograficznie, offsetem rolowym lub, przy bardzo długich nakładach, rotograwiurą. Farby nanosi się na zewnętrzną stronę kubka.
5. Wykrawanie. Zadrukowane arkusze lub rolki wycina się na wykroje boczne. Rolki kartonu na dna tnie się na odpowiednią szerokość i podaje bezpośrednio do maszyny formującej.
6. Formowanie. Maszyna do kubków podaje, owija i zgrzewa każdy wykrój, wykrawa i zgrzewa dno, a następnie zwija rant i wyrzuca gotowy kubek.
7. Formowanie wtórne. Kubki dwuwarstwowe i ryflowane otrzymują sklejoną owijkę zewnętrzną na osobnej owijarce lub w module zintegrowanym z linią.
8. Kontrola i pakowanie. Kubki bada się pod kątem szczelności, szwów, wymiarów i nadruku, następnie liczy do rękawów i pakuje w kartony na paletach.

Karton kubkowy: z jakiego kartonu robi się kubki papierowe?

Kubki papierowe wykonuje się z kartonu kubkowego: wielowarstwowego, sztywnego kartonu dopuszczonego do kontaktu z żywnością, z czystą powierzchnią do druku i zaklejonego w masie, co ogranicza wsiąkanie cieczy przez krawędzie cięcia. Prawie zawsze powstaje on z włókna pierwotnego, ponieważ włókno z recyklingu wnosi mniej przewidywalną czystość, zapach i zachowanie migracyjne w bezpośrednim kontakcie z napojami. W języku niemieckim materiał ten nazywa się Becherkarton.

Karton na ścianki boczne ma zwykle gramaturę od ok. 170 g/m² dla małych kubków do espresso do ok. 350 g/m² dla wysokich kubków jednowarstwowych i dużych misek, przed powleczeniem. Im cięższy karton, tym sztywniejsza ścianka kubka przy ściskaniu, ale każdy dodatkowy gram podnosi koszt, masę i, w systemach rozszerzonej odpowiedzialności producenta (ROP) naliczanych według masy, opłaty.

To zakresy robocze, a nie norma; kartonownie publikują własne rodziny gatunków, a każdy producent kubków ustala gramaturę dla każdego rozmiaru i maszyny. Poza gramaturą liczą się sztywność na zginanie, stała grubość (wpływa na grubość szwu i zawijanie rantu), wilgotność, gładkość powierzchni pod druk i odporność krawędzi na wsiąkanie. Biały karton kubkowy ma wybielone warstwy powierzchniowe; karton kubkowy typu kraft ma niewybieloną, brązową stronę zewnętrzną, a kraft z białą stroną wewnętrzną łączy brązową zewnętrzną z białą wewnętrzną. Więcej o gatunkach włókien w poradniku Gatunki papieru opakowaniowego oraz w słowniku materiałów.

Jak powleka się karton kubkowy? Ekstruzja PE, dyspersja i PLA

Sam karton nie utrzyma napoju i nie da się go zgrzać, dlatego przed drukiem nakłada się na niego barierę. Bariera pełni dwie funkcje naraz: zatrzymuje ciecz poza włóknem oraz topi się lub mięknie podczas formowania, łącząc szew i dno. Sposób nałożenia wpływa na gramaturę powłoki, zachowanie przy zgrzewaniu i powierzchnię do druku. Wybór bariery dla danego produktu oraz konsekwencje dla recyklingu i deklaracji opisują poradniki Powłoki kubków papierowych: PE, dyspersja wodna czy PLA oraz Powłoki barierowe do opakowań papierowych.

Powlekanie ekstruzyjne PE

Polietylen małej gęstości (LDPE), czasem w mieszance z innymi polietylenami, jest topiony w ekstruderze i wytłaczany przez płaską głowicę szczelinową w postaci cienkiej, stopionej kurtyny. Kurtyna opada w szczelinę między poruszającym się kartonem a chłodzonym wodą wałkiem chłodzącym, gdzie wiąże się z powierzchnią kartonu i zastyga w ułamku sekundy. Wykończenie powierzchni wałka chłodzącego decyduje o wykończeniu PE (połysk lub mat).

Przyczepność zależy od aktywacji powierzchni. Karton jest zwykle poddawany obróbce koronowej lub płomieniowej przed szczeliną, a stop jest na tyle gorący, że w szczelinie powietrznej lekko się utlenia, co pomaga mu zakotwiczyć się we włóknie. Zbyt zimny stop lub zbyt krótka szczelina powietrzna dają słabą przyczepność i powłokę, która się łuszczy; stop zbyt gorący może powodować problemy z zapachem i smakiem z powodu produktów utleniania, co jest jedną z przyczyn, dla których badanie zapachu ma znaczenie w przypadku kubków.

Gramatury powłoki są orientacyjne i różnią się w zależności od kartonowni, produktu i maszyny. Powłoka musi być ciągła: mikropory (pinholes), często wywołane wadami powierzchni kartonu lub ulatniającą się z kartonu wilgocią, są drogą przecieku. Tam, gdzie zewnętrzną powierzchnię stanowi PE (kubki na napoje zimne i pojemniki 2PE), powlekacz lub drukarnia stosuje obróbkę koronową, aby farby przylegały; powszechnie przyjmowany zakres energii powierzchniowej do druku na PE to ok. 38–42 mN/m, sprawdzany pisakami lub farbami testowymi (dyne).

Powłoka dyspersyjna

Bariery dyspersyjne to wodne dyspersje polimerów nakładane jako powłoki ciekłe i suszone, a nie wytłaczane jako stop. Można je nakładać w linii, w sekcji powlekania maszyny kartonowej, lub poza maszyną, na osobnej linii powlekającej. Stosuje się powlekanie nożem, prętem, wałkiem, w prasie filmowej i kurtynowe; do suszenia służy podczerwień i gorące powietrze. Właściwości barierowe uzyskuje się zwykle z więcej niż jednej warstwy, na przykład z warstwy podkładowej zamykającej powierzchnię kartonu i wierzchniej powłoki barierowej.

Gramatura powłoki suchej jest zwykle niższa niż przy ekstruzji PE, często poniżej ok. 15 g/m² łącznie. To źródło zarówno głównej zalety (mniej polimeru, łatwiejsze roztwarzanie), jak i głównej trudności procesowej (mniej materiału do utworzenia zgrzewu). Receptury różnią się znacznie bardziej niż gatunki PE, więc karton kubkowy z dyspersją jednej kartonowni może zachowywać się na maszynie formującej zupełnie inaczej niż karton innej.

Punkt procesowy o skutkach regulacyjnych: wytyczne Komisji Europejskiej dotyczące dyrektywy SUP (2021/C 216/01, zaktualizowane dokumentem C/2026/4813 we wrześniu 2026 r., wyłącznie w zakresie zakrętek i pokrywek) nie wymieniają powłok dyspersyjnych z nazwy i nie przewidują dla nich wyłączenia. To, czy kubek z powłoką dyspersyjną jest produktem jednorazowego użytku z tworzywa sztucznego, zależy od tego, czy polimer powłoki spełnia definicję tworzywa sztucznego z dyrektywy (UE) 2019/904. Przed zmianą projektu graficznego z oznakowaniem informującym o zawartości tworzywa sztucznego („PRODUKT ZAWIERA PLASTIK”) należy poprosić dostawcę kartonu o pisemne oświadczenie o rodzaju polimeru.

Powłoka PLA

Kwas polimlekowy nakłada się ekstruzyjnie na tego samego typu linii co PE. Żywicę trzeba dokładnie wysuszyć przed ekstruzją, ponieważ wilgoć degraduje PLA w stopie, a okno procesowe jest węższe niż dla PE, zarówno u powlekacza, jak i na maszynie do kubków. PLA mięknie w niższych temperaturach niż PE, dlatego gatunki kubkowe mają podaną maksymalną temperaturę użytkowania. Zgodnie z dyrektywą SUP biopochodne i kompostowalne tworzywa pozostają tworzywami sztucznymi, więc kubki z powłoką PLA również wymagają oznakowania.

Kontrola surowców i przyjęcie towaru

Zanim powleczony karton trafi do maszyny drukującej, producenci kubków zwykle sprawdzają, czy każda dostawa odpowiada specyfikacji i czy dokumentacja obejmuje rzeczywistą strukturę materiału. Błędy wychwycone przy przyjęciu towaru nie generują kosztów naprawy; błędy wykryte w uformowanym kubku mogą oznaczać złomowanie zadrukowanego materiału.

Dokumentacja zwykle dociera razem z kartonem: deklaracja dla kartonu wg rozporządzenia ramowego (WE) nr 1935/2004, często z odniesieniem do zalecenia BfR XXXVI jako faktycznego punktu odniesienia dla papieru w UE, oraz deklaracja zgodności (DoC) dla powłoki z tworzywa sztucznego wg rozporządzenia (UE) nr 10/2011. W przypadku USA kupujący szukają potwierdzenia zgodności z 21 CFR 176.170 dla papieru i kartonu w kontakcie z żywnością wodną i tłustą. Certyfikacja łańcucha dostaw (FSC lub PEFC) ma znaczenie tylko wtedy, gdy na opakowaniu będzie umieszczona deklaracja certyfikowana, a wtedy certyfikat musi obejmować każdy etap. Więcej o dokumentach w poradniku Zgodność opakowań z wymogami kontaktu z żywnością.

Kondycjonowanie łatwo pominąć. Rolki, które dotarły zimne z zimowej dostawy, mogą zbierać kondensat po rozpakowaniu w ciepłej hali, dlatego zwykle pozostawia się je w opakowaniu do czasu wyrównania z temperaturą hali. Karton przechowywany w bardzo suchym lub bardzo wilgotnym powietrzu zmienia wilgotność, a to zmienia sposób, w jaki się drukuje, tnie i zawija.

Przygotowanie do druku i oprzyrządowanie kubków i pojemników

Każdy rozmiar kubka wymaga własnego zestawu narzędzi: rysunku wykrojnika wykroju bocznego, wykrojnika, form drukowych dla każdego projektu i części wymiennych do formowania na maszynie do kubków. Dlatego dodanie rozmiaru jest znacznie droższe niż dodanie projektu.

Wykrój boczny kubka

Ścianka boczna kubka to ścięty stożek. Rozwinięta na płasko staje się zakrzywionym pasem, czyli wykrojem bocznym (nazywanym też łukiem lub blankiem ścianki), którego kształt wynika ze średnicy górnej, średnicy dolnej i długości tworzącej. Rysunek wykrojnika producenta kubków wskazuje zakład szwu bocznego, strefę zawijania rantu, strefę zagięcia dna, spady oraz obszary, które muszą pozostać wolne od farby lub lakieru. Jak rozplanować projekt na takim zakrzywionym szablonie bez zniekształceń, wyjaśnia poradnik Druk na kubkach papierowych: projekt graficzny na stożkowym kubku.

Impozycja i uzysk

Na arkuszach lub rolkach wykroje boczne układa się naprzemiennie (głowa do nogi) lub w rzędach przesuniętych, aby uzyskać z każdego arkusza lub rapportu jak najwięcej blanków. Układ decyduje o uzysku materiału, a więc o koszcie: szeroki, płytki wykrój miski układa się zupełnie inaczej niż wysoki, wąski wykrój kubka. Gdy rozmiary mają wspólny nadruk i karton, niektóre drukarnie łączą wykroje różnych rozmiarów na jednym arkuszu; działa to tylko wtedy, gdy ilości poszczególnych rozmiarów pozostają w odpowiedniej proporcji.

Formy drukowe, proofy i narzędzia

Proofing obejmuje płaski plik PDF i proof kontraktowy, zadrukowaną i owiniętą makietę papierową oraz, dla nowego rozmiaru lub podłoża, uformowany wzór przedprodukcyjny. Standardy kolorystyczne dla kubków, które muszą pasować do opasek i nosideł, opisano w poradniku Pantone a CMYK w opakowaniach; ogólne przygotowanie plików w poradniku Przygotowanie projektów graficznych opakowań. Użyte tu pojęcia zdefiniowano w słowniku druku i przygotowalni.

Jak drukuje się karton kubkowy?

Karton kubkowy drukuje się na płasko, przed wykrawaniem i formowaniem. Offset arkuszowy to najczęstsza droga dla kubków pełnokolorowych na białym kartonie; fleksografia z rolki jest typowa dla kubków kraft i projektów z kilkoma kolorami pełnymi; offset rolowy i rotograwiura pojawiają się przy długich nakładach, a druk cyfrowy obsługuje krótkie nakłady i wersje projektów. Wybór wynika z projektu, powierzchni kartonu i wolumenu, jak opisano w poradniku Techniki druku opakowań: fleksografia, offset, rotograwiura i druk cyfrowy.

Niektóre rolowe maszyny do kubków wykorzystują zespoły typu typograficznego lub suchego offsetu (letterset). Suchy offset jest lepiej znany z dekorowania uformowanych już kubków i pojemników z tworzywa, gdzie nadrukowuje wszystkie kolory z jednej gumy w jednym przejściu wokół okrągłego przedmiotu.

Druk na papierze a druk na PE

Kubki na napoje gorące z PE tylko od wewnątrz drukuje się na powierzchni kartonu, która dobrze przyjmuje wodne farby fleksograficzne i offsetowe. Kubki na napoje zimne i pojemniki 2PE drukuje się na zewnętrznej powłoce PE. Ta powierzchnia jest niechłonna, więc farby muszą schnąć przez odparowanie lub utwardzanie, a nie przez wsiąkanie, wymagają obróbki koronowej dla przyczepności i są badane pod kątem odporności na tarcie i zarysowanie po zamrożeniu lub skropleniu, jeśli ma to znaczenie.

Farba, lakier i ciepło podczas formowania

Nadruk na kubkach po wyjściu z maszyny drukującej dwukrotnie styka się z ciepłem: na szwie bocznym, gdzie przez zakład przechodzi gorące powietrze lub energia ultradźwiękowa, oraz na zagięciu dna i radełkowaniu. Farby i lakiery muszą wytrzymać to ciepło bez przebarwień i sklejania się. Same strefy zgrzewu określa się często jako pasy wolne od farby lub lakieru, ponieważ gruba warstwa farby lub lakieru między warstwami może osłabić połączenie. Wiele specyfikacji pozostawia też rant bez farby, ponieważ to tam wargi dotykają kubka.

Farby a kontakt z żywnością: odbijanie (set-off) w trzech miejscach

Farba znajduje się na zewnątrz kubka, ale podczas produkcji i transportu zadrukowana strona trzy razy styka się ze stroną kontaktującą się z żywnością: w stosie świeżo zadrukowanych arkuszy na wyjściu z maszyny, w nawiniętej rolce oraz w ułożonym stosie gotowych kubków. W każdym z tych miejsc składniki mogą przenosić się przez niewidoczne odbijanie, a następnie migrować do napoju. Rozporządzenie (WE) nr 2023/2006 w sprawie dobrej praktyki produkcyjnej wymaga, aby farby drukarskie po stronie niemającej kontaktu z żywnością nie przenosiły się na stronę kontaktu z żywnością w ilościach naruszających prawo żywnościowe.

W praktyce oznacza to systemy farb i lakierów o niskiej migracji, opracowane dla opakowań do żywności, pełne wyschnięcie lub utwardzenie przed układaniem w stosy lub nawijaniem (przy UV stopień utwardzenia się sprawdza, a nie zakłada), kontrolowaną wysokość stosów i naprężenie rolek oraz badania migracji na gotowych kubkach, jeśli wynika to z oceny ryzyka. Odniesieniem branżowym są wytyczne EuPIA i szwajcarskie rozporządzenie SR 817.023.21. W Niemczech rozporządzenie o farbach drukarskich (Druckfarbenverordnung, część Bedarfsgegenständeverordnung) wprowadza listę pozytywną dla farb na materiałach przeznaczonych do kontaktu z żywnością i obowiązuje od 1 stycznia 2027 r. Należy zapytać dostawcę, jaki system farb stosuje i w jaki sposób dokumentuje zgodność.

Oznakowanie SUP jest częścią nadruku

W UE kubki na napoje zawierające tworzywo sztuczne, w tym kubki papierowe z powłoką PE i PLA, muszą nosić oznakowanie „PRODUKT ZAWIERA PLASTIK” określone rozporządzeniem wykonawczym Komisji (UE) 2020/2151 w ramach dyrektywy SUP (UE) 2019/904, w języku rynku, na którym kubek jest sprzedawany. Na kubkach papierowych oznakowanie drukuje się jako część projektu ścianki bocznej, więc jest ustalane na etapie form drukowych: brak oznakowania lub wersja w niewłaściwym języku oznacza konieczność ponownego druku. Pojemniki na żywność, miski i kubki na lody nie są kubkami na napoje i nie wymagają tego oznakowania. Umiejscowienie, wielkość i wersje językowe opisano w poradniku Przepisy dotyczące kubków papierowych w Europie i Wielkiej Brytanii.

Wykrawanie wykrojów bocznych i przygotowanie kartonu na dna

Po druku karton jest wycinany na wykroje boczne, a karton na dna przygotowuje się osobno. Dokładność cięcia ma większe znaczenie dla kubków niż dla większości opakowań, ponieważ krawędź wykroju staje się szwem bocznym i rantem, a każda zmienność przekłada się na nierówne szwy, nadruk niepokrywający się ze szwem lub nierówno zawinięte ranty.

Wykroje ścianki bocznej

• Zadrukowane arkusze wycina się na płaskich wykrawarkach (platenowych) z wykrojnikiem z noży taśmowych. Z każdego arkusza otrzymuje się kilka wykrojów; szkielet odpadu jest usuwany, a wykroje zbierane w policzone stosy.
• Zadrukowane rolki tnie się na wykrawarkach płaskich podawanych z rolki lub wykrojnikami rotacyjnymi w linii z maszyną drukującą. Pasowanie do nadruku kontrolują znaczniki optyczne odczytywane przez fotokomórkę, dzięki czemu każdy wykrój jest wycinany tam, gdzie oczekuje tego projekt.
• Wykroje kontroluje się pod kątem zadziorów, nacięć, pyłu i pasowania nadruku do cięcia, następnie układa w stosy, wiąże lub pakuje w pudła i dostarcza do magazynka maszyny formującej. Uszkodzone krawędzie wykrojów powodują zatrzymania podawania i słabe szwy.

Zużycie wykrojnika postępuje stopniowo: stępiony nie tnie, lecz zgniata, zostawia pył włóknisty i postrzępioną krawędź, a właśnie tą krawędzią ciecz wsiąka od wewnętrznej strony szwu. Odstępy między przeglądami wykrojników to uzasadnione pytanie do dostawcy. Narzędzia tnące i pojęcia wyjaśnia słownik przetwórstwa i produkcji; wykrawanie pudełek składanych, oparte na tej samej zasadzie, opisano w poradniku Jak powstają pudełka składane i opakowania na wynos.

Karton na dna

Dno nie jest wycinane z wyprzedzeniem. Karton na dna dociera jako wąska rolka, cięta na szerokość nieco większą niż krążek dna, i jest podawany bezpośrednio do maszyny formującej, która wykrawa każdy krążek w locie. Karton na dna ma własną barierę, zwykle po stronie zwróconej do napoju, a często po obu stronach, tak aby łączył się ze ścianką boczną w radełkowanym złączu.

Wewnątrz maszyny do formowania kubków: co dzieje się na poszczególnych stanowiskach?

Maszyna do formowania kubków zamienia płaski wykrój i pasek kartonu na dna w gotowy kubek w stałej sekwencji stanowisk, zwykle rozmieszczonych wokół jednego lub kilku obrotowych rewolwerów niosących trzpienie. Maszyny sprzedaje się w klasach według zakresu rozmiarów kubków i prędkości; typowa wydajność waha się od poniżej 100 kubków na minutę na prostych maszynach do ok. 250–300 lub więcej na szybkich liniach, zależnie od maszyny, rozmiaru kubka i materiału. Większe pojemniki i miski produkuje się wolniej.

Dlaczego szew boczny ma znaczenie

Na szwie bocznym wewnętrzna strona jednego końca wykroju zgrzewa się z zewnętrzną stroną drugiego końca. W kubku 1PE oznacza to, że wewnętrzna strona z PE łączy się z zewnętrzną, papierową stroną, a krawędź cięcia wewnętrznej zakładki pozostaje odsłonięta wewnątrz kubka. Krawędź ta jest chroniona wyłącznie przez klejenie masowe kartonu i przez to, jak mocno szew jest dociśnięty. Dlatego odporność krawędzi na wsiąkanie jest właściwością kartonu kubkowego, a gorąca kawa lub zupa pozostawiona na długo może pokazać brązową plamę podchodzącą po szwie. W kartonie 2PE szew jest połączeniem PE z PE, zwykle mocniejszym. Niektóre konstrukcje do opakowań na płyny i pojemników zaginają (obrąb) lub ścieniają wewnętrzną krawędź, aby ją zakryć; standardowe kubki na napoje zwykle polegają na klejeniu masowym kartonu.

Zgrzewanie gorącym powietrzem czy ultradźwiękowe?

Zgrzewanie gorącym powietrzem polega na nadmuchiwaniu przez dyszę powietrza podgrzanego do kilkuset stopni Celsjusza na strefę zgrzewu przez ułamek sekundy, co topi powierzchnię powłoki, zanim zamknie się docisk. Jest proste i działa z szerokim zakresem kartonu z PE, ale ciepło dociera do nadruku i kartonu, nie tylko do powłoki. Zgrzewanie ultradźwiękowe wykorzystuje sonotrodę drgającą z wysoką częstotliwością, zwykle około 20 kHz (stosuje się też inne częstotliwości z zakresu 15–35 kHz), by wytworzyć ciepło przez tarcie na styku warstw. Energia trafia tam, gdzie potrzebny jest zgrzew, nadruk jest mniej narażony na ciepło, a ustawienia można ściśle kontrolować. To jeden z powodów, dla których ultradźwiękowe szwy boczne są częste na nowszych maszynach i często preferowane dla powłok o wąskim oknie zgrzewania. Dna zgrzewa się zwykle gorącym powietrzem z radełkowaniem na obu typach maszyn.

Dlaczego kubki z powłoką dyspersyjną wymagają innych parametrów zgrzewania?

Zgrzew PE działa, bo stosunkowo gruba warstwa polimeru topi się, wpływa w przeciwległą powierzchnię i zastyga pod naciskiem. Powłoka dyspersyjna to znacznie cieńsza warstwa o innym zachowaniu przy mięknięciu, więc jest mniej materiału do przepłynięcia, węższe okno temperatury między „niezgrzane” a „uszkodzone” oraz większa wrażliwość na wilgotność kartonu i czas pracy maszyny. Producenci kubków dostosowują temperatury, energię, czas i docisk, czasem pracują wolniej i weryfikują wynik badaniami szwów i szczelności.

Fizyka procesu w szczegółach:

• Objętość stopu. Gramatury powłoki PE na kubkach mieszczą się zwykle w przedziale 12–20 g/m²; warstwy dyspersyjne są zazwyczaj lżejsze. Powłoka musi wypełnić chropowatość przeciwległej powierzchni kartonu oraz stopień w miejscu, gdzie zaczyna się zakład. Przy mniejszej ilości polimeru szczeliny na tym stopniu są typową drogą przecieku.
• Okno termiczne. LDPE topi się w temperaturze ok. 105–115 °C i ma szerokie, wyrozumiałe okno zgrzewania na maszynach do kubków. Polimery dyspersyjne są tak formułowane, by się zgrzewały, ale ich okno między kleistością a degradacją zależy od receptury i jest często węższe.
• Wilgotność. Dyspersje są wodne, a niektóre są wrażliwe na wilgotność kartonu podczas zgrzewania. Para wodna uciekająca z gorącego kartonu może wywołać pęcherze w każdej powłoce; przy cienkich warstwach wpływ na integralność zgrzewu jest większy.
• Blokowanie. Niektóre powłoki dyspersyjne stają się lepkie w podwyższonej temperaturze, więc wykroje lub rolki mogą się sklejać w magazynie, a kubki mogą stawiać opór przy rozdzielaniu ze stosu. Znaczenie ma temperatura magazynowania i nacisk w stosie.
• Złącze dna. Złącze dna łączy warstwy kartonu, spódniczki i zagięcia. Zgrzanie go przez powłoki dyspersyjne na obu elementach jest zwykle najtrudniejszym etapem do walidacji i dlatego kubki dyspersyjne testuje się z najgorętszym napojem i najdłuższym czasem przetrzymywania stosowanym przez użytkownika.

Praktyczny wniosek dla kupujących: nie należy zakładać, że kubek z powłoką dyspersyjną zachowa się jak kubek z PE tylko dlatego, że karta techniczna kartonu podaje „zgrzewalny”. Należy poprosić o wyniki badań szczelności i szwów na kubkach uformowanych na rzeczywistej maszynie oraz przetestować je z własnymi napojami. PLA plasuje się pomiędzy: jest powlekany ekstruzyjnie jak PE, ale jego okno procesowe jest węższe, a odporność na ciepło niższa.

Jak powstają kubki dwuwarstwowe i ryflowane?

Kubki dwuwarstwowe i ryflowane zaczynają jako zwykły kubek wewnętrzny jednowarstwowy, często na lżejszym kartonie niż odpowiednik jednowarstwowy. Następnie wokół niego drukuje się, wycina i przykleja osobną owijkę zewnętrzną. Owijka jest zwykle z niepowlekanego kartonu lub papieru, więc bariera i szczelność nadal zależą od kubka wewnętrznego.

Kubek dwuwarstwowy

• Owijka zewnętrzna jest drukowana (niesie główny projekt) i wykrawana na własny wykrój, o wielkości dobranej tak, by kończył się pod zawiniętym rantem kubka wewnętrznego.
• Na owijarce lub w module owijającym zintegrowanym z linią za maszyną formującą klej nanosi się punktowo, liniowo lub pasami, owijkę owija się wokół kubka wewnętrznego i skleja jej własny szew.
• Stosuje się zwykle kleje typu hot melt lub wodne kleje dyspersyjne. Wzór i ilość to kompromis: zbyt mało kleju i owijka się odspaja lub obraca; zbyt dużo i zmniejsza się szczelina powietrzna zapewniająca izolację. Kleje na zewnątrz kubka nadal muszą nadawać się do opakowań do żywności.
• Niektóre konstrukcje tworzą określoną szczelinę powietrzną przez ukształtowaną owijkę lub przekładki; inne opierają się na niewielkiej szczelinie między dwoma stożkami.

Kubek ryflowany

• Materiał owijki przechodzi przez podgrzewane wałki tłoczące lub falujące, które formują pionowe żebra, nadając powierzchni ryflowaną, żłobkowaną fakturę.
• Jest drukowany przed tłoczeniem, a żebra rozbijają drobne detale i jasne tonacje; najlepiej odwzorowują się odważne, pełne projekty.
• Ryflowany wykrój jest klejony do kubka wewnętrznego na grzbietach żeber, pozostawiając kanały powietrzne między nimi.
• Owijki ryflowane dodają najwięcej materiału na kubek i najluźniej wsuwają się jeden w drugi, co zwiększa liczbę kartonów i palet.

Typowe wady owijki to niedobór kleju (owijka odspaja się na szwie lub rancie), wyciskanie kleju na zewnątrz, szew owijki niewspółosiowy ze szwem kubka wewnętrznego lub z przednim panelem projektu oraz owijka ustawiona zbyt wysoko, co koliduje z pokrywką. To, jaka konstrukcja pasuje do jakiego napoju, omawia poradnik Kubki jednowarstwowe a dwuwarstwowe i ryflowane. Zadrukowane opaski, będące alternatywą dla owijki izolacyjnej, wykonuje się inaczej, zwykle z jednostronnej tektury falistej lub kartonu tłoczonego; zob. opaski i nosidła na kubki z nadrukiem.

Jak powstają papierowe pojemniki na żywność, miski i kubki na lody?

Papierowe pojemniki na zupę, miski na sałatki i poke, kubki na lody i pojemniczki na przekąski powstają na tej samej zasadzie co kubki: zadrukowany wykrój, szew boczny, wstawione dno, zawinięty rant. Różnice to średnica, kąt ścianki, gramatura kartonu i bariera, co zwykle oznacza większe maszyny formujące lub maszyny dedykowane do misek, cięższe oprzyrządowanie i niższe prędkości.

Wstawianie dna w większych pojemnikach

W kubkach krążek dna jest wykrawany i wstawiany w ramach sekwencji formowania. W większych pojemnikach i miskach krążek dna jest większy, a powierzchnia złącza dna rośnie wraz z obwodem, więc stemple, narzędzia grzewcze i radełkujące są większe, a profil temperatury musi równomiernie obejmować długie złącze. Niektóre konstrukcje pojemników mają głębszą spódniczkę dna lub wzmocnione dno przy ciężkich napełnieniach. Obustronne PE to bezpieczniejszy wybór domyślny, gdy dno stoi na mokrych powierzchniach lub jest narażone na skraplanie, bo chroni karton zarówno z zewnątrz, jak i od środka.

Kubki na lody i linie napełniające

Kubki do nakładania gałek w lodziarniach zachowują się jak małe pojemniki na żywność. Pojemniki do domu, napełniane przez producenta lodów, muszą też pracować na maszynach napełniających: muszą czysto rozdzielać się ze stosu przy prędkości linii, mieć rant przyjmujący pokrywki nakładane maszynowo i mieścić się w wymiarach kartonu zbiorczego i palety mroźniczej. Producenci zwykle przeprowadzają próby na linii z uformowanymi próbkami przed zamówieniem z nadrukiem. Powłoki i kwestie związane z mrożeniem opisano w poradniku Papierowe kubki i pojemniki na lody, a gorące napełnianie i kontrolę szczelności zup w poradniku Papierowe pojemniki na zupę.

Jak powstają pokrywki do kubków i pojemników papierowych?

Pokrywki powstają w zupełnie odrębnych procesach, zwykle u wyspecjalizowanych producentów pokrywek, i są dopasowywane do kubka lub pojemnika według średnicy i profilu zawiniętego rantu, a nie według pojemności.

• Termoformowane pokrywki z tworzywa. Arkusz PS, PP lub PET jest wytłaczany, podgrzewany i formowany na formach próżniowo lub ciśnieniowo, a następnie przycinany i układany w stosy. PS i PP są powszechne w pokrywkach do napojów gorących; PET i rPET w przezroczystych pokrywkach do napojów zimnych i kopułkach do sałatek. Pokrywki PP wytwarza się także metodą wtrysku. Zgodnie z dyrektywą SUP kubki na napoje z polistyrenu spienionego, wraz z pokrywkami, są w UE zakazane od 3 lipca 2021 r.; pokrywki z litego PS nie są objęte tym zakazem.
• Pokrywki z włókna formowanego. Masę formuje się na sitach, prasuje i suszy w ogrzewanych formach (włókno termoformowane), co daje gładszą i dokładniejszą pokrywkę niż konwencjonalna masa formowana. Mogą być stosowane dodatki barierowe lub zaklejające, dlatego w przypadku takich pokrywek należy poprosić o oświadczenie o PFAS.
• Pokrywki papierowe. Karton powlekany PE jest wykrawany i prasowany ogrzewanymi narzędziami w profil, który zatrzaskuje się na zawiniętym rancie lub wchodzi do jego wnętrza; płaskie pokrywki papierowe do kubków na lody są wykrawane i czasem zadrukowane nazwą smaku.

Dopasowanie pokrywki zależy od obu elementów: nawet idealnie wykonana pokrywka spadnie z rantu, który nie jest okrągły. Materiały pokrywek, odpowietrzanie i zgodność omawia poradnik Pokrywki do papierowych pojemników na żywność. Przetwórstwo tworzyw sztucznych na folię opisano ogólnie w poradniku Jak powstają torby i folie z tworzyw sztucznych.

Kontrola jakości w produkcji kubków i pojemników

Jakość kubków kontroluje się w czterech punktach: karton przy przyjęciu, zadrukowane arkusze lub rolki, maszyna formująca w trakcie produkcji oraz gotowy, spakowany produkt. Największe znaczenie mają testy funkcjonalne, ponieważ kubek, który wygląda idealnie, nadal może przeciekać. Ogólne ramy pobierania próbek i akceptacji (wzorce referencyjne, AQL, kontrola) opisano w poradniku Pobieranie próbek i kontrola jakości opakowań; kontrole specyficzne dla kubków znajdują się poniżej. Terminologię badań definiuje słownik badań i jakości.

Testy szczelności gorącą wodą stosują temperaturę i czas przetrzymywania uzgodnione w specyfikacji; dla kubków na napoje gorące i pojemników na zupę czas ten powinien być co najmniej tak długi, jak rzeczywisty czas przetrzymywania, a w przypadku pojemników na żywność najlepiej uwzględnić ciecz tłustą. Próbki archiwalne z każdej partii, oznaczone numerem partii produkcyjnej, pozwalają później badać reklamacje.

Typowe wady kubków i pojemników papierowych

Pakowanie, magazynowanie i transport

Gotowe kubki są liczone do ułożonych w stosy zestawów i pakowane w rękawy, a następnie w kartony z tektury falistej na paletach. Pakowanie ma bezpośredni wpływ na jakość w chwili dostawy: zbyt ciasny rękaw lub przeładowana paleta deformuje ranty, a wilgotne magazynowanie zmiękcza karton i zmienia rozmiar rantu.

• Rękawy. Stosy owija się rękawami z folii PE lub papierowymi, zwykle po ok. 20–100 kubków w rękawie, zależnie od rozmiaru i dozowników użytkownika. Rękawy foliowe chronią przed kurzem; papierowe zmniejszają ilość plastiku w przesyłce.
• Kartony. Kartony z tektury falistej mieszczą określoną liczbę rękawów; kubki na napoje wysyła się zwykle w ilości od kilkuset do ponad tysiąca w kartonie, zależnie od rozmiaru i konstrukcji ścianki. Kubki dwuwarstwowe i ryflowane oraz szerokie miski mieszczą się w mniejszej liczbie.
• Palety. Wielkość kartonu dobiera się do powierzchni palety (europalety 1200 × 800 mm w większości Europy, 1200 × 1000 mm lub amerykańskie palety 48 × 40 cali gdzie indziej) i układa w słup lub w układzie przeplatanym; narożniki i płyta górna chronią przed zgnieceniem.
• Wilgotność. Karton jest higroskopijny. Magazynowanie w suchych warunkach, nad podłogą i z dala od źródeł ciepła chroni sztywność i kształt rantu. W kontenerach morskich wahania temperatury mogą powodować skraplanie („deszcz kontenerowy”), dlatego pomaga załadunek suchych palet, stosowanie pochłaniaczy wilgoci tam, gdzie to właściwe, oraz ograniczanie czasu postoju na gorących placach.
• Oznakowanie. Każdy karton zwykle nosi kod produktu, rozmiar, ilość oraz numer partii produkcyjnej lub kod daty, łączący go z dokumentacją partii.

Logistykę eksportową z Turcji, w tym dokumenty i tranzyt, omawia poradnik Zakup opakowań z Turcji.

Jak droga produkcji wpływa na MOQ, koszt i czas realizacji

Proces wyjaśnia większość warunków handlowych w wycenie kubków lub pojemników. Praca przygotowawcza dotyczy rozmiaru i projektu; koszt bieżący przypada na tysiąc kubków; dostawa kartonu i powłoki wyznacza najwcześniejszy termin rozpoczęcia.

• Przygotowanie druku. Każdy projekt wymaga form drukowych dla każdego koloru i czasu przygotowania maszyny drukującej. Więcej kolorów i więcej projektów oznacza większy koszt przygotowania, rozłożony na każdy nakład.
• Wykrojnik i układ. Każdy rozmiar wymaga wykrojnika i układu. Istniejące rozmiary wykorzystują te same narzędzia; nowy rozmiar wymaga nowego wykrojnika i rysunku wykrojnika.
• Części wymienne do formowania. Każdy rozmiar pracuje na własnym zestawie trzpieni, stempli i narzędzi zawijających, a ich wymiana zajmuje czas maszyny. Zupełnie nowy rozmiar lub kształt może wymagać nowych części wymiennych z własnym czasem wykonania, co jest znacznie droższe niż nowy projekt na istniejącym rozmiarze.
• Klasa maszyny. Małe kubki, standardowe kubki na napoje i duże miski często pracują na różnych maszynach, więc to, jakie rozmiary zawiera zamówienie, decyduje o tym, które maszyny są zaangażowane.
• Karton i powłoka. Biały karton kubkowy 1PE i 2PE jest szeroko dostępny; kraft, PLA i konkretne gatunki z dyspersją mogą mieć dłuższy czas dostaw i minima kartonowni, co wpływa na MOQ i czas realizacji.
• Operacje dodatkowe. Kubki dwuwarstwowe i ryflowane dodają druk owijki, drugi etap wykrawania i operację owijania.
• Wersje językowe. Każda wersja językowa oznakowania SUP lub projekt regionalny to osobny zestaw form drukowych i wersja druku, nawet jeśli rozmiar kubka jest ten sam.

Minimalne ilości zamówienia (MOQ) zależą od materiału, rozmiaru, techniki druku i konfiguracji nakładu, a ostateczne wartości są potwierdzane przy wycenie. Ogólną logikę wyjaśniają poradniki Od czego zależy MOQ w opakowaniach z nadrukiem, Co wpływa na koszt opakowań z nadrukiem i Czas realizacji opakowań z nadrukiem.

Higiena produkcji kubków i pojemników w kontakcie z żywnością

Kubki i pojemniki papierowe są materiałami przeznaczonymi do kontaktu z żywnością, dlatego od zakładu, który je produkuje, oczekuje się pracy zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną określoną w rozporządzeniu (WE) nr 2023/2006: udokumentowanego systemu jakości, kontrolowanych materiałów wyjściowych (karton, powłoki, farby, kleje) oraz warunków produkcji zapobiegających zanieczyszczeniu i przenoszeniu substancji na powierzchnię kontaktu z żywnością.

Jak to zwykle wygląda na linii do kubków i pojemników:

• Strefy higieniczne wokół formowania i pakowania, z zasadami dotyczącymi odzieży ochronnej, nakrycia głowy, biżuterii, jedzenia i picia.
• Kontrola szkła i kruchych tworzyw, zwalczanie szkodników i kontrola ciał obcych w pobliżu otwartego produktu.
• Smary dopuszczone do kontaktu z żywnością tam, gdzie części maszyn mogłyby dotykać produktu, oraz czyszczenie trzpieni, rynien i układarek.
• Pakowanie zamknięte lub osłonięte, aby stosy i rękawy nie były narażone na kurz.
• Identyfikowalność od rolki kartonu i partii farby do kodu partii kartonu, plus próbki archiwalne.
• Kontrola zmian: nowy karton, powłoka, farba lub klej uruchamia przegląd dokumentacji kontaktu z żywnością.

Kupujący często pytają, czy zakład dostawcy ma certyfikat uznanego systemu higieny. Typowe systemy dla producentów opakowań to BRCGS Packaging Materials, FSSC 22000 (oparty na ISO 22000, z programem wstępnym dla opakowań ISO/TS 22002-4) oraz sam ISO 22000. Są to niezależne certyfikaty posiadane przez poszczególne zakłady; należy prosić o certyfikat, jego zakres i datę ważności, a nie polegać na logo. Szersze zagadnienia zgodności opisano w poradniku Zgodność opakowań z wymogami kontaktu z żywnością.

O co pytać producenta w sprawie wytwarzania kubków lub pojemników

Poniższe pytania można zadać każdemu dostawcy; odpowiedzi powiedzą więcej o prawdopodobnych parametrach użytkowych niż cena jednostkowa.

• Karton: jaki gatunek kartonu kubkowego i jaka gramatura dla każdego rozmiaru, ścianki bocznej i dna; biały, kraft czy kraft z białą stroną wewnętrzną
• Bariera: 1PE, 2PE, dyspersja lub PLA; gramatura powłoki na stronę; kto nakłada powłokę
• Dokumentacja: deklaracja dla kartonu (rozporządzenie (WE) nr 1935/2004, odniesienie do BfR XXXVI), deklaracja zgodności dla warstwy z tworzywa wg rozporządzenia (UE) nr 10/2011, podstawa FDA dla dostaw do USA, oświadczenie o PFAS dla całego kubka
• Druk: technika (offset arkuszowy, fleksografia, inna), system farb i jego status niskiej migracji, lakier, strefy wolne od farby przy szwie i rancie
• Oznakowanie: wersje językowe oznakowania SUP wymagane dla każdego rynku, sprawdzane na etapie form drukowych
• Formowanie: metoda zgrzewania szwu bocznego (gorące powietrze lub ultradźwięki) oraz, dla kubków z dyspersją, przeprowadzona walidacja zgrzewu
• Kubek dwuwarstwowy lub ryflowany: materiał owijki, rodzaj i wzór kleju
• Pokrywki: które pokrywki przetestowano pod kątem dopasowania do tego rantu oraz numery katalogowe dostawcy pokrywek
• QC: metoda testu szczelności, temperatura i czas przetrzymywania; kontrole szwów i rantu i ich częstotliwość; plan próbkowania; próbki archiwalne
• Pakowanie: liczba kubków w rękawie, materiał rękawa, liczba kubków w kartonie, wymiary kartonu, układ i wysokość palety
• Higiena: system GMP i ewentualna certyfikacja zakładu, z zakresem i datą ważności

Poradnik Jak przygotować zapytanie ofertowe na opakowania pokazuje, jak zamienić tę listę w kompletne zapytanie, a poradnik Jak wybrać producenta opakowań szerzej omawia ocenę dostawców. Inne grupy produktów opisano w całej serii Jak powstają opakowania, w tym w poradniku Jak powstają torby papierowe. Gdy lista rozmiarów, bariera i technika druku są ustalone, można przesłać specyfikację do firmy 9 Packaging do przeglądu technicznego i wyceny.