III. การออกแบบและกระบวนการผลิตถ้วยกระดาษ
ในฐานะภาชนะแบบใช้แล้วทิ้ง ถ้วยกระดาษต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการในกระบวนการออกแบบและการผลิต เช่น ความจุ โครงสร้าง ความแข็งแรง และสุขอนามัย ต่อไปนี้จะอธิบายหลักการออกแบบและกระบวนการผลิตถ้วยกระดาษโดยละเอียด
ก. หลักการออกแบบถ้วยกระดาษ
1. ความจุความจุของแก้วกระดาษพิจารณาจากความต้องการใช้งานจริง โดยทั่วไปจะประกอบด้วยความจุทั่วไป เช่น 110 มล., 280 มล., 420 มล., 520 มล., 660 มล. เป็นต้น การกำหนดความจุต้องพิจารณาทั้งความต้องการของผู้ใช้และสถานการณ์การใช้งานผลิตภัณฑ์ เช่น เครื่องดื่มประจำวันหรืออาหารจานด่วน
2. โครงสร้าง โครงสร้างของถ้วยกระดาษประกอบด้วยตัวถ้วยและก้นถ้วยเป็นหลัก โดยทั่วไปตัวถ้วยจะออกแบบเป็นรูปทรงกระบอก มีขอบด้านบนเพื่อป้องกันเครื่องดื่มล้น ส่วนก้นถ้วยต้องมีความแข็งแรงในระดับหนึ่ง เพื่อรองรับน้ำหนักของถ้วยกระดาษทั้งหมดและรักษาตำแหน่งการวางให้มั่นคง
3. ความทนทานต่อความร้อนของถ้วยกระดาษ วัสดุเยื่อกระดาษที่ใช้ทำถ้วยกระดาษจำเป็นต้องมีความทนทานต่อความร้อนในระดับหนึ่ง ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิของเครื่องดื่มร้อนได้ สำหรับการใช้ถ้วยที่ทนความร้อนสูง มักจะเคลือบหรือเคลือบชั้นบรรจุภัณฑ์ที่ผนังด้านในของถ้วยกระดาษ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความทนทานต่อความร้อนและป้องกันการรั่วซึมของถ้วยกระดาษ
ข. กระบวนการผลิตแก้วกระดาษ
1. การเตรียมเยื่อกระดาษ ขั้นแรกให้ผสมเยื่อไม้หรือเยื่อพืชกับน้ำเพื่อทำเยื่อกระดาษ จากนั้นกรองเส้นใยออกผ่านตะแกรงเพื่อให้ได้เยื่อกระดาษเปียก เยื่อกระดาษเปียกจะถูกกดและทำให้แห้งเพื่อทำกระดาษแข็งเปียก
2. การขึ้นรูปตัวถ้วย กระดาษแข็งเปียกจะถูกม้วนเป็นกระดาษผ่านกลไกการกรอกระดาษ จากนั้นเครื่องตัดกระดาษจะตัดม้วนกระดาษให้เป็นชิ้นกระดาษขนาดที่เหมาะสม ซึ่งเป็นต้นแบบของถ้วยกระดาษ จากนั้นกระดาษจะถูกม้วนหรือเจาะรูเป็นรูปทรงกระบอกที่เรียกว่าตัวถ้วย
3. การผลิตก้นถ้วย มีสองวิธีหลักในการผลิตก้นถ้วย วิธีหนึ่งคือการกดกระดาษรองด้านในและด้านนอกให้เป็นลายเว้าและนูน จากนั้นกดกระดาษรองทั้งสองเข้าด้วยกันด้วยวิธีการยึดติด วิธีนี้จะทำให้ก้นถ้วยแข็งแรง อีกวิธีหนึ่งคือการตัดกระดาษรองฐานเป็นรูปวงกลมขนาดที่เหมาะสมด้วยเครื่องตัดไดคัท จากนั้นจึงนำกระดาษรองหลังมาติดกับตัวถ้วย
4. การบรรจุและการตรวจสอบ ถ้วยกระดาษที่ผลิตผ่านกระบวนการข้างต้นต้องผ่านการตรวจสอบและบรรจุภัณฑ์หลายขั้นตอน โดยทั่วไปจะมีการตรวจสอบด้วยสายตาและการทดสอบประสิทธิภาพอื่นๆ เช่น การทดสอบความทนทานต่อความร้อน การทดสอบความทนทานต่อน้ำ เป็นต้น ถ้วยกระดาษที่ผ่านการรับรองคุณภาพจะได้รับการฆ่าเชื้อและบรรจุเพื่อการจัดเก็บและการขนส่ง