Какая толщина утеплителя в изолированных коробках подходит для перевозки мороженого?

Самая сложная логистика из всех: доставка мороженого

В логистике с контролем температуры нет ничего более сложного, чем перевозка мороженого. Большинство скоропортящихся охлажденных продуктов не сталкиваются с такой же проблемой. Мороженое имеет очень узкий температурный диапазон, который необходимо строго соблюдать. Этот диапазон составляет от минус 18 до минус 22 градусов по Цельсию. Любое незначительное повышение температуры может привести к частичному таянию. Это таяние, в свою очередь, вызывает цикл повторного замораживания, разрушающий клеточную структуру и воздушность продукта, в результате чего образуется ледяная, невкусная масса. Это плохие новости, ведущие к недовольным клиентам. Теплоизоляционные ящики, используемые для временного хранения мороженого во время транспортировки, являются основной защитой от такого теплового воздействия. Ящики сохраняют глубокую заморозку, и в основном это зависит от одного инженерного решения — теплоизоляции. Ключевое значение имеют толщина и качество изоляции. Однако выбор толщины не случаен. Это решение основано на физике, материаловедении и продолжительности доставки.

От чего зависит толщина изоляции!

Выбор толщины изоляции заключается в определении, когда количество изоляции слишком велико, и когда — слишком мало. Прежде всего необходимо учитывать следующие взаимосвязанные факторы. Какова продолжительность доставки? Это быстрая доставка на последней миле в течение 2–4 часов или более длительная региональная перевозка, длящаяся 24–48 часов? При увеличении времени доставки изоляция становится необходимым элементом, поскольку требуется для снижения проникновения тепла в течение продолжительного срока транспортировки. Следующий фактор — внешняя температура окружающей среды, которой будет подвергаться коробка. Коробка, перевозимая в умеренном климате при 20 °C, не подвергается такому сильному тепловому воздействию, как та, которая перевозится при летней температуре 35 °C. Эти различия во внешней температуре окружающей среды создают разную степень теплового воздействия снаружи, что требует более эффективной изоляции.

Как уже упоминалось, каждая поставка уникальна и, следовательно, имеет свои особые требования к выбору теплоизоляционного материала в зависимости от толщины этого материала. Толщина теплоизоляции не является одинаковой для всех случаев. Например, пенополистирол дешев в приобретении и является самым распространённым теплоизоляционным материалом на рынке, однако обладает лишь средним значением термического сопротивления (R-value). Более высокое значение R-value предпочтительно для компактных конструкций коробок; примером служит полиуретановая пена (PU foam), которая является стандартной в более конкурентоспособных изолированных коробках. Пенополиуретан имеет более высокое значение R-value по сравнению с пенополистиролом, что позволяет использовать более тонкий слой изоляции, обеспечивая более плотную упаковку при одновременном более длительном сохранении холода. Толщина изоляции является ключевым фактором при выборе материала и его толщины для обеспечения одинаковой тепловой изоляции.

Руководящие принципы выбора толщины и материала

Абсолютных рекомендаций по толщине нет, поскольку каждая отправка уникальна. Однако существуют некоторые рекомендации, которые могут помочь в принятии решения. Например, при местной доставке в умеренных температурных условиях и времени доставки менее шести часов можно использовать коробку толщиной примерно 25–40 мм (1–1,5 дюйма) из пенополистирола (EPS) или полиуретановой пены, а также достаточное количество гелевых аккумуляторов холода или сухого льда — в среднем 5–15 фунтов льда. Такой срок доставки часто встречается при доставке порций мороженого напрямую потребителю в рамках электронной коммерции.

Для соблюдения стандарта доставки в течение 24 часов и значительного улучшения региональной дистрибуции, стены конструкции должны содержать 2–3 дюйма (50–75 мм) пенополиуретана высокой плотности, что обеспечивает необходимую тепловую инерцию для поддержания температуры ниже нуля в течение 24 часов при колебаниях внешней температуры. Для экстремальных условий доставки продолжительностью 48 часов или при воздействии сильной жары доступны другие варианты, например увеличение толщины до более чем 75 мм. Также доступны более дорогостоящие, но высокоэффективные решения с использованием вакуумных изоляционных панелей (VIP), обеспечивающих превосходную теплоизоляцию (высокое значение R).

Анализ всей установки: больше, чем просто стены

Теплоизоляционный слой в стенках является одним из компонентов тепловой системы, и типичной ошибкой является концентрация только на толщине стенок. На производительность изолированных контейнеров также может негативно влиять и другая часть системы. Управление источником холода — самый важный из этих других компонентов. Например, мороженое нельзя долго сохранять в замороженном состоянии без использования материалов с фазовым переходом (PCMs), таких как специальные замороженные гелевые пакеты или сухой лёд, которые выполняют функцию теплоабсорбирующей «батареи». При отправке необходимо правильно рассчитать тип и количество PCM.

Во-вторых, мы перейдем к целостности короба. Распространенным заблуждением является то, что стенки короба могут быть толщиной три дюйма. Однако, если крышка короба неплотно закрывается или если швы короба имеют значительные зазоры, холодный воздух может быстро выходить в процессе, известном как «короткое замыкание». Такие особенности, как защелкивающиеся крышки с уплотнителями, абсолютно необходимы. Качество изготовления короба столь же важно, как и толщина короба, в частности, его изоляция. Короб, который тоньше, но хорошо герметизирован и правильно сконструирован, скорее всего, будет работать лучше, чем более толстый, но плохо сделанный короб.

Наконец, есть операционная обработка. Коробка, находящаяся под прямыми солнечными лучами в течение часа до погрузки, должна преодолеть значительную тепловую нагрузку, что существенно снишает эффективность теплоизоляции коробки на протяжении всей поездки. Обучение персоналу минимизировать воздействие тепла на коробку в остальное время при упаковке и подготовке — простой и эффективный способ поддержать повышенную производительность.

Поэтому наиболее полезно сотрудничать с поставщиками упаковки, которые понимают всю эту экосистему. Партнер по упаковке, такой как Zhuoyue Printing, не просто случайным образом передаст вам коробку определенной толщины; они учитывают продукт (мороженое является хрупким), необходимое время транспортировки и погодные условия, а также какой источник холода необходим, чтобы предложить решение. Именно таким образом они обеспечивают точное соответствие требуемой толщины теплоизоляции истинному назначению коробки: доставить мороженое замороженным и кремообразным, в идеальном состоянии, каждый раз.