Máy chiết rót chất lỏng: Các loại, Cách nó hoạt động, và những điều cần kiểm tra trước khi mua

Máy rót chất lỏng phân phối một lượng chất lỏng đo được vào thùng chứa - chai, lọ, túi, hoặc gói - nhất quán và lặp đi lặp lại trong suốt quá trình sản xuất. Trong sản xuất dược phẩm và thực phẩm bổ sung, tính nhất quán đó không phải là tùy chọn. Điền ngắn tạo ra vấn đề tuân thủ. Một sản phẩm thải bỏ quá mức. Chu kỳ lấp đầy không ổn định làm chậm mọi thứ ở hạ lưu, từ giới hạn đến kiểm tra.

Loại máy, cơ chế lấp đầy, và cấu hình đều phụ thuộc vào những gì bạn đang điền, nó dày bao nhiêu, bạn đang sử dụng thùng chứa nào, và đường dây của bạn cần di chuyển nhanh như thế nào. Chất làm đầy trọng lực hoạt động tốt cho dung dịch uống loãng sẽ không xử lý được hỗn dịch nhớt. Chất độn piston phù hợp với xi-rô có thể là lựa chọn sai lầm nếu sản phẩm của bạn yêu cầu tiếp xúc tối thiểu với bề mặt kim loại.

Hướng dẫn này bao gồm các loại máy rót chất lỏng chính, mỗi cái hoạt động như thế nào, và điều gì quan trọng nhất khi lựa chọn thiết bị cho dây chuyền đóng chai dược phẩm hoặc thực phẩm chức năng.

Máy chiết rót chất lỏng là gì?

Máy rót chất lỏng là thiết bị đóng gói đo và phân phối chất lỏng vào thùng chứa với thể tích xác định trong mỗi chu kỳ. Nó được sử dụng sau khi sản phẩm lỏng được sản xuất - hỗn hợp, pha trộn, hoặc gộp - và trước khi thùng chứa chuyển sang đóng nắp, niêm phong, ghi nhãn, hoặc đóng thùng.

Trong dòng dược phẩm và thực phẩm bổ sung, phạm vi chất lỏng được xử lý rộng. Dung dịch uống, xi-rô, cồn thuốc, vitamin lỏng, chiết xuất thảo dược, đình chỉ, và nhũ tương đều là những ứng dụng phổ biến. Những sản phẩm này có độ nhớt khác nhau đáng kể, thành phần hóa học, nhạy cảm với nhiệt hoặc cắt, và các yêu cầu quy định đối với vật liệu tiếp xúc.

Công việc cốt lõi của máy rót chất lỏng là độ chính xác về khối lượng. Mỗi thùng chứa trong một lô sẽ nhận được cùng một lượng chất lỏng, trong phạm vi dung sai xác định. Đối với sản phẩm được quản lý, dung sai đó là một phần của đặc điểm kỹ thuật sản phẩm và tài liệu lô. Đối với sản phẩm thương mại, nó ảnh hưởng trực tiếp đến các tuyên bố về nhãn, trải nghiệm của người tiêu dùng, và chi phí cho một đơn vị.

Hầu hết các máy rót chất lỏng trên dây chuyền dược phẩm hoặc thực phẩm bổ sung đều xử lý chai. lọ, chai nhỏ giọt, và túi có vòi cũng xuất hiện tùy theo dạng sản phẩm. Phần nạp thường nằm giữa bể trộn hoặc bể chứa và trạm đóng nắp. Bố cục dòng điển hình tuân theo thứ tự này:

Chuẩn bị chất lỏng → đổ chất lỏng → đóng nắp → niêm phong cảm ứng → dán nhãn → đóng thùng

Máy chiết rót chất lỏng không phải là trạm duy nhất ảnh hưởng đến chất lượng chiết rót. Một chai được gửi đến bị nghiêng hoặc bị hư hỏng sẽ gây ra tình trạng đổ đầy kém bất kể máy được hiệu chỉnh tốt đến đâu. Máy đóng nắp không thể xử lý chai sau khi rót sẽ làm chậm dây chuyền ngay cả khi máy rót chất lỏng đang chạy sạch. Đây là lý do tại sao việc lựa chọn thiết bị đổ đầy chất lỏng luôn là quyết định ở cấp độ dây chuyền, không chỉ là cấp độ máy.

Điều gì làm cho các ứng dụng dược phẩm và thực phẩm bổ sung khác biệt với, nói, một nhà máy đóng chai nước hoặc một dây chuyền gia vị, có ba điều. Đầu tiên, độ chính xác của liều lượng mang lại trọng lượng quy định - thuốc và chất bổ sung dạng lỏng uống phải tuân theo các yêu cầu về thể tích mà thực phẩm và các sản phẩm công nghiệp không đáp ứng được. Thứ hai, bản thân chất lỏng thường nhạy cảm hơn: một số công thức phản ứng với nhiệt, lực cắt, hoặc tiếp xúc với kim loại theo cách ảnh hưởng đến độ ổn định của sản phẩm. thứ ba, khả năng làm sạch và kiểm soát ô nhiễm là một phần của GMP compliance, điều đó có nghĩa là hệ thống nạp phải được thiết kế để làm sạch được xác nhận và chuyển đổi được ghi lại, không chỉ năng suất sản xuất.

Bối cảnh đó định hình loại máy nào phù hợp, các bộ phận tiếp xúc nên được làm bằng vật liệu gì, và cách thiết bị tích hợp vào dây chuyền đóng chai chất lỏng rộng hơn.

 

Máy chiết rót chất lỏng hoạt động như thế nào?

Chu trình làm đầy có bốn giai đoạn cơ bản: thùng chứa di chuyển vào vị trí dưới vòi nạp, vòi phun mở ra và chất lỏng được phân phối, đạt đến âm lượng đã đặt và vòi đóng lại, và container thoát ra. Trình tự đó lặp lại cho mọi đơn vị trong lô.

Điều khác biệt giữa các loại máy là cách đo thể tích và cách chất lỏng được di chuyển. Một số máy đo theo thời gian - van vẫn mở trong một khoảng thời gian nhất định và tốc độ dòng chảy xác định thể tích. Một số khác đo bằng chuyển vị - pít-tông di chuyển một thể tích cố định trên mỗi hành trình. Những người khác sử dụng máy bơm và đo điện tử thông qua đồng hồ đo lưu lượng hoặc cảm biến.

Mỗi phương pháp xử lý độ nhớt khác nhau. Đó là lý do tại sao loại chất lỏng được đổ đầy là câu hỏi đầu tiên trong bất kỳ quá trình lựa chọn máy nào, không phải tốc độ đầu ra hoặc kích thước thùng chứa.

Các loại máy chiết rót chất lỏng

Bảng dưới đây bao gồm các loại được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng dược phẩm và thực phẩm bổ sung.

Tipo	Nó hoạt động như thế nào	Tốt nhất cho	Kiểm tra chìa khóa
Chất độn pít-tông	Một piston hút và đẩy một thể tích cố định qua vòi trong mỗi chu kỳ	Xi-rô, đình chỉ, độ nhớt trung bình đến cao	Chất lượng con dấu, khả năng làm sạch, phạm vi điều chỉnh âm lượng
Chất độn bơm nhu động	Con lăn nén ống linh hoạt để di chuyển chất lỏng; chỉ có ống tiếp xúc với sản phẩm	Nhạy cảm, vô trùng, hoặc công thức phản ứng	Vật liệu ống, tần số thay thế
Chất độn trọng lực	Van hẹn giờ xả chất lỏng từ bể trên cao bằng trọng lực	Gầy, chất lỏng chảy tự do - dung dịch uống, cồn thuốc	Độ chính xác về thời gian, thiết kế vòi chống nhỏ giọt
tràn tràn	Chất lỏng đổ đầy đến mức đã đặt; lượng dư sẽ quay trở lại bể	Chất lỏng hoặc sản phẩm tạo bọt cần có mức độ lấp đầy phù hợp	Tính nhất quán về chiều của vùng chứa
Chất độn bơm bánh răng	Bơm bánh răng cung cấp lượng chất lỏng nhớt chính xác	Sản phẩm có độ nhớt cao, khối lượng điền nhỏ cần độ chính xác chặt chẽ	Tính tương thích của vật liệu bơm với công thức

Đối với chất lỏng uống, xi-rô, và các chất bổ sung dạng huyền phù, chất độn piston và nhu động bao gồm hầu hết các ứng dụng. Chất độn trọng lực thường được sử dụng cho các dung dịch uống và cồn thuốc mỏng. Bơm bánh răng xuất hiện khi độ nhớt cao và thể tích nạp nhỏ.

Độ nhớt là quyết định đầu tiên bạn cần đưa ra

Trước kích thước thùng chứa, trước tốc độ đầu ra, độ nhớt xác định cơ chế làm đầy chất lỏng nào có thể mang lại kết quả nhất quán trong toàn bộ quá trình sản xuất.

Độ nhớt được đo bằng centipoise (CP). Nước nằm ở xung quanh 1 CP. Thuốc cồn gốc ethanol cũng tương tự. Xi-rô có phạm vi từ khoảng 100 ĐẾN 10,000 cP tùy thuộc vào nồng độ đường và công thức. Hệ thống treo dày có thể vượt quá phạm vi đó một cách đáng kể.

Hậu quả thực tế là trực tiếp. Chất làm đầy trọng lực dựa vào chất lỏng chảy tự do qua van định thời. Thêm độ nhớt và dòng chảy trở nên khó đoán - khối lượng đổ đầy thay đổi tùy theo từng chai. Chất độn piston sử dụng chuyển vị cơ học, vì vậy độ nhớt ít ảnh hưởng đến độ chính xác, nhưng phớt piston và thiết kế đầu phun vẫn cần phù hợp với sản phẩm. Bơm bánh răng xử lý tốt các vật liệu có độ nhớt cao, nhưng vật liệu bơm phải tương thích với công thức.

Đối với dòng dược phẩm và thực phẩm bổ sung, phạm vi độ nhớt có liên quan được chia nhỏ như sau:

• Dưới 100 CP - loãng nước đến nhẹ: chất độn trọng lực hoặc bơm nhu động
• 100–5.000 cP - xi-rô, nhũ tương nhẹ: chất độn piston là sự lựa chọn phổ biến nhất
• Bên trên 5,000 CP - hệ thống treo dày, gel dày đặc: piston với tùy chọn vòi phun nước nóng, hoặc bơm bánh răng

Một sự phức tạp thực tế: một số chất bổ sung dạng lỏng và công thức thảo dược thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ. Một sản phẩm chảy tốt ở 30°C có thể đặc lại đáng kể ở nhiệt độ phòng. Nếu công thức hoạt động theo cách này, máy cần khả năng làm nóng ở mức vòi phun hoặc bình chứa, và điều này phải được chỉ định trước khi mua - không được trang bị thêm sau khi cài đặt.

Piston Filler vs Bơm nhu động: Những thay đổi nào đối với dòng dược phẩm

Cả chất độn piston và bơm nhu động đều xuất hiện thường xuyên trong sản xuất dược phẩm và thực phẩm bổ sung. Quyết định giữa họ phụ thuộc vào sản phẩm, các yêu cầu làm sạch, và dây chuyền chạy bao nhiêu SKU.

	Chất độn pít-tông	Chất độn bơm nhu động
Điền chính xác	Cao, nhất quán trên phạm vi độ nhớt	Cao cho độ nhớt thấp đến trung bình
Liên hệ sản phẩm	Pít-tông, xi lanh, và phun tất cả chất lỏng tiếp xúc	Chỉ có ống tiếp xúc với chất lỏng
Tốt nhất cho	Xi-rô, đình chỉ, công thức có độ nhớt trung bình	Nhạy cảm, vô trùng, hoặc công thức phản ứng
Pulizia	Yêu cầu CIP hoặc tháo gỡ hoàn toàn	Thay thế ống giữa các sản phẩm; không có bộ phận kim loại ướt để làm sạch
Chuyển đổi	Điều chỉnh âm lượng cơ học	Nhanh chóng cho nhiều dòng sản phẩm
Chi phí tiêu hao	Không có	Ống là một chi phí thay thế định kỳ

Chất độn nhu động thường được ưu tiên khi công thức không được tiếp xúc với kim loại - điều này quan trọng đối với một số chiết xuất thảo dược nhất định, sản phẩm có cồn, hoặc bất cứ điều gì mà quá trình oxy hóa hoặc phản ứng kim loại là mối lo ngại. Nguyên tắc tiếp xúc chỉ với ống cũng đơn giản hóa việc xác nhận làm sạch, vì ống được thay thế thay vì được làm sạch và ghi lại.

Chất độn pít-tông vẫn là lựa chọn phổ biến hơn cho chất lỏng dược phẩm có độ nhớt từ trung bình đến cao trong đó thông lượng và tính nhất quán lâu dài là yêu cầu chính.

Vị trí của máy chiết rót chất lỏng phù hợp với dây chuyền đóng chai

Trong hoạt động dược phẩm hoặc thực phẩm bổ sung, chất làm đầy chất lỏng nằm giữa thùng chứa sản phẩm và trạm đóng nắp. Container đến nơi trống rỗng, nhận được điền, và chuyển sang đóng cửa.

Dòng tiêu chuẩn dành cho chất lỏng uống hoặc chất bổ sung dạng lỏng tuân theo trình tự này:

Sắp xếp lại chai → đổ đầy → đóng nắp → niêm phong cảm ứng → dán nhãn → đóng thùng

Chất lượng lấp đầy tại trạm này ảnh hưởng đến mọi thứ ở hạ lưu. Chai có chất lỏng dính trên cổ hoặc có sợi chỉ sẽ gây ra vấn đề ở macchina tappatrice — mũ có thể không ngồi đúng cách, chỉ số mô-men xoắn trở nên không nhất quán, và tỷ lệ từ chối tăng lên. Nếu đường dây bao gồm một máy niêm phong cảm ứng, cặn sản phẩm gần miệng chai có thể cản trở độ bám dính của lớp lót giấy bạc.

Điều này có nghĩa là chất làm đầy chất lỏng phải được chỉ định không chỉ để đảm bảo độ chính xác của việc đổ đầy, nhưng để cắt vòi phun sạch sau mỗi chu kỳ. Thiết kế vòi chống nhỏ giọt là tính năng tiêu chuẩn được khẳng định, đặc biệt đối với chất lỏng loãng dễ dàng bám theo.

Những điều cần kiểm tra trước khi mua máy chiết rót chất lỏng

Điền vào phạm vi âm lượng và thông số chính xác Xác nhận máy đáp ứng khối lượng chiết rót nhỏ nhất và lớn nhất trong phạm vi của bạn ở cùng mức độ chính xác. Nhiều chất độn lỏng có phạm vi hoạt động tối ưu và độ chính xác giảm dần về phía các cạnh của thông số kỹ thuật.

Độ nhớt của sản phẩm Biết phạm vi cP của sản phẩm của bạn ở nhiệt độ chiết rót. Hãy kết hợp điều này với loại máy trước khi đánh giá bất cứ điều gì khác.

Định dạng thùng chứa và kích thước cổ Đường kính cổ chai, sự thay đổi chiều cao giữa các SKU, và việc chiết rót sử dụng vòi từ trên xuống hay từ dưới lên đều ảnh hưởng đến cấu hình đầu chiết rót.

Đầu ra bắt buộc Nêu điều này bằng số chai trên phút, không chỉ thay đổi âm lượng. Máy cần phải phù hợp với tốc độ của dây chuyền - không chỉ mục tiêu sản xuất hàng ngày.

Số lượng SKU và tần suất chuyển đổi Một dây chuyền chạy nhiều kích cỡ chai cần nhanh chóng, chuyển đổi không cần công cụ. Dây chuyền dành riêng cho một sản phẩm có thể chấp nhận quá trình thiết lập chậm hơn.

Phương pháp làm sạch Quyết định xem có cần phải có khả năng CIP hay không hoặc liệu việc tháo gỡ và làm sạch thủ công có được chấp nhận hay không. Quyết định này ảnh hưởng đến cả chi phí thiết bị và phạm vi xác nhận vệ sinh.

Tiêu chuẩn vật liệu liên hệ Đối với các ứng dụng dược phẩm và bổ sung, các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng tối thiểu phải là thép không gỉ 316L. Ống trong hệ thống nhu động phải là loại silicone dược phẩm hoặc tương đương. Yêu cầu chứng nhận vật liệu trước khi đặt hàng.

Nếu bạn đang lên kế hoạch sản xuất dây chuyền chiết rót chất lỏng cho các sản phẩm dược phẩm hoặc thực phẩm bổ sung, Ruidapacking có thể xem xét độ nhớt sản phẩm của bạn, định dạng vùng chứa, điền phạm vi âm lượng, và yêu cầu đầu ra, sau đó đề xuất một kết hợp phù hợp máy làm đầy chất lỏng hoặc cấu hình dây chuyền đóng chai hoàn chỉnh. Với hệ thống quản lý 6S và kiểm soát toàn bộ quy trình của chúng tôi, chúng tôi đảm bảo kiểm tra đầy đủ tất cả các sản phẩm trước khi giao hàng. Gửi thông tin chi tiết về sản phẩm và thùng chứa của bạn để nhận được đề xuất thiết bị cụ thể.

Câu hỏi thường gặp

Riferimenti

ISPE — Hướng dẫn thực hành tốt: Dạng bào chế rắn uống (tham chiếu tích hợp dòng)

https://ispe.org