A liquid stick pack machine is a fully automatic packaging system specifically designed to fill liquid products into individual sachets (stick packs). Its core functionality lies in the integration of forming, Riempimento, e sigillatura (FFS) into a continuous, synchronized process. Below is a structured overview covering working principles, application scenarios, filling accuracy, and customized pump selection.
1. Principio di funzionamento
Liquid stick pack machines typically adopt a vertical form-fill-seal (VFFS) configuration. The complete workflow is as follows:
1.1. Film Unwinding and Forming
Packaging film (usually laminated film) is unwound from a roll mounted on an air shaft. A web alignment system ensures precise tracking. The film is then shaped into a cylindrical tube by a forming collar.
1.2. Longitudinal Sealing
A vertical sealing unit (back seal or three-side seal) heat-seals the overlapping edges of the film, forming a continuous tubular structure.
1.3. Bottom Sealing and Filling
The horizontal sealing unit first seals the bottom of the tube, creating an open-top pouch. At this stage, the metering pump is activated, delivering a precise volume of liquid through a filling nozzle into the pouch. To prevent dripping, the nozzle is typically equipped with a suck-back or anti-drip valve.
1.4. Top Sealing and Cutting
Dopo il riempimento, the horizontal sealing unit performs a second sealing action to close the top of the sachet. Simultaneously, the finished stick pack is cut from the continuous film. Tear notches can be added if required.
1.5. Product Discharge
Finished sachets are discharged via a conveyor or collected using a counting system.
The entire process is controlled by a PLC (Controllore logico programmabile), with servo-driven systems ensuring precise synchronization between film feeding and filling operations, resulting in stable speed and consistent output.
2. Scenari applicativi
Due to their portability, hygiene, ed efficienza dei costi, Le macchine per stick pack liquidi sono ampiamente utilizzate in diversi settori:
| Industria | Prodotti Tipici | Vantaggi dell'imballaggio |
| Cibo & Bevanda | Ketchup, Miele, succo, condimento per l'insalata, caffè liquido, latte | Porzioni monouso, conveniente, durata di conservazione estesa |
| Cura personale | Shampoo, gel doccia, condizionatore, soluzione di salviette umidificate | Ideale per servizi alberghieri, kit da viaggio, confezioni campione |
| Farmaceutico & Assistenza sanitaria | Liquidi orali, sciroppi, colliri, collutorio | Confezione sterile, dosaggio preciso, Conformità GMP |
| Industriale & Chimico | Lubrificanti, adesivi, detergenti, prodotti agrochimici | Confezione per piccole dosi, riduzione degli sprechi, facilità d'uso |
3. Precisione di riempimento
La precisione di riempimento è un indicatore di prestazione fondamentale per le macchine stick pack liquide ed è influenzata dalle proprietà del materiale, tipo di pompa, e condizioni ambientali.
Gamma di precisione
Macchine standard: Da ±0,5% a ±1%
Applicazioni ad alta precisione (prodotti farmaceutici): fino a ±0,1% con pompe a pistoni ceramici
Fattori chiave che influenzano
Viscosità: High-viscosity liquids may adhere to surfaces, requiring suck-back mechanisms for accuracy. Low-viscosity liquids are prone to dripping and require anti-drip valves.
Temperature Stability: Temperature-sensitive materials (chocolate, hot-filled juices) require controlled conditions, as fluctuations affect volumetric accuracy.
Pump Consistency: Wear of seals and the stability of check valves directly impact repeatability and dosing consistency.
4. Customized Pump Selection
The feeding pump is the core execution component of the machine. Its selection determines compatibility with different liquid characteristics such as viscosity, corrosiveness, particle content, and hygiene requirements.
4.1 Peristaltic Pump
Adatto per: Low to medium viscosity liquids, including those with fine particles (fruit jam, ketchup, pulp beverages)
Principio di funzionamento: Il fluido viene trasportato comprimendo e rilasciando un tubo flessibile tramite rulli rotanti.
Opzioni di personalizzazione: Diametro del tubo e testa della pompa selezionati in base alla portata
Materiali dei tubi: Silicone (per uso alimentare), Fluoroelastomero (resistente alla corrosione), Tygon (resistente all'olio)
Vantaggi: Il fluido entra in contatto solo con il tubo, eliminando la contaminazione incrociata; Facile pulizia: basta sostituire il tubo
Bassi costi di pulizia e cambio
Limitazioni: Il tubo è un materiale di consumo con costi a lungo termine più elevati; Pressione limitata, non adatto per materiali ad alta viscosità
4.2 Pompa a pistone (Plunger Pump)
Adatto per: Liquidi a viscosità medio-alta senza particelle di grandi dimensioni (shampoo, sciroppi, salse dense)
Principio di funzionamento: Un pistone alternativo aspira e scarica il liquido attraverso le valvole di ritegno.
Opzioni di personalizzazione
Selezione dei materiali: Acciaio inossidabile SUS316L per applicazioni standard; Pistoni in ceramica o guarnizioni in PTFE per liquidi corrosivi
Progettazione della tenuta: Guarnizioni dure per materiali contenenti particelle per ridurre l'usura
Design anti-viscosità: Heating devices can be added to nozzles for highly viscous fluids
Vantaggi: High filling pressure, Good accuracy (±0,5%), Suitable for high-speed production
Limitazioni: More complex structure, Cleaning and maintenance require more effort, Seals need periodic replacement
4.3 Ceramic Pump
Adatto per: High-value, highly corrosive, abrasive, or sterile materials (pharmaceutical oral liquids, enzymes, high-acidity juices)
Principio di funzionamento: Similar to piston pumps, but both piston and cylinder are made from zirconia ceramic.
Opzioni di personalizzazione: Filling range (1 ml to 50 ml); Compatibility with SIP (Steam-In-Place) sterilization; Temperature-controlled jackets for anti-crystallization (salt solutions)
Vantaggi: Exceptional wear resistance (5–10× longer lifespan than metal pumps); No metal ion contamination; Meets stringent food and pharmaceutical safety standards
Limitazioni: Higher initial investment; Fragility requires careful handling and maintenance
5. Customization Process
Tipicamente, the machine manufacturer will conduct laboratory testing based on samples provided by the customer. These tests evaluate viscosity, solid content, corrosiveness, and temperature sensitivity. Based on the results, the optimal pump type, material configuration, and filling parameters are determined, resulting in a fully customized filling system solution.
