Máy đóng gói dạng lỏng

Máy đóng gói dạng lỏng là một hệ thống đóng gói hoàn toàn tự động được thiết kế đặc biệt để đổ sản phẩm dạng lỏng vào từng gói riêng lẻ (gói dính). Chức năng cốt lõi của nó nằm ở việc tích hợp hình thành, điền vào, và niêm phong (FFS) thành liên tục, quá trình đồng bộ. Dưới đây là tổng quan có cấu trúc bao gồm các nguyên tắc làm việc, kịch bản ứng dụng, độ chính xác điền, và lựa chọn máy bơm tùy chỉnh.

1. Nguyên lý hoạt động

Máy đóng gói dạng que dạng lỏng thường sử dụng con dấu dạng đứng (VFFS) cấu hình. Quy trình làm việc hoàn chỉnh như sau:

1.1. Giải phóng và hình thành phim

Phim bao bì (màng thường nhiều lớp) được tháo ra từ một cuộn gắn trên trục không khí. Hệ thống căn chỉnh web đảm bảo theo dõi chính xác. Sau đó màng được định hình thành một ống hình trụ bằng vòng định hình.

1.2. Niêm phong dọc

Bộ phận niêm phong dọc (con dấu phía sau hoặc con dấu ba mặt) hàn nhiệt các cạnh chồng lên nhau của màng, tạo thành cấu trúc hình ống liên tục.

1.3. Niêm phong và làm đầy đáy

Bộ phận hàn ngang đầu tiên bịt kín đáy ống, tạo ra một túi mở. Ở giai đoạn này, bơm định lượng được kích hoạt, cung cấp một lượng chất lỏng chính xác thông qua vòi rót vào túi. Để tránh nhỏ giọt, vòi phun thường được trang bị van hút ngược hoặc chống nhỏ giọt.

1.4. Niêm phong và cắt hàng đầu

Sau khi điền, bộ phận niêm phong ngang thực hiện hành động niêm phong thứ hai để đóng phần trên của gói. Đồng thời, gói que thành phẩm được cắt từ màng liên tục. Có thể thêm vết rách nếu cần.

1.5. Xả sản phẩm

Các gói thành phẩm được thải qua băng tải hoặc được thu thập bằng hệ thống đếm.

Toàn bộ quá trình được điều khiển bởi PLC (Bộ điều khiển logic lập trình), với hệ thống điều khiển bằng servo đảm bảo đồng bộ hóa chính xác giữa hoạt động nạp và nạp màng, dẫn đến tốc độ ổn định và đầu ra ổn định.

2. Kịch bản ứng dụng

Do tính di động của chúng, vệ sinh, và hiệu quả chi phí, máy đóng gói chất lỏng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp:

3. Độ chính xác điền

Độ chính xác khi đổ đầy là một chỉ số hiệu suất quan trọng đối với máy đóng gói dạng que chất lỏng và bị ảnh hưởng bởi đặc tính vật liệu, loại máy bơm, và điều kiện môi trường.

Phạm vi chính xác

Máy tiêu chuẩn: ±0,5% đến ±1%

Ứng dụng có độ chính xác cao (dược phẩm): lên đến ± 0,1% với bơm piston gốm

Các yếu tố ảnh hưởng chính

Độ nhớt: Chất lỏng có độ nhớt cao có thể bám vào bề mặt, yêu cầu cơ chế hút lại để đảm bảo độ chính xác. Chất lỏng có độ nhớt thấp dễ bị nhỏ giọt và cần có van chống nhỏ giọt.

Ổn định nhiệt độ: Vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ (sôcôla, nước ép nóng) yêu cầu điều kiện được kiểm soát, vì sự dao động ảnh hưởng đến độ chính xác về thể tích.

Tính nhất quán của bơm: Độ mòn của phớt và độ ổn định của van kiểm tra ảnh hưởng trực tiếp đến độ lặp lại và tính nhất quán của liều lượng.

4. Lựa chọn máy bơm tùy chỉnh

Bơm cấp liệu là bộ phận thực hiện cốt lõi của máy. Lựa chọn của nó xác định khả năng tương thích với các đặc tính chất lỏng khác nhau như độ nhớt, tính ăn mòn, hàm lượng hạt, và yêu cầu vệ sinh.

4.1 Bơm nhu động

Thích hợp cho: Chất lỏng có độ nhớt thấp đến trung bình, kể cả những hạt có hạt mịn (mứt trái cây, sốt cà chua, đồ uống bột giấy)

Nguyên tắc làm việc: Chất lỏng được vận chuyển bằng cách nén và giải phóng một ống linh hoạt thông qua các con lăn quay.

Tùy chọn tùy chỉnh: Đường kính ống và đầu bơm được chọn dựa trên tốc độ dòng chảy

Vật liệu ống: Silicon (cấp thực phẩm), chất đàn hồi huỳnh quang (chống ăn mòn), Tygon (chịu dầu)

Thuận lợi: Chất lỏng chỉ tiếp xúc với ống, loại bỏ ô nhiễm chéo; Vệ sinh dễ dàng—chỉ cần thay ống

Chi phí vệ sinh và thay thế thấp

Hạn chế: Ống là vật tư tiêu hao có chi phí dài hạn cao hơn; Áp lực hạn chế, không phù hợp với vật liệu có độ nhớt cao

4.2 Bơm Pít-tông (Bơm pít tông)

Thích hợp cho: Chất lỏng có độ nhớt trung bình đến cao không có hạt lớn (dầu gội đầu, xi-rô, nước sốt đặc)

Nguyên tắc làm việc: Một piston chuyển động tịnh tiến hút vào và xả chất lỏng qua các van một chiều.

Tùy chọn tùy chỉnh

Lựa chọn vật liệu: Thép không gỉ SUS316L cho các ứng dụng tiêu chuẩn; Piston gốm hoặc vòng đệm PTFE cho chất lỏng ăn mòn

Thiết kế con dấu: Phớt cứng cho vật liệu chứa hạt để giảm mài mòn

Thiết kế chống nhớt: Thiết bị gia nhiệt có thể được thêm vào vòi phun cho chất lỏng có độ nhớt cao

Thuận lợi: Áp suất làm đầy cao, Độ chính xác tốt (±0,5%), Thích hợp cho sản xuất tốc độ cao

Hạn chế: Cấu trúc phức tạp hơn, Làm sạch và bảo trì đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn, Con dấu cần thay thế định kỳ

4.3 Bơm gốm

Thích hợp cho: Giá trị cao, có tính ăn mòn cao, mài mòn, hoặc vật liệu vô trùng (chất lỏng uống dược phẩm, enzim, nước ép có tính axit cao)

Nguyên tắc làm việc: Tương tự với máy bơm piston, nhưng cả piston và xi lanh đều được làm từ gốm zirconia.

Tùy chọn tùy chỉnh: Phạm vi điền (1 ml để 50 ml); Khả năng tương thích với SIP (Hấp tại chỗ) khử trùng; Áo khoác kiểm soát nhiệt độ để chống kết tinh (dung dịch muối)

Thuận lợi: Khả năng chống mài mòn đặc biệt (5–Tuổi thọ cao hơn 10× so với máy bơm kim loại); Không nhiễm ion kim loại; Đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về an toàn thực phẩm và dược phẩm

Hạn chế: Đầu tư ban đầu cao hơn; Tính dễ vỡ đòi hỏi phải xử lý và bảo trì cẩn thận

5. Quá trình tùy chỉnh

Tiêu biểu, nhà sản xuất máy sẽ tiến hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm dựa trên các mẫu do khách hàng cung cấp. Những thử nghiệm này đánh giá độ nhớt, nội dung vững chắc, tính ăn mòn, và độ nhạy nhiệt độ. Dựa trên kết quả, loại máy bơm tối ưu, cấu hình vật liệu, và các thông số điền được xác định, dẫn đến một giải pháp hệ thống làm đầy được tùy chỉnh hoàn toàn.