Полное руководство по выбору машины VFFS для упаковки закусок, порошков и жидкостей

Как Машина vffs s Work: Core Principles and Key Components

Understanding the Vertical Form-Fill-Seal Machine Working Principle

Машины вертикальной формовки, заполнения и герметизации, часто называемые VFFS, берут обычную упаковочную пленку и превращают ее в готовые мешки за один процесс. В начале процесса рулон пленки подается в так называемый формующий воротник, который по сути сворачивает материал в вертикальную форму. По мере того, как продукты перемещаются внутри этой трубчатой структуры, они упаковываются непосредственно в мешок, в то время как специальные детали герметизации движутся вертикально вдоль сторон, создавая необходимые плотные швы. Далее происходит горизонтальное действие, при котором еще один комплект губок закрывает и разрезает оба конца каждого мешка. В наши дни такие машины способны производить около 200 мешков каждую минуту. Согласно некоторым отраслевым отчетам Globenewswire за 2025 год, мировой рынок такого оборудования к 2034 году ожидается на уровне около 5,32 миллиарда долларов США.

Основные компоненты машины VFFS: от рулона пленки до герметичного мешка

Компонент	Функция
Система транспортировки пленки	Разматывает пленку с точным контролем натяжения
Формующий воротник	Формирует пленку в вертикальную трубку
Вертикальные уплотнительные губки	Создают непрерывные боковые уплотнения
Горизонтальные уплотнительные губки	Запечатывает верх/низ пакета и отрезает готовую единицу

Эти компоненты работают в тандеме, чтобы обеспечить точное выравнивание, минимизировать отходы пленки и поддерживать гигиенические условия для пищевых применений.

Непрерывный процесс упаковки: формование, наполнение и запечатывание в одном потоке

VFFS по сути работает по циклической схеме. Как только мешок заполняется и запечатывается, пленка автоматически перемещается к следующей позиции. Между циклами отсутствует время ожидания, что обеспечивает непрерывное движение на производственной линии. Приводы с сервомоторами особенно полезны при работе с трудными продуктами, например, с жидкостями. Речь идет о ситуациях, когда даже отклонение в десятую долю миллилитра в дозировке может привести к утечкам в дальнейшем. То, что делает эти машины особенными, — это объединение всех трех этапов — формирования, заполнения и запечатывания — в едином вертикальном процессе. Такая конструкция также позволяет сэкономить много места. По сообщениям заводов, требуется на 40 процентов меньше площади по сравнению со старыми горизонтальными системами, которые занимают много пространства.

Серво- и пневмопривод: выбор правильной системы привода VFFS

Сравнение пневматических и сервоприводных машин VFFS

Машины VFFS с пневмоприводом зависят от сжатого воздуха для перемещения деталей, что делает их дешевле на первый взгляд (около 25 тыс. - 50 тыс. долларов США по сравнению с 60 тыс. - 120 тыс. долларов США для серво-версий согласно данным Packaging Digest за прошлый год). Но здесь есть подводный камень — они потребляют на 30% больше электроэнергии, так как компрессор работает постоянно. В свою очередь, серво-приводные системы работают иначе. Они используют электродвигатели, которые обеспечивают гораздо лучший контроль над крутящим моментом, позволяя герметизировать с точностью до 0,2 миллиметра. Такая точность имеет большое значение при работе с тонкими пленками для упаковки закусок или с трудными жидкостными пакетами, где необходимо правильно сформировать боковые стороны. Пневматические машины подходят для небольших операций, производящих менее 40 пакетов в минуту, тогда как серво-приводы могут производить более 200 пакетов в минуту, стабильно сохраняя точность дозирования.

Циклическое и непрерывное движение: влияние на скорость и точность упаковки

Пневматические системы работают с остановками и запусками, что создает небольшие паузы в производстве. По этой причине фактическая производительность обычно составляет около 70–80% от теоретически возможной. Современные машины VFFS с сервоприводом работают иначе. Они функционируют с непрерывным движением, за счет чего сокращают время цикла примерно на 22%. И вот что интересно — эти машины обеспечивают потери продукта менее 1% при работе с порошками. Возможность этого обеспечивается плавной работой, позволяющей формировать пакет одновременно с его заполнением. Это особенно важно для густых веществ, таких как соусы, поскольку все должно идеально синхронизироваться. Речь идет о согласованной работе насосов и уплотнительных механизмов в пределах трех десятых секунды.

Почему индустрия переходит на сервоприводные машины VFFS для упаковки закусок и жидкостей

Согласно недавним отраслевым отчетам PMMI (2023), около трех четвертей производителей закусок уже начали использовать сервоприводные машины VFFS вместе с многоголовыми весами при работе с продуктами, покрытыми маслом. Эти машины работают лучше, потому что они могут менять направление так быстро, что приправы не отделяются во время упаковки. Особенностью этой технологии является способность выдерживать в три раза больший крутящий момент прерывисто, что означает, что надоедливые утечки не будут происходить в пакетах с жидкостью, даже если между точками герметизации проходит всего четверть секунды. И не стоит забывать и об энергосбережении. Предприятия, перешедшие на эти системы, сообщают, что потребляют на 40% меньше электроэнергии по сравнению со старыми пневматическими моделями. Для крупных производств, выпускающих более 20 миллионов пакетов в год, большинство отмечают, что их инвестиции окупаются в течение 18–24 месяцев, что делает эту технологию достойным вариантом для тех, кто планирует модернизировать линию упаковки.

Подбор методов дозирования в соответствии с типом продукта: закуски, порошки и жидкости

Сравнение систем дозирования объемного типа, с использованием шнека, поршня и комбинированных весов

Современные машины VFFS используют различные системы дозирования, оптимизированные для конкретных характеристик продукции:

• Объемные дозаторы с мерными стаканами эффективны для равномерных сухих закусок, таких как палочки соленого печенья, обеспечивая скорость до 120 пакетов/минуту
• Шнековые системы работают с порошками и гранулами с точностью ±1%, что критично для смесей кофе или приправ
• Поршневые дозаторы управляют вязкими жидкостями, такими как соусы, со скоростью 0,5–5 л/мин с использованием объемного дозирования
• Комбинированные весы обеспечивают точность 99,5% для премиальных закусок, но требуют на 20% больше площади

Согласно анализу отрасли систем дозирования, комбинированные весы снижают затраты на упаковку на 18% по сравнению с объемными методами для нестандартных продуктов, таких как смесь орехов.

Оптимизация дозирования порошков, гранул и жидкостей с использованием шнеков, насосов и питателей

Порошки требуют применения шнеков с антистатическим дизайном для предотвращения мостикообразования, тогда как свободно текущие гранулы лучше всего подавать с использованием вибрационных питателей. Для жидких продуктов требуются шестеренчатые насосы для масел (50–500 сПа·с) или перистальтические насосы для чувствительных к сдвигу составов. Системы с сервоприводом динамически регулируют объемы наполнения, снижая отходы продукции на 30% при переходе между партиями по 8 унций и 16 унций.

Преодоление трудностей дозирования порошков и жидкостей: точность, утечки и контроль потока

Порошки с высоким содержанием жира требуют подогреваемых бункеров для поддержания сыпучести, тогда как гигроскопичные продукты нуждаются в продувке азотом. Исследования показывают, что системы дозирования, подобранные по вязкости, снижают утечки жидкости на 45% (PMMI, 2023). Для порошков системы с интегрированными тензодатчиками корректируют ошибки дозирования в середине цикла, обеспечивая точность ±0,5 г даже при изменении плотности.

Скорость против точности: объемное дозирование против комбинированного взвешивания для высокопроизводительных линий VFFS

Объемные системы доминируют на высокоскоростных линиях фасовки закусок (200+ пакетов/минуту), но допускают отклонение ±2,5%. Комбинированные весы работают со скоростью 120 пакетов/минуту с допуском ±0,3% — идеальны для премиальных шоколадных изделий или нутрицевтиков. Гибридные конфигурации используют объемную предварительную фасовку с последующей микрокорректировкой, увеличивая производительность на 25% и обеспечивая соответствие целевому весу в 99% случаев.

## Практическое применение в пищевой упаковке: от закусок до пакетов со спойлером

Распространенные пищевые применения машин VFFS: закуски, кофе, соусы и порошки

Машины вертикальной формовки, фасовки и герметизации (VFFS) отлично справляются с упаковкой сухих закусок, таких как чипсы и орехи, обеспечивая скорость до 120 пакетов/минуту и потери продукта менее 1% (PMMI 2023). Их герметичная система укупорки сохраняет свежесть кофейных зерен и молотых порошков, а точные шнековые дозаторы обеспечивают фасовку липких соусов, таких как кетчуп, с точностью ±0,5 г. Гранулированные продукты, такие как порошковые напитки, выигрывают от вибрационной помощи при фасовке, которая уменьшает комкообразование во время высокоскоростных операций.

Выбор стиля мешка: подушковидные, с гармошкой и с носиком для различных продуктов

• Подушковидные мешки : Экономичное решение для легких закусок (<200 г), использует на 20% меньше пленки по сравнению с жесткой упаковкой
• Гофрированные пакеты : Усиленные боковые стороны поддерживают объемные продукты, такие как мешки для муки весом 5 кг, без нагрузки на швы
• Мешки с носиком : Водонепроницаемые конструкции теперь могут выдерживать жидкости, такие как растительные масла и вязкие соусы, с ежегодным ростом глобального использования на 6,24% до 2033 года (Vocal Media, 2024). Эти мешки уменьшают вес при перевозке на 30% по сравнению со стеклянными бутылками, обеспечивая точное дозирование.

Данные отрасли: 78% производителей закусок используют сверху-вниз-в-форму-запайку (VFFS) с многоголовыми весами (PMMI, 2023)

Сверху-вниз-в-форму-запайка (VFFS) с сервоприводом доминирует на рынке упаковки закусок благодаря на 15% более быстрой смене настроек и постоянной длине мешка с точностью ±0,2 мм. В паре с комбинированными весами с 14 головами эти системы достигают 99,7% точности дозирования для неровных продуктов, таких как чипсы тортильи, что существенно снижает ежегодные потери на раздачу, обеспечивая экономию в размере $740 тыс. (Ponemon, 2023).

Как выбрать правильный Машина vffs для Ваших производственных потребностей

Критерии выбора: размер мешка, скорость упаковки, совместимость с пленкой и интеграция

При выборе вертикальных формовочных упаковочных машин (VFFS) необходимо учитывать четыре ключевых фактора:

Критерии	Ключевые моменты
Диапазон размеров мешков	Соответствует объему продукта (фасовка закусок против объемных порошков) и габаритным ограничениям
Скорость выхода	Соответствует целевым показателям производства (от 30 до 200 мешков/минуту) с возможностью масштабирования для удовлетворения будущего спроса
Совместимость с пленкой	Поддерживает многослойные пленки для защиты от влаги порошков или жидкостей, чувствительных к УФ-излучению
Интеграция системы	Интегрируется с существующими системами дозирования, конвейерами и оборудованием на входе/выходе

Машины для упаковки закусок обычно требуют точности ±0,5 г, тогда как для упаковки жидкостей требуются герметичные швы с давлением не менее 50 PSI

Соответствие характеристик машины типу продукта и уровню квалификации оператора

Кофе в порошке и другие гранулированные материалы отлично подходят для дозирования шнековыми дозаторами, которые могут достигать точности до 99,5% при отмеривании порций. Однако для более вязких жидкостей требуются поршневые насосы, способные дозировать порции до 0,1 мл. Сложность системы управления зависит от уровня технической подготовки операторов. Компаниям, где работники имеют минимальную формальную подготовку, лучше подходят машины, которые быстро перенастраиваются на другой продукт (менее 15% времени простоя) и имеют интуитивно понятный интерфейс. Возьмем, к примеру, производителей закусок. Многие из них сталкиваются с постоянной сменой персонала, и те из них, кто перешел на оборудование со встроенными пошаговыми руководствами по устранению неполадок, добились снижения количества ошибок примерно на четверть по сравнению с предыдущим уровнем.

Сбалансировать уровень автоматизации с операционной эффективностью и стоимостью

Сервоприводные машины VFFS стоят примерно на 20–35 % больше по сравнению с пневматическими аналогами, согласно данным PMMI за прошлый год, но эти системы позволяют сократить отходы продукции почти на 18 %, при этом общий расход энергии снижается на 22 %. Для крупных производителей закусок, выпускающих около 160 пакетов в минуту, экономический эффект от использования таких систем проявляется в течение полутора лет, в основном за счет сокращения расходов на рабочую силу. Для небольших производств, упаковывающих менее 40 пакетов в минуту, полуавтоматические версии остаются выгодным решением, не требующим значительных затрат. Эти модели позволяют сэкономить около 30 % на расходах на техническое обслуживание в течение пяти лет, что делает их разумным выбором при небольших объемах производства.

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные компоненты машины VFFS?

Основными компонентами являются система транспортировки пленки, формирующая воронка, вертикальные уплотнительные губки и горизонтальные уплотнительные губки. Эти компоненты работают вместе, чтобы обеспечить точное позиционирование и минимизировать отходы пленки.

Каковы преимущества сервоприводных машин VFFS по сравнению с пневматическими?

Сервоприводные машины VFFS обеспечивают лучший контроль над крутящим моментом, снижая потребление энергии примерно на 40% по сравнению с пневматическими машинами. Они также обеспечивают более высокую точность и более высокую скорость производства, что выгодно для упаковки продуктов в больших объемах, таких как закуски и жидкости.

Как метод наполнения зависит от типа продукта?

Разные системы наполнения оптимизированы для конкретных продуктов: объемные чашечные дозаторы для закусок, шнековые системы для порошков, поршневые дозаторы для жидкостей и комбинированные весы для премиальных закусок, требующих высокой точности.

Что следует учитывать при выборе машины VFFS?

Учитывайте такие факторы, как вместимость размера пакета, скорость производства, совместимость с пленкой и интеграцию в систему. Убедитесь, что машина соответствует типу вашего продукта и уровню квалификации ваших операторов.