Автомати для упаковки в готові пакети для продуктів з високою в’язкістю

Як працюють Автомати для упаковки в пакети Обробка рідин з високою в’язкістю

Чому стандартні дозатори неспроможні працювати з в’язкими матеріалами

Звичайні об'ємні або гравітаційні системи наповнення мають серйозні труднощі з обробкою будь-яких речовин, в'язкість яких перевищує приблизно 5000 сантипуаз, оскільки такі в'язкі матеріали просто погано течуть. Уявіть собі ті надто густі клеї, липкі гелі чи сиропоподібні речовини, які намагаються наповнювати. Гравітація практично перестає на них діяти, і що ж тоді відбувається? Ємності наповнюються нерівномірно, а значна кількість продукту залишається у насадках після дозування. Це призводить до отримання недонаповнених упаковок, уповільнення роботи виробничих ліній і, іноді, до втрати до 15 відсотків продукту. І це не лише про те, щоб потрапити потрібна кількість продукту всередину. Коли під час наповнення у матеріалі утворюються повітряні бульбашки, точність дозування порушується повністю. Крім того, коли матеріал «тягнеться» з насадки, наче карамель, це створює проблеми з герметизацією та залишає залишки на обладнанні, які потрібно буде очищати пізніше.

Насосне дозування з позитивним зміщенням: основний механізм у надійних машинах для упаковки в пакети

Сучасне готове обладнання для упаковки в пакети часто використовує насоси об’ємного типу при роботі з густими продуктами. Вони відрізняються від стандартних систем, що працюють за принципом гравітаційної подачі або об’ємного дозування, оскільки фактично утримують точні об’єми рідини всередині закритих камер. Механізм зазвичай включає такі компоненти, як поршні, зубчасті колеса або обертові лопатеві елементи, які протягують продукт уперед незалежно від того, наскільки великий опір у системі. Чому ці насоси так ефективні? Вони забезпечують точність дозування близько 0,5 % навіть при роботі з надзвичайно в’язкими матеріалами, в’язкість яких може досягати 50 000 сантипуаз. Такий рівень точності має кілька важливих переваг:

• Відсутність деградації через зсув : ніжне поводження зберігає реологічну цілісність чутливих продуктів, наприклад, силіконових паст
• Контроль тиску в лінії : забезпечує стабільну подачу без розбризкування або пінення
• Адаптивна всмоктувальна функція : ефективно обробляє суспензії з частинками без ризику засмічення
• Мінімальні залишки : зменшує втрати продукту до

Посібник з вибору насоса для наповнення в’язких продуктів

Поршневі та роторні насоси: точність, очищуваність та відповідність реології

Вибір правильного насоса для густих речовин із в’язкістю понад 5000 сантипуаз залежить від трьох основних факторів: точності, простоти очищення та відповідності характеристикам потоку продукту. Поршневі насоси забезпечують досить високу точність — приблизно ±0,5 % за об’ємом, але їхні ущільнення швидше зношуються й потребують регулярного технічного обслуговування. Вони добре підходять для матеріалів, які не чутливі до механічного зсуву під час перекачування, наприклад, промислових клеїв та будівельних герметиків. Роторні насоси, зокрема насоси з лопатями або зубчастими колесами, краще підходять для ніжних продуктів, оскільки створюють меншу силу зсуву. Виробники косметичних засобів віддають їм перевагу для перекачування таких продуктів, як лосьйони та соуси, хоча точність може знижуватися приблизно на 1,5 % при зміні в’язкості. Щодо вимог до очищення, між цими типами насосів існує значна різниця. Більшість поршневих насосів мають деталі, які повинні повністю розбиратися для забезпечення належної санітарії, тоді як роторні системи з гладенькими полірованими поверхнями дозволяють швидше проводити очищення без демонтажу компонентів (CIP).

Коли варто обирати поршневі насоси з керамічним покриттям для стерильних застосувань з високою точністю

Для стерильних застосувань, де забруднення просто недопустиме — наприклад, у фармацевтичному виробництві або виробництві нутрицевтиків — поршневі насоси з керамічним покриттям є обов’язковим елементом. Ці насоси мають непористу керамічну поверхню, до якої бактерії просто не прилипають, а також краще витримують дію агресивних чистящих засобів порівняно зі звичайними моделями. Це означає, що підприємства витрачають приблизно на 30 % менше часу на цикли очищення. Надзвичайно гладка поверхня також запобігає залишанню продукту всередині насоса, забезпечуючи відхилення менше ніж 0,1 % під час наповнення ампул з вакцинами або інших біологічних продуктів. Ще одне важливе перевага полягає в тому, що такі покриття запобігають вилуговуванню металевих іонів у формулювання, незалежно від того, чи є вони кислими, чи лужними. Це допомагає виробникам дотримуватися суворих вимог FDA, викладених у розділі 21 CFR Part 11, без особливих зусиль.

Інженерія точного наповнення: усунення крапель, ниток і залишків

Продукти з високою в'язкістю — зокрема гелі, паста та густі соуси — створюють специфічні інженерні виклики для машин для упаковки готових до заповнення пакетів: краплинне витікання після заповнення, утворення ниток і залишки продукту на насадці. Сучасні рішення безпосередньо спрямовані на усунення цих проблем.

Насадки з функцією антикраплення та технологія заповнення з зануренням для липких готових до заповнення пакетів

Коли гідрофобно покриті форсунки працюють разом із пневматичними запірними клапанами, вони практично миттєво перекривають потік продукту відразу після дозування. Тут також застосовується технологія наповнення з зануренням. Суть її полягає в тому, що форсунки фактично занурюються в пакет під час процесу наповнення. Така конструкція повністю усуває ті неприємні повітряні прошарки, які призводять до розбризкування та утворення ниток. За результатами незалежних сторонніх випробувань кількість утворення ниток зменшилася приблизно на 78 % порівняно зі звичайними системами. Для таких матеріалів, як клеї або складні фармацевтичні гелі, такий ступінь контролю має велике значення, оскільки навіть незначні залишки матеріалу можуть порушити ідеальне герметичне ущільнення, необхідне для правильного упакування.

Інтеграція герметичного ущільнення та вакуум-асистованого керування зворотним втягуванням

Після завершення операцій наповнення інтегровані вакуумні системи активуються протягом мілісекунд, щоб відтягнути зайвий матеріал, який залишається біля кінчиків насадок. Цей так званий механізм «відсмоктування» працює у тісній взаємодії зі стискальними щелепами, забезпечуючи захист критичних зон ущільнення від забруднення продуктом. Забруднені ущільнення насправді є головною причиною відмов пакетів при роботі з густими, липкими продуктами. Вся замкнена контурна система скорочує витрати матеріалу під час продування майже на 93 %, що є досить вражаючим показником, враховуючи, що точність наповнення при цьому зберігається в межах допуску ±0,5 %. І все це працює надійно навіть з надвисоков’язкими матеріалами, в’язкість яких перевищує 50 000 сантипуаз.

Сумісність з CIP та контроль забруднення для ліній високов’язких продуктів

Ефективні протоколи очищення на місці (CIP) просто не можна ігнорувати під час роботи з продуктами, що мають високу консистенцію. Липкі залишки від соусів, клеїв або гелеобразних речовин часто залишаються після звичайних спроб очищення. Це створює реальні проблеми щодо ризиків забруднення й ускладнює підтримання належних стандартів гігієни. Багато сучасних систем упаковки в пакети тепер оснащені автоматичними функціями CIP. Такі системи усувають необхідність розбирання всього обладнання вручну, що значно економить час під час технічного обслуговування. За деякими даними, такі автоматизовані процеси скорочують простої приблизно на дві третини порівняно з традиційними методами, а також забезпечують стабільні й надійні результати кожного разу.

Коли йдеться про основні конструктивні особливості, маються на увазі матеріали, стійкі до корозії, наприклад добре відома нержавіюча сталь марки 316L, а також гладкі контури руху рідини, які уникують будь-яких дратівливих зон застою, де можуть накопичуватися забруднення. Самі форсунки також повинні мати достатню потужність і бути спеціально розроблені для ефективного видалення стійких в’язких відкладень, що утворюються з часом. Програмовані системи регулювання температури та витрати рідини справді мають велике значення: вони дають операторам змогу точно налаштовувати інтенсивність процесу очищення залежно від характеру конкретного забруднення. Для підприємств, що використовують системи очищення «без розбирання» (CIP), герметичні ущільнення є обов’язковими — вони запобігають проникненню повітря в непризначені для цього зони. І, звичайно ж, не слід забувати про технологію вакуумно-асистованого зворотного відсмоктування, яка практично повністю усуває крапання після завершення операцій наповнення. Ці особливості — це не просто бажані, а жорстко необхідні елементи, якщо компанії хочуть відповідати суворим вимогам FDA та EHEDG щодо гігієни в таких галузях, як харчова промисловість, фармацевтичне виробництво та виробництво товарів особистої гігієни.

ЧаП

Які типи продуктів зазвичай вимагають насосів об’ємного типу для упаковки в пакети?

Продукти з високою в’язкістю понад 5000 сантипуаз, такі як клеї, гелі, пасти та густі соуси, часто вимагають насосів об’ємного типу для ефективної та точної упаковки в пакети.

Чому керамічне покриття є важливим для поршневих насосів у стерильних застосуваннях?

Керамічне покриття забезпечує непористу поверхню, що запобігає прилипанню бактерій, має стійкість до агресивних чистящих засобів і мінімізує ризики вилуговування йонів металу, що робить його ідеальним для стерильних застосувань у фармацевтиці та нутрицевтиках.

Які переваги технології наповнення з зануренням та протикрапельних насадок?

Ці технології мінімізують розбризкування продукту та утворення повітряних зазорів під час наповнення, ефективно зменшуючи утворення ниток приблизно на 78 %, що забезпечує правильне герметичне закриття та зменшує залишки матеріалу, які можуть погіршити цілісність упаковки.