Повний посібник з вибору машини VFFS для закусок, порошків та рідин

Як Машина vffs як працюють: основні принципи та ключові компоненти

Розуміння принципу роботи вертикальної машини для формування, наповнення та запайки

Вертикальні машини для формування, заповнення та запайки, часто звані VFFS (скорочено), беруть звичайну упакувальну плівку і перетворюють її на готові пакети за один раз. На початку процесу рулон плівки подається в так званий формувальний комір, який по суті згинає матеріал у вертикальну форму. Під час руху продуктів всередині цієї трубоподібної структури вони упаковуються безпосередньо в пакет, тим часом як спеціальні запайувальні елементи рухаються вертикально вздовж його боків, створюючи необхідні щільні шви. Потім настає горизонтальна фаза, коли інша пара затискачів фактично закриває та вирізає обидва кінці кожного пакета. Сучасні машини можуть виготовляти приблизно 200 пакетів щохвилини. За даними деяких звітів у галузі від Globenewswire за 2025 рік, світовий ринок таких машин очікується на рівні приблизно 5,32 мільярда доларів США до 2034 року.

Основні компоненти машини VFFS: від рулону плівки до запаяного пакета

Компонент	Функція
Система транспортування плівки	Розмотування плівки з точним контролем натягу
Формувальний комір	Формує плівку у вертикальну трубку
Вертикальні ущільнювальні губки	Створюють безперервні бічні ущільнення
Горизонтальні ущільнювальні губки	Ущільнюють верх/низ пакета та відрізають готовий блок

Ці компоненти працюють узгоджено, щоб забезпечити точне вирівнювання, мінімізувати витрати плівки та підтримувати гігієнічні умови для застосування у харчовій промисловості

Безперервний процес упаковки: формування, наповнення та ущільнення в одному потоці

VFFS працює за циклами. Як тільки пакет заповнюється і запечатується, плівка автоматично переміщується на наступну позицію. Між циклами немає часу очікування, що забезпечує безперервне виконання процесу на виробничій лінії. Сервоприводи особливо корисні при роботі з важкими умовами, наприклад, з рідинами. Йдеться про ситуації, коли навіть відхилення на десяту частку мілілітра може призвести до витоків. Що відрізняє ці машини — це те, що всі три етапи (формування, заповнення, запечатування) виконуються вертикально в одному місці. Така конструкція також дозволяє економити багато місця. Підприємства зазначають, що порівняно зі старими горизонтальними системами, які займають багато простору, тепер використовується приблизно на 40% менше площі.

Серво- та пневмоприводи: Вибір правильної системи приводу VFFS

Порівняння пневматичних та сервоприводних машин VFFS

Машини VFFS, які працюють на пневматиці, залежать від стисненого повітря для руху частин, що робить їх дешевшими на перший погляд (приблизно 25 тис. дол. до 50 тис. дол. порівняно з 60 тис. дол.-120 тис. дол. для серводвигунів згідно з даними Packaging Digest за минулий рік). Але є й недолік — вони споживають приблизно на 30% більше електроенергії, тому що компресор працює постійно. З іншого боку, системи, що приводяться в рух серводвигунами, працюють інакше. Вони використовують електродвигуни, які забезпечують набагато кращий контроль над крутним моментом, дозволяючи ущільнювати з точністю до 0,2 міліметра. Така точність має велике значення під час роботи з тонкими плівками для упаковки закусок або складними пакетами з рідким вмістом, де потрібно правильно сформувати боковини. Пневматичні машини добре підходять для менших операцій, що виробляють менше 40 пакетів на хвилину, тим часом як серводвигуни можуть виготовляти понад 200 пакетів на хвилину безпомилково витримуючи точність дозування.

Переривчастий та безперервний рух: вплив на швидкість і точність упаковки

Пневматичні системи працюють із зупинками, що створює короткі паузи під час виробництва. Через це реальний вихід зазвичай становить приблизно 70–80% від теоретично можливого. Сучасніші машина VFFS з сервоприводом працюють інакше. Вони працюють безперервно, скорочуючи час циклу приблизно на 22%. І ось що цікаво — ці машини все одно здатні утримувати втрати продукту нижче 1%, коли йдеться про порошки. Можливість цього забезпечує плавна робота, яка дозволяє формування мішків відбуватися одночасно з наповненням. Для густих речовин, таких як соуси, це має велике значення, адже все має ідеально синхронізуватися. Йдеться про узгоджену роботу насосів і запірних губок протягом лише трьох десятих секунди.

Чому індустрія переходить на VFFS-машини з сервоприводом для фасування закусок і рідин

Згідно з останніми галузевими звітами від PMMI (2023), приблизно три чверті виробників закусок уже почали використовувати вертикальні формувальні, заповнювальні та герметизувальні машини (VFFS) з сервоприводом разом із багатоголовими вагами, коли мають справу з продуктами, вкритими олією. Ці машини працюють краще, тому що можуть змінювати напрямок руху настільки швидко, що під час упаковки спеції не відокремлюються. Те, що відрізняє цю технологію, — це її здатність витримувати втричі більший періодичний крутний момент, що означає, що ті неприємні витоки не відбуватимуться в пакетах із рідиною, навіть якщо між точками герметизації пройде лише чверть секунди. І не варто забувати про економію енергії. Підприємства, які переходять на ці системи, повідомляють про зменшення споживання електроенергії на 40% порівняно зі старими пневматичними моделями. Для великих операцій, які виробляють понад 20 мільйонів пакетів щороку, більшість з них окупає інвестиції протягом 18–24 місяців, що робить цю технологію гідною уваги для когось, хто хоче модернізувати лінію упаковки.

Підбір методів заповнення відповідно до типу продукту: закуски, порошки та рідини

Системи мірного наповнення, шнекові, поршневі та комбіновані дозатори: порівняння

Сучасні машини VFFS використовують різні системи наповнення, оптимізовані для певних характеристик продуктів:

• Мірні наповнювачі чудово справляються з однорідним сухим закусками, такими як палички, досягаючи швидкості до 120 пакетів/хвилину
• Шнекові системи обробляють порошки та гранули з похибкою ±1%, що критично важливо для сумішей кави чи спецій
• Пістонні наповнювачі керують в'язкими рідинами, такими як соуси, з продуктивністю 0,5–5 л/хв за допомогою додатного зміщення
• Комбіновані дозатори забезпечують 99,5% точність для преміальних закусок, але потребують на 20% більше місця

Згідно з аналізом галузі систем наповнення, комбіновані дозатори зменшують витрати на 18% порівняно з мірними методами для неоднорідних продуктів, таких як мішаний горіх.

Оптимізація дозування порошків, гранул та рідин за допомогою шнеків, насосів та живильників

Для порошків потрібні гвинтові живильники з антистатичним дизайном, щоб запобігти місткуванню, тим часом як добре зливаються гранули вигрідують вібраційні живильники. Для рідких продуктів потрібні шестерінчасті насоси для олій (50–500 сПа·с) або перистальтичні насоси для емульсій, чутливих до зсуву. Системи з сервоприводом динамічно регулюють об'єм наповнення, зменшуючи відходи продукції на 30% при переході між партіями 8 унцій і 16 унцій.

Подолання викликів при дозуванні порошків і рідин: точність, витік і контроль потоку

Порошки з високим вмістом жиру потребують підігріву бункерів для збереження рухливості, тим часом як гігроскопічні продукти потребують продування азотом. Дослідження показали, що системи дозування, узгоджені з в'язкістю, зменшують витік рідини на 45% (PMMI, 2023). Для порошків системи з інтегрованими тензодатчиками коригують помилки дозування в процесі, забезпечуючи точність ±0,5 г навіть при зміні щільності.

Швидкість проти точності: об'ємне дозування проти комбінованого зважування для високопродуктивних ліній VFFS

Об'ємні системи домінують на високошвидкісних лініях закусок (200+ пакетів/хв), але допускають відхилення ±2,5%. Комбіновані зважувальні системи працюють з продуктивністю 120 пакетів/хв і допуском ±0,3% — ідеальні для преміум-шоколаду або фармацевтичних товарів. Гібридні конфігурації використовують об'ємне попереднє наповнення з подальшими мікрокорекціями, що підвищує продуктивність на 25%, зберігаючи відповідність цільовій вазі на рівні 99%.

## Практичне застосування в упаковці харчових продуктів: від закусок до пакетів із носиком

Поширені харчові застосування машин VFFS: закуски, кава, соуси та порошки

Вертикальні машини для формування, наповнення та запайки (VFFS) чудово справляються з упаковкою сухих закусок, таких як чіпси і горіхи, обробляючи до 120 пакетів/хв із втратами продукту менше 1% (PMMI 2023). Їхні герметичні системи запайки зберігають свіжість кавових зерен та молотих порошків, тоді як точні шнекові дозатори відмірюють липкі соуси, такі як кетчуп, з точністю ±0,5 г. Гранульовані продукти, як-от порошкові напої, вигріють від наповнення з вібраційною допомогою, яке зменшує утворення грудок під час високошвидкісної роботи.

Вибір стилю пакета: подушкоподібні, розширені та з отвором для різних продуктів

• Подушкоподібні пакети : Вигідне рішення для легких закусок (<200 г), використовує на 20% менше плівки, ніж жорстка упаковка
• Пакети з гофрами : Посилені боки підтримують масові товари, такі як мішки з борошном 5 кг, без навантаження на шви
• Пакети з отвором : Герметичні конструкції тепер витримують рідини, такі як кухонні олії та в'язкі соуси, з щорічним зростанням глобального використання на 6,24% до 2033 року (Vocal Media 2024). Ці пакети зменшують вагу відправки на 30% порівняно зі скляними пляшками, одночасно забезпечуючи точне наливання.

Дані галузі: 78% виробників закусок використовують сервоприводні машини VFFS з багатоголовими дозаторами (PMMI, 2023)

Сервоприводні машини VFFS домінують на ринку упаковки закусок завдяки на 15% швидшій заміні оснащення та стабільній довжині пакета ±0,2 мм. У поєднанні з комбінованими дозаторами на 14 головок ці системи досягають точності дозування 99,7% для нерегулярних продуктів, таких як чіпси, — ключовий фактор зменшення витрат на розтрату на $740 тис. щорічно (Ponemon 2023).

Як вибрати правильний Машина vffs для ваших виробничих потреб

Критерії вибору: розмір мішків, продуктивність, сумісність з плівкою та інтеграція

При оцінці вертикальних формувальних машин для мішків (VFFS) зверніть увагу на чотири експлуатаційні фактори:

Критерії	Головні фактори, які треба врахувати
Місткість мішка	Відповідає об'єму продукту (порції снеків проти насыпних порошків) та розмірним обмеженням
Вихідна потужність	Відповідає цілям виробництва (30–200 мішків/хв) з можливістю масштабування для задоволення майбутніх потреб
Сумісність з плівкою	Підтримує багатошарові плівки для вологостійких порошків або рідин, стійких до ультрафіолету
Інтеграція системи	Інтегрується з існуючими системами зважування, стрічковими транспортерами та обладнанням на вході/виході

Машини, що обробляють снеки, зазвичай потребують точності ±0,5 г, тоді як для упаковки рідин потрібні герметичні ущільнення, які витримують тиск понад 50 PSI

Узгодження можливостей машини з типом продукту та рівнем кваліфікації операторів

Кавові порошки та інші гранульовані матеріали чудово підходять для дозування шнековими дозаторами, які можуть досягати точності до 99,5% при дозуванні. Але ситуація змінюється, коли мова йде про більш густі рідини, для яких потрібні поршневі насоси, здатні обробляти дози в межах 0,1 мл. Щодо складності керування, то вона залежить від рівня технічної підготовки операторів. Компанії, де працівники мають мінімальну формальну підготовку, краще справляються з обладнанням, яке швидко перемикається між продуктами (менше 15% часу простою) і має інтуїтивно зрозумілі інтерфейси. Візьмемо, наприклад, виробників закусок. Багато з них стикаються з постійною зміною персоналу, а ті, хто перейшов на машини з поетапними посібниками з усунення несправностей, відзначили зменшення помилок приблизно на чверть порівняно з попереднім рівнем.

Балансування рівня автоматизації з експлуатаційною ефективністю та вартістю

Сервоприводні машини VFFS коштують приблизно на 20–35 % більше порівняно з пневматичними аналогами, згідно з даними PMMI минулого року, але ці системи зменшують втрати продукції майже на 18 %, використовуючи на 22 % менше енергії загалом. Для великих виробників закусок, які працюють із швидкістю приблизно 160 пакетів за хвилину, розрахунки виглядають цілком вигідно — зазвичай їхні вкладення окупаються трохи менше ніж за півтора року, що зумовлено насамперед скороченням витрат на робочу силу. Малі підприємства, які фасують менше 40 пакетів за хвилину, вважають напівавтоматичні версії все одно вигідними, не завдаючи шкоди бюджету. Ці моделі дозволяють заощадити приблизно 30 % на витратах на обслуговування протягом п’яти років, що робить їх розумним вибором, коли обсяги не є такими вже великими.

ЧаП

Які основні компоненти машини VFFS?

Основні компоненти включають систему транспортування плівки, формувальну шийку, вертикальні та горизонтальні зварювальні губки. Ці компоненти працюють разом, забезпечуючи точне вирівнювання та мінімізуючи втрати плівки.

Які переваги мають серводвигуни VFFS порівняно з пневматичними?

Серводвигуни VFFS забезпечують кращий контроль над крутним моментом, скорочуючи споживання енергії приблизно на 40% порівняно з пневматичними машинами. Вони також пропонують більшу точність та швидкість виробництва, що корисно для упаковки продуктів у великих обсягах, таких як закуски та рідини.

Як варіюється метод наповнення залежно від типу продукту?

Різні системи наповнення оптимізовані для конкретних продуктів: об'ємні ковшові дозатори для закусок, шнекові системи для порошків, плунжерні дозатори для рідин та комбіновані ваги для преміальних закусок, які вимагають високої точності.

На що слід звертати увагу при виборі машини VFFS?

Враховуйте такі фактори, як місткість мішків, швидкість виробництва, сумісність з плівкою та інтеграцію систем. Переконайтеся, що машина відповідає типу вашого продукту та рівню кваліфікації ваших операторів.