《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第二篇 包裝技術與工藝
第八章 充填技術
第二節 液體物料的充填
(十)定時/壓力灌裝法
這是1980年開始出現的一種新式定容灌裝方法。此法計量極其準確,灌裝設備沒有活動零件接觸液體物料,灌裝系統不必拆卸即可進行清洗或蒸氣消毒。定容不靠活塞或隔膜,而是依靠精確控制液流時間來實現。液體物料流速則由受控制的排液口調節,均勻而穩定。壓力和流速均由微電腦控制(也有用微電腦控制流速,用微動機構控制排液口大小的)。
這種方法可以實現底升式灌裝。如圖2-8-10所示,壓力貯液罐1中部裝有供液閥2,上部有供壓閥4,消毒后的空氣或氮氣經壓力控制器5進入供壓閥。裝有壓力傳感器6,以備隨時檢測液體物料的壓力。液體物料受到壓力的作用被輸送至多路供液管7,然后經可控輸液閥9送至灌裝工位。排液口由微電腦8控制。
圖2-8-10 定時/壓力灌裝法
1—加壓貯液罐;2—供液閥;3—經受無菌空氣或氮氣壓力下的液體;4—供壓閥;5—壓力控制器;6—壓力傳感器;7—多路供液管;8—微電腦;9—可控輸液閥;10—裝灌針;11—柔性管;12—容器。
這種方法可以灌裝除粘滯液體物料外的各種不含氣的液體物料,特別適用于灌裝計量精度要求高的貴重液體物料和藥品,或者有劇毒及強度腐蝕性的液體物料,而且,易于實現滅菌灌裝。
從以上列舉的10種具體灌裝方法中可以看出,灌裝方法與灌裝液體物料的性質,灌裝容器的形狀和材料,灌裝流速以及灌裝設備的性能、價格和自動化程度等有著密切的聯系。因此,選用灌裝方法是比較復雜的,要根據技術、經濟和生產管理等各種因素綜合考慮。
現將各種灌裝方法的特點和應用范圍以及影響選用的因素等列于表2-8-1,以便比較選用。
表2-8-1 各種灌裝方法比較表
序號 |
灌裝方法 |
灌裝類型 |
適合灌裝物料(粘度)Pa.s |
適合灌裝的容器 |
灌裝速度范圍瓶/min |
灌裝時容器是否需要密封 |
優缺點和應用范圍 |
1 |
純重力式 |
定液位 |
流體
(0.001~0.1) |
①
②A
③ |
半自動1~20
自動20~1500 |
要 |
1.液位最準確,無溢流回流。漏氣量最小,使用的機器簡單。
2.狹頸和廣口容器均可灌裝。
3.比純真空式灌裝速度低。 |
2 |
重力真空式 |
定液位 |
流體
(0.001~1) |
① |
自動20~300 |
要 |
1.可避免給有裂縫和有缺口的容器灌裝,消除液體物料滴漏。
2.無溢流和回流現象。
3.最適合灌裝帶氣白酒和帶氣葡萄酒。 |
3 |
壓力式 |
定液位 |
流體、半流體
(0.001~1) |
① |
半自動、自動1~300 |
要 |
1.有溢流和回流現象。
2.通常只限于灌裝狹頸容器。灌裝速度通常限于400瓶/min。
3.采用特殊灌裝閥,也可灌裝含碳酸氣量較低的液體物料。 |
4 |
純真空式 |
定液位 |
流體
(0.001~0.1) |
① |
半自動、自動
1~1500 |
要 |
1.比重力式灌裝速度快。
2.可避免給有裂縫和缺口容器灌裝,消除液體物料滴漏。
3.通常限于狹頸玻璃瓶,灌裝速度不超過400瓶/min。 |
5 |
壓力重力式 |
定液位 |
流體
(0.001~1) |
①
② |
自動
200~2000 |
要 |
1.無回流和溢流現象。
2.普遍限于碳酸飲料(如汽水、啤酒、汽酒和香檳)的灌裝。 |
6 |
液位傳感式 |
定液位 |
流體半流體
(0.001~10) |
①
②
③ |
半自動1~20
自動20~1500 |
否 |
1.灌裝速度比重力式和真空式要快得多。
2.在進料管內裝上篩網后,可灌裝高泡沫液體物料。
3.主要用于灌裝狹頸塑料瓶、速度通常限于400瓶/min。 |
7 |
定時式 |
定容積 |
流體、半流體、粘稠體
(0.001~10以上) |
①
②
③A |
自動
20~100 |
否 |
1.可同時灌裝幾種不同料液。
2.可灌裝的液體物料范圍很廣。
3.一般用于灌裝廣口容器包括氣密罐。 |
8 |
活塞定活式 |
定容積 |
流體、半流體、粘稠體
(0.001~10以上) |
① |
半自動、自動
1~1500 |
否 |
1.可用不同速度,灌裝各種粘度的液體物料,應用廣泛。
2.計量準確,灌裝容積在大范圍內可以調節,而且調節方法簡單。 |
9 |
隔板定容式 |
定容積 |
流體、半流體
(0.001~10) |
①
②
③ |
自動
20~1500 |
否 |
1.定量準確、衛生、灌裝速度快。
2.一般用于灌裝狹頸瓶,速度可達400瓶/min。 |
10 |
定時/壓力式 |
定容積 |
流體、半流體
(0.001~10) |
①
②
③ |
微電腦控制
20~30 |
否 |
1.計量極準確,無活動零件接觸液體物料,可在系統本身進行清洗或蒸氣滅菌。
2.適于灌裝計量精度要求高的貴重液體物料,藥品或有劇毒及強腐蝕性等液體物料。
3.可實現底升式灌裝和無菌灌裝。 |
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