《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第六篇 包裝機械

第三章　灌裝機械

第三節　負壓灌裝封口機

1998年我國飲料業的總產量為1200萬噸，其中不含氣飲料約占50％，主要為水飲料（礦泉水和純凈水等），還包括植物蛋白飲料、果菜汁、茶飲料及含乳飲料。近幾年來發展很快的不含氣飲料多為保健型和營養型，隨著人民生活水平的提高，消費量逐年增加。

等壓灌裝機都可以灌裝不含氣飲料，但由于等壓灌裝機的制造成本較高，除一機多用（既灌裝含氣飲料，又灌裝不含氣飲料）的情況外，一般會選用結構簡單、價格低廉的負壓灌裝機或常壓灌裝機。

一、負壓灌裝原理

在密閉的灌裝缸上有一支真空管通至真空泵，在灌裝缸上腔施以0．005MPa的低真空氣壓，當容器與灌裝閥閥口密封并頂開灌裝閥后，容器內的空氣經灌裝閥回氣管被抽出，此時容器內氣壓與灌裝缸上腔氣壓相等，液體在重力的作用下經灌裝閥對容器進行充填。當容器內液面上升封住回氣管的下口時，瓶頸處氣壓升高，停止灌裝。由于容器在頂開灌裝閥的過程中也迅速達到低真空，灌裝的速度比較快。當容器隨瓶托下降，逐漸脫離灌裝閥時，灌裝閥在彈簧的作用下關閉，容器完成液體的充填。灌裝閥閥管及回氣管下端的液體和氣泡，沿回氣管管壁被抽回到灌裝缸，液體不會滴落到容器或機臺上。這就是負壓灌裝的過程。負壓灌裝時的低真空度應適當，真空度過高，可能造成軟包裝（如PET瓶）的變形；真空度過低，灌裝閥上氣管就不會將閥口和回氣管管壁的液體和氣泡抽回，造成閥的滴漏。上述為負壓的等液面灌裝。還有一種容積式負壓灌裝，只是灌裝缸內裝有定量斗，灌裝量靠定量斗控制。圖6－3－6為一種頂開式灌裝閥的結構圖，這種灌裝閥既可用于負壓灌裝又可用于常壓灌裝。

二、負壓灌裝封口機的應用范圍及選用原則

負壓灌裝機只能用于流動性好的不含氣液體的灌裝，如白酒、葡萄酒及水飲料。這種設備結構簡單，灌裝定量準確，幾乎沒有液損，而且由于瓶口破損的瓶子無法抽真空而不能形成灌裝，也有利于剔除不合格的容器。

用于負壓灌裝的包裝容器主要是玻璃瓶和PET瓶，對于灌裝－封口“二合一”的系列產品主要為負壓灌裝壓蓋機和負壓灌裝擰（旋）蓋機。無論是玻璃瓶皇冠蓋的壓封，還是PET瓶塑料蓋的擰封或鋁質金屬蓋的旋壓封口，都與等壓灌裝機的封口裝置完全一樣。

對于等液面灌裝的負壓灌裝機，如果灌裝機經水平調整，且灌裝閥安裝的高度一致，灌裝精度可達到液面上±1．5mm，增加或減少進液管的長度，可以改變液面的高度，滿足客戶的需要。這類灌裝機可保證液面的整齊，但由于容器形狀的誤差，不能保證容量的精確。所以對于要求灌裝容量準確的產品，如高擋白酒最好采用帶定量斗的容積式負壓灌裝機。

負壓灌裝機的選擇，需要依據客戶的包裝容器、包裝的產品確定，生產能力也可按等壓灌裝機生產能力的經驗計算公式計算，灌裝時間Tr可經實驗獲得，但Tr＜2s時，按Tr＝2s計算生產能力C。

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