Կարո՞ղ է ձեր լցման սարքը օգտագործվել ինչպես հեղուկ, այնպես էլ թխվածքամթերքային արտադրանքների համար

Լցման սարքի տեսակի համապատասխանեցում խտության հետ. փոխադրող սարքեր, պոմպային և ծանրության ուժի համակարգերի համեմատություն

Տարբեր տեսակի լցման սարքերի խտություն կրելու հնարավորություններ

Ճիշտ լցման համակարգը ընտրելը կախված է այն բաղադրության վիսկոզությունից, որը չափվում է սանտիպուազներով (cP): Այն ավելի խիտ նյութերի համար, որոնք տատանվում են 1,000-ից մինչև 100,000 cP՝ ինչպիսիք են կոսմետիկ ժելեները և տարբեր սննդային մածեները, լավագույն աշխատանքն ապահովում են պիստոնային լցնողները: Այս համակարգերը նյութը միջոցառումների դրական տեղափոխմամբ հարկադրում են անցնել թեքակներով, աշխատելով նաև դժվար նյութերի հետ: Միջին տիրույթի նյութերը՝ 500-ից 80,000 cP միջակայքում, սովորաբար լավ են աշխատում պոմպային համակարգերով: Այստեղ կարող են լինել սոուսներ և լոշոններ, որտեղ օպերատորները կարող են կարգավորել հոսքի արագությունը՝ մինչև 60 գալոն ժամում, եթե անհրաժեշտ լինի: Իսկ ծանրության ուժի վրա հիմնված մեքենաները կախված են այն բանից, թե ինչպես է նյութը հոսում: Սակայն դրանք անհնար է օգտագործել 5,000 cP-ից բարձր նյութերի համար, ուստի դրանք պետք է օգտագործել ավելի թեթև նյութերի համար, ինչպիսիք են խոհանոցային յուղերը կամ շաքարային խմիչքները:

Համակարգի տեսակ	Արդյունավետ վիսկոզության տիրույթ	Տիպիկ կիրառումներ
Պիստոնային լցնող	1,000–100,000 cP	Ատամնաքար, էպոքսիդային խեժեր
Պոմպային լցնող	500–80,000 cP	Աղցանի ներկայացումներ, մազերի սերումներ
Լցնող ծանրության ուժով	50–5,000 cP	Ջուր, քացախ, նոսր յուղեր

Ինչու՞ հարմարված լցնողներն առաջնորդում են բարձր խտությամբ կիրառություններում՝ ինչպիսիք են մածերը և գելերը

Հարմարված համակարգերը հասնում են ±0.5% լցման ճշգրտության՝ նույնիսկ 90,000 cP նյութերի դեպքում՝ մեխանիկորեն տեղափոխելով արտադրանքի ծավալը: Դրանց կնքված խոռոչները կանխում են օդի ներթափանցումը խիտ միջավայրերում, որը հաճախ հանդիպում է պոմպային համակարգերում: Այս կառուցվածքը նաև նվազագույնի է հասցնում շփման լարվածությունը՝ պահպանելով զգայուն բաղադրամասերի ամբողջականությունը, ինչպիսիք են սիլիկոնային ամրացումները կամ դեղագործական սեղմուկները:

Երբ պոմպային լցնողները գերազանցում են հարմարված համակարգերին՝ բարդ կամ մասնիկներ պարունակող մածերի դեպքում

Երբ գործ ունեք կախված պինդ մասնիկներ պարունակող արտադրանքների հետ, ինչպես օրինակ՝ ընկույզի մածուկները կամ ձեռք բերող փոշու միջոցները, մեմբրանային և պերիստալտիկ պոմպերը, որպես կանոն, ավելի լավ են հարմարվում մասնիկներին, քան մյուս տարբերակները: Այստեղ հիմնական առավելությունն այն է, որ այս պոմպային համակարգերը լցման ընթացքում պահպանում են 99 % ճշգրտություն, և չեն տառապում այն տեսակի կնիքի վնասվածքներից, որոնք տեղի են ունենում մխոցային պոմպերի մոտ, երբ դրանք մատուցվում են կոպտացող նյութերին: Արդյունաբերական փորձարկումները ցույց են տվել նաև մի հետաքրքիր փաստ. պոմպային լցնող սարքերը մոտ 12 տոկոսով ավելի արագ են ավարտում իրենց ցիկլը համեմատության մեջ ավանդական մխոցային մոդելների հետ, երբ աշխատում են դժվար նյութերի հետ, ինչպիսիք են կտոր-կտոր սալսաները կամ կոսմետիկ սկրաբները, որոնք պարունակում են շարժական բաղադրիչներ:

Գրավիտացիոն հեղուկ լցնող սարքերի սահմանափակումները հաստ կամ չհոսող արտադրանքների հետ աշխատելիս

Գրավիտացիոն լցման համակարգերը իրականում դժվարանում են հաղորդակցվել 5000 սանտիպուազից բարձր խտություն ունեցող նյութերի հետ: Այս համակարգերով մեղրի կամ որոշ շամպունների նման արտադրանքների մշակումը տևում է մոտ չորս անգամ ավելի երկար, քան դա կարող են ապահովել ճնշման տակ աշխատող այլընտրական համակարգերը: Մեկ այլ խոշոր խնդիր առաջանում է բաց տանկերի կոնստրուկցիաներից, որոնք հատկապես մածուկների հետ աշխատելիս ակտիվացնում են աղտոտման ռիսկերը: Նայելով արդյունաբերության ընթացիկ իրավիճակին՝ շատ արտադրողներ ստիպված են շուտով փոխարինել իրենց գրավիտացիոն լցման սարքավորումները, հենց որ սկսում են աշխատել կիսապինդ նյութերի հետ: Թվերը սա նույնպես հաստատում են. շատ ընկերություններ իրենց հին կառուցվածքները փոխարինում են մոտ 18 ամսում՝ այս ամեն անկարգության, անավարտ լցման և շահագործման ընթացքում անընդհատ առաջացող ցանկապատումների պատճառով:

Կարո՞ղ է արդյոք հեղուկ լցնող սարքը արդյունավետ կերպով մշակել մածուկանման արտադրանքներ

Բարձր խտություն ունեցող բաղադրությունների համար ստանդարտ հեղուկ լցնող սարքերի օգտագործման դժվարություններ

Սովորական հեղուկների լցման սարքավորումները, որոնք հիմնված են ծանրության ուժի կամ պարզ պոմպերի վրա, իրականում դժվարանում են հաղորդակցվել մոտ 10,000 սանտիպուազից բարձր խտություն ունեցող նյութերի հետ: Այն, ինչ կատարվում է, այն է, որ այդ հին համակարգերը սովորաբար թողնում են տոպրակի տարածքում մոտ 8-12 տոկոս ապրանք, քանի որ նյութը ճիշտ կերպով չի հոսում: Բացի այդ, օպերատորները ստիպված են լինում 30-50 տոկոսով բարձրացնել ճնշումը՝ միայն այն պաստային նյութերը համակարգի միջով շարժման մեջ դնելու համար: Ինչպես նշված էր անցյալ տարի «Packaging World»-ում հրապարակված փորձարկումներից մեկում, սովորական հեղուկների լցնող սարքերը ցուցաբերեցին ±5%-ից ավելի շեղումներ ատամնապաստայի նման խտություն ունեցող (85,000 cP) նյութերի դեպքում: Միևնույն ժամանակ, հատուկ պաստային լցման մեքենաները պահում էին շատ ավելի ճշգրիտ ցուցանիշ՝ մոտ ±1.2%: Այդ տարբերությունը շատ կարևոր է այն արտադրական միջավայրերում, որտեղ ճշգրտությունը կարևոր է:

Իրական աշխարհի արդյունավետություն՝ լցման ճշգրտությունը ըստ խտության (10,000–100,000 cP)

Լցման տեխնոլոգիա	Խտության տիրույթ (cP)	Լցման միջին ճշգրտություն (±%)	Արագություն (շիշ/րոպե)
Գրավիտացիոն հեղուկի լցնող	1–5,000	0.8	120
Ռոտացիոն պոմպային լցնող	50–60,000	2.1	90
Պիստոնային մածուկի լցնող	1,000–500,000	0.5	65

Տվյալներ Մշակման մագազին (2024) ցույց է տալիս, որ պիստոնային համակարգերը պահպանում են <1% շեղում նույնիսկ 100,000 cP-ի դեպքում, իսկ պոմպային լցնողները պահանջում են հաճախադեպ վերակալիբրացում 60,000 cP-ից վերև

Դեպքի ուսումնասիրություն. Մեկ գծի հարմարեցում ցածր և բարձր վիսկոզությամբ արտադրանքների համար

Կոսմետիկայի մի ընկերություն գործողությունների զգալի բարելավում է տեսել հեղուկ լցման սարքավորումները մոդուլային փոխադրիչներով և տաքացվող անիվներով թարմացնելուց հետո: Մոտ 240,000 դոլարի ներդրումը շուտ վերադարձ տվեց, քանի որ դա նրանց հնարավորություն տվեց մեկ օրվա ընթացքում անցնել 1,200 սենտիպուազ խտությամբ ձեռքի սանիտայիզատորից 92,000 սենտիպուազ խտությամբ հաստ մազերի ձևավորման մոմի: Սա ամեն ամիս թանկարժեք դադարի ժամանակը կրճատեց մոտ 18,000 դոլարով: Ինչպես նշված է անցյալ տարվա «Flexible Packaging Report»-ում հրապարակված տվյալներում՝ այս տիպի հիբրիդային համակարգերը նյութերի թափոնները պահում են 2 տոկոսից ցածր, նույնիսկ այն դեպքում, երբ հաստությամբ այդքան տարբերվող արտադրանքներ են մշակվում, եթե մշակման ընթացքում ջերմաստիճանը ճիշտ է պահվում:

Շարժունակության հասնել. Խառը արտադրանքային շղթաների համար սարքավորումների հարմարեցում և փոխադարձեցման ռազմավարություններ

Մոդուլային պոմպերի և անիվների կառուցվածքներ, որոնք թույլ են տալիս անցում հեղուկից մածուկի

Ժամանակակից հեղուկ լցման սարքերը խտության հարմարվողականություն են ձեռք բերում մոդուլային պոմպերի կառուցվածքների շնորհիվ: 2023 թվականի «Փաթեթավորման սարքավորումների զեկույցը» հայտնաբերեց, որ փոխանակելի հարմարված հիդրավլիկ-պոմպային համակարգեր օգտագործող կազմակերպությունները ապրանքի տեսակի փոփոխման ժամանակը կրճատել են 63%-ով՝ համեմատած ֆիքսված կառուցվածք ունեցող սարքավորումների հետ: Այս համակարգերը թույլ են տալիս անցում կատարել ջրի նման շատ շատ նոսր լուծույթներից (50 cP) մինչև ատամնաքարի նման խիտ կազմածրկություններ (85,000 cP)՝ հետևյալ միջոցով.

• Մագնիսային արագընթաց փականներ, որոնք նվազեցնում են խառնման ռիսկերը
• Ճնշմամբ օպտիմալացված պտտվող պոմպեր՝ նախատեսված շփման հարգավոր էմուլսիաների համար
• CIP (տեղում մաքրման) համատեղելի մակերեսներ՝ նվազեցնելով մաքրման ընթացքի դադարի տևողությունը

Առաջատար արտադրողները ներկայումս առաջարկում են մոդուլային շիշ լցման համակարգեր՝ ≤15 րոպեանոց խտության փոփոխման ցիկլերով, ինչը կարևոր է պայմանագրային փաթեթավորման կազմակերպությունների համար, որոնք օրական կառավարում են 8-ից ավել ապրանքատեսակներ

Կիսաավտոմատ և ավտոմատ համակարգեր. արագության և ճկունության հավասարակշռում

Չնայած ինքնաշխատ լցման գծերը հասնում են 300+ տարողության/րոպե, կիսաավտոմատ մոդելները փոքր սերիաներով պաստայի արտադրության համար ապահովում են կարևոր ճկունություն: Օդաչուի տվյալները ցույց են տալիս, որ կիսաավտոմատ պիստոնային լցնողները պահպանում են ±0,5% ճշգրտություն՝ մինչև 120,000 cP վիսկոզության դեպքում, ի տարբերություն բարձր արագությամբ ավտոմատացված համակարգերի ±1,2% շեղումից: Այս փոխադարձ հարաբերությունը կարևոր է հետևյալ դեպքերում.

• Ջերմաստիճանից կախված բաղադրամասեր, որոնք պահանջում են manual վիսկոզության ստուգում
• Կորպորատիվ արտադրանքներ՝ անկանոն համասեռությամբ
• Փորձարկման սերիաներ՝ 500 միավորից պակաս

Արտադրության ապագայի ապահովումը՝ փոփոխվող արտադրանքների ապառիկի համար

142 արտադրողների 2024 թվականի հարցման արդյունքում պարզվեց, որ ներկայումս 68%-ը պահանջում է լցման սարքավորումներ, որոնք համատեղելի են ≥3 վիսկոզության կատեգորիաների հետ, իսկ 2020 թվականին այդ ցուցանիշը կազմում էր 41%: Ապագային կերպով կազմակերպված գործողությունները ներդնում են.

• Ամպային հիմքի վրա հիմնված բաղադրատոմսերի կառավարում՝ պահպանելով 200+ վիսկոզության պրոֆիլներ
• ԱԻ-վրա հիմնված կանխատեսող սպասարկում՝ հարմարվելով արտադրանքի խտության փոփոխություններին
• Ստանդարտացված միացման միջակապեր՝ երրորդ կողմի մոդուլների ինտեգրման հնարավորությամբ

Այս ռազմավարական մոտեցումը 5 տարվա ընթացքում կապիտալ ծախսերը կրճատում է 22%-ով՝ համեմատած շարք մեքենաների կրկնակի փոխարինման դեպքի հետ, ըստ Packaging Digest-ի կյանքի տևողության արժեքի վերլուծության:

Հեղուկի և մածուկի կիրառման համար երկու նպատակային լցման մեքենայի ընտրման կարևորագույն գործոնները

Ձեր բաղադրամասերի մոտաձգության տիրույթի, համազանգվածության և սղոցման զգայունության գնահատում

Այն, թե ինչպես են արտադրանքները արձագանքում ճնշմանը, հենց դա է իրականում տարբերում լավ հեղուկ լցնող սարքերին մածուկների համար պիտանի սարքերից: Սովորաբար այն նյութերը, որոնց խտությունը 10,000 սանտիպուազից ցածր է, լավ են աշխատում ծանրության կենտրոնացման համակարգերում: Սակայն երբ անցնում ենք 50,000 սՊ-ից բարձր ավելի խիտ նյութերին, արտադրողներին սովորաբար պետք է փոխանցիչ տեխնոլոգիային անցնել՝ այդ խիստ 1%-ի ճշգրտության սահմաններում մնալու համար: Արդյունաբերության հետազոտությունները ցույց են տվել որոշ հետաքրքիր արդյունքներ սիլիկոնային ժելեի նման շփման զգայուն նյութերի վերաբերյալ: Այս նյութերը միտում ունեն կորցնելու իրենց խտությունը, երբ անցնում են ստանդարտ պոմպային համակարգերով, ինչը համաձայն նյութերի տեղափոխման ամսագրի՝ անցյալ տարի արագ ընթացող գործընթացների ընթացքում կարող է հանգեցնել մոտ 12% արտադրողականության կորուստի: Սարքավորումների տեխնիկական պահանջները վերջնականացնելուց առաջ կարևոր է անպայման ստուգել, թե ինչպես են տարբեր բաղադրությունները վարվում արտադրական գծի իրական պայմաններում:

Ծախսերի, հարմարեցման և վստահելիության հավասարակշռում՝ պատրաստի լուծումներ vs ստեղծված լուծումներ

Պատրաստի հեղուկ լցնող սարքերը, որոնք փոփոխվել են՝ հարմարվելու մածուկներին, սկզբնապես սովորաբար 30 տոկոսով ավելի էժան են, չնայած տարբեր դանդաղությունների միջև անցնելու համար պահանջվում է երկուից մինչև երեք ժամ: Մյուս կողմից, բազմանպատակ օգտագործման համար նախատեսված հատուկ ստեղծված համակարգերը հագեցված են արագ փոխարինվող փոխադրական մոդուլներով և տաքացվող ֆունկարներով, որոնք կրճատում են դադարի տևողությունը տասնհինգ րոպեից պակասի: Այս հատկանիշները հատուկ ստեղծված համակարգերը դարձնում են ավելացված 40-60 տոկոս ներդրման արժանի՝ այն ընկերությունների համար, որոնք աշխատում են հինգից ավելի արտադրանքային շարքերի հետ: Փոքր արտադրական շարքերի դեպքում կիսաավտոմատ կառույցները սովորաբար առաջարկում են ամենահարմար տարբերակը արդյունավետության և գործնականության միջև: Վերջերս կատարված փորձարկումները ցույց տվեցին, որ այս համակարգերը պահպանում են գրեթե իդեալական վստահելիություն՝ մոտ 98 տոկոս, փորձարկումների ընթացքում հաստ և բարակ նյութերի հետ աշխատելիս, առանց բարդ ավտոմատացված կառավարման համակարգերի կիրառման:

Արդյունաբերական տեսլական. Կրկնակի օգտագործման համար 78% արտադրողները նախընտրում են պիստոնային համակարգեր

Ներկայումս պիստոնային լցնողները հիբրիդային արտադրական գծերում գրեթե հավասարապես տարածված են, քանի որ դրանք մեխանիկապես պարզ են և կարող են մշակել 10-ից 1 սահունության միջակայքը: Արդյունաբերության մեջ վերջերս տեղի ունեցածի վերաբերյալ վերլուծությունը ցույց է տալիս նաև մի հետաքրքիր փաստ: Երբ հետազոտողները խոսեցին մոտ 140 կոսմետիկայի և սննդամթերքի արտադրող ընկերությունների հետ անցյալ տարի, շատերը նշեցին, որ իրենց պիստոնային համակարգերը ավելի երկար են տևում, քան այդ ճկուն խոռոչային պոմպերը: Դա տեսան բոլոր տեսակի արտադրանքների դեպքում՝ սկսած շատ շատ շառագուն սանիտայիզատորներից մինչև 85,000 սՊ-ի հասնող հաստ ընկուզեղենի պատրաստուկներ: Պիստոնային համակարգերի առանձնահատկությունը նրանց հաստատունությունն է, որը նյութերի տարբեր տեսակների դեպքում լցման տատանումները պահում է կես տոկոսից ցածր: Սա շատ կարևոր է այն ընկերությունների համար, որոնք վաճառում են caրձնակարգ արտադրանքներ, որտեղ հաստատունությունը շուկայում շատ կարևոր է: