包裝機(jī)械的種類(lèi)繁多,分類(lèi)方法很多。從不同的觀點(diǎn)出發(fā)可有多種,按產(chǎn)品狀態(tài)分,有液體、塊狀、散粒體包裝機(jī);按包裝作用分,有內(nèi)包裝、外包包裝機(jī);按包裝行業(yè)分,有食品、日用化工、紡織品等包裝機(jī);按包裝工位分,有單工位、多工位包裝機(jī);按自動(dòng)化程度分,有半自動(dòng)、全自動(dòng)包裝機(jī)等。
包裝機(jī)械的分類(lèi)方法還有許多,各種分類(lèi)方法各有其特點(diǎn)及適用范圍,但均有其局限性。從國(guó)際上包裝機(jī)械總的情況來(lái)看,比較科學(xué)的分類(lèi)方法是按其主要功能進(jìn)行分類(lèi),它能抓住事物的本質(zhì)。其基本分類(lèi)如下:
包裝機(jī)械的分類(lèi)方法還有許多,各種分類(lèi)方法各有其特點(diǎn)及適用范圍,但均有其局限性。從國(guó)際上包裝機(jī)械總的情況來(lái)看,比較科學(xué)的分類(lèi)方法是按其主要功能進(jìn)行分類(lèi),它能抓住事物的本質(zhì)。其基本分類(lèi)如下:
3.1 (1) 充填機(jī)
充填機(jī)是將精確數(shù)量的包裝品裝入到各種容器內(nèi)的包裝機(jī)。其主要種類(lèi)有:
?、偃莘e式充填機(jī)。包括量杯式、插管式、柱塞式、料位式、螺桿式、定時(shí)式充填機(jī)。
②稱(chēng)重式充填機(jī)。包括間歇稱(chēng)重式、連續(xù)稱(chēng)重式、稱(chēng)重—離心等分式等充填機(jī)。
?、塾?jì)數(shù)式充填機(jī)。包括單件計(jì)數(shù)式、多件計(jì)數(shù)式充填機(jī)。
?、偃莘e式充填機(jī)。包括量杯式、插管式、柱塞式、料位式、螺桿式、定時(shí)式充填機(jī)。
②稱(chēng)重式充填機(jī)。包括間歇稱(chēng)重式、連續(xù)稱(chēng)重式、稱(chēng)重—離心等分式等充填機(jī)。
?、塾?jì)數(shù)式充填機(jī)。包括單件計(jì)數(shù)式、多件計(jì)數(shù)式充填機(jī)。
3.2 (2)封口機(jī)
封口機(jī)是將充填有包裝物的容器進(jìn)行封口的機(jī)械,其主要種類(lèi)有:
①無(wú)封口材料封口機(jī)。包括熱壓式、冷壓式、熔焊式、插合式、折疊式等封口機(jī)。
②有封口材料封口機(jī)。包括旋合式、滾紋式、卷邊式、壓合式等封口機(jī)。
?、塾休o助封口材料封口機(jī)。包括膠帶式、粘結(jié)式、釘合式、結(jié)扎式、縫合式等封口機(jī)。
①無(wú)封口材料封口機(jī)。包括熱壓式、冷壓式、熔焊式、插合式、折疊式等封口機(jī)。
②有封口材料封口機(jī)。包括旋合式、滾紋式、卷邊式、壓合式等封口機(jī)。
?、塾休o助封口材料封口機(jī)。包括膠帶式、粘結(jié)式、釘合式、結(jié)扎式、縫合式等封口機(jī)。
3.3 (3)裹包機(jī)
裹包機(jī)是用柔性的包裝材料,全部或部分地將包裝物裹包起來(lái)的包裝機(jī)。其主要種類(lèi)有:
?、偃焦鼨C(jī)。包括扭結(jié)式、覆蓋式、貼體式、接縫式等裹機(jī)。
?、诎牍焦鼨C(jī)。包括折疊式、收縮式、拉伸式、纏繞式等裹機(jī)。
?、偃焦鼨C(jī)。包括扭結(jié)式、覆蓋式、貼體式、接縫式等裹機(jī)。
?、诎牍焦鼨C(jī)。包括折疊式、收縮式、拉伸式、纏繞式等裹機(jī)。
3.4 (4)多功能包裝機(jī)
這類(lèi)包裝機(jī)具有兩種或兩種以上的功能。其主要種類(lèi)有:
①充填封口機(jī)。它具有充填、封口兩種功能。
?、诔尚统涮罘饪跈C(jī)。它具有成型、充填、封口三種功能。成型的種類(lèi)有袋成型、瓶成型、箱盒成型、泡罩成型、熔融成型等。
?、鄱ㄐ统涮罘饪跈C(jī)。它具有定型、充填、封口功能。定型方式
?、茈p面封箱機(jī)。它能同時(shí)封上蓋和下底兩個(gè)面。封箱時(shí),箱子可側(cè)放或立放。
①充填封口機(jī)。它具有充填、封口兩種功能。
?、诔尚统涮罘饪跈C(jī)。它具有成型、充填、封口三種功能。成型的種類(lèi)有袋成型、瓶成型、箱盒成型、泡罩成型、熔融成型等。
?、鄱ㄐ统涮罘饪跈C(jī)。它具有定型、充填、封口功能。定型方式
?、茈p面封箱機(jī)。它能同時(shí)封上蓋和下底兩個(gè)面。封箱時(shí),箱子可側(cè)放或立放。
3.5 (3)按膠帶所封位置和條數(shù)分類(lèi)
?、買(mǎi)型封箱機(jī)。它在箱子的上蓋和下底的外折頁(yè)接縫處用一條膠帶封合。這種封合,操作簡(jiǎn)單,但密封性較差。
?、贖型封箱機(jī)。它在I型封箱的基礎(chǔ)上,即在I型封合膠帶的兩端加封兩條膠帶,形如H,故稱(chēng)H型。它能增加箱子強(qiáng)度和密封性能,但成本較高。
?、贖型封箱機(jī)。它在I型封箱的基礎(chǔ)上,即在I型封合膠帶的兩端加封兩條膠帶,形如H,故稱(chēng)H型。它能增加箱子強(qiáng)度和密封性能,但成本較高。
3.6 (4)按專(zhuān)用化程度分類(lèi)
?、偻ㄓ梅庀錂C(jī)。它能調(diào)節(jié)某些機(jī)構(gòu)以變換封箱機(jī)的有關(guān)尺寸,來(lái)適應(yīng)多種尺寸規(guī)格箱子的封箱。它適應(yīng)范圍較廣,是一種普遍使用的封箱機(jī)。
?、趯?zhuān)用封箱機(jī)。它只能封合某一種規(guī)格尺寸的箱子,封箱速度快,適用大批量封箱作業(yè)。
?、垭S機(jī)型封箱機(jī)。它在規(guī)定的尺寸范圍內(nèi),各有關(guān)機(jī)構(gòu)能自動(dòng)地變換,以適應(yīng)不同尺寸箱子的封箱需要,是一種自動(dòng)化程度很高的封箱機(jī)。
?、趯?zhuān)用封箱機(jī)。它只能封合某一種規(guī)格尺寸的箱子,封箱速度快,適用大批量封箱作業(yè)。
?、垭S機(jī)型封箱機(jī)。它在規(guī)定的尺寸范圍內(nèi),各有關(guān)機(jī)構(gòu)能自動(dòng)地變換,以適應(yīng)不同尺寸箱子的封箱需要,是一種自動(dòng)化程度很高的封箱機(jī)。
4 食品包裝機(jī)械的發(fā)展簡(jiǎn)史
食品包裝機(jī)械是隨著新包裝材料的出現(xiàn),和包裝技術(shù)的不斷革新而發(fā)展的。中國(guó)發(fā)明的造紙技術(shù),在歷史上為紙包裝的產(chǎn)生提供了條件。1850年紙價(jià)大跌,紙包裝開(kāi)始用于食品。1852年美國(guó)的沃利發(fā)明出制紙袋機(jī),從而出現(xiàn)紙制品機(jī)械。1861年德國(guó)建立了上個(gè)包裝機(jī)械廠(chǎng),并于1911年生產(chǎn)了全自動(dòng)成形充填封口機(jī)。
1890年美國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)液體灌裝機(jī),1902年又生產(chǎn)了重力式灌裝機(jī)。20世紀(jì)初,英國(guó)的杜蘭德采用金屬容器保存食物,從而出現(xiàn)各種罐頭包裝食品。
二十世紀(jì)60年代以來(lái),新材料逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的包裝材料,特別是采用塑料包裝材料后,包裝機(jī)械發(fā)生重大變革。市場(chǎng)的興起,對(duì)商品的包裝提出了更新的要求。為保證商品輸送快捷安全,集裝箱應(yīng)運(yùn)而生,集裝箱體尺寸也逐漸實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,從而促使包裝機(jī)械進(jìn)一步完善和發(fā)展。
1890年美國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)液體灌裝機(jī),1902年又生產(chǎn)了重力式灌裝機(jī)。20世紀(jì)初,英國(guó)的杜蘭德采用金屬容器保存食物,從而出現(xiàn)各種罐頭包裝食品。
二十世紀(jì)60年代以來(lái),新材料逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的包裝材料,特別是采用塑料包裝材料后,包裝機(jī)械發(fā)生重大變革。市場(chǎng)的興起,對(duì)商品的包裝提出了更新的要求。為保證商品輸送快捷安全,集裝箱應(yīng)運(yùn)而生,集裝箱體尺寸也逐漸實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,從而促使包裝機(jī)械進(jìn)一步完善和發(fā)展。
5 食品包裝機(jī)械的作用
5.1 主要作用
包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件,而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。隨著時(shí)代的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,包裝機(jī)械在包裝領(lǐng)域中正起著越來(lái)越大的作用,其主要作用有以下幾點(diǎn):
(1)可大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率滑臺(tái)式吸塑封口機(jī)機(jī)械包裝比手工包裝快得多,如糖果包裝,手工包糖1min只能包十幾塊,而糖果包裝機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百塊甚至上千塊,提高效率數(shù)十倍。
(2)能有效地保證包裝質(zhì)量機(jī)械包裝可根據(jù)包裝物品的要求,按照需要的形態(tài)、大小,得到規(guī)格一致的包裝物,而手工包裝是無(wú)法保證的。這對(duì)出口商品尤為重要,只有機(jī)械包裝,才能達(dá)到包裝規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化,符合集合包裝的要求。
(3)能實(shí)現(xiàn)手工包裝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的操作有些包裝操作,如真空包裝、充氣包裝、貼體包裝、等壓灌裝等,都是手工包裝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,只能用機(jī)械包裝實(shí)現(xiàn)。
(4)可降低勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件手工包裝的勞動(dòng)強(qiáng)度很大,如用手工包裝體積大、重量重的產(chǎn)品,既耗體力,又不安全;而對(duì)輕小產(chǎn)品,由于頻率較高,動(dòng)作單調(diào),易使工人得職業(yè)病。折盒機(jī)
(5)有利于工人的勞動(dòng)保護(hù)對(duì)于某些嚴(yán)重影響身體健康的產(chǎn)品,如粉塵嚴(yán)重、有毒的產(chǎn)品,有刺激性、放射性的產(chǎn)品,用手工包裝難免危害健康,而機(jī)械包裝則可避免,且能有效地保護(hù)環(huán)境不被污染。
(6)可降低包裝成本,節(jié)省貯運(yùn)費(fèi)用對(duì)松散產(chǎn)品,如棉花、煙葉、絲、麻等,采用壓縮包裝機(jī)壓縮打包,可大大縮小體積,從而降低包裝成本。同時(shí)由于體積大為縮小,節(jié)省倉(cāng)容,減少保管費(fèi)用,有利于運(yùn)輸。
(7)能可靠地保證產(chǎn)品衛(wèi)生某些產(chǎn)品,如食品、藥品的包裝,根據(jù)衛(wèi)生法是不允許用手工包裝的,因?yàn)闀?huì)污染產(chǎn)品,而機(jī)械包裝避免了人手直接接觸食品、藥品,保證了衛(wèi)生質(zhì)量。
(8)可促進(jìn)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展包裝機(jī)械是一門(mén)綜合性科學(xué),它涉及到材料、工藝、設(shè)備、電子、電器、自動(dòng)控制等多種學(xué)科,要求各相關(guān)學(xué)科同步、協(xié)調(diào)地發(fā)展,任何學(xué)科的問(wèn)題都將影響包裝機(jī)械的整體性能。因此,包裝機(jī)械的發(fā)展將有力地促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步。另外,為適應(yīng)包裝機(jī)械高速包裝的需要,其相關(guān)的前后工序也勢(shì)必與之適應(yīng),也就推動(dòng)了相關(guān)工序的同步發(fā)展。
圖3為液體灌裝流程框圖。裝有空瓶的箱子堆放在托盤(pán)上,由輸送帶送到卸托盤(pán)機(jī),將托盤(pán)逐個(gè)卸下,箱子隨輸送帶送到卸箱機(jī)中,將空瓶從箱子中取出,空箱經(jīng)輸送帶送到洗箱機(jī),經(jīng)清洗干凈,再輸送到裝箱機(jī)旁,以便將盛有飲料的瓶子裝入其中。從卸箱機(jī)取出的空瓶,由另一條輸送帶送入洗瓶機(jī)消毒和清洗,經(jīng)瓶子檢驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn),符合清潔標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入灌裝機(jī)和封蓋機(jī)。飲料由灌裝機(jī)裝入瓶中。裝好飲料的瓶子經(jīng)封蓋機(jī)加蓋封住并輸送到貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo),貼好標(biāo)簽后送至裝箱機(jī)裝入箱中再送到堆托盤(pán)機(jī)堆放在托盤(pán)上送入倉(cāng)庫(kù)。(見(jiàn)彩圖) 裝各種飲料用的瓶子灌裝流水線(xiàn)的流程基本相似。但因飲料性質(zhì)不同,使用的灌裝機(jī)和壓蓋機(jī)也不同。例如啤酒灌裝流水線(xiàn)除選用合適的灌裝壓蓋機(jī)外,還增加一部殺菌機(jī)。封蓋機(jī)根據(jù)使用的蓋形(王冠蓋、旋蓋、塞蓋等)不同而選用相應(yīng)的機(jī)種。
(1)可大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率滑臺(tái)式吸塑封口機(jī)機(jī)械包裝比手工包裝快得多,如糖果包裝,手工包糖1min只能包十幾塊,而糖果包裝機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百塊甚至上千塊,提高效率數(shù)十倍。
(2)能有效地保證包裝質(zhì)量機(jī)械包裝可根據(jù)包裝物品的要求,按照需要的形態(tài)、大小,得到規(guī)格一致的包裝物,而手工包裝是無(wú)法保證的。這對(duì)出口商品尤為重要,只有機(jī)械包裝,才能達(dá)到包裝規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化,符合集合包裝的要求。
(3)能實(shí)現(xiàn)手工包裝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的操作有些包裝操作,如真空包裝、充氣包裝、貼體包裝、等壓灌裝等,都是手工包裝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,只能用機(jī)械包裝實(shí)現(xiàn)。
(4)可降低勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件手工包裝的勞動(dòng)強(qiáng)度很大,如用手工包裝體積大、重量重的產(chǎn)品,既耗體力,又不安全;而對(duì)輕小產(chǎn)品,由于頻率較高,動(dòng)作單調(diào),易使工人得職業(yè)病。折盒機(jī)
(5)有利于工人的勞動(dòng)保護(hù)對(duì)于某些嚴(yán)重影響身體健康的產(chǎn)品,如粉塵嚴(yán)重、有毒的產(chǎn)品,有刺激性、放射性的產(chǎn)品,用手工包裝難免危害健康,而機(jī)械包裝則可避免,且能有效地保護(hù)環(huán)境不被污染。
(6)可降低包裝成本,節(jié)省貯運(yùn)費(fèi)用對(duì)松散產(chǎn)品,如棉花、煙葉、絲、麻等,采用壓縮包裝機(jī)壓縮打包,可大大縮小體積,從而降低包裝成本。同時(shí)由于體積大為縮小,節(jié)省倉(cāng)容,減少保管費(fèi)用,有利于運(yùn)輸。
(7)能可靠地保證產(chǎn)品衛(wèi)生某些產(chǎn)品,如食品、藥品的包裝,根據(jù)衛(wèi)生法是不允許用手工包裝的,因?yàn)闀?huì)污染產(chǎn)品,而機(jī)械包裝避免了人手直接接觸食品、藥品,保證了衛(wèi)生質(zhì)量。
(8)可促進(jìn)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展包裝機(jī)械是一門(mén)綜合性科學(xué),它涉及到材料、工藝、設(shè)備、電子、電器、自動(dòng)控制等多種學(xué)科,要求各相關(guān)學(xué)科同步、協(xié)調(diào)地發(fā)展,任何學(xué)科的問(wèn)題都將影響包裝機(jī)械的整體性能。因此,包裝機(jī)械的發(fā)展將有力地促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步。另外,為適應(yīng)包裝機(jī)械高速包裝的需要,其相關(guān)的前后工序也勢(shì)必與之適應(yīng),也就推動(dòng)了相關(guān)工序的同步發(fā)展。
圖3為液體灌裝流程框圖。裝有空瓶的箱子堆放在托盤(pán)上,由輸送帶送到卸托盤(pán)機(jī),將托盤(pán)逐個(gè)卸下,箱子隨輸送帶送到卸箱機(jī)中,將空瓶從箱子中取出,空箱經(jīng)輸送帶送到洗箱機(jī),經(jīng)清洗干凈,再輸送到裝箱機(jī)旁,以便將盛有飲料的瓶子裝入其中。從卸箱機(jī)取出的空瓶,由另一條輸送帶送入洗瓶機(jī)消毒和清洗,經(jīng)瓶子檢驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn),符合清潔標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入灌裝機(jī)和封蓋機(jī)。飲料由灌裝機(jī)裝入瓶中。裝好飲料的瓶子經(jīng)封蓋機(jī)加蓋封住并輸送到貼標(biāo)機(jī)貼標(biāo),貼好標(biāo)簽后送至裝箱機(jī)裝入箱中再送到堆托盤(pán)機(jī)堆放在托盤(pán)上送入倉(cāng)庫(kù)。(見(jiàn)彩圖) 裝各種飲料用的瓶子灌裝流水線(xiàn)的流程基本相似。但因飲料性質(zhì)不同,使用的灌裝機(jī)和壓蓋機(jī)也不同。例如啤酒灌裝流水線(xiàn)除選用合適的灌裝壓蓋機(jī)外,還增加一部殺菌機(jī)。封蓋機(jī)根據(jù)使用的蓋形(王冠蓋、旋蓋、塞蓋等)不同而選用相應(yīng)的機(jī)種。