《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》
第二篇 包装技术与工艺
第八章 充填技术
第二节 液体物料的充填
(十)定时/压力灌装法
这是1980年开始出现的一种新式定容灌装方法。此法计量极其准确,灌装设备没有活动零件接触液体物料,灌装系统不必拆卸即可进行清洗或蒸气消毒。定容不靠活塞或隔膜,而是依靠精确控制液流时间来实现。液体物料流速则由受控制的排液口调节,均匀而稳定。压力和流速均由微电脑控制(也有用微电脑控制流速,用微动机构控制排液口大小的)。
这种方法可以实现底升式灌装。如图2-8-10所示,压力贮液罐1中部装有供液阀2,上部有供压阀4,消毒后的空气或氮气经压力控制器5进入供压阀。装有压力传感器6,以备随时检测液体物料的压力。液体物料受到压力的作用被输送至多路供液管7,然后经可控输液阀9送至灌装工位。排液口由微电脑8控制。
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图2-8-10 定时/压力灌装法
1—加压贮液罐;2—供液阀;3—经受无菌空气或氮气压力下的液体;4—供压阀;5—压力控制器;6—压力传感器;7—多路供液管;8—微电脑;9—可控输液阀;10—装灌针;11—柔性管;12—容器。
这种方法可以灌装除粘滞液体物料外的各种不含气的液体物料,特别适用于灌装计量精度要求高的贵重液体物料和药品,或者有剧毒及强度腐蚀性的液体物料,而且,易于实现灭菌灌装。
从以上列举的10种具体灌装方法中可以看出,灌装方法与灌装液体物料的性质,灌装容器的形状和材料,灌装流速以及灌装设备的性能、价格和自动化程度等有着密切的联系。因此,选用灌装方法是比较复杂的,要根据技术、经济和生产管理等各种因素综合考虑。
现将各种灌装方法的特点和应用范围以及影响选用的因素等列于表2-8-1,以便比较选用。
表2-8-1 各种灌装方法比较表
序号 |
灌装方法 |
灌装类型 |
适合灌装物料(粘度)Pa.s |
适合灌装的容器 |
灌装速度范围瓶/min |
灌装时容器是否需要密封 |
优缺点和应用范围 |
1 |
纯重力式 |
定液位 |
流体
(0.001~0.1) |
①
②A
③ |
半自动1~20
自动20~1500 |
要 |
1.液位最准确,无溢流回流。漏气量最小,使用的机器简单。
2.狭颈和广口容器均可灌装。
3.比纯真空式灌装速度低。 |
2 |
重力真空式 |
定液位 |
流体
(0.001~1) |
① |
自动20~300 |
要 |
1.可避免给有裂缝和有缺口的容器灌装,消除液体物料滴漏。
2.无溢流和回流现象。
3.最适合灌装带气白酒和带气葡萄酒。 |
3 |
压力式 |
定液位 |
流体、半流体
(0.001~1) |
① |
半自动、自动1~300 |
要 |
1.有溢流和回流现象。
2.通常只限于灌装狭颈容器。灌装速度通常限于400瓶/min。
3.采用特殊灌装阀,也可灌装含碳酸气量较低的液体物料。 |
4 |
纯真空式 |
定液位 |
流体
(0.001~0.1) |
① |
半自动、自动
1~1500 |
要 |
1.比重力式灌装速度快。
2.可避免给有裂缝和缺口容器灌装,消除液体物料滴漏。
3.通常限于狭颈玻璃瓶,灌装速度不超过400瓶/min。 |
5 |
压力重力式 |
定液位 |
流体
(0.001~1) |
①
② |
自动
200~2000 |
要 |
1.无回流和溢流现象。
2.普遍限于碳酸饮料(如汽水、啤酒、汽酒和香槟)的灌装。 |
6 |
液位传感式 |
定液位 |
流体半流体
(0.001~10) |
①
②
③ |
半自动1~20
自动20~1500 |
否 |
1.灌装速度比重力式和真空式要快得多。
2.在进料管内装上筛网后,可灌装高泡沫液体物料。
3.主要用于灌装狭颈塑料瓶、速度通常限于400瓶/min。 |
7 |
定时式 |
定容积 |
流体、半流体、粘稠体
(0.001~10以上) |
①
②
③A |
自动
20~100 |
否 |
1.可同时灌装几种不同料液。
2.可灌装的液体物料范围很广。
3.一般用于灌装广口容器包括气密罐。 |
8 |
活塞定活式 |
定容积 |
流体、半流体、粘稠体
(0.001~10以上) |
① |
半自动、自动
1~1500 |
否 |
1.可用不同速度,灌装各种粘度的液体物料,应用广泛。
2.计量准确,灌装容积在大范围内可以调节,而且调节方法简单。 |
9 |
隔板定容式 |
定容积 |
流体、半流体
(0.001~10) |
①
②
③ |
自动
20~1500 |
否 |
1.定量准确、卫生、灌装速度快。
2.一般用于灌装狭颈瓶,速度可达400瓶/min。 |
10 |
定时/压力式 |
定容积 |
流体、半流体
(0.001~10) |
①
②
③ |
微电脑控制
20~30 |
否 |
1.计量极准确,无活动零件接触液体物料,可在系统本身进行清洗或蒸气灭菌。
2.适于灌装计量精度要求高的贵重液体物料,药品或有剧毒及强腐蚀性等液体物料。
3.可实现底升式灌装和无菌灌装。 |
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