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食品包装机械

来源:新2娱乐官网 时间:2019-04-16

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  食品包装机械,food packaging machinery,是指能完成全部或部分产品和食品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及与其相关的前后工序,如清洗、堆码和拆卸等。此外,包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装产品可提高生产率,减轻劳动强度,适应大规模生产的需要,并满足清洁卫生的要求。

  食品包装机械是指能完成全部或部分产品的食品包装过程的机械包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及与其相关的前后工序,如清洗、堆码和拆卸等。此外,包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装产品可提高生产率,减轻劳动强度,适应大规模生产的需要,并满足清洁卫生的要求。

  此外,包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装产品可提高生产率,减轻劳动强度,适应大规模生产的需要,并满足清洁卫生的要求。

  按功能可分为单功能包装机和多功能包装机;按使用目的可分为内包装机和外包装机;按包装品种又可分为专用包装机和通用包装机;按自动化水平分为半自动机和全自动机等。

  成型-充填-封口包装机是一种多功能的包装机。物料进入包装机的顶部后,计量部分将定好数量的产品依次送入物料通道。卷筒包装材料在通过物料通道的外壁时,被成形器卷绕成筒状,纵封器将其纵向缝焊封牢固。横封器完成包装袋的顶封和下一个袋子的底封,成为两道焊缝。由于下料通道被包装袋裹住,底封封焊后就可直接向袋内下料,随之移动一个工位完成顶封封口,并用切刀切断,完成包装工序。

  卷筒包装材料有单层的和复合的。单层的如防潮玻璃纸、聚乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯,复合的如拉伸聚丙烯/聚乙烯、聚乙烯/玻璃纸/铝箔。此外还有可热封的材料等。包装封口型式有枕式封口、三边封口和四边封口等。装盒机用于产品销售的包装。

  装盒机是用于产品销售包装的机械,它将经过计量的一份定量物料装入盒中,并把盒的开口部分闭合或封固。装箱机用于完成运输包装,它将包装成品按一定排列方式和定量装入箱中,并把箱的开口部分闭合或封固。装盒机和装箱机均有容器成形(或打开容器)、计量、装入、封口等功能。

  其典型流程为:灌装机使软管容器定位,经计量充填后封固容器的尾端,然后送至装盒机。装盒机先将盒坯成形,将软管裹以衬纸后,推入盒中封闭盒口。小盒经输送装置送到装大盒机中堆叠。堆叠预定数量后,大盒坯以裹包的方式形成容器,与此同时将小盒装入其中,并施胶封口。大盒输送到装箱机中堆叠,达到预定数量后装入打开的箱中。装箱后,由封箱贴条机将箱盖施胶封口,并在盖舌齐缝处贴以胶带或使用捆扎机将箱捆扎牢固。

  常压灌装机是在大气压力下靠液体自重进行灌装。这类灌装机又分为定时灌装和定容灌装两种,只适用于灌装低粘度不含气体的液体如牛奶、葡萄酒等。

  压力灌装机是在高于大气压力下进行灌装,也可分为两种:一种是贮液缸内的压力与瓶中的压力相等,靠液体自重流入瓶中而灌装,称为等压灌装;另一种是贮液缸内的压力高于瓶中的压力,液体靠压差流入瓶内,高速生产线多采用这种方法。压力灌装机适用于含气体的液体灌装,如啤酒、汽水、香槟酒等。

  真空灌装机是在瓶中的压力低于大气压力下进行灌装。这种灌装机结构简单,效率较高,对物料的粘度适应范围较广,如油类、糖浆、果酒等均可适用。

  其流程一般为:装有空瓶的箱子堆放在托盘上,由输送带送到卸托盘机,将托盘逐个卸下,箱子随输送带送到卸箱机中,将空瓶从箱子中取出,空箱经输送带送到洗箱机,经清洗干净,再输送到装箱机旁,以便将盛有饮料的瓶子装入其中。从卸箱机取出的空瓶,由另一条输送带送入洗瓶机消毒和清洗,经瓶子检验机检验,符合清洁标准后进入灌装机和封盖机。饮料由灌装机装入瓶中。装好饮料的瓶子经封盖机加盖封住并输送到贴标机贴标,贴好标签后送至装箱机装入箱中再送到堆托盘机堆放在托盘上送入仓库。

  包装机械的种类繁多,分类方法很多。从不同的观点出发可有多种,按产品状态分,有液体、块状、散粒体包装机;按包装作用分,有内包装、外包包装机;按包装行业分,有食品、日用化工、纺织品等包装机;按包装工位分,有单工位、多工位包装机;按自动化程度分,有半自动、全自动包装机等。

  包装机械的分类方法还有许多,各种分类方法各有其特点及适用范围,但均有其局限性。从国际上包装机械总的情况来看,比较科学的分类方法是按其主要功能进行分类,它能抓住事物的本质。其基本分类如下:

  ②成型充填封口机。它具有成型、充填、封口三种功能。成型的种类有袋成型、瓶成型、箱盒成型、泡罩成型、熔融成型等。

  ①I型封箱机。它在箱子的上盖和下底的外折页接缝处用一条胶带封合。这种封合,操作简单,但密封性较差。

  ②H型封箱机。它在I型封箱的基础上,即在I型封合胶带的两端加封两条胶带,形如H,故称H型。它能增加箱子强度和密封性能,但成本较高。

  ①通用封箱机。它能调节某些机构以变换封箱机的有关尺寸,来适应多种尺寸规格箱子的封箱。它适应范围较广,是一种普遍使用的封箱机。

  ③随机型封箱机。它在规定的尺寸范围内,各有关机构能自动地变换,以适应不同尺寸箱子的封箱需要,是一种自动化程度很高的封箱机。

  经过多年的发展,我国食品包装机械行业从无到有、从低端到高端、从单机到成套设备,取得了令人瞩目的成绩。尤其是自1995年后的十几年间,食品和包装机械行业始终保持着15%以上的增长速度,出口创汇额也屡创新高,创造了辉煌的业绩。

  “十一五”期间,我国食品和包装机械平均增长率为21.65%,远高于国民经济9%的增长速度。形成了具有一定优势的工业体系。形成一批具有一定开发能力和经济规模的重点骨干企业,产学研模式初步形成;形成一批不仅能满足国内市场需求,而且也能参与国际市场竞争的拳头产品。技术装备水平明显提高。通过引进消化吸收、改进提高和技术创新等,使我国食品和包装机械水平有了明显提升,部分产品已接近或达到世界先进水平。

  未来几年内,包装设备在发展中国家的市场销量将超过日本、美国等发达国家。基于我国的人口数量,国内的市场对包装机械的需求量是可想而知的,无论是大型包装机械,还是中小型食品包装机械,在我国国内的需求量都是比较大的。随着我国商品经济的繁荣和人民生活水平的继续提高,食品包装机械和包装技术的前景十分乐观。

  食品包装机械是随着新包装材料的出现,和包装技术的不断革新而发展的。中国发明的造纸技术,在历史上为纸包装的产生提供了条件。1850年世界纸价大跌,纸包装开始用于食品。1852年美国的沃利发明出制纸袋机,从而出现纸制品机械。1861年德国建立了世界上第一个包装机械厂,并于1911年生产了全自动成形充填封口机。

  1890年美国开始生产液体灌装机,1902年又生产了重力式灌装机。20世纪初,英国的杜兰德采用金属容器保存食物,从而出现各种罐头包装食品。

  二十世纪60年代以来,新材料逐渐代替传统的包装材料,特别是采用塑料包装材料后,包装机械发生重大变革。超级市场的兴起,对商品的包装提出了更新的要求。为保证商品输送快捷安全,集装箱应运而生,集装箱体尺寸也逐渐实现了标准化和系列化,从而促使包装机械进一步完善和发展。

  国际模协秘书长罗百辉表示,科技与节能将会成为未来包装机械行业发展的重要方向。包装机械行业的科技革新除机器本身外还要考虑包装材料,环保节能是包装行业的一个重要议题,不少国家及社会团体都加入到包装节能环保的技术开发中。也有一些新式的环保包装产品出现,如英国研发出一款用胡萝卜做的包装纸,既可食用也可用来包装食物;日本一家研究所,以豆渣为原料,制成一款遇热能溶可食包装纸。包装机械在节约人工成本和材料成本上也同样出色,它能使一支大约需要20到25人的生产队伍缩短为4到5人,并能同时高于人工生产效率。

  欧美更借助其强大的经济、科技优势对我国食品包装机械企业造成巨大的压力。如位于美国艾奥瓦州勒马斯的是一家自动化程度很高的乳制品加工企业。它与KukaRobotics公司合作研发一款能在极端寒冷的环境下仍旧保持可靠运行状态的码垛机器人。这款机器人能极大地保证产品的质量及包装速度。在包装机械行业,它算得上是绝无仅有的新技术,也是该企业实现全球化战略的一把利器。

  我国食品包装机械行业技术创新能力非常薄弱、起步较晚、科研力量不足,基础不够扎实等原因,在某种程度上严重影响了我国食品工业的发展。

  我国食品包装机械品种约有1300多种,缺少高科技、高精度、高质量配套产品,产品性能低,稳定性和可靠性差,寿命短,表面处理粗糙,造型不美观。产品开发上,还基本停留在测试仿制阶段,自行开发能力不强,科研投入少,经费仅占销售额的1%,而发达国家高达8%~10%。当前,我国食品包装机械的发展呈以下特点:

  这在某种程度上降低环保了食品包装机械企业的盈利能力,直接影响企业减少对食品包装机械的研发费用,科研力量不足恶性循环。

  单机生产利润微薄,无法获得成套销售订单,但其技术含量适中、物美价廉,适合发展中国家和地区的经济条件,如东盟国家及非洲地区等,今后向这些国家及地区的出口业务前景广阔。

  当前,提高食品包装机械的科研力量并快速完成市场转化,抓住我国食品工业发展机遇是食品包装机械企业急需解决的问题。

  与国外产品的差距大。我国食品包装机械近几年来取得了很大的成绩,但与国外产品相比仍存在20年的技术差距。单机多,成套少;主机多,辅机少;技术含量低的产品多,高技术、高附加值、高生产率的产品少;通用机型多,特殊要求、特殊物料加工的机型少。

  包装是产品进入流通领域的必要条件,而实现包装的主要手段是使用包装机械。随着时代的发展,技术的进步,包装机械在包装领域中正起着越来越大的作用,其主要作用有以下几点:

  (1)可大大提高劳动生产率滑台式吸塑封口机机械包装比手工包装快得多,如糖果包装,手工包糖1min只能包十几块,而糖果包装机每分钟可达数百块甚至上千块,提高效率数十倍。

  (2)能有效地保证包装质量机械包装可根据包装物品的要求,按照需要的形态、大小,得到规格一致的包装物,而手工包装是无法保证的。这对出口商品尤为重要,只有机械包装,才能达到包装规格化、标准化,符合集合包装的要求。

  (3)能实现手工包装无法实现的操作有些包装操作,如真空包装、充气包装、贴体包装、等压灌装等,都是手工包装无法实现的,只能用机械包装实现。

  (4)可降低劳动强度,改善劳动条件手工包装的劳动强度很大,如用手工包装体积大、重量重的产品,既耗体力,又不安全;而对轻小产品,由于频率较高,动作单调,易使工人得职业病。折盒机

  (5)有利于工人的劳动保护对于某些严重影响身体健康的产品,如粉尘严重、有毒的产品,有刺激性、放射性的产品,用手工包装难免危害健康,而机械包装则可避免,且能有效地保护环境不被污染。

  (6)可降低包装成本,节省贮运费用对松散产品,如棉花、烟叶、丝、麻等,采用压缩包装机压缩打包,可大大缩小体积,从而降低包装成本。同时由于体积大为缩小,节省仓容,减少保管费用,有利于运输。

  (7)能可靠地保证产品卫生某些产品,如食品、药品的包装,根据卫生法是不允许用手工包装的,因为会污染产品,而机械包装避免了人手直接接触食品、药品,保证了卫生质量。

  (8)可促进相关工业的发展包装机械是一门综合性科学,它涉及到材料、工艺、设备、电子、电器、自动控制等多种学科,要求各相关学科同步、协调地发展,任何学科的问题都将影响包装机械的整体性能。因此,包装机械的发展将有力地促进相关学科的进步。另外,为适应包装机械高速包装的需要,其相关的前后工序也势必与之适应,也就推动了相关工序的同步发展。

  图3为液体灌装流程框图。装有空瓶的箱子堆放在托盘上,由输送带送到卸托盘机,将托盘逐个卸下,箱子随输送带送到卸箱机中,将空瓶从箱子中取出,空箱经输送带送到洗箱机,经清洗干净,再输送到装箱机旁,以便将盛有饮料的瓶子装入其中。从卸箱机取出的空瓶,由另一条输送带送入洗瓶机消毒和清洗,经瓶子检验机检验,符合清洁标准后进入灌装机和封盖机。饮料由灌装机装入瓶中。装好饮料的瓶子经封盖机加盖封住并输送到贴标机贴标,(见彩图) 装各种饮料用的瓶子灌装流水线的流程基本相似。但因饮料性质不同,使用的灌装机和压盖机也不同。例如啤酒灌装流水线除选用合适的灌装压盖机外,还增加一部杀菌机。封盖机根据使用的盖形(王冠盖、旋盖、塞盖等)不同而选用相应的机种。

  我国的食品包装机械是几十年前从国外引进的,经过了多年的发展,我国的科技水平不断的提高,很多企业掌握了包装机械的技术,于是开始自己开发食品包装机械,然而因为科技含量少,所以再技术和新工艺以及材料上都比国外可能要差很多,导致很大一部分国内的市场份额被国外品牌所占领。总体而言,国产食品包装机械一直走在路上,

  食品机械行业网的专家分析说:“核心的差距还是体现在科技含量上,我国的食品包装机械多以单机为主,科技含量和自动化程度低,在新技术、新工艺、新材料方面应用的少,满足不了我国当前食品企业发展的要求。”而且对比一些外资品牌,国产食品包装机械还有下面几个缺点:

  。当今世界,德国、意大利、美国和日本的包装机械水平处于领先地位,其中,美国成型、充填、封口三种机械设备的技术更新很快。如美国液体灌装设备公司生产的液体灌装机,一台设备可以实现重力灌装、压力灌装以及正压移动泵式灌装。就是说,任何黏度的液体,只要通过微机控制来改变灌装方式就可以实现。

  目前国内生产此类机械的厂家100多家,年产量达1500万台。仅一包装设备有限公司也是一家生产包装机械的公司,生产的机型以单列、四边封袋型为主。制袋、充填、封口包装机械的发展趋势为模块式结构、多列高速、高稳定性、传动机械简单,自适应闭环控制。

  国金属包装容器加工机械的生产制造业已初具规模,此类产品的发展趋势一是改进产品性能,提高成品率和材料利用率,二是加速产品技术改进,研制无汞焊接和高性能高频焊接电源等。

  进入21世纪以来,我国瓦楞纸箱机械工业发展很快,产品种类从瓦楞纸板线发展到印刷开槽机、纸板胶合机、切角机等多个品种系列,今后的发展方向一是高速成套设备,二是中轻型瓦楞纸板箱成套设备。

  我国纸餐具加工设备的生产规模还比较小,加工设备价格偏高。今后纸浆模餐具加工机械应在降低成型加热模具造价、改进加热方式、降低电耗成本、提高产量等方面加大研究。

  我国不少生产真空包装机械的企业以组装为主,主要品种以半自动操作为主,全自动连续式、大真空室及适合液体包装的真空包装机械少,国内普遍缺乏高效、专用的真空包装机。

  近几年,中国包装行业的年增长率虽排名于传统行业之首,但要与国际市场接轨,就得加快包装科技开发,使其向经济、高效、多功能方向发展。根据中国国民经济发展规划和实现小康生活水平的需要,要为包装工业、食品工业提供1000亿元至2000亿元的装备,为“菜蓝子”提供800亿元至1000亿元的装备,这对一些企业来讲是一个良好的发展机遇。同时,笔者从有关部委获悉,“九五”期间,将给包装工业投资100亿元,扶持和改造大中型包装企业。

  包装机械装备的全面性更新换代是中国乃至世界包装机械发展的总趋势。更新换代的主要特点是:大量移植采用民用和军用工业的各种现代化高精技术、电子技术、微电子技术、边缘技、模糊技术,加速进一步提高包装机械装备和生产线的可靠性、安全性、无人作业性等自动化水平。智能化将进入整个包装机械装备和生产线领域。

  当今世界,包装机械装备和生产线的更新换代遥遥领先的首推日本,在这个领域赚取了大量美元。东南亚四小龙也步日本后尘,在包装机械装备和生产线的制造方面有不心表现;在欧共体中,意大利的包装机械装备和生产线更新换代的步伐远远比其它成员国来得快。

  更新换代的方式是采取更换局部零、部件或关键性部件和关键性技术,从而达到更换一台机组的目的,使原包装机械装备或生产线的生产能力、性能、效率、机型和组装方式等得到更新。这样对大部分部件、机组零件获得重复利用,既达到提高装备价值,且又节省了原材料和大量劳动力,降低了成本。这种发展趋势表明,包装机械装备、生产线愈来愈向标准化、系列化、综合化、组装化、联机化的模式发展。民用、军用高技术也将愈来愈广泛地进入整个包装机械装备领域。激烈的市场竞争,无疑将加速包装机械装备在各行各业中的更新换代和技术改造步伐。

  世界上不少国家的包装机械装备、生产线制造集团和跨国公司,都在投入巨额资金和组织专业人员进行开发研究,力争加速包装机械装备机电一体化进程。其开发研究的重点内容可归纳以下几个方面:

  1.开发节能(水、电、油、汽等)节约资源(原材料、辅助材料等)消耗指标的机种,以及废料再生利用的机种。

  3.开发多形状包装机,可对正方形、长方形、圆形、椭圆形、三角形、枕形、条形、以及奇形异状等包装物进行多功能包装的机种。

  4.开发多料态包装机(充填机、灌装机),可对液态、半流态、粘态、浆汁态和固态的微粒状、颗粒状、粉状、片状、块态、条状以及奇形异状等物品进行多功能包装的机种。

  5.开发多种基材袋的包装、充填、灌装以及封装的多功能机种,可对纸、塑、铝箔、复合材料等基材的多功能包装进行作业。

  6.开发多基材制袋机,可对单一多层纸袋与塑料薄膜袋,铝箔复合袋与纸塑等复合袋加工制造的多功能机种。

  8.开发减少自重、减少占有空间、结构紧凑、安装更换方便、少维护无(少)故障作业,以及在线快速修复与不停机修复的生产线.开发多范围秤重机,从克—公斤,从公斤—几十公斤(更换秤重、料斗),除一进步改善机械、电子传感秤重外,开发无干扰的光传感器件,确保对物料的秤重精度。

  1.开发多种瓦楞形瓦楞机组、生产线,可在快速更换对接压摆辊下,达到生产A型、B型、C型和E型瓦楞纸板生产线.开发多种树脂双向位伸机组、生产线,主要更换挤出蛔杆,扩大对模唇的粗调范围,根据各种树脂的性能设计长径比、双向拉伸比等有关机械装置。

  3.开发多种涂布机,既能作刮刀涂布,也能作气刀涂布与计量涂布,同时可作各种涂料的不同涂层,对涂层厚度可作精调。

  4.开发多功能印刷机,既能作胶印、也能作凹印和苯胺印(柔性版印刷)不仅印纸,也能印塑料薄膜、复合塑料、复合材料、铝箔(含真空镀铝)等包装、装潢材料等。

  近几年,我国食品和包装机械制造业呈现出良好的发展态势,产品销售收入指标直线年,我国食品和包装机械制造业生产与销售运行平稳,工业总产值为2200亿元左右,同比增长20.5%。我国食品和包装机械制造业进出口贸易由缓慢发展变为较快增长,增幅比较明显,进出口总额年均增长率为14.8%。其中,进口年均增长率为13.1%,出口年均增长率为27.7%。

  围绕食品冷杀菌、高效分离、干燥、包装等方面,科研人员研发出近百种新装置与新设备,部分技术和装备研发达到国际先进水平,为我国食品工业后续强劲发展提供了有力支撑。新开发的装备及技术主要有食品冷杀菌技术及装备,包括连续式高密度二氧化碳、高压脉冲电场和强磁场3种冷杀菌设备;抗污染膜与膜通量高效恢复技术与装备;高效分离提取技术及装备,包括超声波提取技术和装备、分子蒸馏精制技术和装备以及高压脉冲电场提取设备等;高效节能干燥设备,包括集热器—温室型太阳能干燥设备、混联式太阳能干燥成套装置和太阳能集热厢式干燥房、远红外微波真空组合干燥设备、真空冷冻干燥设备等;模拟移动床连续色谱分离技术与装备;肉品屠宰加工关键设备;薯类全粉和淀粉加工成套技术与装备;双低油菜子低温冷榨工艺与大型系统装备;远洋船载超低温急冻装备;食品包装新材料和新设备,如活性薄膜保鲜包装材料、陶瓷薄膜包装材料生产机组、流延膜蔬菜纸连续成形技术和装备以及全降解包装制品加工成套技术和装置;水果内部品质在线快速检测系统等。

  在这个时期,企业也加大了研究开发力度。例如,杭州中亚机械有限公司研制了具有自主知识产权的30000杯/h的酸奶制杯—灌装生产线,具有国际先进水平;广州达意隆包装机械有限公司自主开发了33000瓶/h的吹瓶机,属国内独家生产;江苏新美星包装机械有限公司开发了24000瓶/h无菌冷灌装生产线,已整线出口到日本、澳大利亚及欧洲,用户为世界知名公司,表明我国无菌冷灌装线已进入国际高端市场;温州华联包装机械有限公司与西班牙合作,开发了重型捆扎机,填补了我国吨重捆扎的空白;江阴纳尔捷与天津大学合作开发出具有自主知识产权的袋装箱机械手,已在生产线上投入使用;潮州智兴包装机械有限公司研制的没有真空室的真空包装机,与世界领先的德国带真空室的真空包装生产线相比,在同样包装质量的情况下,速度更高,能耗只有德国机的12%。

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