《中国大百科全书(第2版)》读书笔记02514-包装机械

包装机械 packing machinery

完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括成型、充填、封口、裹包等主要包装工序,以及清洗、干燥、杀菌、贴标、捆扎、集装、拆卸等前后包装工序和转送、选别等其他辅助包装工序。

包装机械

使用机械包装产品可大大提高生产率,保证产品质 质量,提升产品的档次和价值,便于运输。

简史

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。

中国发明造纸技术,在历史上为开创纸包装提供了条件。1850年纸包装开始用于食品。1852年美国的F.沃利创造出纸袋制袋机,从而出现纸制品机械。

1861年德国建立了世界第一个包装机械厂,并于1911年生产了全自动成型充填封口机。

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P.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。

20世纪70年代以来,高新技术在包装机械中得到广泛的推广和应用,包装机械取得了一系列突破性的进展。光、机、电、液、气一体化技术,以及电子技术、信息技术与包装机械相结合,大大提高了包装机械的生产率和自动控制可靠性。

中国在20世纪50年代中期只有少数工厂开始生产包装机械,生产诸如烟草加工及包装、制糖、制盐、酿酒等几个行业的部分机械,且加工水平和机械化程度都很低。改革开放以后,中国包装机械飞速发展,2000年包装机械工业总产值达128亿元,包装机械的自给率达55%左右。

分类

包装机械一般分为两大类。广义的包装机械包含包装工业所用的所有机械设备,即用于加工包装材料或容器的机械和用于完成包装过程的机械;狭义和习惯上的包装机械通常较多涉及的是后者,即用于完成包装过程的机械,划分为12类。用于加工包装材料和容器的机械划分为7类(见表)。

包装机械分类表

用于完成包装过程的机械

类别

用途

机械名称

充填机

将粉料、粒料、小块状料、液体、膏体等多类物料进行计量、自动充填封口

袋充填封口机、热成型充填封口机

灌装机

主要用于食品行业的饮料、啤酒、乳品、白酒、葡萄酒、植物油、调味品的包装;还用于医药、洗涤类日化产品、矿物油、农药等化工类液体产品的包装

等压灌装机、负压灌装机、常压灌装机、容积式压力灌装机、称重式定量灌装机、金属易拉罐灌装机、聚酯瓶灌装机、复合纸包装灌装机、热灌装机

封口机

在充填和灌装工序后,对包装容器进行密封封口

封袋机、封瓶机、封罐机、封箱机

裹包机

用挠性包装材料全部或局部裹包物品,适用于食品、医药、化学品、五金、电器、日用百货、烟草等各种形状物品的包装

半裹包式裹包机、全裹包式裹包机、折叠式裹包机、扭结式裹包机、接缝式裹包机、热收缩包装机

多功能

包装机

在一台包装机上完成两个或两个以上包装工序

成型-充填-封口包装机、枕式包装机、无菌包装机

标签机

将标签贴于或印刷于包装容器表面

纸标贴标机、不干胶标贴标机、热收缩塑料薄膜套标机、喷墨打印机、油墨印码机

清洗机械

将包装容器、包装件、包装材料清洗干净

洗瓶(罐)机、冲瓶(罐)机

干燥机械

减少包装容器、包装件、包装材料上的水分,使其达到规定的干燥程度

机械式干燥机、热风式干燥机

杀菌机械

清除包装物品和容器等上面的微生物,使微生物减少到允许范围之内

立/卧式杀菌锅、回转式杀菌锅、喷淋式连续杀菌机、超高温瞬时灭菌机、紫外线灭菌器

捆扎机械

利用带或绳将一个或多个包件紧束在一起

机械式(半)自动捆扎机、液压式自动捆扎机、塑料绳自动捆结机

集成机械

将若干个物品或包装体包装在一起,形成一个合适的搬运单元,或将单元拆卸成单体

全自动空罐卸垛机、全自动装箱机、薄膜收缩裹包机、托盘集装机、堆码机、卸托盘机

辅助包装机械

输送装置、计量机、有关仪器仪表、检测控制装置

用于加工包装材料和容器的机械

瓦楞纸板加工机械

把造纸厂生产的卷筒纸加工成3层、5层或7层瓦楞纸板,或加工成作彩印包装用的单面E型细瓦楞纸板;把加工成坯的瓦楞纸板按所需规格尺寸加工成箱子

单面瓦楞纸板加工设备、瓦楞纸板自动化生产设备、全(半)自动纸箱成型设备、彩印包装设备

纸盒加工机械

把不同类别和规格的纸板按所需规格尺寸加工成纸盒

全(半)自动纸盒成型机、全(半)自动糊盒机、纸盒装潢印刷机械

复合材料加工机械

将两张或多张不同材料的片状基材,如各种纸、塑料薄膜、金属箔(铝箔)布、无纺布等按需要黏合成使用价值更高的新包装材料

液体涂布复合机、真空镀膜机、挤出复合机、干(湿)式复合机、多层共挤出复合机

制袋机械

将纸、塑料薄膜、复合材料按需求加工成各种规格的袋子

全(半)自动纸袋制袋机、水泥袋生产线、编织袋生产线、塑料袋制袋机

塑料中空容器加工机械

将塑料原料、辅料用中空吹塑成型方法加工成各种类型、大小的中空容器

挤出吹塑成型机、注射吹塑成型机、拉伸吹塑成型机(一步法、二步法)

金属容器加工机械

将金属薄板按所需规格尺寸加工成金属包装容器

二片罐加工设备、三片罐加工设备、制盖成套设备、制桶加工设备、印铁机械

玻璃容器加工机械

将玻璃液按需求加工成玻璃包装容器

行列式制瓶机、安瓿制瓶机

成型-充填-封口包装机

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,被成型器卷绕成筒状,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,形成两道焊缝。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。

装盒、装箱包装线

装盒机用于产品销售的包装。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。它将销售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型(或打开容器)、计量、装入、封口等功能。

液体灌装机及其流水线

按灌装原理灌装机分为常压灌装机、压力灌装机和真空灌装机。

①常压灌装机。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,只适用于灌装低黏度不含气体的液体,如牛奶、葡萄酒等。

②压力灌装机。在高于大气压力下进行灌装。可分为两种:一种是储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;另一种是储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。

③真空灌装机。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,对物料的黏度适应范围较广,如油类、糖浆、果酒等均可适用。

灌装流水线的流程基本相似。但因液体性质不同,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。

展望

发达国家的包装机械产品发展历史较长,技术水平先进。

在啤酒灌装设备方面,已普遍采用了可编程控制器(PLC)、变压变频(VVVF)无级调速及在线检测等技术,使灌装生产线的技术性能、质量控制、运行可靠性和稳定性等都得到提高。

用于加工包装材料和容器的机械包括材料、容器成型、印刷装潢等工序的机器和设备,其产值高于用于完成包装过程的机械类,在美国已成为一个独立的行业,称为转换机械,指将原料经加工、印刷成型等转换成包装容器的机器。这类机器专业化极强,大多数是成套生产线,生产效率高,自动化控制程度高,与工艺和原材料关系十分密切,投资大,但效果好。

现代化的包装工业、食品工业离不开现代化的包装机械,开发数字化、智能化、柔性化、组合化或模块化的新型包装机械产品,提高包装机械的卫生安全水平,是今后包装机械技术发展的主要趋势。

中国包装机械工业进一步发展要着重解决以下问题:①不断提高产品质量和技术水平,加快高新技术在包装机械上的应用研究,不断增加产品品种。②加快发展以光机电一体化、智能化、组合化或模块化等为代表的新技术,开发与环保有关的绿色包装技术。重视包装机械卫生安全生产技术的研究与应用。

推荐书目

唐志强. 包装材料与实用包装技术. 北京:化学工业出版社,1996.

徐景珩. 未来十年食品和包装机械发展趋势. 北京:中国轻工业出版社,1998.

摘自:《中国大百科全书(第2版)》第2册,中国大百科全书出版社,2009年

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