热收缩包装机将对这些小包装再进行二次包装,在这一方法中把玻璃管叫作

近年来,随着企业对成本控制及不断丰富的包装形式的强烈要求,热收缩包装机越来越引起人们的关注,而且使用量也在大幅度地增长。为此,国内外的设备制造商也迅速地开发和制造出各种各样的热缩包装机以适应市场的需要。在饮料行业,热收缩包装技术的应用尤其突出。

提到色谱仪对不从事化学有关问题的人来说可能还有些陌生,但是“色谱”一词的出现已经有近100年的历史了,而且从现代科学技术意义上说的商品色谱仪的使用也有近半个世纪了。色谱方法和色谱仪科学技术的发展、为国民经济的增长、为人民的健康长寿、特别是为揭示生命奥密作出了的贡献。
俄国植物学家茨维特茨维特于1903年在波兰华沙大学研究植物叶子的组成时,他巧妙地用碳酸钙作吸附剂,分离植物干燥叶子的石油醚萃取物,他把干燥的碳酸钙粉末装到一根细长的玻璃管中,然后把植物叶子的石油醚萃取液倒到管中的碳酸钙上,萃取液中的色素就吸附在管内上部的碳酸钙里,再用纯净的石油醚洗脱被吸附的色素,于是在管内的碳酸钙上形成绿、黄等三种颜色的六个色带,分离了叶绿素、叶黄素和胡萝卜素。当时茨维特把这种色带叫作“色谱”,茨维特把他开创的方法叫色谱法,或者后来人们把这一方法叫做液-固色谱发。在这一方法中把玻璃管叫作“色谱柱”,碳酸钙叫作“固定相”,纯净的石油醚叫作“流动相”。这是利用色谱方法为探究生命现象的启蒙和开端。
在茨维特提出色谱概念后的20多年里没有人关注这一伟大的发明。直到1931年德国的库恩等才重复了茨维特的某些实验,用氧化铝和碳酸钙分离了α-,β-,和γ-胡萝卜素,此后用这种方法分离了60多种这类色素,1938年他从维生素B中分离出B6,由于他的出色研究而获得了1938年的诺贝尔化学奖。这是利用色谱方法为探究生命现象、了解生物物体构成的初步尝试。接下来在40年代到50年代初,英国的生物化学家马丁等在研究生物体重要组成脂肪酸和脂肪胺时开创了以气体作流动相以液体做固定相的气-液色谱法,因而获得了1952年的诺贝尔化学奖。1958年美国生物化学家Stein和Moore研制出氨基酸分析仪,用它确定了核糖核酸酶的分子结构,后来氨基酸分析仪成为研究蛋白质和酶结构的重要工具,Stein和Moore因此而获得了1972年的诺贝尔化学奖。
从上面的几件历史事件看出色谱分离方法和色谱仪是为揭示生命奥密而出现的。而在20世纪末的人类基因组计划的提前完成和21世纪初蛋白质组学的大力开展,色谱方法和色谱仪又作出了令人鼓舞的贡献。
2000年6月宣布人类基因组计划已经完成了其工作草图,因此,科学家们认为,生命科学已经进入了功能基因组时代,在功能基因组时代,生物学家们的研究重心从揭示生命的所有遗传信息转移到在整体水平上对生物功能的研究。2001年2月12日,中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司今天联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。这一计划所以能够提前完成,其主要原因之一就是使用了高通量的阵列毛细管电泳仪,这一仪器是也是一种属于色谱仪范畴的仪器。
从基因组DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组学研究中找到答案。在所研究的细胞中会有3—5万种蛋白质,目前蛋白质组研究所使用的双向电泳一般只能分辨到2000—3000个蛋白质点。在蛋白质组的分析中有望用液相色谱作预分离,即使用双向HPLC,向是体积排阻色谱。所以双向电泳和液相色谱将成为蛋白质组学的重要分离工具。所以色谱仪将为深入地揭示生命奥秘作出更大的贡献。
从色谱出现的百年历史说明,色谱仪是揭开生命奥秘的有力工具。色谱仪大致包括气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪、超临界流体色谱仪、毛细管电泳仪等等。前两种色谱仪是应用为广泛和应用十分成功的两类仪器,可以分析气体、液体、固体等复杂混合物。离子色谱仪也逐渐普及地用于各个领域。超临界流体色谱仪应用范围较小还不普及。毛细管电泳仪是20世纪80年代后发展起来的一种分离仪器在生命科学领域有极大的应用前景。

市场调研公司Freedonia表示,美国对零食包装的需求增长将在未来五年放缓,从2001-2005年的5.3%年均增长,下降至2006-2010年的3.7%。预计到2010年,美国零食包装的产值将会达到56亿美元。

一台可以完成基本功能的热收缩包装机必须包括:进瓶与分瓶部分、主传动部分、裹膜部分、上膜部分,热缩炉部分和控制部分。此外,如果在包装下要加托盘的话,还需要托盘存储及输送部分。另外,可能还包括一些完成其它扩展功能的部分。下面我们针对这几部分来分别详细介绍一下每部分的工作流程和选择设备时对该部分的注意事项。

其中,糖果及蜜饯包装的年均增长将从2001-2005的4.8%,放慢至2006-2010年的3.5%;糕点包装的年均增长将从3.9%放慢至2.6%;风味点心包装的年均增长将从6.2%放慢至4.1%;而果仁及干果包装的年均增长则将从5.6%放慢至4%。

进瓶及分瓶部分

就零食包装方式而言,预计软包装的需求将在未来五年录得平均4.3%的增长。同时软包装亦将要面临小型硬包装,如杯子、罐及其它容器的竞争。另外,塑料将继续成为主要用于零食包装的材料。

这一部分的主要功能是将产品输送到机器内部。进入热收缩包装机的产品有两种形式,即分散的产品和已包装成小包装的产品。分散产品指的是未经任何二次包装的产品;而后者是将已由前序包装机进行过一次包装的小包装,热收缩包装机将对这些小包装再进行二次包装。

这一部分又可分为三个环节:进瓶、综向分列及横向成形。

进瓶是将产品输送到包装机内,属于输送线部分。一般来说这部分也是由包装机进行调整和控制的,进瓶部分的关键就是速度的调整,好的包装机可以做到无压力输送,并且其速度还可以随着分瓶指的速度进行变化,以保证在分瓶指动作的整个循环中,不会发生挤瓶或瓶子过分松散的情况,这种功能对不含气的饮料的包装来说尤为重要。

综向分列部分是将进瓶部分输送来的产品按包装形式的要求分成综向的几列。一般情况是由几块悬挂的不锈钢分隔板及这些分隔板的定位装置组成。使用和选购机械时在这个环节应注意以下两点:,若分隔板是不锈钢板,一定要注意其进口的导向装置,如处理不好,这里可能会发生进口划伤包装商标或损坏包装的情况。第二,这些分隔板的定位装置目前来看有三种形式。早的是由按一定间距的柱形块来分隔并固定分隔板,这种形式的优点是成本低,但缺点也非常明显,就是转换生产产品时间太长,劳动强度大,不能满足现代化生产对于设备柔性的需要。目前,比较实用的方法就是在每一个定位装置处设置一个手动的调节轮,这样就可以只增加很少的成本来缩短转换品种的时间,并且不用太复杂的操作就可以完成转换。现在,先进的分列部分是完全由伺服电机完成,只要在操作盘上完成品种转换程序的调用,设备就会自动转换到新生产品种的间距,但是设备的造价太高。

而横向成形部分是将纵向分列的产品按包装要求分隔成数排。旧的方式是用气缸控制的气动门进行分隔,这种方式是速度不能太快。但这种方式在将小包装再次包装成大包装中还有应用,即用气缸控制的一个压板来实现。现在大多数的机器上采用的是由一对伺服电机驱动的一组分瓶指来完成的,这种方式通过程序控制两个伺服电机的运动,来调整一组分瓶指的距离从而完成对产品的分隔。设计巧妙的分瓶指可以做到只用一套分瓶指就基本能完成所有产品的包装,而不必要每更换一次产品就更换一次分瓶指,分瓶指的另一个好处是分瓶后还可以向前送一段产品,直到下一工序为止。

主传动部分

主传动部分位于热收缩包装设备的中间,是机器一切动作的基准,主要由一台变频器驱动电机的一组推杆来完成,其功能是将上道工序完成的包装形式送到裹膜区。在主电机的未端装有一个编码器来控制机器的所有脉冲。在推杆的一个轴上装有离合器或接近开关,当主推杆过载时,该离合器脱开,机器停止。这一部分的要求是运行平稳,对于高速机器来说,这一性能更为重要。

裹膜部分

裹膜部分的功能是在分隔好的产品向前运行的同时将薄膜的一端压在产品下面,另一端绕产品包装一周后回到产品的下面形成对产品的裹包。裹膜部分一般是由一个伺服电机驱动链条带动一定数量的裹膜杆来完成的。裹膜杆的高度可以由机械部分来调整,速度及相位由伺服电机的运动来控制,这一部分的调整非常重要,即要保证裹膜杆在产品进入时位于产品的后面,产品离开时绕到产品的前面,并不和产品发生干涉;同时还要保证薄膜裹到产品上的紧度及相位,这一环节工作质量的好坏直接影响到后成品的包装效果。为了保证产品包装及薄膜的完整,在产品进口、包装上方和产品离开的部位都设有光电开关分别检查进入的产品是否完整、薄膜是否包在产品上和进入下道工序的产品形状是否符合要求,如果此阶段工作参数调整不好,就会造成设备的停机。

上膜部分

上膜部分顾名思义就是将薄膜从膜卷上展开并送到裹膜区域的部分。现在一般的热收缩包装机都设有两个膜辊,其中一个作为备用。在膜辊上装有刹车装置以保证膜的送出和张紧,如果膜不能很好的张紧就会影响到下一工序的切割,因此选择良好的刹车装置是非常重要的。在膜的输送过程中还设有以下一些装置:一组用来改变膜的输送方向并协助张紧的辊;一套静电消除装置,这是因为国产膜的除静电性不太稳定,如果没有除静电装置,会影响包装的效果;如果用彩色薄膜的话,此处还需要装有一个彩色识别装置来识别彩膜的位置,使用透明膜则可以将此功能关掉。

热缩炉部分

这一部分是热收缩包装设备的关键部分。在这里,将裹膜区域包裹到包装上的塑膜通过电加热,由膜的收缩性能将塑膜收紧到包装上。这一部分主要由加热炉丝和空气循环系统组成,加热炉丝将空气的温度升高到膜的收缩温度,循环系统把风机加热的空气吹到包装上并回到炉丝部分进行下一步的加热。好的热缩炉可以得到美观的包装效果,使您的产品在市场竞争中处于有利的位置。早的热缩炉的风力和风向是不可调的,后来的热缩炉在循环系统内设置有调节风向及风力的风门,现在较为先进的热缩炉可以将热风直接吹到收缩部位,这样可以得到的收缩效果。

在热缩炉的进口和出口还配备有过渡皮带,以过渡包装机与热缩炉及包装机与出口输送线的速度匹配,这样避免了因为速度差别过大而将包装拉坏。

其他模块

现在的设备一般都是模块化设计的,如果要在塑包产品下加纸垫,就要增加一个加纸垫的模块;如果要在包装上加托盘,就需要增加托盘功能模块。不过在许多企业中,为了节省包装费用,单塑膜就足够了,没有必要加纸垫和托盘。另外为了市场的需要,国外现已开发出了具有一些其它附加功能的热收缩包装机,比如在做完的小包装后加提手的功能,这需要在包装机中加装一个贴提手的机器,但这种提手包装一般价格比较高,每个大约在0.5~1元,目前在国内市场应用的情况还不是太多。另外,还可以在包装中加一些促销礼品功能,而这需要在机器的边上加一个小的模块,以方便在每一个包装中放光盘或其它小物品。这些功能也许会在不久后的中国市场中出现。

除此之外,用户在应用热收缩包装机时还要注意以下两点:,包装机的塑膜用量比较大,一条300瓶/分的生产线,一天就需要1吨左右的薄膜。因此,在选择塑膜时,一定要关注国家的环保政策选择符合要求的塑膜。第二,由于热缩炉是用电来加热的,所以该设备是耗电大户,一般能占到整条生产线用电量的一半以上,因此选用的时候,一定要考虑其用电量,甚至在选设备的时候,就应该比较一下其用电量的大小。

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