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液体灌装机的发展史
- 2020-11-16 23:20-

  灌装机的发展史 灌装机主要是包装机中的一小类产品, 从对物料的包装角度可分为液体灌装机、 膏体灌 装机、粉剂灌装机、颗粒灌装机;从生产的自动化程度来讲分为半自动灌装机和全自动灌装 生产线。近来随着食品的 QS 认证、食用油的厂家已经开始注重产品质量和包装,所以油 类灌装机在灌装机中地位凸现。下面我以液体灌装机为代表对灌装机的发展史进行概述。 液体灌装机主要用于洗液、护理液、口服液、消毒液、洗眼液、营养液、酒水、注射液、 农药、医药、香水、食用油、润滑油及特殊行业的液体灌装。 液体灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、 压力灌装机和真空灌装机。 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。目前,全 球的灌装机械需求每年以7%的速度增长,2009年达到450亿美元。美国拥有最大的包装设 备生产商,其次是日本,其他主要生产商还来自德国、意大利和中国。但目前灌装机械设备 生产增长最快的是在发展中的国家和地区,特别是在中国。 近年来,饮料工业发展迅猛,碳酸饮料、果汁饮料、蔬菜汁饮料、含乳饮料、瓶装饮用 水、茶饮料等品种不断丰富,产量上的“飘红”使得对设备市场的需求也呈“牛市” 。 国外灌装与封口设备向高速、多用、高精度方向发展,目前部分灌装生产线已可以在玻 璃瓶与塑料容器(聚酯瓶) 、碳酸饮料与非碳酸饮料、热灌装与冷灌装等不同要求和环境下 使用。目前碳酸饮料灌装机灌装速度最高已达2000罐/分, 德国 H&K 公司灌装机的灌装阀 多达165头,SEN 公司144头,Krones 公司178头,灌装机直径大至5米,灌装精度±0.5ml 以 下。 非碳酸饮料灌装机灌装阀50~100头, 灌装速度最高达1500罐/分, 灌装机料槽转速20~ 25转/分,速度提高1倍。可以进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳和果汁饮料等多种饮料的热灌 装,国外热灌装饮料封口后不再进行二次杀菌。 碳酸饮料常温灌装已酝酿20多年,常温碳酸化可以降低饮料成本,有利环保。非碳酸饮 料充氮系统采用加压方式或液氮滴入方式向铝罐或 PET 瓶内灌注液氮惰性气体,可以保护 内容物,减少营养素的损失。 1 目前 PET 瓶装茶饮料通常采用热灌装方法,为了降低灌装温度,提高茶饮料风味,确 保产品卫生安全, 已开发 PET 树脂成型使用130℃蒸汽杀菌和特殊灌装头灌装的简便式无菌 包装机, 同时正在开发冰咖啡等低酸性饮料两片薄壁罐的无菌包装技术, 以实现薄壁罐的无 菌包装。 国内灌装生产线全方位发展我国饮料灌装设备基本是在引进设备和技术的基础上发展 起来的,八十年代,引进各种饮料灌装生产线多条,包括啤酒灌装线多条。引进灌 装生产线主要分为以下几类: 玻璃瓶饮料灌装线条玻璃瓶饮料灌装线,主要用于碳酸饮料,其中 80多条是以记账贸易方式从东欧国家引进的。生产线主要设备有卸箱机、洗瓶机、灌装机、 压盖机、贴标机、喷码机、气水混合机、装箱机等。在线检测设备有真空检测仪、液面检测 仪、灌装能力150、200、300~400瓶/分。设备主要生产厂家有德国 SEN、H&K、O+H、 日本三菱重工、意大利希莫拉兹(Simonazzi) 、美国迈耶等。 1984年广东轻机厂引进德国 SEN 公司和 H&K 公司啤酒灌装线制造技术, 制造每小时2 万瓶的瓶装啤酒灌装线,南京轻机厂和合肥轻机厂引进日本三菱重工技术,制造每小时1.8 万瓶的汽水灌装线。其他还有重庆轻机厂的32/8设备,每小时14000瓶,廊坊包装设备制造 总公司24/6设备、每小时6000~8000瓶的灌装线。 易拉罐饮料灌装线:“八五”期间,我国引进易拉罐饮料灌装线条,同时引进易拉罐啤 酒灌装线条。主要是德国 SEN、美国迈耶公司的设备,包括卸罐机、洗罐机、灌装机、 封罐机、温罐机、码垛机及混合机、喷码机、薄膜收缩机、液位检测仪等。灌装能力为150、 300、400、500罐/分,最高575罐/分。目前广东轻机、南京轻机、合肥轻机等都有自己的 易拉罐灌装线。 聚酯瓶灌装生产线:引进的聚酯瓶饮料灌装线条,包括卸箱机、洗瓶机、灌装机、 旋盖机、 温瓶机、 装箱机等。 灌装能力为400~500瓶/分 (250ml) 50~280瓶/分 , (250ml) 。 主要设备厂家有美国迈耶和德国 SEN 公司。合肥轻机利用德国 Krones 公司技术,制造聚酯 瓶饮料灌装线,目前合肥轻机、南京轻机均能制造玻璃瓶和聚酯瓶两用的饮料灌装线。 软包装饮料灌装线: 我国先后从瑞典、 美国、 德国、 法国等国家引进软包装饮料灌装线, 其中包括:瑞典利乐包无菌包装机“八五”期间引进40多条,现全国有160多条,并在我国 北京、 广东佛山、 江苏昆山设有复合纸板制造线; 美国屋顶形纸盒无菌包装机 (灌装能力4500 盒/小时) ,法国百利包(灌装能力80袋/分) ,德国 BOSCH、日本东洋、日本印刷等制造 的立袋饮料灌装机,德国 zupack 纸盒成形-灌装-封口饮料热灌装线,德国 PKL,采用预成 2 形纸盒,包括开盒、灌装、封口(灌装能力6300盒/小时) 。以上前三种为无菌灌装,后三 种采用热灌装,灌装封口后用喷淋冷水冷却。 碳酸饮料灌装线:经过引进和消化吸收,我国饮料装备水平已有很大提高,特别是150 瓶(罐)/分以上生产能力的灌装生产线基本可以成套供应。目前南京轻机、合肥轻机和广 东轻机已能提供生产能力高达600瓶/分的玻璃瓶和600罐/分的易拉罐饮料或啤酒灌装生 产线,主要设备包括半自动卸垛机、冲罐机(洗瓶机) 、灌装机、封罐机(压盖机、旋盖机) 、 温罐机(温瓶机) 、混合机、纸箱包装机和杀菌机。 中小规模饮料灌装:生产线水平不高,成套能力差,制造厂主要分布在廊坊、张家港、 靖江、上海奉贤、胡桥、海门、沈阳、河南新乡以及北京等地,大部分仅提供洗瓶(洗罐) 、 灌装压盖(封罐)设备。廊坊包装设备制造公司将水处理、制冷、糖化、配料以及管路系统 的制造厂组成集团公司,供应成套饮料灌装设备。瓶装饮用水生产线主要包括冲瓶、灌装、 封口设备及水处理和消毒设备。廊坊包装设备制造公司、张家港美星等都能成套供应。 果汁饮料灌装生产线: 中小规模的非充气饮料灌装线包括玻璃瓶灌装生产线和易拉罐灌 装生产线瓶(罐)/分。其中灌装速度低的果茶灌装机是宝坻包装厂的 产品,近年来采用活塞式定量的灌装机制造厂有铭瑞、乐惠和黄岩飞云机械厂等。 易拉罐灌装生产线:制造厂遍及温州、杭州、汕头等地,生产能力4000~12000罐/分, 主要提供洗罐、灌装、封罐设备,成套提供能力较差。 浓缩果汁设备:除引进的浓缩果汁生产线外,我国已基本能生产浓缩果汁设备。第一条 国产果汁生产线年底, 使用厂是山东平原宝原果汁饮品公司, 当时的主要设备是 卧式螺旋沉降式离心机和降膜管式三效蒸发器, 采用传统方法生产浓缩果汁。 浓缩设备除使 用降膜管式蒸发器外, 还有兰州石化装备工程总公司的板式蒸发器, 目前虽然我国已有少数 企业能提供成套浓缩果汁设备, 但用于果汁澄清的超滤装置都依靠进口。 相信不久的将来会 有自动化程度高的国产果汁超滤设备问世。 目前我国国内灌装机械厂家有专业研究开发厂家很少, 这也是我国的不足之处。 但在国 内灌装机械厂家不断努力下国内的包装机械在计量、 制造、 技术性能等方面有了不错的成就, 特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点。还有食品包 装机技术上大幅改进, 机电一体化的出现, 伺服贴标机卧式贴标机使自动化包装机设备的需 求激增,未来数年各种食品灌装机械的需求将快速增长。 现阶段的灌装机械,尤其是饮料、啤酒灌装机械和食品包装机械,具有高速、成套、自 动化程度高和可靠性好等特点,也是目前灌装机械行业发展趋势走向。 3 1、多功能 同一台设备,可进行茶饮料、咖啡饮料、豆乳饮料和果汁饮料等多种饮料的热灌装;均 可进行玻璃瓶与聚酯瓶的灌装。 速度、 高产量碳酸饮料灌装机的灌装速度最高达2000罐/分, 德国 KHS 公司、SEN 公司、KRONES 公司,其灌装机的灌装阀分别达到165头、144头、178头。 非碳酸饮料灌装机的灌装阀50—100头,灌装速度最高达1500罐/分。 2、技术含量高、可靠性强 全线的自控水平和全线效率高。 在线检测装置和计量装置配套完备, 能自动检测各项参 数,计量精确。集机、电、气、光、磁为一体的高新技术产品不断涌现。 3、成套供应能力强 如一条饮料灌装线,由微电脑件、控制软件、灌装封盖配套组合,现实生产力与理论科 技相结合。供货商可以为用户提供工程设计、安装、调试,最后交用户验收。 灌装机械技术在食品、饮料包装上的开发、设计和制造过程中广泛应用。当前灌装机械 的发展趋势是不断提高单机的自动化程度, 改善整条包装生产线的自动化控制水平、 生产能 力,可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。 液体灌装中, 饮料的灌装占了很大的一部分。 目前无菌冷灌装技术已成为中国饮料包装 行业的大势所趋。这一技术不仅日益成熟,而且被越来越多的企业所接受。冷无菌工艺加工 的产品也从高酸性饮料向低酸性甚至中性饮料过渡。 在中国饮料行业,果汁、茶饮料、功能性饮料,正在从传统的热灌装工艺向冷无菌灌装 工艺转变。 一次性高投入带来的阻碍无法阻档低包装成本带给生产企业的诱惑和收益, 而冷 无菌灌装技术更能够丰富产品种类。 让企业在饮品创新上抢占先机。 除了众多的果汁产品外, 冷灌装工艺的地盘正在逐渐扩大到茶饮料等低酸产品。 去年底,云南澜沧江啤酒企业集团采用意大利 SIPA 吹瓶机和德国 KHS 灌装机建成了的 中国第一条无菌冷灌装茶饮料生产线年打造一艘以茶饮料为核心的年产值20 亿的绿色食品航母。今年1月,武汉统一食品有限公司使用克朗斯无菌冷灌装系统的绿茶饮 料也投入生产。 此外,可口可乐(中国)饮料有限公司、天津雀巢天然矿泉水有限公司、天津华维斯特 实业有限公司等都表示未来会引进无菌冷灌装线用于茶饮料或功能性饮料的生产。 北京汇源饮料食品集团有限公司设备部经理史继军表示, 日本的咖啡和茶饮料已经普遍 使用无菌冷灌装,而中国目前使用的很少。但是未来,随着 PET 瓶的发展,其制造和生产成 本会下降,无菌冷灌装一定会得到广泛的应用,并取代其他的灌装形式。 4 史先生认为,PET 无菌冷灌装有着广泛的产品适应性,可以生产果汁及果蔬汁饮料、茶 饮料、含乳饮料、功能饮料等。未来的饮料市场,产品细分是一个发展趋势,随着消费者面 临选择的增多, 饮料瓶的瓶型周期会越来越短, 而无菌冷灌装能够支持瓶型的多样化。 此外, 采用无菌冷灌装,产品受热时间短、口感好、品质高、营养成分可被充分保留。除了在品质 方面的优势外,生产成本降低也是一个主要优势,表现在包装材料和能耗等方面。无菌冷灌 装不需要采用耐热性强且较重的塑瓶,而是采用的轻质 PET 瓶即可,在水、电方面也可以帮 助饮料厂节约大量成本。目前汇源集团已有十多条世界最先进的 PET 无菌冷灌装生产线。 目前在国内出现的 PET 无菌冷灌装无菌线包括 PROCOMAC、KRONES、SIDEL、SIG、KHS、 SERAC 等国际品牌,而国内以广州乐惠为代表的一批供应商也在此领域取得一定优势。这也 反应了 PET 无菌冷灌装技术已日趋成熟。 以上可以看出我们国内灌装机械制造商致力于研究高科技、高素质生产及可靠的服务, 并有着朝无菌冷灌装的方向发展的趋势。随着市场的变化,国内包装机械也在不断成长中, 国内包装机械厂商向开发快速、低能耗,低成本的包装设备方向发展,且已经具备包装机械 设备生产的公司对未来产品更新或增加包装机械生产线的比例将上升, 特别是食品、 饮料及 制药业的需求最为强烈。 5