包装技术充填工艺

包装与印刷学院包装工程系充填工艺《包装技术》第八讲2009.10湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺2第六章充填工艺概述液体灌装工艺固体充填工艺内容提要湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第一节概述充填即“装”产品的方法分类液体灌装固体充填按包装容器分：装瓶、装罐、装袋、装盒、装箱按物品的物理状态分：颗粒充填、粉末充填、块状充填、液体灌装按计量方法分：容积充填法、称重充填法和计数充填法湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第一节概述地位充填准备工序辅助工序成型、清洗、消毒、干燥、排列等密封、封口、贴标、打印等湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第一节概述要求计量准确安全卫生生产效率充填精度误差范围之内湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺液体物料：具有流动性好，密度比较稳定包装容器：瓶、罐、桶、盒影响因素：液体的粘度、液体内是否溶有气体等湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺流量的计算伯肖公式4128PdQL流速的计算流体力学原理断面平均流速2242QQQvAdd湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺结论4128PdQL流体力学原理24Qvd同一种液体，当管长与管径不变时，如果压力差成倍增加，则容积流量、平均流速均成倍增加。同一种液体，当管径不变时，如果管长与压力差均成倍增加，则容积流量、平均流速均不变。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺常压灌装灌装方法灌装压力容积灌装压力灌装真空灌装定液位灌装计量方式湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺常压灌装灌装方法在常压下，利用液体自身的重力将其灌入包装容器内。又称重力灌装。至今仍是自由流动的液体物料最精确、最简单的灌装方法。适用于不含气又不怕接触大气的低粘度的液体物料，如白酒、果酒、酱油、牛奶、药水等湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺常压灌装灌装方法由升降机构托着容器上升，容器的口部与灌装阀接触，顶起灌装阀，灌装开始。灌装阀向下移动，与容器口接触，顶起灌装阀，灌装结束时，容器与灌装阀脱离接触，弹簧力使灌装阀关闭。基本方法湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺常压灌装灌装方法常压灌装机常压灌装生产线湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺常压灌装灌装方法湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺第二节灌装工艺常压灌装灌装方法控制阀门开启关闭时间，来调节流量。需在灌装液面处装置过流管，以取代排气管。这种灌装系统不需要在容器和灌装头之间保持密封。计量方法定液位灌装容器中液面的高度由排气管口在容器中的位置确定，并由此来计量包装容器的充填量。（图8-1）这种计量方法，可以使每个容器的灌装高度保持一致。定时灌装容积灌装利用定量杯量取液体物料，再将其灌装到包装容器中。此法比定液位灌装计量精度高，但灌装速度低。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺真空灌装灌装方法第二节灌装工艺先将包装容器抽真空后，再将液体物料灌入包装容器内。可提高灌装速度，能减少包装容器内残存的空气，防止液体物料氧化变质，可延长产品的保存期。能限制毒性液体的逸散，避免灌装有裂纹或缺口的容器，减少浪费。特点不含气体，且怕接触空气而氧化变质的粘度稍大的液体物料，以及有毒的液体物料。适用于低于大气压力“负压灌装”湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺真空灌装灌装方法第二节灌装工艺纯真空灌装重力真空灌装真空等压灌装依靠液体物料的自重真空压差灌装依靠贮液缸与包装容器间的压差贮液缸与包装容器具有相等的真空度液体处在真空等压状态下进行灌装包装容器的真空度大于贮液缸的真空度(贮液缸：常压状态，包装容器：真空)液体处在真空不等压状态下进行灌装特点湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺真空灌装灌装方法第二节灌装工艺纯真空灌装真空等压灌装湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺真空灌装灌装方法第二节灌装工艺低真空(10-16kPa)下的重力灌装。其灌装方法基本与重力灌装相同，但比重力灌装速度快，可以避免灌装有裂纹或有缺口的容器，还可以防止液体的滴漏。重力真空灌装消除了纯真空灌装产生的溢流和回流现象，特别适用于蒸馏酒清，白酒、葡萄酒的灌装。重力真空灌装真空压差灌装湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺真空灌装灌装方法第二节灌装工艺重力真空灌装真空压差灌装湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺等压灌装灌装方法第二节灌装工艺气体压力灌装压力重力灌装只适用于含气饮料，如啤酒、汽水、香槟、矿泉水等。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺借助外界压力将液体物料压入包装容器外界压力：机械压力、气压、液压等。根据计量方法不同：定液位式压力灌装，容积式压力灌装。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺定液位式压力灌装纯压力灌装压力施加在物料上可在贮液缸上部空间加压力，或者直接把产品泵送到灌装阀实现灌装。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺容积式压力灌装机械压力灌装主要适用于：粘度较大，流动性较差的粘稠状液体物料。定量泵：活塞泵、刮板泵、齿轮泵等。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺液位传感式灌装利用传感方法，如极低的空气流传感装置、电子传感装置，检测容器是否到位，以及灌装液面的高度，并发出适当的信号启闭灌装阀。适用于那些由于压力或真空作用，会出现鼓胀或凹陷的塑料容器，特别适用干狭颈塑料瓶和玻璃瓶的高速灌装，也可以用于难于清洗的液体物料的灌装，如油漆等。容器在灌装过程中不需要密封，灌装速度比常压灌装和真空灌装快，灌装液位非常精确。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺隔膜容积式灌装用一个挠性的起伏隔膜在压力气体的作用下，将液体物料从贮液缸抽到灌装室，再注入到包装容器中。采用容积式计量法，即由计量室计量容量，隔膜可实现计量室完全密封，无摩擦。灌装精度高，物料损失少，灌装速度快。适用于灌装较贵重的液体物料，如静脉注射液和针剂。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺隔膜容积式灌装湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺虹吸法灌装利用虹吸原理，使贮液缸中的液体物料经虹吸管吸入容器。系统结构简单，灌装速度较低。适用于灌装低粘度不含气的液体物料，如果酒、醋等。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺虹吸法灌装虹吸原理：就是连通器的原理，加在密闭容器里液体上的压强，处处都相等。湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺定时灌装定时灌装是在流量和流速保持一定的情况下，通过控制液体流动的时间来确定灌装容量。灌装容量的调整，可以通过改变液体流动时间，或调节进料管的流量来实现。灌装精度，取决于液体流动的均匀性和机构的精确性。恒容积流量定时灌装可控压差定时灌装湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺定时灌装恒容积流量定时灌装湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺压力灌装灌装方法第二节灌装工艺定时灌装可控压差定时灌装湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology湖南工业大学包装与印刷学院包装工程系PackagingTechnology第八章充填工艺称重灌装灌装方法第二节灌装工艺1986年开始应用的新型灌装