Ce guide fournit une vue d'ensemble succincte des machines d'emballage de sachets, en mettant l'accent sur leur fonctionnalité, leurs types et leurs applications industrielles.

Dans un premier temps, il explique le fonctionnement de ces machines, en soulignant l'importance de la sélection des matériaux appropriés pour un emballage de haute qualité. Cette section permet aux lecteurs de comprendre le rôle critique des propriétés des matériaux dans le processus d'emballage.

L'article fait en outre une distinction entre la verticalité et la machine horizontale Cette distinction permet aux lecteurs d'apprécier la polyvalence et l'efficacité des emballages. Cette distinction permet aux lecteurs d'apprécier la polyvalence et l'efficacité de l'emballage. sachet pour répondre aux divers besoins en matière d'emballage.

En outre, le Le guide aborde les progrès réalisés dans le domaine du remplissage aseptique en soulignant les progrès technologiques réalisés dans le maintien de la stérilité des produits et l'allongement de la durée de conservation.

Dans l'ensemble, cet article vise à donner aux lecteurs une compréhension globale du rôle central de l'emballage des sachets dans le développement de l'économie européenne. machines joue dans les solutions d'emballage modernes, s'adressant en particulier aux personnes impliquées dans le secteur de l'emballage.

I. Processus de travail et formes de base des machines d'emballage de sachets

Équipement qui complète tout ou partie de l'emballage processus est appelée machine d'emballage. Selon leur fonction, elles peuvent être classées dans les catégories suivantes machines d'emballage de sachetsLes machines à emballer, les machines à emballer par thermorétraction, les machines à emballer sous vide et à gonfler sous vide, les machines à emballer les sacs de cuisson à la vapeur à haute pression et les machines à remplir et à sceller, entre autres.

Des machines qui remplissent Les machines d'emballage de sachets permettent de conditionner des liquides, des semi-fluides (sauces), des poudres et des matériaux granuleux dans des sacs d'emballage en matériaux flexibles, puis de les évacuer ou de les gonfler et de les sceller pour compléter l'emballage.

Avant de procéder à l'ensachage, il faut d'abord fabriquer le sac. Les matériaux souples utilisés pour la fabrication des sacs, tels que le papier, le papier ciré, le film plastique, le papier d'aluminium et leurs matériaux composites, doivent avoir de bonnes performances en matière de protection des articles. Ils doivent être peu coûteux, légers, faciles à imprimer, à former, à sceller et à ouvrir, et faciles à manipuler. Les sachets ainsi obtenus sont peu volumineux, légers et esthétiques, ce qui en fait une caractéristique importante des produits de consommation courante. emballage souple produits.

En raison des excellentes propriétés de thermoscellage, d'imprimabilité, de transparence, d'imperméabilité à l'humidité et de respirabilité des films plastiques et de leurs matériaux composites, ils ont été largement utilisés dans la production actuelle. Les remplissages ont évolué, passant d'éléments initialement granuleux à des liquides, des gaz, des colloïdes et de grands blocs de solides.

1. Processus de travail

Les machines d'emballage de sachets utilisent des produits thermoscellables. matériaux d'emballage souples pour remplir automatiquement de multiples fonctions telles que la fabrication du sac, la mesure et le remplissage du matériau, l'évacuation ou le gonflage, le scellage et la découpe. Ces machines peuvent être utilisées pour emballer des produits liquides, solides et gazeux. et constituent actuellement le type de machine d'emballage qui se développe le plus rapidement et qui est le plus largement utilisé. Leur processus de travail est illustré à la figure 5-28, les lignes pleines représentant les procédures d'opération de base et les lignes en pointillé les procédures de travail auxiliaires, le cas échéant. Ces procédures les machines d'emballage sont horizontales et verticales types.

2. Formes de base des sacs

Les formes les plus courantes sont les sacs coussins, les sacs plats et les sacs à fond plat. Chaque type a des formes différentes, comme le montre la figure 5-29. Les types les plus courants sont les suivants :

• Sacs d'oreiller : En fonction de la méthode de couture, on distingue les sacs à couture longitudinale avec chevauchement et les sacs à couture longitudinale avec chevauchement et pli latéral.
• Sacs plats : Il existe deux types de sacs : les sacs à trois côtés et les sacs à quatre côtés.
• Sacs à dos : Communs Les types de sacs comprennent les sacs en forme de cône, les sacs cylindriques elliptiques, les sacs triangulaires et les sacs à colonne cubique.

Le processus de fabrication des sacs commence généralement par un scellage longitudinal suivi d'un scellage horizontal. Par conséquent, sur toute la longueur de la couture des sacs pour oreillers, trois ou quatre couches de film se chevauchent, ce qui a une incidence sur la qualité de l'emballage. qualité de la soudure. Les sacs plats à scellage sur trois côtés ont un nombre égal de couches de film à l'intérieur, ce qui se traduit par une meilleure qualité de scellage, mais l'aspect du sac est asymétrique, ce qui le rend moins agréable à l'œil.

Le scellement sur quatre côtés permet de surmonter les inconvénients susmentionnés, mais il utilise plus d'énergie. matériel d'emballage. Divers sacs à dos sont esthétiques et ont l'avantage de se tenir debout sans tomber, ce qui facilite les procédures de boxe ultérieures ainsi que la mise en place et l'exposition des produits. Cependant, ils nécessitent plus de matériaux d'emballagegénéralement des matériaux d'emballage composites.

II. Types de machines d'emballage de sachets

En raison de la diversité des formes du sacLes machines d'emballage de sachets varient considérablement en termes de forme et de structure, ce qui se reflète principalement dans les dispositifs d'ensachage et de scellage. L'équipement de production de film est appelée machine d'emballage de sachetsIl existe deux types de machines : les machines verticales et les machines horizontales. Les machines verticales peuvent être divisées en deux catégories : les machines de fabrication de sacs et les machines d'emballage. machines à sachets et les machines à sachets à déplacement direct.

1. Machines de formation de sacs à collet

Utilisé pour la fabrication de sacs en forme d'oreiller, comme le montre la figure 5-30. Il peut effectuer des tâches telles que la fabrication de sacs à partir d'un film plastique, la soudure longitudinale (chevauchement ou bout à bout), le remplissage, la soudure et la découpe.

Les Le processus de travail implique que les rouleaux de film plat passent à travers de multiples guides. les rouleaux, puis entre dans la forme du collier. Il est d'abord scellé longitudinalement par un scelleur chauffant pour former un cylindre, puis une quantité mesurée de matériau provenant de la trémie tombe dans le sac. Le chauffage de scellement horizontal scelle le fond du sac en le tirant vers le bas et scelle l'entrée du sac précédent rempli avec du lait. Ensuite, il passe entre les deux sacs pour les séparer.

2. Machines à fabriquer des sacs en forme de tour et de colonne cubique

Ces Les machines sont principalement utilisées pour le remplissage et l'emballage les boissons liquides dans des récipients en forme de tour et de colonne cubique. La figure 5-31 montre une machine à fabriquer des sachets en forme de colonne cubique.

Processus de travail :

Pendant le fonctionnement, matériau d'emballage à partir du rouleau de film plat est désinfecté au peroxyde d'hydrogène (communément appelé solution de peroxyde d'hydrogène) après avoir traversé un dispositif d'impression (si le matériau d'emballage comporte déjà des explications textuelles imprimées, le dispositif d'impression peut être supprimé) et guidé vers le bas par des rouleaux de guidage. Sous l'action des anneaux de formage, le matériau d'emballage plat est plié en une forme cylindrique.

La couture de la sac d'emballage est chauffé par de l'air stérile au fur et à mesure qu'il descend, et lorsqu'il passe le dernier anneau de formage, il est scellé par un élément chauffant de scellement longitudinal pour former un joint de scellement longitudinal. Le lait frais, le jus et d'autres liquides sont pompés dans le récipient cylindrique. sac d'emballageL'air chaud stérile pénètre dans le cylindre depuis l'extérieur du tuyau d'alimentation et atteint la surface du liquide, où un chauffage en spirale stérilise la paroi intérieure du sac et forme une couche d'air stérile au-dessus de la surface du liquide.

Dispositif horizontal de scellement et de coupe :

Le scellage et la découpe horizontaux sont effectués sous la surface du liquide, avec des configurations différentes pour les emballages en forme de tour et de colonne cubique. Dans le cas d'un emballage en forme de tour, le scellage et la découpe horizontaux supérieurs et inférieurs sont effectués sous la surface du liquide. les dispositifs de scellage et de coupe sont décalés de 90°, se déplaçant de haut en bas, s'ouvrant et se fermant pour compléter le scellage et la coupe horizontaux de l'emballage. articles.

Pour les emballages cubiques en forme de colonne, par le mouvement combiné de deux paires d'angles droits les outils de formage et le scellement horizontal La bouche s'ouvre, se ferme et effectue des mouvements de haut en bas. Le sac de matériau cylindrique situé sous la surface du liquide est tiré vers le bas, formé, scellé et coupé. La structure du dispositif horizontal de scellage et de découpe est illustrée à la figure 5-32. La pince de scellage horizontale est en alliage d'aluminium et contient de petits tubes pour l'eau de refroidissement. Le fil chauffant de scellage à chaud a une largeur de 7 mm et est pris en sandwich entre deux couches de polytétrafluoroéthylène.

La couche intérieure sert d'isolant, tandis que la couche extérieure empêche le fil chauffant de s'enflammer. s'en tenir à l'emballage matériel. Le fil de coupe à chaud constant est placé au milieu du fil de coupe à chaud. sceller le fil chauffant, en veillant à ce que les sacs coupés aient un bord de scellage à chaud de 3,5 mm de large de chaque côté. Les Le tampon de coupe horizontal est en caoutchouc de silicone enveloppé. dans du polytétrafluoroéthylène, avec deux pinces qui maintiennent le film pour éviter que la partie scellage à chaud ne soit affectée par la tension. Le scellage à chaud utilise le scellage par impulsion électrique, avec de l'électricité pour le préchauffage et le scellage, et le refroidissement lorsque l'électricité est éteinte.

Les films plats utilisés pour les boissons telles que le jus et le lait utilisent généralement des matériaux composites tels que le papier ciré, le papier d'aluminium et le polyéthylène. Avant d'être formé en cylindre, la surface extérieure du papier ciré est déjà imprimée avec des explications textuelles et des logos de marque. Une colonne cubique est constituée d'un seul morceau de film composite plat, le dessus de la boîte étant équipé d'un trou d'étanchéité en aluminium pour la boisson. En ouvrant le trou d'étanchéité en aluminium et en insérant une paille en plastique, la boisson contenue dans la boîte peut être consommée.

3. Machines à sachets à décalage direct

Avant d'utiliser un machine à sachetsLes sacs vides sont empilés dans la boîte à sacs vides. Pendant le fonctionnement, un sac vide est prélevé à chaque fois dans la couche de sacs de la boîte à sacs vides, maintenu par la chaîne de transport, et mis en pause à chaque station d'emballage pour compléter le processus d'emballage. divers actions d'emballage. Sachet Les machines peuvent être divisées en deux catégories : les machines à changement de vitesse direct et les machines à changement de vitesse rotatif. Le premier déplace les sacs vides en ligne droite et le second dans un mouvement rotatif. Les principes de fonctionnement des deux types sont essentiellement les mêmes. La figure 5-33 montre une machine à sachets à décalage direct.

Le dispositif d'alimentation des sacs se compose d'un tête d'aspiration et convoyeur d'alimentation en sacs chaîne. Lorsque le sac vide passe de la boîte à sacs vides à la station d'ouverture des sacs, le tuyau d'air souffle de l'air dans le sac vide avec l'aide de la main de serrage du convoyeur à chaîne, ce qui ouvre l'ouverture du sac. Lorsque le sac vide ouvert se déplace vers la position située sous les trémies de matières solides, il est rempli de matières ou injecté avec des matières liquides par un alimentateur de liquides.

Le sac rempli de matériau continue à se déplacer, est scellé par une soudeuse chauffante, formé par une presse à froid, et enfin, la main de serrage libère le sac, laissant tomber le produit fini, qui est ensuite déchargé par le convoyeur de décharge. La figure 5-33 montre un sac vide scellé sur trois côtés, le sac fini étant scellé sur quatre côtés. Le matériau du sac peut être un film monocouche ou un film composite, les films monocouches n'étant pas utilisés en raison de la difficulté à prélever et à fournir des sacs.

4. Machines à sachets horizontales

Sachet vertical sont principalement utilisées pour la fabrication de sacs, le remplissage et le scellage de boissons liquides, tandis que les machines à sachets horizontales sont principalement utilisées pour l'emballage de boissons liquides. du yaourt solidifié, du fromage, des glaces et de la crème glacée. Les processus d'emballage Le rouleau de traction du papier et le rouleau d'alimentation du papier tirent de manière synchronisée le film de la bobine, plient le matériau d'emballage en un cylindre grâce à la machine à sacs, enveloppent le matériau envoyé par la bande d'alimentation à l'intérieur, puis le scellent longitudinalement grâce au rouleau de scellage à chaud, et coupent entre les deux éléments d'emballage grâce au couteau de scellage horizontal, complétant ainsi un paquet et l'envoyant par la bande d'évacuation.

III. Systèmes de remplissage aseptique

Aseptique systèmes d'emballage se présentent sous diverses formes, mais elles se distinguent essentiellement par la forme des conteneurs d'emballage, les matériaux d'emballage et le fait qu'elles soient ou non préformées avant d'être remplies. Ci-dessous, nous principalement présenter les systèmes d'emballage aseptique en papier et les systèmes d'emballage aseptique par moulage par soufflage.

Papier aseptique Les systèmes de conditionnement sont largement utilisés dans le traitement des liquides les produits laitiers, les boissons à base de protéines végétales, les boissons à base de jus, les produits alcoolisés et l'eau. Papier Les systèmes d'emballage sont principalement divisés en deux types : le formage pendant le processus d'emballage et le préformage. Les matériaux utilisés pour l'emballage sont généralement recouverts de polyéthylène sur les surfaces intérieures et extérieures, ce qui bloque efficacement la pénétration des liquides et permet une bonne étanchéité des surfaces intérieures et extérieures.

Pour prolonger la durée de conservation du produit, une couche de barrière à l'oxygène est ajoutée au matériau d'emballage, généralement une très fine couche de papier d'aluminium. La figure 5-35 montre la structure des matériaux d'emballage aseptique typiques. Comme le montre la figure, chacune des six couches de matériau a des fonctions de barrière différentes. Avec le développement progressif des barrières à l'oxygène en plastique, celles-ci pourraient remplacer la feuille d'aluminium à l'avenir.

1. Formation de rouleaux de papier Systèmes d'emballage

Rouleau de papier former sont actuellement les systèmes d'emballage les plus utilisés. Le matériau d'emballage est alimenté en continu dans le système d'emballage. machine Le produit est fabriqué à partir d'une bobine de papier et, après une série de processus de formage, il est rempli, scellé et coupé. Les systèmes d'emballage par formage de rouleaux de papier sont principalement divisés en deux catégories : les systèmes d'emballage aseptiques ouverts et les systèmes d'emballage aseptiques fermés.

Les systèmes d'emballage ouverts ont des capacités d'emballage de 200mL, 250mL, 500mL, 1000mL, etc., avec des vitesses d'emballage de 3600 paquets/h et 4500 paquets/h.

Structure des systèmes d'emballage aseptique ouverts :

Le Tetra Pak 3 est un système aseptique. machine d'emballage (TBA/3) est un système d'emballage aseptique ouvert typique, comme le montre la figure 5-36. Après l'entrée du matériau d'emballage dans le système d'emballage machine du rouleau de papier, il remonte à l'arrière de la machine d'emballage et la bande de soudure longitudinale est thermoscellée sur l'un des côtés du papier d'emballage. La structure de la bande de soudure longitudinale collée est illustrée à la figure 5-37, avec les deux fonctions principales suivantes : renforcer la soudure longitudinale et empêcher les fuites de produit.

Après avoir collé la bande de soudure longitudinale, le papier d'emballage est recouvert d'une couche de film de peroxyde d'hydrogène par le rouleau 3, puis l'excès de peroxyde d'hydrogène est éliminé par une paire de rouleaux presseurs 4. À ce stade, le papier d'emballage a atteint sa position la plus haute et se déplace vers le bas, formant un cylindre de papier à travers l'élément chauffant de scellage longitudinal 5 et la roue de guidage 6, le peroxyde d'hydrogène restant étant évaporé par l'élément chauffant 7 avant que le produit ne commence à se remplir.

Le niveau de liquide du produit est toujours contrôlé au-dessus de l'horizontale. la surface du liquide de scellage, avec deux paires de presses horizontales qui tirent continuellement le papier d'emballage à travers la machine d'emballageLe produit entre également en continu dans la machine d'emballage.

Le scellement horizontal s'effectue en deux étapes : le collage et la découpe. Un collage efficace nécessite deux facteurs principaux : la température et la pression. La température pendant le scellage est produite par chauffage inductif, c'est-à-dire en serrant le cylindre de papier cylindrique avec des griffes, ce qui lui donne une forme rectangulaire.

Le produit est pressé dans la zone de scellage sous la pression des griffes, l'anneau métallique en forme de U à l'intérieur des griffes générant un courant à haute fréquence, formant un courant inductif inverse dans la couche de feuille d'aluminium du papier d'emballage, chauffant ainsi la feuille d'aluminium et transférant la chaleur à la couche intérieure de polyéthylène pour la faire fondre. Sous la pression des pinces, le polyéthylène se refroidit rapidement et se solidifie, achevant ainsi le processus de scellage. Après le scellage, le cutter situé à l'intérieur des griffes coupe la feuille d'aluminium. l'emballage dans le scellement zone.

Le produit pénètre dans le cylindre de papier par le tuyau de remplissage, dont l'extrémité inférieure se trouve sous la surface du produit liquide, ce qui empêche efficacement la formation de mousse. Après le remplissage, le produit pénètre dans le cylindre en papier par le tuyau de remplissage. remplissage et scellementL'emballage passe par la formeuse d'extrémité, plie et replie les bords supérieurs et inférieurs, et est collé pour former la forme.

Stérilisation de la Machine d'emballage:</strong>

Avant la production, les surfaces des les machines d'emballage qui entrent en contact avec le produit doivent être stérilisé, grâce à l'air chaud stérile produit par la machine d'emballage elle-même. L'air chaud stérile est prélevé dans l'environnement par le dispositif d'air stérile et chauffé par le réchauffeur d'air à une température suffisante pour stériliser efficacement l'air (supérieure à 280°C).

Pendant le processus de stérilisation, de l'air chaud stérile entre directement en contact avec les surfaces de l'appareil. machine d'emballage qui entrent en contact avec le produit. Lorsque la température d'entrée de la valve du produit atteint 180°C, la minuterie démarre, achevant la stérilisation dans un certain délai (30 minutes). Après la stérilisation, le refroidisseur d'eau démarre, refroidissant l'air chaud stérile, qui refroidit ensuite les surfaces en contact avec le produit. À ce stade, le processus de pré-stérilisation avant la production s'achève, et le système de stérilisation à l'eau se met en marche. machine d'emballage entre dans l'état prêt pour la production.

Stérilisation du papier d'emballage :

La stérilisation du papier d'emballage comprend les deux processus suivants.

1. Formation du film de peroxyde d'hydrogène : La condition préalable pour assurer la stérilisation du papier d'emballage est de recouvrir uniformément la surface en contact avec le produit d'une couche de film de peroxyde d'hydrogène avant la stérilisation. Ce processus est réalisé par un réservoir de peroxyde d'hydrogène dans le système d'emballage aseptique ouvert (figure 5-38).

Lorsque le système d'emballage aseptique ouvert fonctionne, le papier d'emballage passe d'abord à travers la bande, puis entre dans le réservoir de peroxyde d'hydrogène, où un ensemble de systèmes de rouleaux fixe une couche de film de peroxyde d'hydrogène à la surface du papier d'emballage en contact avec le produit, éliminant simultanément une partie des micro-organismes attachés à la surface du papier d'emballage. Le peroxyde d'hydrogène utilisé ici doit contenir un agent mouillant pour réduire la tension superficielle du peroxyde d'hydrogène.

Le réservoir de peroxyde d'hydrogène ne stérilise pas le papier d'emballage, car la température y est trop basse pour que le papier soit stérilisé. atteindre l'efficacité de stérilisation requise. Il ne fait que fixer une couche de film de peroxyde d'hydrogène sur le papier d'emballage en vue d'une stérilisation ultérieure.

Il convient de noter qu'après l'application du film de peroxyde d'hydrogène, l'ensemble du papier d'emballage est exposé à l'air au fur et à mesure qu'il avance. Par conséquent, le maintien d'une température et d'un taux d'humidité stables dans l'entrepôt est essentiel. l'espace d'emballage est très important. Dans le cas contraire, cela affectera l'évaporation du peroxyde d'hydrogène et l'efficacité du traitement. en fin de compte, l'effet de stérilisation de l'emballage papier.

2. Stérilisation du papier d'emballage : La stérilisation du papier d'emballage recouvert d'un film de peroxyde d'hydrogène est obtenue en chauffant le peroxyde d'hydrogène à l'aide d'un tube chauffant, qui est un composant électronique enroulé autour du tuyau de remplissage du produit, s'étendant jusqu'au milieu du cylindre de papier, comme le montre la figure 5-39. En fonction de la taille du volume d'emballage, la plage de température du tube chauffant varie, généralement entre 450 et 650°C. Le tube chauffant chauffe la surface intérieure du papier d'emballage par conduction et rayonnement à 110-115°C, ce qui augmente considérablement l'efficacité de la stérilisation du peroxyde d'hydrogène gazeux évaporé. Ainsi, la stérilisation du papier d'emballage est achevée au cours de ce processus. Dans la production réelle, pour empêcher la contamination microbienne, d'une part, le peroxyde d'hydrogène gazeux évaporé dans la zone du tube chauffant augmente et, d'autre part, de l'air stérile est continuellement introduit dans le cylindre de papier, formant une barrière d'air stérile sur la surface du papier d'emballage.

Systèmes d'emballage aseptique fermés

Les plus grands amélioration de l'emballage aseptique fermé L'établissement d'une salle stérile est un des principaux systèmes de stérilisation. La stérilisation du papier d'emballage est effectuée dans un bain de peroxyde d'hydrogène à l'intérieur de la salle stérile, ce qui élimine le besoin d'un agent mouillant et améliore la sécurité des opérations aseptiques. Une autre amélioration de ce système est l'ajout d'un dispositif automatique de jonction du papier, ce qui a permis d'augmenter la vitesse d'emballage.

La gamme de volumes d'emballage des systèmes d'emballage fermés est large, de 100 à 1500 ml, la vitesse d'emballage la plus faible étant de 5000 paquets/h et la plus élevée de 18000 paquets/h.

La figure 5-40 montre un système d'emballage aseptique fermé typique. En production, le papier d'emballage passe du rouleau de papier à l'applicateur de bandes de scellage longitudinales, où la bande longitudinale est thermoscellée sur un côté du papier d'emballage, puis entre dans le bain de peroxyde d'hydrogène pour la stérilisation. Le papier d'emballage stérilisé forme un cylindre de papier à l'intérieur de la salle stérile.

Pour garantir que la chambre stérile n'est pas contaminée par des micro-organismes, de l'air stérile est continuellement introduit pour maintenir une pression positive pendant la production. Le scellage horizontal et longitudinal du système d'emballage aseptique fermé est similaire à celui du système ouvert. Pour éviter la formation de bulles et le mélange de gaz, le scellage horizontal se fait également sous le niveau de liquide du produit. En outre, le système d'emballage aseptique fermé peut produire des produits avec une fente supérieure, c'est-à-dire en injectant de l'azote gazeux pendant le remplissage du produit.