As máquinas de embalagem de alimentos ensacados dividem-se principalmente em duas categorias. A primeira é a das máquinas form-fill-seal (FFS) que utilizam materiais em rolo (tais como película de polietileno, película de plástico composto, etc.) para formar sacos, enchê-los com materiais quantificados em pó, granulados ou líquidos e, em seguida, efetuar opcionalmente operações de desgaseificação (incluindo re-inflação) antes de selar e cortar. A segunda categoria inclui o equipamento de selagem de sacos pré-fabricados, que apenas completa o enchimento, a desgaseificação (pode ser reinsuflado) e a selagem ou apenas o processo de selagem de alimentos ensacados.

Métodos de selagem a quente para películas de plástico

Tanto as máquinas FFS como as as máquinas de selagem de bolsas pré-fabricadas requerem mecanismos de selagem a quente para selar termicamente a embalagem materiais. Como se mostra na figura 11-37, os métodos comuns de selagem a quente incluem a placa plana, o rolo, a correia, a braçadeira deslizante e os mecanismos de corte por fusão. O princípios e caraterísticas dos diferentes métodos de selagem a quente estão listados na tabela 11-5. Ao ajustar os dispositivos de controlo, é possível regular os parâmetros de temperatura, pressão e tempo que afectam o mecanismo de selagem a quente para satisfazer os requisitos de selagem de recipientes de diferentes materiais.

Máquinas de embalagem Form-Fill-Seal

Embalagem automática do tipo formar-filtrar-selar As máquinas utilizam materiais de embalagem alimentados por bobinas para efetuar automaticamente todas as operações de embalagem, tais como a formação de sacosO processo de fabrico é realizado na máquina, com enchimento, selagem e corte. Este método é adequado para embalagem em póA máquina de embalar é capaz de embalar alimentos de pequenas dimensões, granulados, blocos, fluidos e materiais coloidais, especialmente para pequenos produtos alimentares, bebidas granuladas e embalagens de alimentos instantâneos. O materiais de embalagem podem ser películas de plástico ou películas compostas. Consoante o modelo da máquina, os sacos podem ser fabricados a partir de um único rolo de película ou de dois rolos de película, sendo os primeiros mais comuns.

Estes as máquinas de embalagem podem produzir sacos de vários tipos, sendo os mais comuns o vedante posterior de costura central, o vedante de quatro lados e o vedante de três lados (conforme ilustrado na figura 11-38). A estrutura do a máquina de embalagem varia consoante o tipo de sacomas os principais componentes e princípios de funcionamento são fundamentalmente semelhantes. O processo de embalagem normalmente utilizado por uma embalagem do tipo "form-fill-seal máquina é ilustrado na figura 11-39. Naturalmente, consoante o modelo da máquina, o processo de embalagem e a sua estrutura pode diferir ligeiramente, mas os princípios de embalagem permanecem, em grande medida, os mesmos.

Formar-filtrar-selar máquinas de embalagem existem numa grande variedade, categorizadas em disposições verticais e horizontais com base na conceção geral; e em tipos contínuos e intermitentes com base no movimento de fabrico dos sacos.

Composição e estrutura das máquinas de embalagem Form-Fill-Seal

Formar-filtrar-selar As máquinas de embalagem estão disponíveis em vários modelos para se adaptarem a diferentes materiais e sacos mas as suas composições são fundamentalmente semelhantes. Por exemplo, uma máquina de embalagem vertical contínua do tipo formar-fechar-selarO sistema de controlo eletrónico da máquina, tal como indicado na figura 11-40, consiste essencialmente num sistema de acionamento, num dispositivo de alimentação de película, num dispositivo de formação e selagem de sacos, num dispositivo de alimentação de material e num sistema de deteção de controlo eletrónico. Os dispositivos de alimentação e transmissão instalados no acionamento do armário da máquina e transmissão de energia ao sistema de selagem vertical rolos, rolos de selagem cruzada e alimentadores volumétricos. A película alimentada por bobina no suporte de desenrolamento pode rodar suave e livremente. Sob a força de tração, a película desdobra-se e é guiada para fora através de um definir de rolos-guia. Os rolos-guia tensionam e endireitam a película, bem como corrigem o seu alinhamento, assegurando que a película é alimentada com precisão e suavidade.

O dispositivo de formação e selagem de sacos é constituído principalmente por um formador de sacos, mecanismos de selagem verticais e horizontais. Diferentes combinações destes três elementos podem produzir sacos de diferentes formas e bordos selados, servindo assim, frequentemente, de base para a distinção entre diferentes tipos de máquinas de embalagem.

O dispositivo de alimentação de material é um alimentador volumétrico. Para materiais em pó e granulados, o copos volumétricos são utilizados principalmente para a dosagem. O O alimentador volumétrico mostrado no diagrama é uma estrutura de disco rotativo, onde o material flui da tremonha para o alimentador, é medido por vários copos volumétricos distribuído à volta da circunferência, e é automaticamente introduzido no tubo de película formado.

A deteção do controlo eletrónico é o sistema central da máquina de embalagem. No painel de controlo elétrico desta máquina, é possível definir parâmetros como a temperatura de selagem vertical, a temperatura de selagem cruzada e os dados para a deteção de marcas de cor em películas impressas, que desempenham um papel crucial no controlo da embalagem qualidade.

Princípios de conformação, enchimento e selagem

1. Princípio de conformação, enchimento e selagem horizontal

   a. Princípio de embalagem dos sacos com fecho de três lados: Como ilustrado na figura 11-41, o filme plástico alimentado por bobina é introduzido na formadora, onde é moldado em forma de U pela formadora e pelas hastes de guia, e aberto por um espalhador. Quando a enchedora desce para a posição de enchimento, a seladora transversal fecha-se, enchendo simultaneamente o material; em seguida, a seladora transversal e a enchedora reiniciam-se. Subsequentemente, a seladora vertical fecha-se para selar a quente e puxar a película para a frente por um comprimento de saco; finalmente, a faca de corte corta o saco embalado.

   b. Princípio de embalagem dos sacos de almofada horizontais: A Figura 11-42 mostra o princípio de funcionamento de uma máquina de embalagem horizontal do tipo almofada. Este a máquina integra a embalagem automáticaA máquina de embalar é uma máquina de embalagem altamente eficiente, amplamente utilizada para a embalagem automática de bolachas, massa instantânea, etc. A material de embalagemA película de plástico, quer seja de plástico ou de material compósito, é alimentada a partir de um rolo através de rolos de tração e guiada para o formador. Sob a ação do formador, a película forma naturalmente um rolo. Entretanto, os artigos a embalar são introduzidos no espaço do rolo de embalagem pela corrente transportadora de alimentação. A película enrolada avança sob a roda de tração e é selada ao longo da costura central pela roda de selagem central. Os artigos embalados movem-se em sincronia com a película. O produto final é selado e cortado pela lâmina do rolo de selagem cruzada, tornando-se no produto embalado, que é depois enviado pelo transportador de descarga. Devido à sua forma de almofada, esta embalagem método é designada por embalagem com almofada ou embalagem com costura central.

Ao utilizar embalagens de fita adesiva com marcas coloridas, é necessário ajustar o comprimento do papel em tempo real, daí a necessidade de um sistema de controlo de deteção optoelectrónico para posicionar a marca com precisão.

2. Princípio de conformação, enchimento e selagem verticais

   a. Princípio de selagem da costura central da formação intermitente de sacos: O princípio desta configuração está representado na figura 11-43. A película de plástico alimentada por bobinas é conduzida para o formador por rolos-guia, formando uma costura central de forma cilíndrica sobreposta através da ação do formador, do tubo de enchimento e do cilindro formador. O papel do tubo de enchimento é duplo: actua como um tubo de formação de sacos externamente e como um tubo de alimentação internamente.

   Ao selar, o selador vertical pressiona verticalmente contra a película sobreposta na parede exterior do tubo de enchimento, aquecendo até formar uma vedação vertical sólida. Em seguida, o selador vertical retrai-se para a sua posição original e o selador horizontal fecha-se para selar a película transversalmente, puxando-a para baixo pelo comprimento de um saco e, em seguida, selando e cortando-a na posição final.

   Assim, cada selagem cruzada pode completar simultaneamente a selagem da abertura inferior do saco superior e da abertura superior do saco inferior. O enchimento dos materiais é efectuado enquanto a película está a ser puxada para baixo.

   b. Vedação quádrupla Princípio de formação de sacos: Este tipo de máquina de embalagem pode produzir sacos de selagem quádrupla, quer utilizando película de bobina dupla para o fabrico de sacos, quer utilizando uma película de bobina única. Quando se utiliza película de bobina dupla para o fabrico de sacos, as bobinas de película esquerda e direita estão dispostas simetricamente, conduzidas pelos respectivos rolos-guia até ao rolo de selagem longitudinal, onde convergem no tubo guia. À medida que a película é puxada, os seus bordos são selados, formando duas costuras de selagem longitudinais. Após o fecho do rolo de selagem transversal, o material é introduzido pela enchedora, seguindo-se a selagem transversal e o corte, separando a parte superior da inferior. sacos de embalagem.

   O filme de bobina única selo quádruplo A máquina de fabrico de sacos (conforme ilustrado na figura 11-44) utiliza apenas uma bobina de película para o fabrico de sacos. O processo de fabrico de sacos envolve inicialmente a divisão da película ao meio e, em seguida, a combinação das duas metades.

   c. Princípio de fabrico de sacos de três lados com película de bobina simples: Este a embalagem utiliza uma única bobina de película para o saco fabrico. Existem dois tipos de sacos. Um tipo envolve a selagem longitudinal no lado do formador para formar um saco de três lados (como mostra a figura 11-45). Por razões estéticas, pode ser acrescentado um par adicional de rolos de selagem longitudinal ao outro lado do saco, dobrado longitudinalmente, para o que se designa por "selagem falsa", resultando num saco de selagem quádrupla.

   O outro tipo de saco selado de três lados, geralmente designado por "embalagem de almofada," é ilustrado na figura 11-46. A película de embalagem é puxada e selada longitudinalmente pelo rolo de selagem longitudinal depois de passar pelo formador, depois é guiada através de uma placa de guia e selada e cortada pelo rolo de selagem transversal disposto perpendicularmente à selagem longitudinal, formando um saco dobrado com costura central com ambas as extremidades seladas.

Máquinas de selagem de bolsas pré-fabricadas

Selagem de bolsas pré-fabricadas máquinas são utilizadas para selar bolsas de plástico pré-fabricadas. As máquinas de selagem comuns incluem máquinasmáquinas de embalagem a vácuo e máquinas de embalagem por insuflação a vácuo. A norma máquina de selagemA máquina de selagem a quente, que consiste essencialmente num dispositivo de selagem a quente com uma estrutura simples, não será aqui analisada.

Em geral, a embalagem a vácuo máquinas também pode efetuar o acondicionamento da inflação. Isto é, o vácuo e a insuflação podem geralmente ser efectuados na mesma máquina. Insuflação por vácuo a embalagem pode ser dividida em tipos de embalagem intermitente e contínua.

Máquinas de embalagem com insuflação de vácuo intermitente

Insuflação por vácuo as máquinas de embalagem utilizam sacos de película compósitaApós o enchimento dos artigos, estes são dispostos pelo operador na barra de selagem a quente da câmara de vácuo e, em seguida, cobertos para aspirar e insuflar automaticamente o selo. O tamanho da sacos de embalagem pode ser alterado dentro do alcance da câmara de vácuo, o número de sacos processados de cada vez pode variar, e é adequado para sólidos, grânulos, semi-fluidos e líquidos. Devido à sua operação conveniente, flexível e prática, é amplamente utilizado em fábricas de produção alimentar.

Tipos de máquinas de embalagem de insuflação a vácuo intermitente

Tipos comuns de máquinas de embalagem de insuflação a vácuo intermitente As máquinas de câmara dupla são ilustradas na figura 11-47, incluindo os tipos de mesa, de câmara dupla, de câmara única e inclinados. As máquinas de câmara dupla podem ainda ser divididas em tipos de tampa simples e de tampa dupla. A pressão mínima absoluta de vácuo máquinas de embalagem é de 1～2kPa, e a capacidade da máquina depende do número e comprimento das barras de selagem a quente e do tempo de operação, com 2～4 operações por minuto.

As máquinas de mesa e de câmara única têm geralmente apenas uma barra de soldadura térmica com um comprimento limitado, tendo assim uma capacidade de produção mais pequena, sendo frequentemente utilizadas em laboratórios e na produção de pequenos lotes. Insuflação a vácuo de câmara dupla máquinas de embalagem partilham um conjunto de dispositivos de insuflação de vácuo entre duas câmaras, pelo que têm uma eficiência de produção mais elevada do que as máquinas de mesa e de câmara única.

Cada câmara de uma máquina de selagem de câmara única tem normalmente apenas uma barra de selagem térmica, enquanto que cada câmara de uma máquina de câmara dupla tem duas barras de selagem térmica. Por conseguinte, se a sacos de embalagem não exceda metade da distância entre as duas barras de selagem a quente, o número de sacos selados por operação pode ser o dobro do de uma máquina de câmara única. Além disso, enquanto uma câmara de uma máquina de selagem de câmara dupla está a selar a vácuo, a outra câmara pode ser carregada ou descarregada com sacos de embalagemmelhorando assim a eficiência da operação de selagem.

As figuras 11-47(1) a (4) mostram que a temperatura da câmara de vácuo superfície inferior da máquina de embalagem é geralmente horizontal. Este formato não é propício à colocação de produtos com muita sopa antes de serem selados na câmara de vácuo. Por isso, é necessário apoiar oportuna e adequadamente a boca de selagem da saco de embalagem deve ser selado acima da placa inferior da câmara de vácuo a um determinado nível, caso contrário, a sopa no interior do saco escorrerá para fora. Geralmente, este tipo de máquina de embalagem não é adequado para a produção em massa de produtos com muita sopa.

A embalagem por insuflação a vácuo do tipo correia transportadora (também conhecida como tipo inclinado) difere da máquina de embalagem por insuflação a vácuo do tipo mesa de operações acima mencionada principalmente pelo facto de utilizar um tapete transportador para enviar os artigos a selar na câmara de vácuo; a tampa da câmara fecha e abre automaticamente, melhorando consideravelmente o grau de automatização e a taxa de produção.

No entanto, tal como o tipo de mesa de operações, também requer a colocação manual das embalagens sacos e uma disposição razoável dos sacos de embalagem dentro do comprimento efetivo da barra de selagem a quente para conseguir selagem a vácuo ou por insuflação. Além disso, como mostra a figura 11-47(5), o plano principal do tipo de correia transportadora máquina de embalagem é inclinado, o que pode impedir que a sopa escorra durante a selagem de produtos com muita sopa.

Princípio de funcionamento das máquinas de embalagem com insuflação de vácuo intermitente

A insuflação por vácuo intermitente máquina de embalagem (excluindo a máquina de embalagem por insuflação a vácuo do tipo correia transportadora com um sistema transportador para sacos de embalagem) consiste principalmente no corpo da máquina, na câmara de vácuo, no dispositivo de selagem a quente, no mecanismo de elevação da tampa da câmara, no sistema de vácuo e no equipamento de controlo eletrónico.

A câmara de vácuo é uma parte essencial da insuflação por vácuo intermitente máquina de embalagemonde a operação de selagem é totalmente concluída. Uma câmara de vácuo típica é mostrada na figura 11-48.

O princípio da selagem por insuflação a vácuo pode ser explicado na figura 11-49. A parte superior da câmara de película de ar comunica com a câmara de vácuo, com o componente de selagem a quente 2 incorporado na câmara de película de ar, posicionado pelas ranhuras em ambos os lados da parte superior da câmara de película de ar, permitindo o movimento vertical.

Após o o saco de embalagem está cheio de materialDepois de coberto, o saco é colocado na câmara de vácuo, com a boca sobre o elemento de selagem térmica 2. Após a cobertura, verifica-se que a boca do saco se encontra entre o componente de selagem a quente 2 e a almofada de selagem 1. A operação de embalagem começa e, dentro da câmara de vácuo, as etapas de (1) bombagem de vácuo, (2) insuflação, (3) selagem a quente e (4) ventilação completam um ciclo de operação de selagem.

a. Bombeamento de vácuo: Como se mostra na figura 11-49(1), a câmara de vácuo é evacuada através do orifício de ar A e, simultaneamente, a câmara inferior de película de ar é também evacuada através do orifício de ar B, obtendo-se um equilíbrio de pressão entre a câmara inferior de película de ar e a câmara de vácuo, evitando uma diferença de pressão em que a pressão na câmara inferior de película de ar é superior à da câmara de vácuo, fazendo com que a peça de película 3 fique saliente, empurrando o componente de selagem a quente 2 para cima para prender a boca do saco, impedindo que o ar no interior do saco de embalagem seja bombeado para fora. Após a evacuação, o vácuo deve atingir -0,097 a -0,0987MPa.

b. Insuflação: Como mostra a figura 11-49 (2), após o bombeamento a vácuo, A e B são fechados, e o orifício de ar C é conectado ao cilindro de gás inerte, inflando com gás. A pressão de insuflação é preferencialmente de 3~6kPa, e a quantidade de gás é controlada por um relé de tempo. Após a inflação, o nível de vácuo na câmara de vácuo deve ser controlado em -0,097 a -0,094MPa.

Vale a pena mencionar que se o o produto de embalagem a selar é um saco cozinhado que serão submetidos a esterilização por calor mais tarde, não há necessidade de insuflação, pelo que este passo pode ser omitido, passando diretamente para a operação seguinte de selagem por calor e arrefecimento.

c. Vedação térmica e arrefecimento: Como mostra a figura 11-49(3), A e C estão fechados, B está aberto e ligado à atmosfera. Devido à diferença de pressão entre a pressão atmosférica e a pressão no interior da câmara de vácuo, a peça de película de borracha 3 incha, empurrando o componente de selagem a quente 2 para cima, pressionando a boca do saco sob a almofada de selagem 1. Ao mesmo tempo que B é ventilado, a barra de selagem a quente é electrificada e aquecida, realizando a selagem a quente por compressão na boca do saco. Após um certo tempo de selagem por calor, a barra de selagem por calor é desligada para arrefecimento natural, enquanto a boca do saco continua a ser pressionada, formando uma selagem sólida após um ligeiro arrefecimento.

d. Ventilação: Como mostra a figura 11-49(4), C está fechado, A e B estão simultaneamente ligados à atmosfera, permitindo que o ar encha a câmara de vácuo, atingindo o equilíbrio de pressão com o mundo exterior, permitindo que a tampa da câmara seja aberta sem problemas e que os artigos embalados sejam retirados, completando a embalagem.

Máquina de embalagem a vácuo rotativa

A aparência e princípio de funcionamento de uma determinada máquina de embalagem rotativa a vácuo são apresentados nas figuras 11-50 e 11-51, respetivamente. O A máquina é composta por uma máquina de enchimento e uma mesa giratória de bombagem de vácuo, com um braço mecânico que transfere os sacos de embalagem cheios da mesa giratória de enchimento para a câmara de vácuo da mesa giratória de bombagem de vácuo.

A mesa giratória de enchimento tem 6 estações, completando automaticamente o fornecimento de sacos, impressão, abertura de sacos, enchimento de materiais sólidos e injeção de sopa em 5 acções; a mesa giratória de bombeamento a vácuo tem 12 câmaras de vácuo individuais, cada saco de embalagem completando o bombeamento a vácuo, selagem a quente, arrefecimento e descarga de sacos ao longo da mesa giratória num ciclo. A capacidade de produção desta máquina atinge 40 sacos/minuto. A estação de enchimento de sólidos da mesa giratória de enchimento deve ser combinada com o dispositivo de dosagem adequado, aceitando materiais sólidos pré-doseados.

Máquinas de embalagem por termoformagem

Termoformagem embalagem refere-se à utilização de materiais em folha termoplásticos como matérias-primas para o fabrico de recipientes, que são depois selados com película ou material em folha após o enchimento. A embalagem por termoformagem apresenta-se sob várias formas, sendo as mais comuns a embalagem em tabuleiro, a embalagem em blister, a embalagem skin e a embalagem pré-formada em película macia, etc. As diferentes formas de embalagem por termoformagem são apresentadas na figura 11-52. A Tabela 11-6 apresenta as caraterísticas das diferentes formas de embalagem por termoformagem.

O equipamento de termoformagem está maduro e existe em muitos tipos, incluindo modelos manuais, semi-automáticos e totalmente automáticos. O processo de termoformagem inclui principalmente a fixação do material em folha, aquecimento, pressurização e aspiração, arrefecimento e desmoldagem. No entanto, o equipamento de termoformagem destina-se apenas ao fabrico de recipientes de embalagem, que requerem equipamento adicional de enchimento e selagem para completar todo o processo de embalagem.

Totalmente máquinas automáticas de embalagem por termoformagem pode completar a termoformagem, o enchimento e a selagem a quente na mesma máquina, utilizando principalmente película termoplástica alimentada por bobina, com formação de película inferior e selagem de película superior. Para a produção alimentar e outros fabricantes, não há necessidade de pré-fabricar caixas ou encomendar embalagens caixas de fabricantes de caixas, integrando vários processos de uma só vez. Estes modelos de máquinas são potentes, amplamente aplicáveis e versáteis em formas de embalagem (incluindo as formas mostradas na figura 11-52), amplamente utilizadas em embalagens alimentares diversas.

A Figura 11-53 mostra o aspeto de uma máquina de embalagem de termoformagem totalmente automática, composta por várias partes: sistema de transporte de película, peças de guia de película superior e inferior, área de pré-aquecimento da película inferior, área de termoformagem, área de enchimento, área de selagem a quente, área de corte e sistema de controlo.

A Figura 11-54 ilustra o fluxo do processo de embalagem de uma máquina de embalagem por termoformagem totalmente automática. Todo o processo de a máquina funciona de forma contínua, com a formação da película da bobina inferior e a selagem da película da bobina superior.

Toda a o processo de embalagem é automático O processo de enchimento é completado pela máquina e, de acordo com os requisitos, o enchimento pode ser efectuado manual ou mecanicamente. Como se pode ver no diagrama do processo, a película da bobina inferior é puxada a uma distância fixa, passando pelas áreas de pré-aquecimento e aquecimento, formada por pressão de ar, vácuo ou perfuração na área de formação, preenchida com materiais na área de enchimento, entrando depois na área de selagem a quente.

Na área de selagem a quente, a película da bobina superior cobre a caixa formada através de rolos-guia e, se necessário, é efectuada a aspiração ou o tratamento com gás de proteção antes da selagem por prensagem a quente. Por fim, a embalagem é moldada por corte transversal, corte longitudinal e corte de cantos, formando produtos embalados de forma individual. Os cantos aparados podem ser recolhidos e limpos por barris de armazenamento de sucção ou dispositivos de enrolamento.