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真空包装机的现状与发展趋势

发布时间:2020-05-13 14:24:40 |来源:网络转载

国外发展现状

  1. 发展概况

早在40年代,真空包装技术便 问世。50年代塑料薄膜成功地用于商品包装,为真空包装机的发展提 供了有利条件。自选市场的兴起, 对商品的货架寿命提出了更高的要 求,使真空包装技术得到进一步发 展。

真空包装机的批量生产始于50 年代。最早是结构比较简单,生产 率不高的台式和单室真空包装机, 随后出现了双室轮番工作和输送带 式真空包装机。

进入60年代中期,国外出现了 高效的热成型一充填一封口式包装 机。该机可顺序完成浅盘热成型、 充填、加盖、切断等工序,有些机 型也能完成抽真空功能。生产能力 每小时约为300 ~ 3000件(视包装 物品大小而异),一般用于小包装。 目前这种包装方法在国际上已经广 为流行,其结构日臻完善,並已发 展为具有充气、印刷、打印、故障 显示、提升包装物、自动充填等功 能的先进机型。联邦德国、美国和 日本是这类包装机的主要生产国。

美国某公司、日本东洋 自动机株式会社、古川制作所等生 产的旋转真空室式包装机,有多个 真空室,围绕一个中心回转,轮番 工作,生产率为20 ~ 60袋/分,一 般适合中等规格的包装;台式的适 合包装液体,大规格的适合包装整 块鲜肉。有的设有按钮监视装置, 不停机就可排除不合格的包装袋, 是一种高度自动化的先进机型。

立领式制袋充填包装是一种传 统的包装方式,这种包装方法也可 与真空包装机结合。西德某公司的立领式制袋充填包装机,在 制袋后进行充填,再通过输送机进 入真空室抽真空和封口,每分钟可 包45 ~ 50袋。

瑞士某公司的BR系列自动 真空包装机,在一个连续回转的转 台上,设有15个立式真空室。转台 接受已充填好、并已局部封口的包 装件,在钟罩形的真空室完成抽真 空(必要时还可充惰性气体)和封 口。这种包装机能自动排除封口不 好的包装袋。包装件为砖形,分内 外两层:内袋用热封性好的纸塑复 合材料制成,外层纸盒用卷筒纸板 制成。包装件大小尺寸可调,生产 率可达70件/分。该公司的PFNVg 列,生产率可达110件/分。真空 包装机也可与计量、充填、输送等 设备连成自动生产线。

联邦德国某公司生产的 心轴轮多工位制袋真空包装机,制 袋、称重、充填、抽真空、封口在 一机上完成,是典型的多功能真空 包装机。

法国Cryovac用了 10年时间, 研制出了鲜鱼真空包装流水线。主 机VS44属热成型真空包装机。浅 盘热成型后,放上除去内脏并洗净 的鲜鱼,进入真空室抽真空封口。

真空包装技术用于纺织物包装 较晚。1972年瑞典树宏国际有限公 司与瑞典纺织研究院合作研究纺织 物真空包装系统,于1976年研制成 功,1978年在香港建立了国际上第 一家纺织物真空包装厂。此后,相 继在世界上10多个国家安装了近30 套,我国上海也引进了一套。这种 包装方法在国际上已广为流行。

日本静冈机械制作所生产的真 空充气包装装置独具一格。它没有 真空室,而是使包装袋起真空室的 作用。其原理是将机器的抽充气嘴 插入包装袋的抽气孔,气嘴通过转 换阀连结抽气泵与贮气瓶。第一次 抽真空时约抽掉袋内空气的1 / 2以 上,然后充气。如此反复3~4次,氧 气残留是可达理想程度(约0.8% )。 由于省去了真空室,真空泵规格可 以减小,整机结构也随之简化。包 装袋大小不受机器限制,耗气量节 约 1 / 3~ 1 /2 o

任何一类机器总的趋势是不断 向高层次发展。但使用要求是多层 次的;各种档次的产品都有其使用 领域和发展前景。最近几年联邦德 国出现一种家用真空包装机,结构 极为紧凑,体积与文具盒相似。可 包装食品、换季衣服、香烟、录音 带等。每年销售100多万台。它售 价便宜省电,对电冰箱市场有一定 影响。

2.日本的经验值得借鉴

日本的包装工业起步于50年代 初。从50年代后期至1973年,平均 年增长率高达20 %以上。1973年石 油危机后增长速度减慢,年增长率 为8 % ~ 10 %。1986年总产值达到 3300亿日元,成为仅次于美国的世界第二大包装机械生产国。根据 1977 ~ 1984年的统计数字,日本真 空包装机的产值在包装机械中所占 的比例在3.02-3.65%之间波动, 真空包装机的发展基本上与包装机 械同步。

近年来,由于日元升值,真空 包装机在中国和东南亚地区的出口 急剧减少,几乎受到了致命的打击。 但由于旋转真空室式包装机发展迅 速,大量向欧美出口,使真空包装 机的出口总量反而创记录地增强了 10倍。

日本的真空包装机厂以中小企 业为主。这些中小企业都是多品种 小批量生产,有较大的灵活性。由 于资本不雄厚,经济上比较脆弱。 而竞争又很激烈,从而使其特别重 视技术水平的提高和产品质量。由 于技术力量薄弱,从事基础研究有 困难,因此常釆用与别的企业或科 研机构共同研究的方针。

国产化的主要关键

我国真空包装机虽已初步实现 国产化,但要提高水平,尚需研究 许多技术关键和元件。

  1. 真空泵。我国开始生产真空 包装机时,无适合的真空泵可选, 只好选用双级旋片泵。真空包装机 的真空室不同于一般真空设备,开 闭特别频繁,每次关闭后产生高速 气流,造成泵出口处喷油。而国产 双级旋片泵普遍未解决喷油问题。 上海第二真空泵厂引进联邦德国技 术,研制了 R 5系列单级旋片泵, 适用于真空包装机。但该系列还需 补充大小两头的规格:输送带式真 空包装机需要100米3/小时的,小 型台式真空包装机需要2米3 /小时 的。此外还希望有各种规格的耐磨 四氟石墨旋片的无油真空泵。国内 现已有少数规格,但未形成完整系 列。如真空泵能进一步小型化,将 对整机的小型化提供有利条件。
  1. 电磁真空阀。我国开始生产 真空包装机时,国内电磁阀品种较 少,只好选用高真空电磁阀。但这 种阀密封讲究,结构复杂,体积大, 价格高。真空包装机属于低真空设 备,使用这种阀不合理。天津津海 电磁厂研制了用于真空包装机和其 他低真空设备的电磁阀,已获专利。
  1. 真空度。真空室盖和底座是 影响真空度的重要部件。通常使用 铸铝件来生产,但易产生气孔造成 泄漏。南通包装机械厂采用金属浸 透工艺,解决了此问题。

有肘真空室内真空度合格,但 袋内真空度并不高,这也是不容忽 视的。而包装效果直接取决于袋内 真空度。日本有专利解决之,我国 刚开始研究。

  1. 热封系统。目前的问题是聚 四氟乙烯漆布压敏胶带尚未过关, 某些厂家仍需进口;电热带厚薄不 均,易造成温度不均,其使用寿命 也有待提高。上海申康机电科技公 司研究表面镀层提高其寿命,取得 显著效果,现已投产。

较复杂的真空包装机热封系统 有内水冷却装置。有此装置时,热 封条是一个中空零件。常规工艺加 工困难,容易漏水。用异型铝合金 型材较合理,但因各生产厂型材规 格不统一,型材生产厂不乐意供货。

  1. 充气技术。国外对充气技术 的研究很重视,一般是用氮气、二 氧化碳和氧气的混合气体,其配方 因包装物品而异,配比方面有不少 研究成果,有的成为专利。在解决 鲜肉、水果、蔬菜的保鲜方面卓有 成效。我国尚未研究其配方和所需 气体净化及混合设备。
  1. 对真空包装机的包装原理, 典型机构基础元件和关键技术缺乏 系统深入的研究。
  2. 真空包装机科研机构的设 置和科研工作的组织还缺乏统一的 规划。
  3. 人员素质差,兼业人员多, 队伍不稳定。绝大多数科研人员是 由其他机械专业改行的,未受过系 统的包装工程教育;不少有一定实 践经验的科研人员,又存在知识老 化的问题。急待补充受过系统包装 工程教育的青年科研人员和组织现 有人员培训。
  4. 缺少必要的经费。加强对科 研工作的扶持,急需解决经费问题。 现多数科研单位经费紧缺,只能开 展一些投资少、见效快的短平快的 小项目。对技术复杂、难度大、有 风险的科研项目,无经费支持就很 难起步。
  5. 无试验基地,而且测试手段 不全。

真空包装机的发展趋势

  1. 高生产率。旋转真空室式包 装机是自动化程度高的机型,生产 率一般在20 ~ 60袋/分。热成型一 充填一封口机可以多列平行作业, 生产率成倍提高,可以达到5~500 件/分。这是目前生产率最高的机 型。提高生产率有两个途径:一是 提高现有机型的速度,但有时技术 上不--定可行,经济上也不一定合 算。二是改变工作原理和工艺,探 索新的设计方案。热成型一充填一 封口机当时就是以一种崭新的方案 出现的新机型。
  2. 高自动化。在工业发达国 家,由于劳动力成本提高,对节省 人力的要求愈来愈强烈,加速了向 高自动化设备投资。最近几年成本 高得惊人的真空包装机械也在迅速 推广应用。如日本的高速旋转真空 室式包装机不仅在国内大范围普 及,向欧美市场的出口也猛增。
  3. 发展多功能单机。增加真空 包装机的功能,实现结构组合化, 可以通过更换各种装置,组合成适 合不同包装材料、包装物品、包装 要求的真空包装机,以满足不同用 户的要求。
  4. 组成联动机组和自动生产 线。当需要的功能愈来愈多时,如 仍集中在一个单机上会使结构非常 复杂。这时就需要把功能不同、效 率相适应的几种机器组合起来。如 法国的鲜鱼真空包装流水线,瑞典 的纺织品真空包装系统等等。
  5. 采用新技术。如应用故障显 示装置、废品剔除装置、粗粒物料 高精度组合计量自动秤等。组合秤 是近几年引起轰动的计量技术的新 突破。在封口方面,应用了热管技 术(可节能25 %)和冷封技术。有 人认为,今后几年内冷封口将取代 热封口。
  6. 充气包装用于新鲜食品。用 真空充气包装的方法延长新鲜食品 的货架寿命,是近10年来世界包装 领域的重大突破,现已引起各国重 视。有关资料预计:到1990年,美 国用于真空充气包装的材料消耗可 能达到3亿美元。1984年的世界包 装会议上,有关专家认为,今后10 年充气包装技术将有很大发展。这 一技术除研究充气成分、混合比例 及包装材料外,也需要与真空充气 包装的研制相配合。

几点建议

1.加强引进技术消化吸收和 组织管理工作。引进消化吸收工作 牵涉面广,组织工作复杂,特别是 难度大的成套设备的消化吸收,需 要系统工程的观点,加强领导和统 筹规划。除对引进项目进行可行性 分析外,也要同时分析论证消化吸 收的可行性?审批项目时,要同时 审批消化吸收工作的措施,明确指 定消化单位o有时需组织联合攻关O 各级领导部门应密切配合,加强协 作。建议由各级计经委牵头,机械 主管部门着重抓好计划、检査、落 实和指导协调。

应明确规定,“凡使用外汇进口 的技术和设备,其所有权属于国家。 地区、部门和単位不得实行技术封 锁。”引进单位应尽量为消化单位提 供方便。

我国从1966年开始引进真空包 装机,至今国际上的一般机型都有 引进。今后应结合用户及消化吸收 的需要,有计划地引进,可按以下 3种情况分别对待:

——已弄清原理並掌握设计方 法,并已生产多年的类型,不必再 引进。

——国内开始研制,但品种不 多的机型,可再引进一些国内未见 的有代表性的先进产品,以促进产 品系列化。如旋转真空室式包装机 和热成型一充填一封口机、多功能 的制袋、称重、充填旋转真空室式 包装机、半无菌包装的热成型包装 机等。

——对未引进过的类型,可以 优先引进。如立领式真空包装机, 多功位的呼吸式真空包装机,单工 位自动充填(真空)包装机及一些 小巧玲珑、有特色的轻便机型。

  1. 政府有关部门应继续加强 替代进口的工作。可以认为我国已 掌握了台式、单室、双室、输送带 式和其他一般真空包装机的设计和 生产技术。如上海人民仪表厂的 20B500X型箱式真空包装机,就 是自行设计的,并无国外样机参照。 该机在上海冶炼厂用于包装氧化亚 铜粉末,效果良好。

1987年9月原机械委公布的替 代进口产品包括“真空包装机,工 作周期大于或等于30秒,真空度小 于1333. 2帕,最大封口长度可达800 毫米。”但我们认为,封口长度达 1000毫米的真空包装机也完全可 替代引进。希望有关部门能根据生产发展,及时扩大替代引进的范围。

  1. 关于新产品开发的建议。现 在生产的绝大多数都是中小型真空 包装机• •这些类型的真空包装机, 结构不复杂,手工操作多,且价格 低,适合国情,在今后一二十年内 仍将是市场覆盖面最大的品种。

随着生产们发展,对生产率和 自动化程度高的产品,需求比例会 逐步上升。如国内不能及时生产出 此类产品,还会继续依赖进口。旋 转真空室式包装机,已开始研制了 一个品种,还需逐步研制用于各种 包装尺寸和包装对象的多种产品, 逐步形成系列。热成型一充填T 口机也是刚开始研制,只具有最基 本的功能,因此需要各种典型的配 套装置,如印刷装置、打印装置、 提升装置、充填装置、气体的净化 混合装置等,以根据不同包装要求 组成各种机型。还可以与无菌包装 材料同步研制半无菌包装热成型包 装机。立领式真空包装机,多工位 的呼吸式真空包装机,多工位和单 工位的自动充填(真空)包装机等 都需研制。

上述各种复杂的产品,目前估 计不会大量需要,但可作为技术储 备,根据市场需要随时投产。

除研制国外已有的机型外,可 根据国内用户需要,生产有中国特 色的产品。亦不必一律要求技术先 进,自动化程度高。如充填装置可 有人工投料,固体人工投料而液体 自动充填或全自动充填等多种形式 并存。

真空包装机的发展不仅决定于 本行业的努力,它与元件、包装工 艺、包装材料、配套设备、杀菌技 术、冷冻技术、计量等多方面的研 究密切相关,只有多学科协同,才 能相互促进,共同发展。

 

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