numero Sfoglia:0 Autore:Editor del sito Pubblica Time: 2024-10-14 Origine:motorizzato
Il riempimento dei tubi è un processo cruciale nel confezionamento di vari prodotti che utilizziamo quotidianamente. Dai cosmetici ai prodotti farmaceutici, garantisce un'erogazione dei prodotti precisa e igienica.
In questo blog esploreremo i dettagli del riempimento dei tubi. Imparerai a conoscere diverse macchine, tecniche e settori che si affidano a questo metodo di confezionamento essenziale.
Quando si tratta di riempire i tubi, la prima cosa che dovresti sapere sono i tipi di tubi da riempire. Sono disponibili tre tipi principali adatti a vari prodotti e settori: tubi di plastica, tubi laminati e tubi di alluminio.
I tubi di plastica sono apprezzati per la loro eccellente modellabilità ed efficienza economica. Spesso realizzati con materiali come polietilene (PE), polipropilene (PP) o polietilene tereftalato (PET), questi tubi sono leggeri, resistenti alla pressione e agli urti. La sua memoria elastica unica gli consente di ritornare rapidamente alla sua forma originale dopo l'estrusione, rendendolo ideale per i prodotti di uso frequente.
I tubi di plastica sono ampiamente utilizzati nell'industria cosmetica, della cura personale e alimentare e sono particolarmente adatti per prodotti dalla consistenza più leggera come lozioni, detergenti e creme per le mani.
I progressi nella tecnologia dei tubi laminati hanno portato a soluzioni di imballaggio più avanzate. Esistono due tipi di tubi laminati: tubi laminati con barriera in alluminio (ABL) e tubi laminati con barriera in plastica (PBL).
Tubi in laminato con barriera in alluminio (ABL).
I tubi in laminato con barriera in alluminio (ABL) combinano la flessibilità della plastica con le proprietà barriera superiori dell'alluminio e sono generalmente composti da più strati, tra cui uno strato interno in PE, uno strato intermedio in foglio di alluminio e uno strato esterno in PE o PET, che efficacemente blocca l'ossigeno, la luce e l'umidità e prolunga la durata di conservazione del prodotto, rendendolo particolarmente adatto per prodotti sensibili all'ossidazione, come gli estratti di vitamina C o alcuni unguenti medicati.
Tubi in laminato con barriera in plastica (PBL).
I tubi PBL (Plastic Barrier Laminate), d'altra parte, sono costituiti interamente da più strati di plastica, come la struttura PE/EVOH/PE, che fornisce una migliore flessibilità e riciclabilità pur mantenendo un certo livello di proprietà barriera. I tubi PBL sono spesso utilizzato per prodotti che richiedono un livello medio di proprietà barriera, come dentifricio o balsamo per capelli.
Le macchine riempitrici per tubi riempiono liquidi semifluidi o viscosi in tutti i tipi di tubi con un volume e una velocità precisi. Dai prodotti per la cura personale ai preparati farmaceutici, le macchine riempitrici svolgono un ruolo fondamentale in una varietà di settori e possono gestire un'ampia gamma di materiali, dalle emulsioni acquose a bassa viscosità (ad esempio, shampoo con una viscosità di circa 5.000-10.000 cps) ai unguenti ad alta viscosità (es. unguenti medicinali con viscosità superiore a 100.000 cps).
In base al grado di automazione e alle esigenze di produzione, la macchina riempitrice per tubi è principalmente divisa in tre tipi: macchina riempitrice per tubi manuale, macchina riempitrice per tubi semiautomatica e macchina riempitrice per tubi completamente automatica.
Definizione:
Una riempitrice manuale per tubi è l'attrezzatura di riempimento più basilare, che utilizza l'intervento umano con la semplice struttura meccanica per completare il processo di riempimento. Queste macchine utilizzano solitamente un sistema di riempimento a pistone o pneumatico e la precisione di riempimento può raggiungere ±1-2%.
Caratteristiche
Funzionamento flessibile, adatto a piccole quantità e varietà di produzione
Struttura semplice, bassi costi di manutenzione, basso investimento iniziale
La velocità di riempimento è lenta, solitamente 10-30 provette/minuto
Adatto a piccole linee di produzione o laboratori con esigenze di bassa produttività
Applicazione
Gli scenari applicativi includono piccoli studi cosmetici, formulazioni personalizzate in farmacia o preparazione di campioni di laboratorio. Tuttavia, a causa dell’elevata influenza umana, è difficile garantire un riempimento costante a lungo termine con questo tipo di apparecchiature.
Definizione
Combinando il funzionamento manuale e l'automazione meccanica, le riempitrici semiautomatiche rappresentano la scelta ideale per la produzione di medie dimensioni. Queste macchine utilizzano tipicamente un sistema di pompa dosatrice azionata da servomotore e la precisione di riempimento può essere migliorata fino a ±0,5-1%.
Caratteristiche:
Automazione del processo di riempimento, ma sono necessari il carico e lo scarico manuale
Velocità di riempimento significativamente più elevate, fino a 30-60 tubi/minuto
Dotati di sistemi di dosaggio di precisione, come pompe ad ingranaggi o pompe peristaltiche
Parametri regolabili per adattarsi a diverse dimensioni di tubi (diametro 15-50 mm) e viscosità del prodotto (1.000-50.000 cps).
Applicazione
Queste macchine si trovano comunemente nelle linee di produzione cosmetica di piccole e medie dimensioni, nei produttori farmaceutici e nei produttori di alimenti e aromi. Solitamente sono dotati di un sistema di controllo PLC per la semplice registrazione dei dati di produzione e la regolazione dei parametri.
Definizione
Le macchine riempitrici per tubi completamente automatiche rappresentano il livello più alto della tecnologia di riempimento dei tubi e sono adatte per la produzione industriale su larga scala. Queste macchine integrano una tecnologia meccatronica avanzata, realizzando la completa automazione dal caricamento, posizionamento, riempimento e sigillatura dei tubi fino alla stampa del numero di lotto.
Caratteristiche
Elevata efficienza produttiva, fino a 100-300 tubi/minuto
Precisione di riempimento fino a ±0,2-0,5%, grazie al servosistema ad alta precisione e alla tecnologia avanzata di controllo del flusso
Integrazione di sistemi di controllo avanzati PLC o PC industriali per supportare la gestione di ricette di produzione complesse e la tracciabilità dei dati.
Compatibile con un'ampia gamma di sistemi di riempimento, come misuratori di portata tempo-pressione, volumetrici o massici, per accogliere prodotti con viscosità e caratteristiche diverse (1-500.000 cps).
Integrazione perfetta con altre apparecchiature di automazione (ad esempio macchine astucciatrici ed etichettatrici) per formare una linea di produzione completa.
Applicazione
Queste macchine sono ampiamente utilizzate dalle grandi aziende cosmetiche, dai produttori farmaceutici per linee di produzione ad alta velocità e produzione industriale in lotti. Molti sistemi completamente automatizzati integrano anche l'ispezione di qualità in linea (ad esempio rilevamento di metalli, controllo del peso), connettività IoT intelligente e progetti rispettosi dell'ambiente ed efficienti dal punto di vista energetico (ad esempio sistemi servoazionati con un consumo energetico inferiore del 30-50%).
Tramoggia o serbatoio: generalmente realizzato in acciaio inossidabile 316L, con capacità compresa tra 50 e 500 litri.
Agitatore: Garantisce l'omogeneità del prodotto, con velocità regolabile da 20 a 200 giri/min.
Controllo della temperatura: mantiene il prodotto alla viscosità ottimale, precisa fino a ±0,5°C.
Pompa volumetrica: solitamente una pompa a pistone servocomandata o a lobi rotanti.
Precisione: capace di ±0,5% in peso o volume.
Portate: regolabili da 1 ml/min a 1000 ml/min, a seconda della viscosità del prodotto.
Intervallo di viscosità: può gestire prodotti da 1 cP a 1.000.000 cP.
Materiale: acciaio inossidabile 316L o polimeri approvati dalla FDA.
Meccanismo antigoccia: utilizza una valvola di intercettazione pneumatica o servoassistita.
Diametro ugello: intercambiabile, da 2 mm a 25 mm.
Tecnologia Fill-from-Bottom: riduce l'intrappolamento di aria, fondamentale per i prodotti sensibili all'ossidazione.
Meccanismo di alimentazione: utilizza alimentatori vibranti a ciotola o caricatori di riviste.
Precisione di posizionamento: ±0,1 mm, garantita da pinze servocontrollate.
Dimensioni del tubo: accoglie diametri da 10 mm a 50 mm e lunghezze da 50 mm a 250 mm.
Sigillatura a caldo: per tubi di plastica, temperatura controllata a ±1°C.
Sigillatura a crimpare: per tubi metallici, con modelli di crimpatura regolabili.
Sigillatura ad ultrasuoni: per tubi laminati, operanti a frequenze di 20-40 kHz.
Integrità della tenuta: generalmente testata per resistere a pressioni fino a 3 bar.
PLC: Allen-Bradley o Siemens, con tempi di ciclo fino a 1 ms.
HMI: interfaccia touchscreen, tipicamente da 10-15 pollici, con funzionalità di gestione delle ricette.
Registrazione dati: registra parametri critici come il peso di riempimento, la temperatura della sigillatura e i tempi di ciclo.
Connettività: supporta i protocolli Industry 4.0 come OPC-UA o MQTT
Alimentazione dei tubi: i tubi vuoti vengono inseriti nella macchina, orientati correttamente e posizionati sotto l'ugello di riempimento.
Preparazione del prodotto: il prodotto viene omogeneizzato nella tramoggia e pompato alla stazione di riempimento, mantenendo temperatura e viscosità ottimali.
Operazione di riempimento: l'ugello scende nel tubo e la pompa dosatrice eroga la quantità precisa di prodotto. La tecnologia di riempimento dal basso può essere impiegata per ridurre l’intrappolamento dell’aria.
Sigillatura del tubo: dopo il riempimento, il tubo viene trasferito alla stazione di sigillatura dove viene sigillato utilizzando il metodo appropriato (calore, crimpatura o ultrasuoni).
Controllo di qualità: i tubi riempiti e sigillati sono sottoposti a controllo del peso (precisione di ± 0,1 g) e ispezione visiva per verificare l'integrità della tenuta e il livello di riempimento.
Codifica e marcatura: i numeri di lotto e le date di scadenza vengono stampati, in genere utilizzando la tecnologia laser o getto d'inchiostro con una risoluzione fino a 600 DPI.
Uscita: i tubi finiti vengono scaricati su un trasportatore per l'imballaggio secondario.
Scegliere la giusta riempitrice per contenitori tubolari è un processo decisionale complesso che richiede di considerare una serie di fattori per garantire che l'attrezzatura sia in grado di soddisfare specifici requisiti produttivi e standard di qualità. Tipicamente è necessario considerare i seguenti aspetti:
Le proprietà reologiche del prodotto da riempire devono essere prima analizzate in modo approfondito. Per i fluidi newtoniani, possono essere utilizzati sistemi di riempimento volumetrici convenzionali, mentre per i fluidi non newtoniani (ad esempio, tipi con assottigliamento o ispessimento del taglio), devono essere utilizzati sistemi di riempimento avanzati con compensazione della velocità di taglio, come le pompe volumetriche servoassistite. essere considerato. Allo stesso tempo, l'intervallo di viscosità del prodotto (da 1 cP a 1.000.000 di cP) avrà un impatto diretto sulla scelta del sistema di pompaggio.
Seleziona il livello appropriato di automazione in base al volume di produzione previsto. Per la produzione di volumi ridotti e di più varietà, un sistema semiautomatico (30-60 tubi/minuto) può essere più conveniente; per la produzione su larga scala è più appropriato un sistema completamente automatizzato (100-300 tubi/minuto). Allo stesso tempo, considerare la capacità di cambio rapido dell'apparecchiatura, come l'uso di sistemi di regolazione servoassistiti, che possono realizzare il cambio rapido di tubi di diverse dimensioni (diametro 10-50 mm, lunghezza 50-250 mm).
Settori diversi hanno requisiti diversi in termini di precisione di riempimento. Ad esempio, l'industria farmaceutica potrebbe richiedere un'elevata precisione di ± 0,5%, mentre per l'industria cosmetica potrebbe essere sufficiente ± 1%. Tecnologie di dosaggio avanzate come misuratori di portata massica o pompe a pistoni servoazionate dovrebbero essere prese in considerazione quando si selezionano e combinate con un sistema di controllo del peso in linea (precisione fino a ±0,1 g) per garantire la coerenza.
Selezionare la tecnologia di tenuta adeguata in base al tipo di corpo del tubo utilizzato (plastica, metallo o composito). Ad esempio, i tubi di plastica sono adatti per la sigillatura a caldo (precisione del controllo della temperatura ±1°C), i tubi di metallo richiedono la sigillatura a crimpare, mentre i tubi compositi possono richiedere la sigillatura a ultrasuoni (20-40 kHz). L'attrezzatura dovrebbe essere sufficientemente flessibile da soddisfare diversi requisiti di tenuta.
Per l'industria farmaceutica o alimentare sono necessarie apparecchiature conformi a cGMP con struttura in acciaio inossidabile 316L con funzionalità CIP (clean-in-place) e SIP (sterilized-in-place). I sistemi di riempimento dovrebbero essere progettati senza spazi morti e prendere in considerazione l’utilizzo di componenti certificati EHEDG per garantire i più elevati standard di igiene.
Le moderne apparecchiature di riempimento dovrebbero disporre di un sistema di controllo avanzato, come un PLC Allen-Bradley o Siemens, con un HMI touchscreen da 10-15 pollici per supportare la gestione delle ricette e la registrazione dei dati. Allo stesso tempo, le apparecchiature dovrebbero supportare i protocolli Industria 4.0 come OPC-UA o MQTT per ottenere un’integrazione perfetta con i sistemi MES per il monitoraggio e la tracciabilità della produzione.
Scegli apparecchiature con design ad alta efficienza energetica, come i sistemi di servoazionamento che possono ridurre il consumo energetico del 30-50%. Considerare inoltre il livello di rumore, l'ingombro e i requisiti di controllo ambientale dell'apparecchiatura (ad esempio, controllo della temperatura e dell'umidità).
Per i settori regolamentati, le apparecchiature devono soddisfare i requisiti normativi pertinenti, come la conformità FDA 21 CFR Parte 11. Valutare se il fornitore può fornire un supporto completo per la documentazione IQ/OQ/PQ per semplificare il processo di convalida.
Oltre all'investimento iniziale, valuta i costi operativi a lungo termine, inclusi il consumo energetico, i requisiti di manutenzione e la disponibilità dei pezzi di ricambio. La scelta di apparecchiature con funzionalità di diagnostica remota e manutenzione predittiva può ridurre significativamente i tempi di inattività e i costi di manutenzione.
In questa guida definitiva alle macchine riempitrici per tubi, abbiamo trattato diversi tipi di macchine riempitrici per tubi e le loro caratteristiche. Inoltre, alcuni fattori chiave da considerare sono elencati come riferimento.
Scegliere la migliore macchina riempitrice per tubetti è fondamentale per il successo della tua azienda. Non esitate a chiedere una consulenza professionale quando prendete questa importante decisione. Pronti a portare il confezionamento dei tubi al livello successivo? Contatta WEJING oggi per una guida esperta e soluzioni di riempimento di tubi di prim'ordine!
