تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2024-10-14 المنشأ:محرر الموقع
يعد ملء الأنبوب عملية حاسمة في تعبئة المنتجات المختلفة التي نستخدمها يوميًا. من مستحضرات التجميل إلى الأدوية، فهي تضمن تسليم المنتجات بدقة وصحية.
في هذه المدونة، سوف نستكشف خصوصيات وعموميات ملء الأنبوب. ستتعرف على الآلات والتقنيات والصناعات المختلفة التي تعتمد على طريقة التغليف الأساسية هذه.
عندما يتعلق الأمر بملء الأنبوب، فإن أول شيء يجب أن تعرفه هو عدة أنابيب للملء. هناك ثلاثة أنواع رئيسية متاحة لتناسب مختلف المنتجات والصناعات: الأنابيب البلاستيكية، والأنابيب المغلفة، وأنابيب الألومنيوم.
تحظى الأنابيب البلاستيكية بشعبية بسبب قابليتها للتشكيل الممتازة وكفاءتها الاقتصادية. غالبًا ما تكون هذه الخراطيم مصنوعة من مواد مثل البولي إيثيلين (PE) أو البولي بروبيلين (PP) أو البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET)، وهي خفيفة الوزن ومقاومة للضغط ومقاومة للصدمات. ذاكرتها المرنة الفريدة تسمح لها بالعودة بسرعة إلى شكلها الأصلي بعد البثق، مما يجعلها مثالية للمنتجات المستخدمة بشكل متكرر.
تُستخدم الأنابيب البلاستيكية على نطاق واسع في صناعات مستحضرات التجميل والعناية الشخصية والأغذية، وهي مناسبة بشكل خاص للمنتجات ذات القوام الخفيف مثل المستحضرات والمنظفات وكريمات اليد.
أدى التقدم في تكنولوجيا الأنابيب الرقائقية إلى حلول تغليف أكثر تقدمًا. هناك نوعان من الأنابيب المصفحة: أنابيب صفائح حاجز الألومنيوم (ABL) وأنابيب صفائح حاجز البلاستيك (PBL).
أنابيب صفائح حاجز الألومنيوم (ABL).
تجمع أنابيب صفائح حاجز الألومنيوم (ABL) بين مرونة البلاستيك وخصائص الحاجز الفائقة للألمنيوم، وتتكون عادةً من طبقات متعددة، بما في ذلك طبقة PE الداخلية، وطبقة رقائق الألومنيوم المتوسطة، وطبقة PE أو PET الخارجية، والتي تعمل بشكل فعال يحجب الأكسجين والضوء والرطوبة ويطيل العمر الافتراضي للمنتج، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للمنتجات الحساسة للأكسدة، مثل مستخلصات فيتامين C أو بعض المراهم الطبية.
أنابيب صفائحية حاجزة بلاستيكية (PBL).
من ناحية أخرى، تتكون الأنابيب البلاستيكية العازلة (PBL) بالكامل من طبقات متعددة من البلاستيك، مثل هيكل PE/EVOH/PE، الذي يوفر مرونة أفضل وقابلية إعادة التدوير مع الحفاظ على مستوى معين من خصائص الحاجز. غالبًا ما تكون أنابيب PBL يستخدم للمنتجات التي تتطلب مستوى متوسطًا من الخصائص العازلة، مثل معجون الأسنان أو بلسم الشعر.
تقوم آلات تعبئة الأنابيب بتعبئة السوائل شبه السائلة أو اللزجة في جميع أنواع الأنابيب بحجم وسرعة محددين. من منتجات العناية الشخصية إلى المستحضرات الصيدلانية، تلعب آلات تعبئة الأنابيب دورًا أساسيًا في مجموعة متنوعة من الصناعات ويمكنها التعامل مع مجموعة واسعة من المواد بدءًا من المستحلبات المائية منخفضة اللزوجة (على سبيل المثال، الشامبو الذي تبلغ لزوجته حوالي 5000-10000 سنتي) إلى المراهم عالية اللزوجة (مثل المراهم الطبية ذات اللزوجة التي تزيد عن 100000 سنتي).
وفقًا لدرجة الأتمتة واحتياجات الإنتاج، تنقسم آلة ملء الأنبوب بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع: آلة ملء الأنبوب اليدوية، آلة ملء الأنبوب شبه الأوتوماتيكية وآلة ملء الأنبوب الأوتوماتيكية بالكامل.
تعريف:
آلة تعبئة الأنبوب اليدوية هي معدات التعبئة الأساسية، حيث تستخدم التشغيل البشري مع الهيكل الميكانيكي البسيط لإكمال عملية التعبئة. تستخدم هذه الآلات عادةً نظام تعبئة مكبس أو هوائي، ويمكن أن تصل دقة التعبئة إلى ±1-2%.
سمات
عملية مرنة ومناسبة للكميات الصغيرة وأصناف الإنتاج
هيكل بسيط، تكاليف صيانة منخفضة، استثمار أولي منخفض
سرعة التعبئة بطيئة، عادة 10-30 أنبوب/دقيقة
مناسبة لخطوط الإنتاج الصغيرة أو المختبرات ذات متطلبات الإنتاج المنخفضة
طلب
تتضمن سيناريوهات التطبيق استوديوهات مستحضرات التجميل الصغيرة، أو التركيبات الصيدلانية المخصصة، أو إعداد العينات المعملية. ومع ذلك، ونظرًا للتأثير البشري الكبير، فإن ضمان اتساق التعبئة على المدى الطويل مع هذا النوع من المعدات أمر صعب.
تعريف
من خلال الجمع بين التشغيل اليدوي والأتمتة الميكانيكية، تمثل آلات تعبئة الأنابيب شبه الأوتوماتيكية خيارًا مثاليًا للإنتاج متوسط الحجم. تستخدم هذه الآلات عادةً نظام مضخة الجرعات بمحرك مؤازر، ويمكن تحسين دقة التعبئة إلى ±0.5-1%.
سمات:
أتمتة عملية التعبئة، ولكن التحميل والتفريغ اليدوي مطلوب
سرعات تعبئة أعلى بكثير، تصل إلى 30-60 أنبوبًا/الدقيقة
مجهزة بأنظمة جرعات دقيقة، مثل المضخات التروسية أو المضخات التمعجية
معلمات قابلة للتعديل لتناسب أحجام الأنابيب المختلفة (قطر 15-50 مم) ولزوجة المنتج (1000-50,000 cps).
طلب
توجد هذه الآلات بشكل شائع في خطوط إنتاج مستحضرات التجميل الصغيرة والمتوسطة الحجم، وشركات تصنيع الأدوية، وشركات تصنيع المواد الغذائية والمنكهات. عادة ما تكون مجهزة بنظام تحكم PLC لتسجيل بيانات الإنتاج وتعديل المعلمات بشكل بسيط.
تعريف
تمثل آلات تعبئة الأنابيب الأوتوماتيكية بالكامل أعلى مستوى من تكنولوجيا تعبئة الأنابيب وهي مناسبة للإنتاج الصناعي على نطاق واسع. تدمج هذه الآلات تكنولوجيا الميكاترونكس المتقدمة، وتحقق الأتمتة الكاملة بدءًا من تحميل الأنابيب، وتحديد المواقع، والتعبئة، والختم إلى طباعة رقم الدفعة.
سمات
كفاءة إنتاجية عالية تصل إلى 100-300 أنبوب/دقيقة
دقة ملء تصل إلى ±0.2-0.5%، بالاعتماد على نظام مؤازر عالي الدقة وتكنولوجيا التحكم في التدفق المتقدمة
تكامل أنظمة التحكم PLC أو أجهزة الكمبيوتر الصناعية المتقدمة لدعم إدارة وصفات الإنتاج المعقدة وإمكانية تتبع البيانات.
متوافق مع مجموعة واسعة من أنظمة التعبئة، مثل مقياس الضغط الزمني أو الحجمي أو مقياس التدفق الكتلي، لاستيعاب المنتجات ذات اللزوجة المختلفة (1-500000 cps) والخصائص.
التكامل السلس مع معدات التشغيل الآلي الأخرى (مثل آلات التعبئة والتغليف والملصقات) لتشكيل خط إنتاج كامل.
طلب
يتم استخدام هذه الآلات على نطاق واسع من قبل شركات مستحضرات التجميل الكبيرة وشركات تصنيع الأدوية لخطوط الإنتاج عالية السرعة وإنتاج الدفعات الصناعية. تدمج العديد من الأنظمة المؤتمتة بالكامل أيضًا فحص الجودة المباشر (مثل الكشف عن المعادن وفحص الوزن) والاتصال الذكي بإنترنت الأشياء والتصميمات الصديقة للبيئة والموفرة للطاقة (مثل الأنظمة التي تعمل بمحرك مؤازر مع استهلاك أقل للطاقة بنسبة 30-50٪).
القادوس أو الخزان: مصنوع عادة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، وتتراوح سعته من 50 إلى 500 لتر.
المحرض: يضمن تجانس المنتج، بسرعات قابلة للتعديل من 20 إلى 200 دورة في الدقيقة.
التحكم في درجة الحرارة: يحافظ على المنتج عند اللزوجة المثالية، بدقة تصل إلى ±0.5 درجة مئوية.
مضخة الإزاحة الإيجابية: عادة ما تكون مضخة مكبسية أو مضخة فصية دوارة تعمل بمحرك مؤازر.
الدقة: قادرة على ±0.5% من حيث الوزن أو الحجم.
معدلات التدفق: قابلة للتعديل من 1 مل/دقيقة إلى 1000 مل/دقيقة، حسب لزوجة المنتج.
نطاق اللزوجة: يمكنه التعامل مع المنتجات من 1 cPs إلى 1,000,000 cPs.
المواد: الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو البوليمرات المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء.
آلية مكافحة التنقيط: تستخدم صمام قطع هوائي أو مؤازر.
قطر الفوهة: قابل للتبديل، يتراوح من 2 مم إلى 25 مم.
تقنية التعبئة من الأسفل: تقلل من انحباس الهواء، وهو أمر ضروري للمنتجات الحساسة للأكسدة.
آلية التغذية: تستخدم مغذيات الوعاء الاهتزازي أو محمل المجلات.
دقة تحديد الموضع: ±0.1 مم، يتم ضمانها بواسطة مقابض يتم التحكم فيها مؤازرًا.
أحجام الأنابيب: تستوعب أقطارًا من 10 مم إلى 50 مم وأطوال من 50 مم إلى 250 مم.
الختم الحراري: بالنسبة للأنابيب البلاستيكية، يتم التحكم في درجة الحرارة إلى ±1 درجة مئوية.
ختم التجعيد: للأنابيب المعدنية، مع أنماط تجعيد قابلة للتعديل.
الختم بالموجات فوق الصوتية: للأنابيب المصفحة، تعمل بترددات 20-40 كيلو هرتز.
سلامة الختم: يتم اختباره عادةً لتحمل الضغوط التي تصل إلى 3 بار.
PLC: Allen-Bradley أو Siemens، مع أوقات دورات منخفضة تصل إلى 1 مللي ثانية.
HMI: واجهة شاشة تعمل باللمس، مقاس 10-15 بوصة عادةً، مزودة بإمكانيات إدارة الوصفات.
تسجيل البيانات: يسجل المعلمات المهمة مثل وزن التعبئة ودرجة حرارة الختم وأوقات الدورة.
الاتصال: يدعم بروتوكولات Industry 4.0 مثل OPC-UA أو MQTT
تغذية الأنبوب: يتم تغذية الأنابيب الفارغة في الماكينة، وتوجيهها بشكل صحيح، ووضعها تحت فوهة التعبئة.
تحضير المنتج: يتم تجانس المنتج في القادوس ثم ضخه إلى محطة التعبئة، مع الحفاظ على درجة الحرارة واللزوجة المثالية.
عملية التعبئة: تنزل الفوهة إلى الأنبوب، وتقوم مضخة القياس بتوزيع الكمية الدقيقة من المنتج. يمكن استخدام تقنية التعبئة من الأسفل لتقليل انحباس الهواء.
ختم الأنبوب: بعد التعبئة، يتم نقل الأنبوب إلى محطة الختم حيث يتم إغلاقه باستخدام الطريقة المناسبة (الحرارة، التجعيد، أو الموجات فوق الصوتية).
مراقبة الجودة: تخضع الأنابيب المملوءة والمختومة لفحص الوزن (دقة ±0.1 جرام) وفحص الرؤية للتأكد من سلامة الختم ومستوى التعبئة.
الترميز ووضع العلامات: تتم طباعة أرقام الدُفعات وتواريخ انتهاء الصلاحية، عادةً باستخدام تقنية الليزر أو نفث الحبر بدقة تصل إلى 600 نقطة في البوصة.
الإخراج: يتم تفريغ الأنابيب النهائية على ناقل للتغليف الثانوي.
يعد اختيار آلة التعبئة المناسبة للحاويات الأنبوبية عملية اتخاذ قرار معقدة تتطلب أخذ عدد من العوامل في الاعتبار لضمان قدرة المعدات على تلبية متطلبات الإنتاج ومعايير الجودة المحددة. عادة، يجب مراعاة الجوانب التالية:
الخصائص الريولوجية للمنتج المراد ملؤه تحتاج إلى تحليل متعمق أولاً. بالنسبة للسوائل النيوتونية، يمكن استخدام أنظمة التعبئة الحجمية التقليدية، بينما بالنسبة للسوائل غير النيوتونية (على سبيل المثال، أنواع ترقق القص أو سماكة القص)، تحتاج أنظمة التعبئة المتقدمة مع تعويض معدل القص، مثل مضخات الإزاحة الإيجابية التي تعمل بمحرك مؤازر، إلى يعتبر. وفي الوقت نفسه، فإن نطاق لزوجة المنتج (من 1 سنتي بويز إلى 1000000 سنتي بويز) سيكون له تأثير مباشر على اختيار نظام الضخ.
حدد المستوى المناسب من الأتمتة بناءً على حجم الإنتاج المتوقع. بالنسبة للإنتاج منخفض الحجم ومتعدد الأصناف، قد يكون النظام شبه الآلي (30-60 أنبوبًا في الدقيقة) أكثر فعالية من حيث التكلفة؛ بالنسبة للإنتاج على نطاق واسع، يكون النظام الآلي بالكامل (100-300 أنبوب/دقيقة) أكثر ملاءمة. في الوقت نفسه، ضع في اعتبارك قدرة التغيير السريع للمعدات، مثل استخدام أنظمة التنظيم التي تعمل بمحرك مؤازر، والتي يمكنها تحقيق التغيير السريع لأحجام مختلفة من الأنابيب (القطر 10-50 مم، الطول 50-250 مم).
الصناعات المختلفة لها متطلبات مختلفة لدقة التعبئة. على سبيل المثال، قد تتطلب صناعة الأدوية دقة عالية بنسبة ± 0.5%، بينما قد تكون صناعة مستحضرات التجميل ± 1% كافية. يجب أخذ تقنيات القياس المتقدمة مثل أجهزة قياس التدفق الشامل أو مضخات المكبس التي تعمل بمحرك مؤازر في الاعتبار عند الاختيار ودمجها مع نظام فحص الوزن عبر الإنترنت (دقة تصل إلى ±0.1 جم) لضمان الاتساق.
حدد تقنية الختم المناسبة بناءً على نوع جسم الأنبوب المستخدم (بلاستيك أو معدني أو مركب). على سبيل المثال، الأنابيب البلاستيكية مناسبة للختم الحراري (دقة التحكم في درجة الحرارة ± 1 درجة مئوية)، والأنابيب المعدنية تتطلب تجعيد الختم، في حين أن الأنابيب المركبة قد تتطلب الختم بالموجات فوق الصوتية (20-40 كيلو هرتز). يجب أن تكون المعدات مرنة بما يكفي لاستيعاب متطلبات الختم المختلفة.
بالنسبة لصناعة الأدوية أو المواد الغذائية، يلزم وجود معدات متوافقة مع cGMP مع هيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مع إمكانات CIP (التنظيف في المكان) وSIP (التعقيم في المكان). يجب تصميم أنظمة التعبئة بدون أي مساحة ميتة والنظر في استخدام المكونات المعتمدة من EHEDG لضمان أعلى معايير النظافة.
يجب أن تحتوي معدات التعبئة الحديثة على نظام تحكم متقدم، مثل Allen-Bradley أو Siemens PLC، مع شاشة HMI تعمل باللمس مقاس 10-15 بوصة لدعم إدارة الوصفات وتسجيل البيانات. وفي الوقت نفسه، يجب أن تدعم المعدات بروتوكولات الصناعة 4.0 مثل OPC-UA أو MQTT لتحقيق التكامل السلس مع أنظمة MES لمراقبة الإنتاج وإمكانية التتبع.
اختر المعدات ذات التصميمات الموفرة للطاقة، مثل أنظمة القيادة المؤازرة التي يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 30-50%. ضع في اعتبارك أيضًا مستوى ضوضاء الجهاز، وأثره، ومتطلبات التحكم البيئي (على سبيل المثال، التحكم في درجة الحرارة والرطوبة).
بالنسبة للصناعات الخاضعة للتنظيم، يجب أن تستوفي المعدات المتطلبات التنظيمية ذات الصلة، مثل الامتثال لـ FDA 21 CFR Part 11. خذ بعين الاعتبار ما إذا كان البائع يمكنه تقديم دعم شامل لوثائق IQ/OQ/PQ لتبسيط عملية التحقق من الصحة.
بالإضافة إلى الاستثمار الأولي، قم بتقييم تكاليف التشغيل على المدى الطويل، بما في ذلك استهلاك الطاقة ومتطلبات الصيانة وتوافر قطع الغيار. يمكن أن يؤدي اختيار المعدات ذات إمكانيات التشخيص عن بعد والصيانة التنبؤية إلى تقليل تكاليف التوقف والصيانة بشكل كبير.
في هذا الدليل النهائي لآلات تعبئة الأنابيب، قمنا بتغطية أنواع مختلفة من آلات تعبئة الأنابيب وميزاتها. كما تم سرد بعض العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها كمرجع.
يعد اختيار أفضل آلة تعبئة الأنابيب أمرًا بالغ الأهمية لنجاح عملك. لا تتردد في طلب المشورة المهنية عند اتخاذ هذا القرار المهم. هل أنت مستعد للارتقاء بتغليف الأنبوب الخاص بك إلى المستوى التالي؟ اتصل بـ WEJING اليوم للحصول على إرشادات الخبراء وحلول تعبئة الأنابيب من الدرجة الأولى!
