編者語：包裝瓶的輕量化是啤酒飲料行業(yè)發(fā)展的主流趨勢，但是輕量化的包裝瓶，特別是PET瓶，給產(chǎn)品的灌裝系統(tǒng)帶來了挑戰(zhàn)。
當啤酒飲料包裝的重量降低時，相應地，灌裝系統(tǒng)的操作難度就提高了。飲料瓶的輕量化，特別是 PET瓶重量的降低，是包裝行業(yè)最盛行的趨勢之一。通過展示可持續(xù)發(fā)展方面的吸引力，輕量化的方式可以激發(fā)消費者的環(huán)保意識，也可以為飲料企業(yè)節(jié)省成本。
比如，在過去的十年中，PET容器的主要供應商Ball Corp公司將其500ml的純凈水包裝瓶的重量從23.5g降低到了15.2g；在過去的八年之間，Ball Corp公司20盎司（600ml）熱灌裝容器的重量也從40g降低到了31g。
不斷進步的輕量化技術(shù)在純凈水和其它非碳酸飲料市場的應用日益增加。百事可樂公司最近為旗下的產(chǎn)品Aquafina純凈水、立頓即飲茶和其它非碳酸飲料進行了全面的減重嘗試。這些創(chuàng)新的減重手段可以將PET瓶包裝的重量有效地降低20%。
相比碳酸軟飲料，非碳酸飲料更容易實現(xiàn)輕量化，因為這類飲料內(nèi)部不會產(chǎn)生氣壓?？死仕构镜墓嘌b技術(shù)經(jīng)理Sebastian Delgado表示：“當企業(yè)生產(chǎn)碳酸飲料時，他們所使用的容器需要比非碳酸飲料所用的容器更具抗壓性能。碳酸飲料瓶子的內(nèi)部有很大的壓力，因此這類飲料所使用的容器必須具備獨特的瓶頸和瓶底設(shè)計。相比非碳酸飲料所用的容器，碳酸飲料容器的瓶頸被設(shè)計地更厚重，瓶底也要進行特殊設(shè)計，以承受灌裝過程以及碳酸飲料本身帶來的內(nèi)部壓力?！?/FONT>
不穩(wěn)定的瓶子
高速灌裝系統(tǒng)需要以多種方式和途徑適應當前重量不斷降低的塑料容器。但是當瓶子的重量降低時，灌裝及其他處理的難度也會增加。高速灌裝設(shè)備供應商一直都面臨著一個挑戰(zhàn)：如何將薄壁的、不夠穩(wěn)定的瓶子置入灌裝機，完成灌裝并且順利運輸出來。
克朗斯公司的灌裝技術(shù)經(jīng)理Sebastian Delgado認為，在很長一段時間里，大多數(shù)PET灌裝系統(tǒng)都是通過單獨夾持容器的瓶頸來處理、移動容器的。只有在一種情況下存在例外，那就是同時需要灌裝PET容器和玻璃瓶時，才會進行適當?shù)恼{(diào)整。
對于輕量化的容器而言，對瓶頸的夾持非常重要。KHS美國分公司的執(zhí)行總監(jiān)Jeffrey Tietz認為：“通過夾持輕量化容器的瓶底進行輸送很難達到令人滿意的效果，盡管企業(yè)已經(jīng)嘗試了這種方式。”
但是，即便是以夾持瓶頸的方式輸送容器也不是那么容易。其中一個困難就是，當采用氣流輸送這種常規(guī)的物料輸送方式時，瓶子在傳送軌道上的移動過程會遇到一些問題。KHS美國分公司的執(zhí)行總監(jiān)Jeffrey Tietz認為：“如果容器與氣流傳送軌道是垂直的，這便是一種比較理想的狀態(tài)，容器可以輕松順暢地滑行移動。但是，當容器沿垂直角度左右偏離10度到20度時，容器的瓶頸由于更厚，會影響容器的行進，瓶子的移動便不會如預期的那樣快速和平穩(wěn)。如果一旦在氣流傳輸裝置上造成瓶子堵塞，就會影響生產(chǎn)的順利進行。”
KHS美國公司的商務總監(jiān)Bob Pease認為：“要避免這個問題的產(chǎn)生，就需要運用精確的控制系統(tǒng)。為確?？焖倨椒€(wěn)的傳送效果，氣流傳送系統(tǒng)的速度、線上容器的密度，都需要進行精確無誤的控制。這種管理控制還應該完整地滲透到灌裝之前的氣流輸送裝置以及之后的帶式或鏈式輸送系統(tǒng)。使用氣流輸送系統(tǒng)，通常意味著需要數(shù)量更多的風箱來推動容器移動前行?！彼a充說：“現(xiàn)在我們過去通常安裝只兩到三個風箱的氣流輸送裝置上安裝了四到五個風箱，以及更多獨特的控制系統(tǒng)。”
齒輪傳送
人們可以從根本上消除輸送過程來避免上述輸送空瓶問題的發(fā)生，通過在瓶子注塑成型后立即進行灌裝的系統(tǒng)來實現(xiàn)。一些高產(chǎn)量飲料生產(chǎn)線的供應商就能提供吹瓶設(shè)備緊挨著灌裝機的吹瓶灌裝一體系統(tǒng)。這些設(shè)備可以使用星齒輪將容器從成型模具上傳送至灌裝閥處，而不需要通過帶式或軌道式輸送系統(tǒng)進行傳送。
諸如此類的系統(tǒng)可以方便容器重量近一步降低。西得樂公司的高級工程經(jīng)理及大客戶經(jīng)理Andrei Paganuzzi認為：“很多輕量化的容器都可以在線吹塑，西得樂combi生產(chǎn)線（聯(lián)合生產(chǎn)線）可以生產(chǎn)最具競爭力的輕量容器。combi生產(chǎn)線包含了吹塑工藝環(huán)節(jié)，而在線吹塑可以使輕量化容器的重量再降低8g，甚至更多。”
combi生產(chǎn)線的設(shè)計理念是采用星形齒輪將已成型的容器從吹塑模具中傳送到灌裝環(huán)節(jié)。這種生產(chǎn)方式的目的在于避免螺桿的影響，因為重量超輕的容器穩(wěn)定性不夠，當螺桿將容器推出時容器便不能保證保持與傳送裝置平行的位置和角度。KHS美國公司的商務總監(jiān)Bob Pease認為：“是否以傾斜的角度進入灌裝工序是飲料企業(yè)關(guān)注的一個焦點問題?！痹诤芏嗌a(chǎn)實際案例中，星形齒輪都是為輕量化飲料容器而特別設(shè)計的工具。星形齒輪可以夾持住瓶口而不是瓶身，并將其進行輸送。
如何灌裝
實際生產(chǎn)中的灌裝過程也會受到輕量化容器的影響，碳酸飲料的輕量化容器促進了邊灌裝變定量的傳統(tǒng)灌裝技術(shù)向容積式定量灌裝技術(shù)的發(fā)展。KHS美國分公司的執(zhí)行總監(jiān)Jeffrey Tietz認為，在灌裝過程中的反壓力作用下，輕量化的容器容易發(fā)生膨脹變形，而容積式定量灌裝可以確保產(chǎn)品均勻、持續(xù)地被灌裝到容器中，不受容器內(nèi)反壓力的影響。他說：“如果飲料容器的重量降低，那么在灌裝過程中，由于內(nèi)部壓力的作用，瓶子發(fā)生輕微膨脹變形，如果采用逐步加量灌裝的方式，灌裝的量會超過原本預定的份量。容積式定量式灌裝技術(shù)可以確保在容器內(nèi)灌裝定量的產(chǎn)品，而不會受其它因素影響?！?/FONT>
將輕量化容器置于灌裝閥門之下也對設(shè)備提出了更高的要求。Fogg Filler公司的灌裝閥應用一種系統(tǒng)將容器穿過螺稈移動到灌裝閥星形齒輪的孔穴中，星形齒輪隨后將容器移動到基座和瓶頸支架上?；推款i支架將容器提升、使之對準灌裝閥并進行灌裝。隨后，基座和瓶頸支架將容器放下，結(jié)束灌裝進程并關(guān)閉灌裝閥門。灌裝好的產(chǎn)品被放置在星形齒輪的孔穴中，移動至下一環(huán)節(jié)的封蓋系統(tǒng)。
如果準備不夠充分，希望大幅降低容器重量的企業(yè)可能面臨一系列的麻煩和問題。但是通過正確、及時的調(diào)整，灌裝設(shè)備可以適應重量最輕的飲料容器。
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