Número Browse:0 Autor:editor do site Publicar Time: 2024-10-14 Origem:alimentado
O enchimento de tubos é um processo crucial na embalagem de diversos produtos que utilizamos diariamente. De cosméticos a produtos farmacêuticos, garante a entrega precisa e higiênica de produtos.
Neste blog, exploraremos os meandros do preenchimento de tubos. Você aprenderá sobre diferentes máquinas, técnicas e indústrias que dependem desse método de embalagem essencial.
Quando se trata de enchimento de tubos, a primeira coisa que você deve saber são vários tubos para enchimento. Existem três tipos principais disponíveis para atender diversos produtos e indústrias: tubos de plástico, tubos laminados e tubos de alumínio.
Os tubos de plástico são populares devido à sua excelente moldabilidade e eficiência econômica. Muitas vezes feitas de materiais como polietileno (PE), polipropileno (PP) ou tereftalato de polietileno (PET), essas mangueiras são leves, resistentes à pressão e ao impacto. Sua memória elástica exclusiva permite que ele retorne rapidamente à sua forma original após a extrusão, tornando-o ideal para produtos usados com frequência.
Os tubos de plástico são amplamente utilizados nas indústrias cosmética, de cuidados pessoais e alimentícia e são especialmente adequados para produtos de textura mais leve, como loções, produtos de limpeza e cremes para as mãos.
Os avanços na tecnologia de tubos laminados levaram a soluções de embalagem mais avançadas. Existem dois tipos de tubos laminados: tubos laminados com barreira de alumínio (ABL) e tubos laminados com barreira de plástico (PBL).
Tubos laminados com barreira de alumínio (ABL)
O tubo laminado com barreira de alumínio (ABL) combina a flexibilidade do plástico com as propriedades de barreira superiores do alumínio e é normalmente composto de múltiplas camadas, incluindo uma camada interna de PE, uma camada intermediária de folha de alumínio e uma camada externa de PE ou PET, que efetivamente bloqueia o oxigênio, a luz e a umidade e prolonga a vida útil do produto, tornando-o particularmente adequado para produtos sensíveis à oxidação, como extratos de vitamina C ou certas pomadas medicamentosas.
Tubos laminados com barreira plástica (PBL)
A tubulação de laminado de barreira plástica (PBL), por outro lado, consiste inteiramente em múltiplas camadas de plástico, como a estrutura PE/EVOH/PE, que fornece melhor flexibilidade e reciclabilidade, mantendo um certo nível de propriedades de barreira. usado para produtos que requerem um nível médio de propriedades de barreira, como pasta de dente ou condicionador de cabelo.
As máquinas de envase de tubos enchem líquidos semifluidos ou viscosos em todos os tipos de tubos em volume e velocidade precisos. De produtos de cuidados pessoais a preparações farmacêuticas, as máquinas de envase de tubos desempenham um papel fundamental em uma variedade de indústrias e podem lidar com uma ampla gama de materiais, desde emulsões aquosas de baixa viscosidade (por exemplo, xampus com viscosidade em torno de 5.000-10.000 cps) até pomadas de alta viscosidade (por exemplo, pomadas medicinais com viscosidade superior a 100.000 cps).
De acordo com o grau de automação e necessidades de produção, a máquina envasadora de tubos é dividida principalmente em três tipos: máquina envasadora de tubos manual, máquina envasadora de tubos semiautomática e máquina envasadora de tubos totalmente automática.
Definição:
Uma máquina envasadora manual de tubos é o equipamento de envase mais básico, utilizando operação humana com estrutura mecânica simples para completar o processo de envase. Essas máquinas geralmente usam um sistema de enchimento pneumático ou de pistão, e a precisão de enchimento pode chegar a ± 1-2%.
Características
Operação flexível, adequada para pequenas quantidades e variedades de produção
Estrutura simples, baixos custos de manutenção, baixo investimento inicial
A velocidade de enchimento é lenta, geralmente 10-30 tubos/minuto
Adequado para pequenas linhas de produção ou laboratórios com baixos requisitos de produção
Aplicativo
Os cenários de aplicação incluem pequenos estúdios de cosméticos, formulações personalizadas para farmácias ou preparação de amostras de laboratório. No entanto, devido à elevada influência humana, é difícil garantir a consistência do enchimento a longo prazo com este tipo de equipamento.
Definição
Combinando operação manual e automação mecânica, as máquinas semiautomáticas de envase de tubos representam a escolha ideal para produção de médio porte. Essas máquinas normalmente utilizam um sistema de bomba dosadora acionada por servomotor e a precisão do enchimento pode ser melhorada para ±0,5-1%.
Características:
Automação do processo de enchimento, mas é necessária carga e descarga manual
Velocidades de enchimento significativamente mais altas, até 30-60 tubos/minuto
Equipados com sistemas de dosagem de precisão, como bombas de engrenagens ou bombas peristálticas
Parâmetros ajustáveis para se adequar a diferentes tamanhos de tubos (15-50 mm de diâmetro) e viscosidades do produto (1.000-50.000 cps).
Aplicativo
Essas máquinas são comumente encontradas em linhas de produção de cosméticos de pequeno e médio porte, fabricantes de produtos farmacêuticos e fabricantes de alimentos e aromas. Eles geralmente são equipados com um sistema de controle PLC para simples registro de dados de produção e ajuste de parâmetros.
Definição
As máquinas de enchimento de tubos totalmente automáticas representam o mais alto nível de tecnologia de enchimento de tubos e são adequadas para produção industrial em grande escala. Essas máquinas integram tecnologia mecatrônica avançada, realizando automação total desde o carregamento, posicionamento, enchimento e selagem do tubo até a impressão do número do lote.
Características
Alta eficiência de produção, até 100-300 tubos/minuto
Precisão de enchimento de até ±0,2-0,5%, contando com sistema servo de alta precisão e tecnologia avançada de controle de fluxo
Integração de sistemas avançados de controle PLC ou PC industrial para suportar gerenciamento complexo de receitas de produção e rastreabilidade de dados.
Compatível com uma ampla gama de sistemas de envase, como medidores de tempo-pressão, volumétrico ou de vazão mássica, para acomodar produtos com diferentes viscosidades (1-500.000 cps) e características.
Integração perfeita com outros equipamentos de automação (por exemplo, máquinas de embalagem e etiquetagem) para formar uma linha de produção completa.
Aplicativo
Essas máquinas são amplamente utilizadas por grandes empresas cosméticas, fabricantes farmacêuticos para linhas de produção de alta velocidade e produção industrial em lotes. Muitos sistemas totalmente automatizados também integram inspeção de qualidade em linha (por exemplo, detecção de metais, verificação de peso), conectividade IoT inteligente e projetos ecológicos e energeticamente eficientes (por exemplo, sistemas servo-acionados com consumo de energia 30-50% menor).
Funil ou Tanque: Normalmente fabricado em aço inox 316L, com capacidade variando de 50 a 500 litros.
Agitador: Garante a homogeneidade do produto, com velocidades ajustáveis de 20 a 200 RPM.
Controle de temperatura: Mantém o produto com viscosidade ideal, com precisão de ±0,5°C.
Bomba de deslocamento positivo: Geralmente uma bomba de pistão servo-acionada ou de lóbulo rotativo.
Precisão: Capaz de ±0,5% em peso ou volume.
Taxas de fluxo: Ajustáveis de 1 ml/min a 1000 ml/min, dependendo da viscosidade do produto.
Faixa de viscosidade: Pode lidar com produtos de 1 cPs a 1.000.000 cPs.
Material: aço inoxidável 316L ou polímeros aprovados pela FDA.
Mecanismo anti-gotejamento: Emprega válvula de corte pneumática ou servoacionada.
Diâmetro do Bico: Intercambiável, variando de 2mm a 25mm.
Tecnologia Fill-from-Bottom: Reduz o aprisionamento de ar, crucial para produtos sensíveis à oxidação.
Mecanismo de alimentação: Utiliza alimentadores vibratórios ou carregadores de revistas.
Precisão de posicionamento: ±0,1mm, garantida por pinças servo-controladas.
Tamanhos de tubo: Acomoda diâmetros de 10 mm a 50 mm e comprimentos de 50 mm a 250 mm.
Selagem Térmica: Para tubos plásticos, temperatura controlada a ±1°C.
Selagem por crimpagem: Para tubos metálicos, com padrões de crimpagem ajustáveis.
Vedação Ultrassônica: Para tubos laminados, operando em frequências de 20-40 kHz.
Integridade da vedação: Normalmente testada para suportar pressões de até 3 bar.
PLC: Allen-Bradley ou Siemens, com tempos de ciclo tão baixos quanto 1ms.
HMI: Interface touchscreen, normalmente de 10 a 15 polegadas, com recursos de gerenciamento de receitas.
Registro de dados: registra parâmetros críticos como peso de enchimento, temperatura de vedação e tempos de ciclo.
Conectividade: Suporta protocolos da Indústria 4.0 como OPC-UA ou MQTT
Alimentação de tubos: Os tubos vazios são alimentados na máquina, orientados corretamente e posicionados sob o bocal de enchimento.
Preparação do Produto: O produto é homogeneizado na moega e bombeado para o posto de abastecimento, mantendo temperatura e viscosidade ideais.
Operação de enchimento: O bico desce para dentro do tubo e a bomba dosadora dispensa a quantidade precisa de produto. A tecnologia de enchimento a partir do fundo pode ser empregada para reduzir o aprisionamento de ar.
Selagem do tubo: Após o enchimento, o tubo é transferido para a estação de selagem onde é selado pelo método adequado (calor, crimpagem ou ultrassom).
Controle de qualidade: Os tubos cheios e selados passam por verificação de peso (precisão de ±0,1g) e inspeção visual para integridade da vedação e nível de enchimento.
Codificação e marcação: Os números dos lotes e as datas de validade são impressos, normalmente usando tecnologia laser ou jato de tinta com resolução de até 600 DPI.
Saída: Os tubos acabados são descarregados em uma esteira para embalagem secundária.
Escolher a máquina de envase certa para contêineres tubulares é um processo complexo de tomada de decisão que requer uma série de fatores a serem considerados para garantir que o equipamento seja capaz de atender a requisitos específicos de produção e padrões de qualidade. Normalmente, os seguintes aspectos precisam ser considerados:
As propriedades reológicas do produto a ser envasado precisam primeiro ser analisadas em profundidade. Para fluidos newtonianos, sistemas de enchimento volumétrico convencionais podem ser usados, enquanto para fluidos não newtonianos (por exemplo, tipos de afinamento ou espessamento de cisalhamento), sistemas de enchimento avançados com compensação de taxa de cisalhamento, como bombas de deslocamento positivo acionadas por servo, precisam ser considerado. Ao mesmo tempo, a faixa de viscosidade do produto (de 1 cPs a 1.000.000 cPs) terá impacto direto na escolha do sistema de bombeamento.
Selecione o nível apropriado de automação com base no volume de produção esperado. Para produção de baixo volume e múltiplas variedades, um sistema semiautomático (30-60 tubos/minuto) pode ser mais econômico; para produção em larga escala, um sistema totalmente automatizado (100-300 tubos/minuto) é mais apropriado. Ao mesmo tempo, considere a capacidade de troca rápida do equipamento, como o uso de sistemas de regulação servo-acionados, que podem realizar a troca rápida de diferentes tamanhos de tubos (diâmetro 10-50 mm, comprimento 50-250 mm).
Diferentes indústrias têm diferentes requisitos de precisão de enchimento. Por exemplo, a indústria farmacêutica pode exigir ± 0,5% de alta precisão, enquanto a indústria cosmética pode exigir ± 1% é suficiente. Tecnologias de medição avançadas, como medidores de vazão mássica ou bombas de pistão servoacionadas, devem ser consideradas ao selecionar e combinadas com um sistema de verificação de peso on-line (precisão de até ±0,1g) para garantir consistência.
Selecione a tecnologia de vedação apropriada com base no tipo de corpo do tubo utilizado (plástico, metal ou compósito). Por exemplo, tubos de plástico são adequados para vedação a quente (precisão de controle de temperatura ±1°C), tubos de metal requerem vedação por crimpagem, enquanto tubos compostos podem exigir vedação ultrassônica (20-40 kHz). O equipamento deve ser flexível o suficiente para acomodar diferentes requisitos de vedação.
Para a indústria farmacêutica ou alimentícia, são necessários equipamentos em conformidade com cGMP com construção em aço inoxidável 316L com recursos CIP (limpeza no local) e SIP (esterilização no local). Os sistemas de enchimento devem ser concebidos sem espaços mortos e considerar a utilização de componentes certificados EHEDG para garantir os mais elevados padrões de higiene.
Equipamentos de envase modernos devem ter um sistema de controle avançado, como um PLC Allen-Bradley ou Siemens, com uma IHM touchscreen de 10 a 15 polegadas para dar suporte ao gerenciamento de receitas e registro de dados. Ao mesmo tempo, o equipamento deve suportar protocolos da Indústria 4.0, como OPC-UA ou MQTT, para alcançar uma integração perfeita com sistemas MES para monitoramento e rastreabilidade da produção.
Escolha equipamentos com designs energeticamente eficientes, como sistemas de servoacionamento que podem reduzir o consumo de energia em 30-50%. Considere também o nível de ruído do equipamento, a área ocupada e os requisitos de controle ambiental (por exemplo, controle de temperatura e umidade).
Para indústrias regulamentadas, os equipamentos devem atender aos requisitos regulatórios relevantes, como conformidade com FDA 21 CFR Parte 11. Considere se o fornecedor pode fornecer suporte abrangente à documentação de IQ/OQ/PQ para agilizar o processo de validação.
Além do investimento inicial, avalie os custos operacionais a longo prazo, incluindo consumo de energia, requisitos de manutenção e disponibilidade de peças sobressalentes. A seleção de equipamentos com recursos de diagnóstico remoto e manutenção preditiva pode reduzir significativamente o tempo de inatividade e os custos de manutenção.
Neste guia definitivo para máquinas de envase de tubos, abordamos diferentes tipos de máquinas de envase de tubos e suas características. Além disso, alguns fatores-chave a serem considerados estão listados para referência.
Escolher a melhor máquina envasadora de tubos é crucial para o sucesso do seu negócio. Não hesite em procurar aconselhamento profissional ao tomar esta importante decisão. Pronto para levar sua embalagem bisnaga para o próximo nível? Entre em contato com a WEJING hoje para obter orientação especializada e soluções de enchimento de tubos de primeira linha!
