學習要點1、基本概念2、液體灌裝工藝3、固體充填工藝4、充填工藝選擇第八章充填工藝12/7/20221包裝工藝學講義第一節基本概念第二節液體灌裝工藝

第三節固體充填工藝

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第八章充填工藝12/7/20222包裝工藝學講義返回第一節概述1、充填的概念及分類2、充填方法3、充填精度4、充填工藝選用原則

12/7/20223包裝工藝學講義第一節概述充填工藝選擇依據1、物料性質；2、充填精度要求；3、包裝容器特性；4、包裝成本；5、生產效率。12/7/20224包裝工藝學講義一、液體灌裝的力學基礎二、液體灌裝方法三、★各種液體灌裝工藝的比較與選用返回第二節液體灌裝工藝12/7/20225包裝工藝學講義為了方便敘述，我們把以上灌裝方法用代號表示：1、常壓灌裝（G）2、純真空灌裝（V）3、重力真空灌裝（GV）4、純壓力灌裝（P）5、機械壓力容積灌裝（PV）6、等壓灌裝（PG）第二節液體灌裝工藝7、液位傳感式灌裝（LS）8、隔膜容積式灌裝（DV）9、恒容積流量定時（TF）10、可控壓差定時灌裝（TP）11、虹吸式灌裝（S）12、稱重式灌裝（WF）返回12/7/20226包裝工藝學講義影響灌裝的主要因素：液體的粘度、液體內是否溶有氣體、包裝容器的材料和剛性、包裝容器的開口形式和容量、灌裝速度等。（一）按粘度液體可分為：1、粘度小，黏度范圍在1～1000厘泊（cP）流動性好的稀薄液體物料，如酒、醋、牛奶等。適合的灌裝方法有：除不易密封的TF和PV外，其它方法都適用。

第二節液體灌裝工藝返回12/7/20227包裝工藝學講義2、中等粘度，黏度范圍在1000～10000cP；流動性較差的粘稠液體物料，如番茄醬、稀奶油等。適合的灌裝方法有：P、PV、TP、DV、TF、LS、WF等。3、粘度大，黏度范圍在10000cP以上；流動性非常差的粘糊狀液體物料，如果醬、牙膏、漿糊等。適合的灌裝方法有：PV、TF等。

第二節液體灌裝工藝返回12/7/20228包裝工藝學講義（二）包裝容器的材料和剛性1、剛性，由玻璃、金屬、陶瓷等硬度較大的材料容器。適用于任何灌裝方法。2、半剛性，吹塑成型或熱成型塑料容器、一定挺度的紙材料容器等。適用的灌裝方法有：G、LS、TF、TP、DV、PG和WF。

3、軟性，塑料薄膜、紙塑符合、金屬箔等軟性容器。適用的灌裝方法有：LS、TF、TP、DV、WF。第二節液體灌裝工藝12/7/20229包裝工藝學講義（三）包裝容器的開口方式和容量1、窄口瓶：開口直徑小于38毫米的容器。適用的灌裝方法有：G、GV、P、V、PG、LS、DV。2、廣口瓶：開口直徑大于38毫米的容器。適用的灌裝方法有：G、PV、TF、TP、WF。第二節液體灌裝工藝返回12/7/202210包裝工藝學講義（四））灌裝裝速度度1、慢慢速灌灌裝：：每分分鐘灌灌1-20瓶。適用的的灌裝裝方法法：G、、P、、V、、LS、、TP、WF。。2、中速速灌裝裝：每每分鐘鐘灌20-300瓶瓶。。適用于于任何何灌裝裝方法法。3、高速速灌裝裝：每每分鐘鐘灌300-2000瓶瓶。。適用的的灌裝裝方法法：G、、V、、PG、、LS、PV、、DV。第二節節液液體灌灌裝工工藝返回回12/6/202211包裝工藝學學講義第二節液液體灌灌裝工藝例一、灌裝裝一種粘稠稠度為800cP的的不含汽飲飲料，選用用半剛性窄窄瓶容器，，要求速度度為200瓶/分鐘鐘。1、適合低低黏度、不不含氣的方方法有：除PG、PV、、TF方方法外，其其它灌裝方方法都可以以。2、適合半半剛性容器器的灌裝方方法有：G、LS、、TF、TP、DV、WF。。3、適合窄窄瓶容器的的灌裝方法法有：G、GV、、V、、P、、PG、、LS、DV。。返回回12/6/202212包裝工藝學學講義第二節液液體灌灌裝工藝通過分析可可以看出，，符合條件件的灌裝方方法只有：：G、LS、DV三三種方法。。分析以上三三種方法，，重力灌裝裝G精度稍稍差，而且且要求容器器剛性較大大，否則容容易變形；；隔膜容積積式灌裝DV精度高高，速度快快，可以實實現密封灌灌裝，但設設備投入較較大；液位位傳感式灌灌裝LS速速度快，精精度高，適適合物料范范圍廣，比比較經濟。。因此可選選用液位傳傳感式灌裝裝方法。返回回12/6/202213包裝工藝學學講義第二節液液體灌灌裝工藝例二、灌裝裝某種粘稠稠度為9000cP的半流體體液料，用用廣口剛性性容器，要要求速度為為350瓶瓶/分鐘。。1、適合中中等黏度半半流體的方方法有：P、PV、、TP、DV、TF、LS、、WF。2、適合廣廣口剛性容容器的方法法有：G、PV、TF、WF。。3、適合高高速灌裝的的方法有：：G、V、PV、、PG、、LS、DV。返回回12/6/202214包裝工藝學學講義第二節液液體灌灌裝工藝通過分析可可以看出，，符合條件件的灌裝方方法只有：：機械壓力力容積式灌灌裝PV方方法適用。。根據物料的的價值和精精度要求，，我們可以以選用中等等價格的活活塞式定容容積灌裝設設備。返回回12/6/202215包裝工藝學學講義六、裹包機機械的選型型第二節液液體體灌裝工藝藝式中：Q---容積積流量，m3/s；ΔP---壓力差，Pa；d---管管道內徑，，m；L---管道長長度，m；；μ---動力粘性系系數，Pa·s。下頁頁流體灌裝容容積流量和和斷面流速速的計算：：12/6/202216包裝工藝藝學講義義返回回第二節液液體灌灌裝工藝藝斷面平均均流速為為：上頁頁12/6/202217包裝工藝藝學講義義返回回第二節液液體灌灌裝工藝藝灌裝方法法分類1、按灌灌裝壓力力分：2、按計計量方式式分：容積灌裝裝稱重灌裝裝定容積灌灌裝定液位灌灌裝常壓灌裝裝壓力灌裝裝真空灌裝裝12/6/202218包裝工藝藝學講義義常用罐裝裝工藝：：1、常壓灌裝裝（重力罐罐裝）定義：在在常壓下下，利用用液體自自身的重重力灌入入包裝容容器內的的灌裝方方法。特點：定定液位罐罐裝，結結構簡單單、傳統統、實用用。適用范圍圍：不含含氣、不不怕接觸觸大氣的的低粘度度液體物物料（白白酒、醋醋、藥水水等）剛剛性或半半剛性容容器。還可實現現定時灌灌裝、容容積灌裝裝（先灌灌入量杯杯之后再再灌入容容器）。。缺點：：液體有有回流，，計量精精度差。。第二節液液體灌灌裝工藝藝12/6/202219包裝工藝藝學講義義第二節液液體灌灌裝工藝藝2、真真空罐裝裝（負壓壓罐裝））定義：先先將包裝裝容器抽抽真空后后，再將將液體物物料灌入入包裝容容器內的的灌裝方方法。特點：罐罐裝速度度快、容容器內殘殘留空氣氣少、物物料外溢溢少。適用范圍圍：不含含氣體、、怕接觸觸空氣、、粘度稍稍大的液液體，適適用于小小口剛性性容器。。（果汁汁、醬、、油類、、糖類、、農藥等等）（1）純真空罐罐裝（真空壓壓差灌裝裝）（2）重力真空空罐裝（真空等等壓灌裝裝）12/6/202220包裝工藝學講講義第二節液液體灌裝裝工藝3、等壓罐裝（壓力重力罐罐裝、氣體壓壓力罐裝）定義：先向包包裝容器內充充氣，使容器器內壓力與儲儲液缸內壓力力相等，再將將儲液缸內的的液體物料灌灌入容器的方方法。特點：先建立立背壓，再罐罐裝，可減減少氣體損失失、保持含氣氣飲料的風味味和質量，防防止灌裝過程程中過量泛泡泡。適用范圍：只只適用于含氣氣體飲料灌裝裝、適用剛性性或半剛性容容器。12/6/202221包裝工藝學講講義第二節液液體灌裝裝工藝4、壓力罐罐裝定義：借助外外界壓力將液液體物料壓入入包裝容器的的方法。特點：靠外界界壓力（機械械壓力、氣壓壓、液壓等））罐裝適用范圍：適適用于粘稠度度大、流動性性差的物料。。（1）定液位式壓力力罐裝（2）定容積式壓力力罐裝返回回12/6/202222包裝裝工工藝藝學學講講義義第二二節節液液體體灌灌裝裝工工藝藝5、、隔膜膜容容積積式式罐罐裝裝定義義：：用用一一個個撓撓性性的的起起伏伏隔隔膜膜在在壓壓力力氣氣體體的的作作用用下下，，將將液液體體物物料料從從儲儲液液缸缸先先抽抽到到灌灌裝裝室室，，再再注注入入到到包包裝裝容容器器中中的的灌灌裝裝方方法法。。特點點：：罐罐裝裝過過程程與與外外界界隔隔離離，，清清潔潔衛衛生生，，定定容容積積灌灌裝裝，，計量量精精確確。。適用用范范圍圍：：適適用用于于低低粘粘度度或或中中等等粘粘度度、、貴貴重重的的液液體體物物料料和要要求求與與外外界界隔隔離離的的物物料料可灌灌裝裝剛剛性性、、柔柔性性、、以以及及狹狹頸頸瓶瓶。。12/6/202223包裝裝工工藝藝學學講講義義第二二節節液液體體灌灌裝裝工工藝藝6、、液位位傳傳感感式式罐罐裝裝定義義：：用用傳傳感感器器檢檢測測容容器器是是否否到到位位，，以以及及灌灌裝裝液液面面的的高高度度，，并并發發出出適適當當的的信信號號來來控控制制啟啟、、閉閉灌灌裝裝閥閥的的方方法法。。特點點：：罐罐裝裝液液位位精精度度高高，，速速度度非非常常快快，，開開口口灌灌裝裝。。適用用范范圍圍：：適適用用于于低低、、中中等等粘粘度度，，和和難難于于清清洗洗的的液液體體物物料料，，加加裝裝過過濾濾網網還還可可灌灌裝裝含含泡泡沫沫液液體體物物料料；；并并適適于于各各種種容容器器，，特特別別是是狹狹頸頸小小的的容容器器的的高高速速罐罐裝裝。。12/6/202224包裝工工藝學學講義義第二節節液液體體灌裝裝工藝藝7、虹吸法法灌裝裝定義：：利用用虹吸吸原理理，使使儲液液缸中中的液液體物物料經經虹吸吸管吸吸入包包裝容容器的的灌裝裝方法法。特點：：屬定定液位位灌裝裝，靠靠保持持儲液液罐液液位高高度來來控制制灌裝裝量，，液體體損失失少，，罐裝裝系統統結構構簡單單、罐罐裝速速度慢慢。適用范范圍：：適用用于底底粘度度、不不含氣氣的液液體。。返回回12/6/202225包裝工工藝學學講義義第二節節液液體體灌裝裝工藝藝8、定定時罐罐裝（1））恒容積積流量量定時時罐裝裝特點：：罐裝裝方法法簡單單、設設備便便宜適用范圍圍：適用用于罐裝裝中、高高粘度的的物料（2）可控壓差差定時罐罐裝特點：罐罐裝方法法先進、、罐裝精精度高，，可實現現無菌包包裝。適用范圍圍：適用用于流動動性好、、不含氣氣的液體體適用要求求罐裝精精度高的的貴重物物料返回回12/6/202226包裝工藝學講講義返回9、稱重罐罐裝定義：在每個個灌裝工位都都設有電子秤秤，首先稱量量容器重量，，然后灌裝到到規定重量。。特點：微機控控制的電子精精密稱重盤，，灌裝量不受受容器變化的的影響，灌裝裝精度極高，，但灌裝速度度慢。適用范圍：適適用于低粘度度和中粘度的的液體，以及及各種形式的的包裝容器。。第二節液液體灌裝裝工藝12/6/202227包裝工藝學講講義返回第三節固固體充填填工藝一、容積式充充填工藝二、稱重式充填工工藝三、計數式充填工工藝12/6/202228包裝工藝學講講義第三節固固體充填填工藝一、容積充填填定義：將物料料按預定的體體積充填到包包裝容器內的的方法。特點：容積式式充填設備結結構簡單、速速度快、生產產效率高、成成本低；但計計量精度差。。適用范圍：密密度比較均勻勻穩定的粉末末狀和小顆粒粒狀物料。容積充填方法法：12/6/202229包裝工藝學講講義第三節固固體充填填工藝1、量杯充填（按量杯結構構可分為：轉轉盤式、轉鼓鼓式和插管式式3種充填方方式）定義：先用定定量的量杯量量取物料，然然后再充填到到包裝容器內內的方法。特點：設備簡簡單，價格低低，操作簡單單，充填速度度快，但充填填精度較低。。適用范圍：非非粘性、流動動性性能良好好的粉末狀、、顆粒狀、碎碎片狀物料，，通常用于價價格低廉的產產品，適合各各種容器。。12/6/202230包裝工藝學學講義第三節固固體體充填工藝藝2、螺桿充填定義：通過過控制螺桿桿的圈數或或時間來量量取物料，，然后再充充填到包裝裝容器內的的方法。特點：充填填速度快、、飛揚小、、充填精度度較高（中中）。適用范圍：：非粘性或或半粘性、、流動性較較好的粉末末狀、細顆顆粒狀物料料，特別是是在出料口口容易起橋橋而不易落落下的物料料，如咖啡啡粉、面粉粉、藥粉等等。12/6/202231包裝工藝學學講義第三節固固體體充填工藝藝3、真空空充填（1）真空容器充充填定義：先把把容器抽真真空，物料料通過一個個小孔流入入容器內的的充填方法法。特點：充填填精度高、、物料均勻勻、緊密，，可實現密密封；但受受包裝容器器容積變化化影響比較較大、剛性性容器，充充填速度比比較低。適用范圍：：非粘性的的粉末狀、、細顆粒物物料，需要要物料中降降低氧含量量的包裝，，防止粉塵塵飛揚的場場合。12/6/202232包裝工藝學學講義第三節固固體體充填工藝藝（2）真空量杯充充填（氣流式充充填）定義：利用用真空吸粉粉原理，量量取定量容容積的物料料，然后用用凈化壓縮縮空氣將產產品充填到到包裝容器器中的方法法。特點：充填填精度較高高，充填范范圍大，適適用于粉末末狀物料，，充填速度度比較低，，不受容器器的容積變變化影響。。適用范圍：：適用于于安瓿瓶，，大小瓶、、罐，大小小袋等包裝裝容器。12/6/202233包裝工藝學學講義第三節固固體體充填工藝藝4、定時時充填定義：通過過控制物料料流動時間間或調節進進料管流量量來量取產產品充填到到包裝容器器中的方法法。特點：在容容積充填中中，結構最最簡單，價價格最便宜宜的一種，，充填精度度一般較低低，但充填填速度高。。（1）計時振動充充填適用范圍：：各種固體體物料。如如粉末狀物物料，小食食品一類的的松脆物料料，以及蔬蔬菜加工中中的一些大大的松散顆顆粒或磨料料等，可作作為稱重充充填的預充充填。12/6/202234包裝裝工工藝藝學學講講義義第三三節節固固體體充充填填工工藝藝（2））等流流量量充充填填特點點：：設設備備簡簡單單、、價價格格便便宜宜。。適用用范范圍圍：：適適合合非非粘粘性性或或半半粘粘性性、、流流動動性性好好的的粉粉末末狀狀、、顆顆粒粒狀狀，，價價格格較較低低的的物物料料等等。。☆為了了防防止止物物料料流流速速變變化化，，可可采采用用振振動動、、螺螺桿桿送送料料機機構構等等；；☆為防止粘粘性物料料結團、、結塊，，可添加加攪拌裝裝置。12/6/202235包裝工藝藝學講義義返回第三節固固體充充填工藝藝5、傾注式充充填特點：可可實現高高速充填填，但物物料外溢溢嚴重充充填精度度極低，，可作為為其他工工藝的預預充填。。適用范圍圍：各種種流動性性較好的的粉末狀狀、顆粒粒狀物料料充填。。12/6/202236包裝工藝藝學講義義第三節固固體充充填工藝藝二、稱重重充填定義：物物料的質質量用稱稱量裝置置來控制制的充填填方法。。特點：稱稱重式充充填精度度高，計計量準確確度高，，生產率率低于容容積充填填。適用范圍圍：充填填易吸潮潮、易結結塊、粒粒度不均均勻、流流動性能能差、視視密度變變化大及及價值高高的物料料。稱重充填填方法：：12/6/202237包裝工藝藝學講義義第三節固固體充充填工藝藝1、凈重充填填定義：先先稱量出出規定的的物料，，再充填填到包裝裝容器中中的方法法。特點：是是最精確確的稱重重充填法法。但充充填速度度低，設設備價格格高，操操作要求求高。適用范圍圍：適用用于要求求充填精精度高及及貴重的的流動性性好的固固體物料料，特別別適用于于包裝尺尺寸和重重量差異異較大的的物料。。12/6/202238包裝工工藝學學講義義第三節節固固體體充填填工藝藝2、毛重充充填定義：：先把把物料料充填填到包包裝容容器內內，再再進行行稱量量的包包裝方方法。。特點：：充填填裝置置結構構簡單單、充充填速速度比比凈重重充填填速度度快。。但充充填精精度低低于凈凈重充充填。。適用范范圍：：適用用于價價格一一般的的流動動性好好的固固體物物料、、流動動性差差的粘粘性物物料，，如紅紅糖等等，特特別適適用于于充填填密度度不均均勻、、易碎碎的物物料。。12/6/202239包裝工藝學學講義第三節固固體體充填工藝藝三、計數式式充填分為為：單件計數充充填定義：采用用機械、光光學、電感感應、電子子掃描等方方法或其它它輔助方法法逐件計算算產品數量量，并將其其充填到包包裝容器中中的方法。。多件計數充充填（一）有規規則排列物物品的計數數充填（二）無規規則排列物物品的計數數充填12/6/202240包裝工藝藝學講義義第三節固固體充充填工藝藝（一）有有規則排排列物品品的計數數充填（1）長度計數充填填定義：將物品品疊加起來，，通過測量長長度或高度來來確定物品的的件數的充填填方法。適用范圍：有有固定厚度、、形狀規則的的扁平產品，，如餅干、糕糕點、墊圈的的裝盒或包裝裝件的二次包包裝如香煙等等。適合箱、盒、、裹包包裝。。特點：方法簡簡便，充填裝裝置結構簡單單，計量準確確。12/6/202241包裝工藝學講講義第三節固固體充填填工藝（2）容積計數充填填定義：將物品品整齊地排列列到計量箱中中，然后再充充填到包裝容容器中的包裝裝方法。適用范圍：適適用于等徑、、等長的棒狀狀物品及規則則的顆粒狀物物品的包裝，，如等徑等長長的棒狀小食食品、香煙、、火柴等。適適合盒、罐、、袋包裝。特點：充填結結構簡單，充充填速度快，，計量精度低低。12/6/202242包裝工藝學講講義第三節固固體充填填工藝（3））堆積計計數充充填定義：：從不不同的的料斗斗中分分別提提取一一定數數量的的物品品，依依次填填充到到包裝裝容器器中的的方法法。適用范范圍：：主要要用于于幾種種不同同品種種的組組合包包裝。。如顏顏色、、形狀狀、式式樣、、尺寸寸有所所差異異的物物品的的計數數充填填包裝裝。（（如：：雜糧糧混裝裝、咖咖啡及及伴侶侶等））適合箱箱、盒盒、裹裹包包包裝。。特點：：充填填速度度快，，充填填精度度高。。12/6/202243包裝工工藝學學講義義第三節節固固體體充填填工藝藝（二））無規規則排排列物物品的的計數數充填填（1））轉盤計計數充充填定義：：利用用裝盤盤上的的計數數板對對物品品進行行計數數，然然后填填充到到包裝裝容器器內的的方法法。適用范范圍：：適用用于難難排列列的、、形狀狀規則則、量量值相相同的的顆粒粒狀物物料。。如藥藥片、、巧克克力糖糖、鋼鋼珠、、紐扣扣等。。特點：：充填填精度度較高高，充充填速速度中中等。。12/6/202244包裝工工藝學學講義義第三節節固固體體充填填工藝藝（2））轉鼓式式計數數充填填定義：：利用用轉鼓鼓上的的計數數板對對產品品進行行計數數，然然后充充填到到包裝裝容器器中的的包裝裝方法法。適用范范圍：：適用用于直直徑比比較小小、量量值相相同的的顆粒粒狀物物品的的計數數充填填包裝裝，如如糖豆豆、鋼鋼球、、鈕扣扣等。。特點：：充填填精度度高，，充填填速度度快。。12/6/202245包裝裝工工藝藝學學講講義義第三三節節固固體體充充填填工工藝藝（3））履帶帶計計數數充充填填定義義：：利利用用履履帶帶上上的的計計數數板板對對產產品品進進行行計計數數，，然然后后充充填填到到包包裝裝容容器器中中的的包包裝裝方方法法。。適用用范范圍圍：：適適用用于于形形狀狀規規則則的的片片狀狀、、球球狀狀物物品品的的計計數數充充填填包包裝裝。。特點點：：充充填填速速度度最最快快，，充充填填精精度度高高。。12/6/202246包裝裝工工藝藝學學講講義義選擇擇充充填填工工藝藝原原則則：：1、、物物料料性性質質；；2、、包包裝裝容容器器特特性性；；3、生產產的速度度；4、充填填精度要要求；5、包裝裝成本。。第四節充充填工工藝的選選擇12/6/202247包裝工藝藝學講義義第四節充充填工工藝的選選擇例三、食食用堿面面采用復復合紙袋袋包裝，，每袋裝裝500克，要要求每分分鐘裝300袋袋，充填填精度要要求±15克，，請選擇擇合適的的充填方方法。分析：1、所有有適合流流動性好好的物料料，但適適合柔性性容器的的有：量量杯、螺螺桿、真真空量杯杯、計時時振動、、等流量量、稱重重。2、防飛飛散要求求：螺桿桿、等流流量、真真空量杯杯、稱重重。3、速度度達到300袋袋/分鐘鐘的有螺螺桿、等等流量。。4、根據據精度要要求，選選擇螺桿桿式充填填機。12/6/202248包裝工藝藝學講義義返回12/6/202249包裝工藝藝學講義義返回12/6/202250包裝工藝學學講義返回充填：將液液體或固體體產品裝入入包裝容器器的操作過程。。分類：液體體物料充填填（灌裝））固體物料充充填第一節概概述12/6/202251包裝工藝學學講義返回1、按物物品的物理理狀態分：顆粒充填、、粉末充填填、塊狀充充填、液體體灌裝等；；2、按包包裝容器不不同可分：：裝瓶、裝罐罐、裝桶、、裝袋、裝裝盒、裝裝箱等；3、按計計量方法分分：容積充填法法、稱重充充填法、計計數充填填法。第一節概概述述12/6/202252包裝工藝學學講義返回充填精度：：指裝入包裝裝容器內物物料的實際際數量值與與要求數量量（標稱））值的誤差差范圍。影響精度因因素：產品物理性性質、充填填工藝、設設備精度、、包裝容器器、生產環環境等。第一節概概述12/6/202253包裝工藝學學講義返回12/6/202254包裝工藝學學講義返回缺點：有溢溢流、回流流現象、設設備結構復復雜、清洗洗困難、物物料循環、、能耗較多多。12/6/202255包裝工藝學學講義返回特點：無溢溢流、回流流現象、不不滴漏，物物料不循環環、但比純純真空灌裝裝速度低。。12/6/202256包裝工藝學講講義返回12/6/202257包裝工藝學講講義返回特點：有溢流流、回流現象象，物料循環環、管道不容容易清理，適適用于剛性、、小口的包裝裝容器。12/6/202258包裝工藝學講講義返回特點：無溢流流、回流現象象、不滴漏，，但物料在缸缸體內容易受受到污染。12/6/202259包裝工藝學講講義返回12/6/202260包裝工藝學講講義返回12/6/202261包裝工藝學講講義返回12/6/202262包裝工藝學講講義返回12/6/202263包