Как правильно выбрать упаковочное оборудование для продуктов, основные типы и виды

В этой статье постараемся тезисно разобрать, что такое упаковочная техника из чего состоит упаковочно-фасовочное оборудование и общий принцип работы, основные виды и классификация упаковочных машин, а также дадим советы и рекомендации, как подобрать профессиональное фасовочное упаковочное оборудование, а также некоторые особенности упаковочных машин.

Таблица - Классификация упаковочного оборудования

Немного предистории про упаковку

Но начнем мы, пожалуй, с небольшого вступления про развитие упаковки и то для чего она нужна. Некоторые приведенные здесь типы станков производятся лишь за рубежом, в силу того, что на постсоветском пространстве упаковочному делу лет 50 (1959 Калужский НИИ), которое не было связано с производством, а лишь разработкой новых видов упаковки, а вот развитие со стороны машиностроения начинается лишь с 80-х годов.

Взглянув еще раньше, с давних пор цивилизация развивалась благодаря ее основам – транспорт и коммуникация, логистика и торговля. Упаковочное дело тесно связано как с микрологистикой на самом производстве, так и с продажами продукции. Внешний вид упаковки – первое, на что обращает свое внимание покупатель. Упаковка сразу формирует у него косвенный образ, как производитель относится к покупателям, а ее цель - передать исходную свежесть продукта, сохранив физические, вкусовые свойства и защита от микроорганизмов, передать ваши сильные стороны перед конкурентами и выделится из серой массы, а также быть максимально удобной оболочкой при транспортировке. Упаковка продукции – важнейший технологический процесс в любой отрасли промышленности от аграрной до пищевой.

Со временем упаковка видоизменялась, в начале от кувшинов, корзин, мешковины, стекла, а теперь к бумаге, картону и теперь уже к пластику. Сейчас на многих полках магазинов продукты запакованы в пластиковую тару, пакет или бутылку. Пластик хоть и является причиной появления ТБО (технические бытовые отходы – 70% приходится на упаковку), но все же имеет возможность быть повторно переработанным, а в противовес имеет ряд достоинств по простоте применения и стоимости в изготовлении, небольшой вес, печать более качественно наносится и держится. И конечно полностью отказываться от пластиковой тары было бы, как отказываться от автомобилей в пользу велосипедов и транспортировать продукты обратно на гужевых повозках.

Рассматривая особенности функционирования упаковочного оборудования, стоит их в первую очередь разделить по типу автоматизации:

1. автоматические линии – комплекс имеющие связанных подъемно-транспортных и упаковочных узлов, обеспечивающих среднюю и высокую производительности, что закрывает потребность среднего и малого бизнеса. Как наследие индустриальной революции – преимущества автоматического упаковочного оборудования: конечный продукт дешевле за счет уменьшения цикла производства (повысило производительность) и исключения рабочего труда (уменьшает также степень человеческого фактора). Но фасовочные автоматы имеют также ряд недостатков – требовательность к исходному качеству упаковки и пленки, микроклимату помещения оборудования и хранения упаковочных заготовок, сложность в наладке и узкоспециализированность, обусловленная жесткими ограничениями к упаковываемому продукту (его физические свойства, габариты и пр.) и самой упаковке (мин – макс размеры пленки, картона, геометрия, печать). К примеру, линия упаковки древесной гранулы не подойдет для упаковки муки, равно как и линия для пеллеты 3-5 кг не подойдет для упаковки в 15 кг пакет;
2. полуавтоматические станки – отдельные узлы, выполняющие лишь определенную операцию, входящую в состав автоматической линии (фасовка, дозирование, транспортировка, датирование, групповая упаковка и пр.), которые автоматизируют какой-либо критический процесс, где важна точность, уменьшая человеческий фактор и повышая производительность труда, как например, полуавтоматический весовой дозатор для пеллеты. Полуавтоматические упаковочные машины имеют «мозги» (контроллер), которые прерывают или начинают цикл при работе. Обеспечивают производительность малую и ниже среднего, что подойдет для малого и среднего бизнеса, конечная скорость работы будет зависеть от работающего персонала. В силу небольшой универсальности и простоты один и тот же станок, может быть использован для спектра различных продуктов, также проще в продаже на вторичном рынке, что отлично для тех, кто думает о тестировании новой ниши. Полуавтоматический станок также можно сделать самому, так сказать на коленках, благодаря простоте конструкции;
3. ручные станки – узлы или приспособления, облегчающие процесс упаковки за счет механики или пневматики, но которые оставляются начало и конец рабочих циклов под ответственность рабочего персонала и оператора. К примеру, ручной весовой дозатор для пеллеты.

Разберем типы полуавтоматов и ручных станков (как уже сказано выше, это по сути отдельные узлы автоматической линии), которые без проблем работают, как независимые станки:

Упаковочно-фасовочные станки

Данный тип станков можно разделить на 3 типа: дозаторы, фасовки и автоматы.

Дозирующее оборудование (весовой дозатор или объемный) – машины, служащие для автоматического разделения потока или единиц продукта на определенные дозы (порции), методом взвешивания, объемно, по времени. Пример данного типа весовой дозатор для пеллеты или дозатор угля. Данный тип оборудования подходит для запайки в готовый пакет и нуждается в зашивочной машине или запайщике. Более подробно о дозаторах можно прочесть в этой статье. Кратко скажем, что основные виды: для сыпучих продуктов - весовой дозатор (с вибро- или шнековым питателем) и объемный дозатор, а для жидкостный продуктов – поршневой или клапанный.

Фасовочное оборудование (фасовочный полуавтомат) –  машины, которые уже включают в себя дозатор, но имеют также механизм протяжки пленки, рулона (формирователь пакета с тубусом) для формирования пакета, который делает пакет, запаивает и отрезает. Фасовочные машины бывают с полуавтоматической протяжкой пакета (пневмо, электромеханическая) и ручной.

Автоматическая упаковочно-фасовочная машина (фасовочный автомат) – автоматическая установка для упаковки, состоящая из дозатора и протяжки, т.е. по сути фасовочная машина, работающая в автоматическом режиме, но все еще не полноценная линия, т.к. требуется дополнительно микрологистику - подачу сырья, сортировку, отвод готового продукта и т.д. Автоматические фасовочные машины бывают пневматическими, механические, пневмо-механически (комбинированные), с соответствующими преимуществами и недостатками:

• Пневмоавтомат – дешевизна, любой размер пленки (работает эффективно для пленки до 500 мм по ширине), но шум от компрессора, низкая производительность (макс 35 уп/мин), крупные габариты.
• Механический автомат – высокая производительность, отсутствие компрессора и соответственно шума, компактные габариты, но выше цена и ограничение по размеру пленок (работает эффективно для пленки макс до 380 мм по ширине).
• Пневмомеханический автомат – производительный, нет ограничений по размеру пленки (работает эффективно для пленки до 500 мм по ширине), малые габариты, но шум от компрессора и выше цена.

 

В целом дозатор, фасовочное оборудование и автоматы имеют очень много схожих элементов и дополнительно их можно поделить по типу подачи продукта:

• Вертикальная подача – самая простая, подходит для сыпучих и жидких продуктов, которые могут спокойно сохранить целостность, находясь в бункере, например, пеллета, семечка, мука, подсолнечное масло и т.д.
• Горизонтальная подача – для штучных продуктов, а также хрупкого сырья, которое легко повредить, если их поместить в емкость или бункер. Это шоколадки, сыр и т.д.
• Вертикально-горизонтальная подача – для специфичных продуктов. 

Видео - Как работает весовой дозатор

Запаечное оборудование

Запаечное оборудование (ручные и напольные запайщики) – говоря об отдельно стоящих агрегатах, мы конечно говорим о ручных или полуавтоматических моделях (автоматические запайщики - как раз и являются узлом линии или фасовочного автомата). Запаечное оборудование для пластиковых пакетов бывает импульсного (термоимпульсного) и постоянного нагрева. Запайщики или запаечный узел автомата могут иметь несколько типов шва: импульсный нагрев –шина (бывает от 2 до 10 мм), струна (0,6 – 1 мм) подходит практически для любых пакетов малой толщины и невысокой плотности; постоянный нагрев – шина (10-20 мм), еврошов (елочка или термошов, бывает 10, 15, 20 мм). Запайщики постоянного нагрева подходят плотных пакетов имеют более высокую производительность, но имеют большую стоимость. Запайщики постоянного нагрева могут иметь также датер (запайщики импульсного нагрева также могут иметь датер, но только с швом 8-10 мм и подходят только для мягких материалов). 

Также существуют запайщики для металлизированной мембраны для не металлической тары (стеклянных, пластиковых бутылок), использующие принцип индукционного нагрева. С помощью бесконтактной индукционной насадки после кратковременного (2-3 секунды) нагрева многослойная фольгированная пленка прочно сцепляется с горлышком упаковываемой тары.

Бывают стационарные и переносные запайщики.

Видео – Как выбрать импульсный запайщик

Видео – Как менять расходники на запайщике

• Маркировочные и этикировочные устройства. Данные устройства могут уже входить в состав других станков, т.е. быть интегрированными, например фасовочный полуавтомат с датером или запайщик с датером. В данную категорию входят различные маркировочные устройства для пакетов и бутылок, термодатер, этикировщик круглых бутылок с датером (или без), термотрансферный принтер горячего тиснения,
• Термоусадочные машины туннельного типа. Существуют автоматы, полуавтоматические и ручные версии. Это устройства для групповой упаковки – т.е. когда упаковывают тару в общую (упаковку), например 12 банок пива в одной термоусадочной пленке. Данный тип станков имеет механизм подачи тары (полуавтомат/автомат), формирования и запайку пленки, термотоннель. Термотоннель – является ручной термоусадочной машиной (узлом). Состоит из транспортера (по которому движутся товары уже обернутые в термоплёнку) и камеры с температурой для ее усадки.
• Транспортер или так называемый конвейер, а также питатель - данные устройства служат в качестве транспортировки продуктов от узла к узлу, например подача продукта в бункер дозатора или отводящий транспортер для расфасованных продуктов к оператору. Движущимся органом транспортера является гибкий элемент – цепь, лента, сетка и т.п., а у питателя - трансформатор / вибропитатель, шнек, лента, вибромотор, пневмоузел. Большое множество конвейеров и питателей, например ленточный транспортер, нория, шнековый погрузчик, ковшевой конвейер, ленточный питатель и т.д, связаны со спецификой к конкретному продукту. Могут быть различных модификаций, в зависимости от сферы применения, например, ленточный транспортер для кондитерских изделий будет иметь пищевую резину и обода из пищевой нержавейки, а для комбикорма, пеллеты промышленную и обода из чернмета с порошковой краской или эмали.
• Вакуумные упаковщики. Существуют камерные для средней и бескамерные для низкой производительности, высокая производительность возможна в составе упаковочной линии. Правда плюсом бескамерного вакуумно-упаковочного оборудования будет независимость от размера пакета и веса. Принцип работы вакуумизации заключается в использовании вакуума в упаковке с продуктом с помощью откачки воздуха, также существуют модели с принудительным наполнением газа внутрь упаковки (подключая внешне баллон с газом), что продлевает срок годности продукта до 2-3 раз. Благодаря вакуумному способу продукт сохраняет свой вкус, полезные свойства и защищен от микроорганизмов, окисления. Вакуумные запайщики используются в основном для пищевых продуктов, чтобы продлить срок скоропортящихся продуктов, к примеру, сыр, колбаса, рыба. Вакуумизационные машины бывают одно- и двухкамерными, чтобы повысить производительность.
• Термоупаковщики и пленочные упаковщики - осуществляют заматывание продуктов в тонкую пластиковую пленку, например продукты в супермаркете, или багаж в аэропорту. Этот метод пакования часто применяется для сохранения свойств товаров (сюда входят «горячий стол» и термонож), а также для закрепления товара при перевозке и хранении на складах (пеллетайзеры). «Горячий стол» работает просто – ручная упаковка (или автоматическая) фасовка в пленку пищевых продуктов, например в супермаркете, которые помещены в поддон или подложку. Пеллетайзер – комплекс элементов для поворота и обмотки поддонас товаром усадочной или стретч-пленкой.
• Вспомогательное оборудование: укупорщики, трейсилер (запайщик лотков и крышек с помощью пленки), скотч-пистолеты, системы динамического взвешивания, чеквейеры, динамические измерители ВГХ и подъемное оборудование, аппараты для просечки ручек (перфорации).
• Вспомогательные узлы автоматической линии, это механизмы для изменения направления, изменения скорость, угла, выполнения подгибов упаковки, надреза, сортировки и прочих операция для продукта. Большое множество данных узлов создано для конкретных задач и продукта, чему следует выделить целый том книги, поэтому подробно останавливаться тут не будем.

Разделяя упаковочное оборудование по типу упаковки:

• Термоформовочное или запаечное оборудование - рукав или готовый пакет сваривается температурой или силой индуктивности.
• Термоусадочное оборудование – формовка емкостей и пакетов пленкой с последующей запайкой, обрезкой и усадкой.
• Зашивочное оборудование – сшивание слоев материала мешка, пакета с помощью мешкозашивочной нити.
• Обертывание, обандероливание, обмотка стретч или лентой.
• Укладка продукции в групповую упаковку, формирование коробов

По мобильности упаковочная техника бывает:

Стационарной и мобильной. Практически все оборудование является стационарным, что подразумевает высокие габариты, вес или необходимость подключения в сеть. Переносными упаковочными единицами будут, например портативный запайщик (с аккумулятором) или скотч-пистолет.

Также стоит отметить, что любой определенный упаковочный аппарат будет работать с тем или иным материалом, формой и видом их герметизации, поэтому стоит вкратце упомянуть основные их них. К основным материалам для упаковки относят:

Металлическая фольга, гофрокартон, полиэтилен, полистирол и прочие полимерные пленки включая пленку в несколько слоев, бумага, , стретч-пленка, пищевая и воздушно-пузырчатая пленка, тефлоновое полотно и сетка, термоусадочная пленка, амбалаж, стекло, дерево.

Основные типы упаковки и тары:

Туба, банка, барабан, бутылка, стакан, коррекс, контейнер, ведерко, мешок, подложка, фольгированный пакет, коробка, блистерная упаковка, боченок.

Советы как подобрать упаковочное оборудование

Покупатель в супермаркете имеет ощущение, что упаковка идентична и отличается лишь габаритами и оформлением. Но для специалиста будет очевидно, насколько оптимально упакован продукт, сколько срок хранения она обеспечивает, насколько хорошо сочетание продукта и упаковки, ее материала и форм-фактора, привлекательность дизайна, качество швов. Поэтому важно внимательно подойди к выбору упаковочного оборудования и материала.

• Отталкивайтесь от вашего продукта. Не нужно искать одну линию или дозатор, который подходит для фасовки пеллеты или комбикорма и разлива парфюмерии. Есть схожие параметры продуктов, как плотность, сыпучесть, склонность к спресоввыванию и залипанию и т.д., которые позволят вам их использовать на одном и том же оборудовании. Стоит понимать, что производители оборудования, могут сами заниматься фасовкой каких-либо продуктов, например, как мы фасовкой пеллеты древесной гранулы и комбикорма – знаем, какие бывают подводные камни с оборудованием и модернизируем наши модели оборудования исходя из практики. А бывает, что продукт очень схож по свойствам и будет подходить, но с нюансами. Например, весовой дозатор для торфа, может вполне подойти для фасовки сахара, но вот производительность при этом будет страдать по сравнению с клапанным дозатором. А если взять запайщик для полиэтилена толщиной 120 микрон и термоусадочную пленку 20 микрон, то один и тот же запайщик запаяет полиэтилен, а термоусадка будет коряжится и шов ползти, поэтому на термоусадке нужно ставить обрезку нитью, а не запайку шиной.

Первое, что стоит знать при покупке упаковочного оборудования – какие станки, линии уже ставила компания и может гарантию, что оборудование подходит для ваших целей. Если оборудование дорогое 10-50 тыс. у.е., то желательно взять контакты клиентов, к которым вы лично приедете и посмотрите на машины.

Идеальный вариант, если есть сомнения – взять свой продукт, приехать и испытать продукт на машинах или просто прислать, чтобы производитель или продавец протестировал. И по факту видеть подходит / не подходит.

• Если оборудование подойдет, то возникнет еще дополнительно вопрос – какое упаковочное оборудование выбрать, ведь вариантов для одного и тоже продукта будет несколько. Тут уже надо отталкиваться от характеристик, простоты, надежности, цены, ремонтопригодности. Как видно в примерах выше, теоретически можно взять оборудование, которое будет работать, но не совсем подходить под ваши задачи, так сказать, забивать гвозди топором – схема рабочая, но производительность и безопасность не та. Например, покупая автоматический пневмоупаковщик, мы получим примерно 15-20 пакетов, а если брать дозатор плюс запайщик (конвейерный или импульсный) – примерно 3-6 штук/мин. Стоимость автомата 10-15 тыс $ , необходима наладка специалистом и обучение для настройки, а дозатора с запайщиком 1500-2500$ нужен дополнительный персонал и не требует обучения.

Тут уже при подборе, стоит самому клиенту отталкиваться от габаритов помещения, как он видит логистику в помещении, сколько людей работает, необходимую производительность, тип упаковки, бюджет и срок поставки/наладки оборудования, универсальность, условия работы, надежность и легкость ремонта или техподдержка в случае поломки.

Желаем вам покупать только качественное промышленное упаковочное оборудование, служащее годами и всегда рады вам помочь – производитель упаковочного оборудования «ABC TECH» :). Технические возможности, характеристики упаковочных машин можно посмотреть на нашем сайте.