สิ่งที่คุณควรรู้เกี่ยวกับเครื่องบรรจุแนวตั้ง

เครื่องจักรบรรจุและปิดผนึกแนวตั้ง (Vertical Form Fill Seal หรือ VFFS) โดยพื้นฐานแล้วเป็นเครื่องจักรที่มีระบบอัตโนมัติสูง มันสร้างถุงพลาสติกจากม้วนฟิล์มแบนๆ บรรจุผลิตภัณฑ์จากบนลงล่าง และปิดผนึก เครื่องจักรชนิดนี้ได้รับความนิยมอย่างมากเนื่องจากการทำงานที่มีประสิทธิภาพและความหลากหลายในการใช้งานกับวัสดุหลายประเภท เดิมทีเทคโนโลยีนี้ถูกคิดค้นและจดสิทธิบัตรโดย Walter Zwoyer ในปี 1936 เขาพัฒนาเทคโนโลยีนี้ขณะทำงานกับบริษัท Henry Heide Candy Company

จุดขายสำคัญอย่างหนึ่งของเครื่องจักรนี้คือการวางตำแหน่งในแนวตั้ง แทนที่จะเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ไปด้านข้าง เครื่องจักรนี้ใช้แรงโน้มถ่วงตามธรรมชาติในการบรรจุวัสดุที่เป็นเม็ด ของเหลว หรือผงลงในถุง เครื่องบรรจุแนวตั้งที่ทันสมัยสามารถจัดการวงจรชีวิตของบรรจุภัณฑ์ได้ทั้งหมด ตั้งแต่:

• การดึงฟิล์ม
• การขึ้นรูปถุง
• การพิมพ์วันที่
• การปิดผนึก

เนื่องจากมีขนาดกะทัดรัด เครื่องลำเลียงแบบ VFFS จึงได้รับความนิยมอย่างมากในงานอุตสาหกรรม ผู้ผลิตสามารถบรรจุผลิตภัณฑ์ได้ในปริมาณมากแม้จะมีพื้นที่จำกัด สำหรับธุรกิจต่างๆ บทความนี้จะช่วยสำรวจเทคโนโลยี VFFS เพื่อดูว่าเป็นเครื่องจักรที่เหมาะสมกับความต้องการด้านบรรจุภัณฑ์ของคุณหรือไม่

เทคโนโลยีหลัก: เครื่องจักร VFFS ทำงานอย่างไร

◆ จากม้วนฟิล์มสู่ถุงสำเร็จรูป

• การลำเลียงวัสดุ: ม้วนฟิล์มจะถูกป้อนเข้าสู่แกนหมุน วัสดุจะเคลื่อนที่อย่างช้าๆ ผ่านเครื่องจักรบนสายพาน โดยขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ ลูกกลิ้งจะนำทางพลาสติกพร้อมทั้งช่วยให้การจัดแนวเป็นไปอย่างถูกต้องโดยใช้ระบบควบคุมตำแหน่งขอบ (EPC)
• การขึ้นรูปและการสร้างรอยต่อ: หลังจากจัดวางแผ่นพลาสติกให้ตรงแล้ว จะนำไปวางบนแท่นขึ้นรูป แท่นนี้จะบังคับให้แผ่นพลาสติกแบนๆ โค้งงอไปรอบๆ ท่อทรงกระบอกคล้ายกรวย กระบวนการนี้จะเปลี่ยนแผ่นพลาสติกแบนๆ ให้กลายเป็นท่อกลวง จากนั้นจึงใช้ความร้อนจากแท่งปิดผนึกด้วยความร้อนเพื่อหลอมและปิดผนึกท่อให้เป็นบรรจุภัณฑ์
• การปิด การตัด และการแยก: เมื่อผลิตภัณฑ์ถูกหย่อนลงในถุงในแนวตั้ง ถุงจะถูกปิดโดยใช้ก้ามหนีบแนวนอน ในจังหวะที่ก้ามหนีบปิดลง ใบมีดจะตัดซีลในแนวนอนเพื่อสร้างซีลใหม่สองชิ้น
• การควบคุมจากส่วนกลาง: ลำดับการทำงานและการซิงโครไนซ์ทั้งหมดถูกควบคุมโดยใช้ PLC (Programmable Logic Controller) และระบบเซอร์โว

◆ ระบบการจ่ายและบรรจุยาแบบแม่นยำ

เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ได้รับการชั่งน้ำหนักอย่างถูกต้องก่อนบรรจุลงในบรรจุภัณฑ์ วิธีมาตรฐานคือการใช้เครื่องชั่งแบบหลายหัว เครื่องชั่งประเภทนี้ใช้ตุ้มน้ำหนักหลายขนาดเพื่อหาน้ำหนักที่เหมาะสมที่จะใส่ลงในบรรจุภัณฑ์ โดยให้ความแม่นยำในการชั่งน้ำหนัก ±0.5 ถึง 1.5 กรัม ในกรณีที่ผลิตภัณฑ์เคลื่อนย้ายได้ง่าย นิยมใช้ถ้วยตวงมาตรฐานและเครื่องบรรจุปริมาตร เนื่องจากมีโครงสร้างที่เรียบง่าย

วิธีการทำงานของเครื่องจักรขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ สำหรับฝุ่นหรือผงละเอียด กลไกสกรูหมุนของเครื่องบรรจุแบบเกลียวลำเลียง (Auger Filling) เหมาะอย่างยิ่ง สำหรับของเหลว ปั๊มลูกสูบหรือปั๊มโรตารี่ที่มีหัวฉีดป้องกันการหยดจะเหมาะสมกว่า ในกรณีของสิ่งของที่แตกหักง่าย ระบบป้อนวัสดุแบบนุ่มนวลจะช่วยให้การเคลื่อนย้ายวัสดุเป็นไปอย่างราบรื่นด้วยเครื่องชั่งน้ำหนักสายพาน PU
<เครื่องบรรจุภัณฑ์ซีลแบบฟอร์มเติมแนวตั้ง产品结构上>

ความหลากหลายของรูปแบบและวัสดุของกระเป๋า

✔ รูปแบบกระเป๋าที่ได้รับความนิยม

• ถุงทรงหมอน: รูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่พบได้ทั่วไปและเป็นที่นิยม โดยจะปิดผนึกไว้ทั้ง 3 ด้าน รูปแบบเรียบง่ายนี้เหมาะสำหรับขนมขบเคี้ยวและอาหารแช่แข็ง
• ถุงแบบมีฐานเสริม: เพื่อให้ถุงสามารถตั้งได้เอง ผู้ผลิตอาจสร้างถุงเหล่านี้โดยเพิ่มพื้นที่ภายในโดยใช้เครื่องจักรเหล่านี้
• ถุงซีลสี่ด้าน (Quadro): สำหรับการซีลคุณภาพสูงทั้ง 4 ด้าน และรูปลักษณ์ระดับพรีเมียม
• บรรจุภัณฑ์แบบซองและแบบแท่ง: รูปแบบบรรจุภัณฑ์สำหรับบริโภคครั้งเดียว เช่น น้ำตาล กาแฟ หรือเครื่องปรุงรส ผลิตโดยใช้เครื่องจักรแบบหลายช่องทาง

✔ ความเข้ากันได้ของวัสดุและชั้นกั้น

เพื่อรักษาความสดใหม่ของผลิตภัณฑ์ เครื่องบรรจุภัณฑ์แนวตั้งส่วนใหญ่ใช้ฟิล์มลามิเนต ซึ่งดีกว่าแผ่นพลาสติกแผ่นเดียว ฟิล์มหลายชั้นที่ซับซ้อน เช่น ฟิล์มผสม PET/PE หรือฟอยล์อลูมิเนียม/PE ช่วยเพิ่มความทนทานให้กับวัสดุ และป้องกันความชื้นและออกซิเจนได้อย่างสมบูรณ์ ฟิล์มชนิดนี้ได้รับความนิยมเป็นพิเศษสำหรับผลิตภัณฑ์ยา ความหนาของฟิล์มอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 50 ถึง 150 ไมครอน ขึ้นอยู่กับระดับการป้องกันที่กระบวนการต้องการ

✔ ตัวเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ผู้ผลิตส่วนใหญ่กำลังหันมาใช้แนวทางปฏิบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับกฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด เช่น EU PPWR สิ่งเหล่านี้ต้องการเครื่องบรรจุถุงแนวตั้งที่ทันสมัยเพื่อรองรับตัวเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ควรสามารถรองรับวัสดุที่ย่อยสลายได้และบรรจุภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุชนิดเดียว

✔ วัสดุและวิธีการปิดผนึกผลิตภัณฑ์ที่มีฝุ่น

ในกรณีที่คุณกำลังจัดการกับผลิตภัณฑ์ที่เป็นผง เช่น แป้งและเครื่องเทศ อาจเกิดการสะสมของประจุไฟฟ้าสถิต ซึ่งอาจทำให้ผงที่ลอยอยู่ในอากาศเกาะติดกับจุดนั้นได้ สิ่งสำคัญคือต้องใช้เครื่องมือไฟฟ้าเฉพาะทางที่เรียกว่าเครื่องกำจัดไฟฟ้าสถิต เครื่องมือเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาพื้นที่หลอมเหลวให้สะอาดสำหรับการปิดผนึก ในบางกรณี อาจใช้กลไกการปิดผนึกด้วยคลื่นอัลตราโซนิคร่วมกับเครื่อง VFFS ซึ่งสามารถปิดผนึกบรรจุภัณฑ์ได้แม้จะมีสิ่งปนเปื้อนเล็กน้อยในบริเวณที่ปิดผนึก

ประโยชน์หลักของสายการผลิตสมัยใหม่

▶ ประสิทธิภาพและความเร็วในการดำเนินงาน

เครื่องบรรจุภัณฑ์แบบแนวตั้ง (Vertical Form Fill Seal) สามารถผลิต ถุงได้ 35 ถึง 80 ถุงต่อนาที และสำหรับบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็ก รุ่นความเร็วสูงสามารถผลิตได้ถึง 200 ถุงต่อนาที อัตราการผลิตที่สูงจำเป็นต้องใช้การเคลื่อนที่แบบต่อเนื่อง ทุกอย่างควรไหลอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการหยุดและเริ่มใหม่เป็นระยะ ช่วยป้องกันการสะสมของฝุ่นบนฟิล์มและยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงอัตราการผลิตที่สูงอีกด้วย

▶ การควบคุมคุณภาพแรงงานและผลิตภัณฑ์

เครื่องจักรที่มีระบบ PLC สามารถจัดเก็บสูตรอาหารได้มากถึง 100 สูตร ซึ่งผู้ใช้งานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่ายๆ ผ่านการใช้งาน HMI ความเร็วในการทำงานของเครื่องจักรยังคงต้องการผู้ควบคุมเพียงคนเดียวในการดูแลกระบวนการ ในกรณีของอาหารที่ต้องการการควบคุมคุณภาพขั้นสูงและต้องเก็บรักษาไว้นานหลายเดือน เครื่องจักรจะถูกรวมเข้ากับการไล่ก๊าซไนโตรเจนแทนการใช้ลม เพื่อช่วยรักษาสภาพของอาหารได้นานกว่าการบรรจุในอากาศ

▶ ประหยัดต้นทุนโดยตรงและลดของเสีย

หัวใจสำคัญของเครื่องบรรจุภัณฑ์แนวตั้งระดับพรีเมียมคือการลดต้นทุนค่าใช้จ่ายส่วนเกิน โดยเครื่องจะสามารถรองรับฟิล์มม้วนขนาดใหญ่ได้ โดยทั่วไปแล้ว การผลิตถุงเองนั้นมีราคาถูกกว่าการซื้อถุงสำเร็จรูปเพื่อบรรจุ ฟิล์มมีราคาถูกกว่าอย่างน้อย 20% นอกจากนี้ เครื่องยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าพลาสติกจะถูกตัดด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตรเพื่อลดการสูญเสียวัสดุบรรจุภัณฑ์

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบชั่งน้ำหนักแบบหลายหัว VFFS มีประสิทธิภาพสูงในการลดการสูญเสียสินค้าหรือการบรรจุเกินพิกัด สามารถลดการบรรจุเกินพิกัดได้ถึง 15% ซึ่งช่วยเพิ่มกำไรต่อถุงที่ขายได้ทุกถุง

▶ มูลค่าการลงทุนระยะยาว

เครื่องบรรจุภัณฑ์แบบแนวตั้ง (Vertical Form Fill Seal) ต้องใช้เงินลงทุนเริ่มต้นสูง แต่ด้วยการออกแบบที่เหมาะสม คุณสามารถมั่นใจได้ว่าเครื่องจะใช้งานได้นานขึ้นและให้ผลตอบแทนที่ดีกว่า การออกแบบแนวตั้งของเครื่องบรรจุภัณฑ์แบบแนวตั้งนั้นใช้พื้นที่น้อยกว่า ทำให้เครื่องเหล่านี้ดีกว่าเครื่องบรรจุภัณฑ์แบบแนวนอน เจ้าของโรงงานจึงจ่ายค่าใช้จ่ายในการผลิตต่อตารางฟุตน้อยลง

ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบช่วยลดแรงงานและวัสดุ กระบวนการผลิตอาหารในระดับอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะคืนทุนภายใน 12 ถึง 24 เดือน (ROI) หลังจากนั้น ด้วยการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เครื่องจักรเหล่านี้สามารถใช้งานได้นานถึง 20 ปี

การเลือกและการบำรุงรักษาเครื่องจักรของคุณ

ในการเลือกเครื่องจักรที่เหมาะสมสำหรับธุรกิจ คุณต้องแน่ใจว่าเครื่องจักรนั้นตรงกับความต้องการของธุรกิจของคุณโดยตรง นี่คือภาพรวมโดยย่อ:

• ปริมาณการผลิต: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องจักรนั้นสอดคล้องกับความต้องการในการผลิตของคุณ โดยทั่วไปแล้วธุรกิจเริ่มต้นใหม่จะต้องการประมาณ 40 ถุงต่อนาที ในขณะที่ธุรกิจขนาดใหญ่จะต้องการมากกว่า 100 ถุงต่อนาที
• การไหลของผลิตภัณฑ์: ผลิตภัณฑ์ของคุณเป็นธัญพืช ผลไม้แห้ง หรือลูกอมหรือไม่? จำแนกผลิตภัณฑ์ของคุณออกเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไหลได้สะดวกและผลิตภัณฑ์ที่มีความเหนียว วิเคราะห์คุณสมบัติของเครื่องจักรเพื่อรองรับผลิตภัณฑ์เหล่านั้น
• การเปลี่ยนอุปกรณ์โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ: เลือกอุปกรณ์ที่ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้งานได้อย่างสะดวกโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ เช่น การเปลี่ยนท่อขึ้นรูปหรือม้วนฟิล์ม

เมื่อพูดถึงการบำรุงรักษาเครื่องจักร ควรวางแผนการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมและใช้เทคโนโลยีอัจฉริยะในการดำเนินการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน

• การบำรุงรักษาประจำวัน: ทำความสะอาดและหล่อลื่นเครื่องจักรอย่างสม่ำเสมอ
• ตรวจสอบผ่าน HMI: ใช้ PLC ในการตรวจสอบพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์เพื่อป้องกันการสิ้นเปลือง
• ชิ้นส่วนอะไหล่: ควรสำรองชิ้นส่วนที่สึกหรอสูง เช่น ใบพัดและองค์ประกอบความร้อน ไว้ให้น้อยที่สุด
• การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน: ใช้แนวทางเชิงรุกในการเปลี่ยนชิ้นส่วนก่อนที่จะเกิดความเสียหาย
• เซ็นเซอร์สำหรับ AI: ใช้เซ็นเซอร์ระดับสูงและ AI เพื่อตรวจจับความล้มเหลวก่อนที่จะเกิดขึ้น

ตารางเปรียบเทียบ: ระบบการให้ยาสำหรับ VFFS

บทสรุป

เครื่องบรรจุถุงแนวตั้ง หรือ VFFS เป็นส่วนสำคัญของโรงงานสมัยใหม่ที่ต้องการประสิทธิภาพ เครื่องเหล่านี้ทำงานด้วยความเร็วสูงและลดการสูญเสียผลิตภัณฑ์ให้น้อยที่สุด คุณสามารถบรรจุผง ของเหลว ขนมขบเคี้ยวที่บอบบาง หรือผลไม้แห้งเหนียวๆ ได้โดยใช้ฮาร์ดแวร์ที่เชื่อถือได้ เครื่องจักรเหล่านี้ให้การทำงานที่เชื่อถือได้สูง ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับธุรกิจในการเติบโตและแข่งขันในตลาดที่มีการแข่งขันสูง

หากคุณเป็นเจ้าของธุรกิจที่ต้องการเครื่องบรรจุถุงแบบแม่นยำสูง โปรดพิจารณา Smart Weigh เป็นพันธมิตรของคุณ เรา เป็นผู้ผลิตที่ได้รับความไว้วางใจสูง มีลูกค้ากว่า 1,000 รายทั่วโลก เครื่องบรรจุภัณฑ์ VFFS เฉพาะทางบางรุ่นของเรา ได้แก่

• SW-P360: สามารถจัดการกับอนุภาคขนาดเล็กได้
• SW-T520: คุณสมบัติการบรรจุแบบซีลสี่ชั้นระดับพรีเมียม

เพื่อผลผลิตสูงสุด โปรดพิจารณา ระบบลำเลียงแบบท่อคู่ VFFS และเครื่องชั่งน้ำหนักแบบหลายหัว ของเรา อุปกรณ์ ทั้งหมด ของเรา เป็นไปตามมาตรฐานการจัดจำหน่ายระดับโลก ห่วง โซ่อุปทานที่แข็งแกร่ง ของเรา จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจักรจะถึงโรงงานของคุณในเวลาที่สั้นที่สุด โปรดเยี่ยมชม เว็บไซต์ ของเรา หรือติดต่อ เรา

คำถามที่พบบ่อย

1. เครื่อง VFFS เครื่องเดียวสามารถรองรับถุงที่มีความกว้างต่างกันได้หรือไม่?

เครื่องบรรจุภัณฑ์ VFFS สามารถรองรับความกว้างของถุงที่แตกต่างกันได้ แต่ต้องมีการดัดแปลงเล็กน้อย จะต้องเปลี่ยนท่อขึ้นรูปเนื่องจากเป็นตัวกำหนดความกว้างของถุง จากนั้นจะต้องป้อนความยาวของถุงลงในซอฟต์แวร์ PLC

2. ซีลแบบซ้อนทับ (lap seal) กับซีลแบบครีบ (fin seal) ต่างกันอย่างไร?

การปิดผนึกแบบซ้อนทับ (Lap seal) คือวิธีการห่อแผ่นพลาสติกให้เป็นทรงกระบอก โดยให้ขอบด้านหนึ่งทับซ้อนกับอีกด้านหนึ่ง วิธีนี้ใช้ปริมาณวัสดุน้อยกว่า ส่วนการปิดผนึกแบบครีบ (Fins seal) คือการบีบขอบพลาสติกสองด้านเข้าด้วยกันให้ยื่นออกมาจากบรรจุภัณฑ์เหมือนครีบปลา วิธีนี้ใช้ปริมาณวัสดุมากกว่า แต่เหมาะสำหรับใช้เป็นฟิล์มกั้นเพื่อป้องกันความร้อน ความชื้น และออกซิเจน

3. การไล่แก๊สออกจากผลิตภัณฑ์ช่วยยืดอายุการเก็บรักษาขนมขบเคี้ยวได้อย่างไร?

ในการระบายอากาศ อาหารจะสัมผัสกับออกซิเจนและเริ่มเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ทำให้คุณสมบัติของอาหารเปลี่ยนแปลงไป และสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ในทางกลับกัน ไนโตรเจนเป็นสารเฉื่อย ซึ่งป้องกันปรากฏการณ์ดังกล่าว ทำให้ผลิตภัณฑ์ เช่น ถั่วและมันฝรั่งทอดกรอบ สดใหม่ได้นานขึ้น