Bạn cần biết về máy đóng gói thẳng đứng

Về cơ bản, máy đóng gói và chiết rót dạng đứng (VFFS) là một loại máy tự động hóa cao. Nó tạo ra các túi nhựa từ một cuộn màng phẳng, đổ sản phẩm vào từ trên xuống dưới và đóng kín miệng túi. Loại máy này rất phổ biến nhờ hiệu quả hoạt động và tính linh hoạt trong việc xử lý nhiều loại vật liệu khác nhau. Nó được phát minh và cấp bằng sáng chế lần đầu tiên bởi Walter Zwoyer vào năm 1936. Ông đã phát triển công nghệ này khi làm việc với Công ty kẹo Henry Heide.

Một trong những ưu điểm nổi bật của máy là thiết kế thẳng đứng. Thay vì vận chuyển sản phẩm theo chiều ngang, máy sử dụng trọng lực tự nhiên để đóng gói các vật liệu dạng hạt, chất lỏng hoặc bột vào bao. Máy đóng gói thẳng đứng hiện đại có thể xử lý toàn bộ vòng đời đóng gói thông qua:

• Kéo phim
• Tạo túi
• In ngày tháng
• Niêm phong

Nhờ kích thước nhỏ gọn, chúng đã trở nên rất phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp. Nhà sản xuất có thể đóng gói một lượng lớn sản phẩm ngay cả với diện tích nhỏ. Đối với các doanh nghiệp, bài viết này sẽ giúp bạn khám phá công nghệ VFFS để tìm hiểu xem đây có phải là loại máy phù hợp với nhu cầu đóng gói của mình hay không.

Công nghệ cốt lõi: Cách thức hoạt động của máy VFFS

◆ Từ cuộn phim đến túi thành phẩm

• Xử lý vật liệu: Một cuộn phim được nạp vào trục chính. Vật liệu di chuyển chậm qua máy trên các băng tải, được vận hành bởi động cơ. Các con lăn dẫn hướng nhựa đồng thời đảm bảo sự thẳng hàng bằng hệ thống điều khiển vị trí cạnh (EPC).
• Tạo hình và đường nối: Sau khi tấm nhựa được căn chỉnh, nó được đưa qua một gờ định hình. Gờ này buộc tấm nhựa phẳng phải quấn quanh một ống hình nón trụ. Quá trình này biến một tấm nhựa phẳng thành một ống rỗng. Sau đó, nhiệt được tác dụng bằng thanh hàn nhiệt để làm chảy và bịt kín ống, tạo thành một gói.
• Đóng, Cắt và Tách: Khi sản phẩm được thả vào túi theo chiều dọc, túi sẽ được đóng kín bằng các hàm kẹp ngang. Ngay khi các hàm kẹp đóng lại, lưỡi dao sẽ cắt ngang các mép hàn để tạo ra hai mép hàn mới.
• Điều khiển tập trung: Tất cả các trình tự và sự đồng bộ hóa của chúng được điều khiển bằng PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) và hệ thống servo.

◆ Hệ thống định lượng và chiết rót chính xác

Để đảm bảo sản phẩm được cân chính xác trước khi đóng gói, phương pháp tối ưu nhất là sử dụng cân đa đầu. Loại cân này sử dụng sự kết hợp của nhiều quả cân để tìm ra trọng lượng chính xác cần cho vào bao bì. Độ chính xác của cân là ±0,5 đến 1,5 gam . Trong trường hợp sản phẩm dễ di chuyển, thì cốc tiêu chuẩn và dụng cụ đong định lượng được ưa chuộng hơn vì cấu tạo đơn giản.

Cách máy xử lý vật liệu phụ thuộc vào loại vật liệu. Đối với bột mịn hoặc dạng bụi, cơ chế vít quay của máy cấp liệu dạng trục vít là lý tưởng. Đối với chất lỏng, bơm piston hoặc bơm quay với vòi phun chống nhỏ giọt được ưu tiên sử dụng. Trong trường hợp các vật phẩm dễ vỡ, hệ thống cấp liệu nhẹ nhàng đảm bảo chuyển động vật liệu trơn tru với cân băng tải PU.

Tính linh hoạt trong kiểu dáng và chất liệu túi đựng

✔ Các cấu hình túi phổ biến

• Túi gối: Một kiểu bao bì phổ biến và được ưa chuộng, được cố định ở 3 cạnh. Kiểu dáng đơn giản này rất lý tưởng cho đồ ăn nhẹ và thực phẩm đông lạnh.
• Túi đáy xếp: Để có tính năng tự đứng vững, các nhà sản xuất có thể tạo ra những chiếc túi này với không gian bên trong rộng hơn bằng cách sử dụng các máy móc này.
• Túi Quad Seal (Quadro): Dành cho những ai muốn niêm phong 4 mặt và có vẻ ngoài cao cấp.
• Gói nhỏ và gói que: Các định dạng dùng một lần cho đường, cà phê hoặc gia vị. Chúng được sản xuất bằng máy nhiều làn.

✔ Khả năng tương thích vật liệu và lớp chắn

Để giữ cho sản phẩm luôn tươi mới, hầu hết các máy đóng gói thẳng đứng đều sử dụng màng nhiều lớp. Loại màng này tốt hơn so với một tấm nhựa đơn lớp. Các loại màng nhiều lớp phức tạp, như sự kết hợp PET/PE hoặc lá nhôm/PE, giúp tăng độ bền cho vật liệu, ngăn chặn hoàn toàn hơi ẩm và oxy. Chúng đặc biệt phổ biến đối với các sản phẩm dược phẩm. Tùy thuộc vào mức độ bảo vệ mà quy trình yêu cầu, độ dày của màng có thể dao động từ 50 đến 150 micron.

✔ Các lựa chọn thân thiện với môi trường

Hầu hết các nhà sản xuất đang chuyển sang các phương pháp thân thiện với môi trường hơn, phù hợp với các luật môi trường nghiêm ngặt như luật PPWR của EU. Điều này đòi hỏi các máy đóng gói dạng túi đứng hiện đại phải xử lý được các lựa chọn thân thiện với môi trường. Máy móc cần phải xử lý được vật liệu có thể phân hủy sinh học và bao bì làm từ vật liệu đơn chất.

✔ Chất liệu sản phẩm và bao bì chống bụi

Trong trường hợp bạn xử lý các sản phẩm dạng bột như bột mì và gia vị, có thể xảy ra hiện tượng tích tụ tĩnh điện. Điều này có thể khiến bột trong không khí bám vào vị trí cần xử lý. Giải pháp là sử dụng các dụng cụ điện chuyên dụng gọi là máy khử tĩnh điện. Chúng rất cần thiết để giữ cho vùng nóng chảy được thông thoáng cho quá trình niêm phong. Trong một số trường hợp, cơ chế niêm phong siêu âm được sử dụng với máy đóng gói VFFS có thể niêm phong bao bì ngay cả khi có sự nhiễm bẩn nhẹ trong vùng niêm phong.

Những lợi ích chính của dây chuyền sản xuất hiện đại

▶ Hiệu quả và tốc độ vận hành

Máy đóng gói dạng đứng tự động (VAR) có thể sản xuất từ ​​3,5 đến 80 túi mỗi phút, và đối với các gói nhỏ hơn, các mẫu máy tốc độ cao có thể đạt tới 200 túi mỗi phút. Tốc độ sản xuất cao đòi hỏi chuyển động không ngừng nghỉ. Mọi thứ phải diễn ra liên tục, không có chu kỳ khởi động và dừng gián đoạn. Điều này giúp ngăn ngừa bụi bám trên màng bao bì và đảm bảo tốc độ sản xuất cao.

▶ Kiểm soát chất lượng lao động và sản phẩm

Máy móc được trang bị hệ thống PLC có thể lưu trữ đến 100 công thức khác nhau, mà người vận hành có thể dễ dàng thay đổi thông qua giao diện HMI. Tốc độ hoạt động của máy vẫn yêu cầu một người vận hành giám sát toàn bộ quy trình. Đối với thực phẩm có yêu cầu kiểm soát chất lượng cao kéo dài nhiều tháng, máy được tích hợp hệ thống sục khí nitơ thay vì không khí để giúp duy trì đặc tính của thực phẩm lâu hơn so với đóng gói bằng không khí.

▶ Tiết kiệm chi phí trực tiếp và giảm thiểu lãng phí

Điểm mấu chốt của máy đóng gói đứng cao cấp là giảm chi phí vận hành. Điều này đạt được nhờ khả năng xử lý màng cuộn khổ lớn. Thông thường, việc tự tạo túi sẽ rẻ hơn nhiều so với việc mua túi làm sẵn để đóng gói. Màng phim có giá thành thấp hơn ít nhất 20%. Thêm vào đó, máy đảm bảo cắt nhựa chính xác đến từng milimet để giảm thiểu lãng phí vật liệu đóng gói.

Đặc biệt, hệ thống cân đa đầu VFFS rất hiệu quả trong việc giảm thiểu thất thoát sản phẩm hoặc đóng gói quá mức. Hệ thống này giảm thiểu tình trạng đóng gói quá mức lên đến 15%, giúp tăng lợi nhuận trên mỗi bao hàng bán ra.

▶ Giá trị đầu tư dài hạn

Máy đóng gói dạng đứng (vertical form fill seal packaging machine) đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu, nhưng với thiết kế phù hợp, bạn có thể đảm bảo máy hoạt động lâu dài và mang lại lợi nhuận tốt hơn. Thiết kế thẳng đứng của máy đóng gói dạng đứng yêu cầu diện tích sàn nhỏ hơn, điều này làm cho máy móc này tốt hơn so với máy đóng gói nằm ngang. Chủ nhà máy phải trả ít chi phí hơn cho sản xuất trên mỗi mét vuông.

Tự động hóa hoàn toàn giúp giảm thiểu nhân công và nguyên vật liệu. Hầu hết các quy trình chế biến thực phẩm công nghiệp đều thu hồi vốn đầu tư trong vòng 12 đến 24 tháng (ROI). Sau đó, với lịch bảo trì phù hợp, những máy móc này có thể sử dụng được đến 20 năm.

Lựa chọn và bảo trì máy móc của bạn

Để chọn được máy móc phù hợp cho doanh nghiệp, bạn cần đảm bảo máy móc đó đáp ứng trực tiếp các yêu cầu của doanh nghiệp. Dưới đây là một cái nhìn tổng quan nhanh:

• Năng suất sản xuất: Hãy đảm bảo máy móc phù hợp với yêu cầu sản xuất của bạn. Các doanh nghiệp khởi nghiệp cần khoảng 40 túi mỗi phút, trong khi sản xuất quy mô công nghiệp cần hơn 100 túi mỗi phút.
• Luồng sản phẩm: Sản phẩm của bạn là ngũ cốc, trái cây sấy khô hay kẹo? Phân loại sản phẩm của bạn thành sản phẩm dạng chảy tự do và sản phẩm dạng dính. Phân tích các tính năng của máy móc để xử lý chúng.
• Thay đổi thiết bị không cần dụng cụ: Chọn các thiết bị mà người vận hành có thể dễ dàng thao tác mà không cần dụng cụ. Điều này bao gồm việc thay thế ống tạo hình hoặc cuộn màng.

Khi nói đến việc bảo trì máy móc, hãy lập kế hoạch phù hợp và sử dụng công nghệ thông minh để thực hiện bảo trì phòng ngừa.

• Bảo trì hàng ngày: Vệ sinh và bôi trơn máy móc thường xuyên.
• Giám sát qua HMI: Sử dụng PLC để giám sát các thông số theo thời gian thực nhằm ngăn ngừa lãng phí.
• Phụ tùng thay thế: Duy trì số lượng tối thiểu các bộ phận dễ bị hao mòn như lưỡi dao và bộ phận gia nhiệt.
• Bảo trì dự đoán: Áp dụng phương pháp chủ động để thay thế các bộ phận trước khi chúng bị hỏng.
• Cảm biến dành cho AI: Sử dụng các cảm biến cao cấp và trí tuệ nhân tạo để phát hiện lỗi trước khi chúng xảy ra.

Bảng so sánh: Hệ thống định liều cho VFFS

Phần kết luận

Máy đóng gói dạng túi đứng (VFFS) là một phần thiết yếu của các nhà máy hiện đại đòi hỏi hiệu quả cao. Chúng cung cấp khả năng vận hành tốc độ cao với lượng sản phẩm hao phí tối thiểu. Bạn có thể đóng gói bột, chất lỏng, đồ ăn nhẹ dễ vỡ hoặc trái cây khô dính bằng phần cứng đáng tin cậy này. Những máy móc này cung cấp hoạt động có độ tin cậy cao mà các doanh nghiệp cần để phát triển và cạnh tranh trong thị trường đầy cạnh tranh.

Nếu bạn sở hữu một doanh nghiệp cần máy đóng gói túi chính xác, hãy xem Smart Weigh là đối tác của bạn. Chúng tôi là nhà sản xuất được tin cậy cao với 1000 khách hàng trên toàn thế giới. Một số máy đóng gói VFFS chuyên dụng của chúng tôi bao gồm:

• SW-P360Xử lý các hạt mịn
• SW-T520Tính năng đóng gói bốn lớp cao cấp

Để đạt hiệu suất tối đa, hãy cân nhắc hệ thống VFFS ống đôi và máy cân đa đầu của chúng tôi . Tất cả thiết bị của chúng tôi đều tuân thủ các tiêu chuẩn phân phối toàn cầu. Chuỗi cung ứng hoàn thiện của chúng tôi sẽ đảm bảo máy móc đến nhà máy của bạn trong thời gian ngắn nhất có thể. Hãy truy cập trang web của chúng tôi hoặc liên hệ với chúng tôi.

Câu hỏi thường gặp

1. Một máy VFFS có thể xử lý các loại túi có chiều rộng khác nhau không?

Máy đóng gói VFFS có thể xử lý các loại túi có chiều rộng khác nhau nhưng cần một số điều chỉnh nhỏ. Ống tạo hình cần được thay thế vì nó quyết định chiều rộng của túi. Sau đó, chiều dài túi cần được nhập vào phần mềm PLC.

2. Sự khác biệt giữa gioăng chồng và gioăng vây là gì?

Phương pháp hàn chồng mép là cách cuộn một tấm nhựa thành hình ống, trong đó một mép nằm phẳng trên mép kia. Phương pháp này sử dụng ít vật liệu hơn. Phương pháp hàn vây kẹp hai mép của tấm nhựa lại với nhau để chúng nhô ra khỏi bao bì giống như vây cá. Phương pháp này sử dụng nhiều vật liệu hơn nhưng lý tưởng cho màng chắn để bảo vệ chống lại nhiệt, độ ẩm và oxy.

3. Việc bơm khí vào sản phẩm giúp kéo dài thời hạn sử dụng của đồ ăn nhẹ như thế nào?

Trong phương pháp sục khí, thực phẩm tiếp xúc với oxy và bắt đầu bị oxy hóa, làm thay đổi đặc tính của nó. Điều này tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. Ngược lại, nitơ là chất trơ, ngăn chặn hiện tượng này, giúp các sản phẩm như các loại hạt và khoai tây chiên giữ được độ tươi lâu hơn.