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解析西得樂用于PET啤酒瓶壁涂層阻隔技術(shù)

2018/6/24 23:07:25 人評論

      ActisTM瓶壁涂層阻隔技術(shù)是西得樂為啤酒行業(yè)帶來的革命性變革的又一個創(chuàng)新實例。這項技術(shù)首先于2000年推出。眾所周知,對啤酒特性的保護取決于其包裝的類型、存儲條件及性能。在灌裝過程中,啤酒本身以及預(yù)留空間中存在氧氣。如果未經(jīng)阻隔處理,環(huán)境空氣中的氧氣會通過PET不斷滲透進入啤酒。在數(shù)周之后,則灌裝物中氧氣的濃度將達到臨界閥值:1ppm。如果超過該閥值,則啤酒的口感將變得無法達到市場標準。

     西得樂開發(fā)的ActisTM瓶壁涂層阻隔技術(shù)能夠通過減少空氣交換(氧氣進入、二氧化碳逸出),從而確保啤酒保持6個月以上的保質(zhì)期。迄今為止,西得樂的客戶已經(jīng)在全球?qū)?0多億只PET瓶進行過涂層處理。這些瓶子被用于綠茶、碳酸飲料和啤酒等敏感性飲料行業(yè)。

ActisTM等離子內(nèi)涂層工藝是一種獨特的工藝,通過在PET瓶內(nèi)壁涂一層非常薄的無定形碳,形成氣體阻隔層。這種最早為啤酒而開發(fā)的技術(shù),可以限制氣體的內(nèi)外滲透,從而為這些灌裝在小型PET瓶(小于600ml)內(nèi)、且對重新吸收氧氣,釋放二氧化碳這一氣體交換反應(yīng)特別敏感的產(chǎn)品提供超過6個月以上的貨架期。采用這種涂層技術(shù)的PET瓶目前已被廣泛用于碳酸飲料(CSD)、茶、果汁、碳酸水、甚至醬油的灌裝,為保持產(chǎn)品的原有特性提供了有效的保證。乙炔等離子ActisTM涂層基本原理如下:

瓶子內(nèi)外排真空;

 瓶中注入乙炔;

 通過微波輸入能源,乙炔氣體達到等離子狀態(tài);

 瓶內(nèi)壁上沉積非晶碳;

 瓶子和處理罩恢復(fù)到大氣壓狀態(tài)下。

1. 節(jié)省PET材料

由于減輕了瓶重,ActisTM處理可明顯節(jié)省材料成本。例如,一個600毫升的碳酸飲料用PET瓶重28克,其保質(zhì)期大約為8星期。同樣的一個包裝瓶,經(jīng)過ActisTM瓶壁涂層之后將減輕到23克,而保質(zhì)期則超過20星期,節(jié)省18%的PET樹脂。第一臺ActisTM48設(shè)備將作為西得樂所交付整線的一部分在2006年下半年在啤酒市場投入生產(chǎn)。

2. 不斷完善的ActisTM設(shè)備系列

目前,西得樂新推出的ActisTM48設(shè)備滿足了市場對用PET高速包裝碳酸軟飲料與氧敏感性飲料的需求。其構(gòu)造采用技術(shù)成熟的旋轉(zhuǎn)式運動結(jié)構(gòu),基本功能保持不變:真空系統(tǒng)、等離子技術(shù)、處理時間以及正向傳送。

對于那些要求使用淺色包裝瓶的飲料,西得樂開發(fā)出了Actis LiteTM。這一工藝的內(nèi)涂層比ActisTM工藝涂層還要薄,而顏色則淺約3倍。因而適用于那些對瓶子的二氧化碳流失性能及隔氧性能有一定要求但不是很苛刻的飲料的包裝。

同時,ActisTM48與Actis LiteTM工藝還保留了ActisTM20的優(yōu)異性能。但是,在機械設(shè)計方面,更具有創(chuàng)新意義。這種創(chuàng)新的機械設(shè)計也是西得樂最新發(fā)展的成果。創(chuàng)新部分包括在處理站通過瓶底裝載瓶子,以及在瓶子達到處理站之前讓其保持恒定真空的系統(tǒng)等。這些創(chuàng)新受到約十項專利的保護。

另外,與ActisTM20設(shè)備一樣,ActisTM48根據(jù)要包裝的液體提供兩種不同的阻隔處理:即ActisTM(每小時30000瓶,2.5秒處理時間),以及Actis LiteTM(每小時40000瓶,1.2秒處理時間)。在這兩種情況下,碳層的組成相同。但是,其厚度與輕微著色則直接與等離子處理時間相關(guān)。

3. ActisTM 48的主要優(yōu)勢

與ActisTM 20相比,產(chǎn)出率提高近40%:ActisTM處理時從每站每小時500提高到625瓶, Actis LiteTM處理時從每站每小時600提高到833瓶。通過瓶底裝載瓶子可限制傳送的重量并確保每站更短的循環(huán)時間。

 超過95%的可運行率:設(shè)備的新設(shè)計更富有工效且更實用。該設(shè)備的各個系統(tǒng)完全可拆卸,從而使維護實現(xiàn)前所未有的簡化。日常維護部分實現(xiàn)自動化并將由機器人完成,機器人以一套清潔的部件更換用過的注射器與噴嘴。

 由于個性化配件數(shù)量更少,因此可極快進行瓶型轉(zhuǎn)換。一名技術(shù)人員僅需半個小時即可轉(zhuǎn)換瓶高,同時無需改變瓶頸,而瓶型轉(zhuǎn)換(高度與直徑)只需要不到一小時時間。

 空氣沖洗機采用新的機械設(shè)計,從而確保成為高速應(yīng)用極其可靠的解決方案。

 ActisTM延長了啤酒、蘇打水、茶及果汁等敏感性飲料的保質(zhì)期。

 由于采用了觸摸屏幕,操作人員可輕松控制生產(chǎn)。

最少氧化,最高品質(zhì)

西得樂對PET包裝啤酒市場的發(fā)展非常了解。在西歐,這個趨勢尚處于初級階段,但在東歐卻已得到了進一步鞏固。對此早有準備的西得樂,現(xiàn)今正通過Sidel Eurotronica FM-LT灌裝機,以創(chuàng)新且可靠的方式對新的灌裝需求做出響應(yīng)。

這種做法在比利時擁有249年歷史的老牌啤酒生產(chǎn)商Martens公司得到了成效。Martens公司采用了西得樂的PET瓶灌裝技術(shù),并將Actis瓶壁涂層阻隔技術(shù)用于其PET啤酒瓶生產(chǎn)線。該公司也是世界上首先采用該技術(shù)的啤酒廠之一,目前擁有三套Actis 20設(shè)備,年生產(chǎn)PET瓶1.8億個,是世界最大的啤酒包裝阻隔PET瓶生產(chǎn)商。Martens公司的新的PET啤酒包裝瓶由西得樂公司設(shè)計部負責(zé)設(shè)計,規(guī)格和外形都通過實驗室測試和結(jié)構(gòu)分析,使瓶子達到最佳的質(zhì)量和性能比。為降低成本,西得樂還在降低瓶子重量上作了大量工作,最后這種半升的啤酒瓶僅重28g,據(jù)稱是世界上最輕的PET啤酒瓶。

使用經(jīng)驗證明,使用Sidel Eurotronica FM-LT灌裝設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)精確灌裝且氧氣吸入量低,而且瓶型轉(zhuǎn)換快速,可節(jié)省灌裝物,同時提供高性能與最優(yōu)衛(wèi)生條件。正如其名所示,Sidel Eurotronica FM-LT的特別之處在于“長管”(LT),即灌裝通過一根幾乎直達瓶底的管子進行,這樣可以讓灌裝物的氧氣吸入量最小化,減少氧化的風(fēng)險,解決了敏感性灌裝物一直面臨的困難。其閥門也進行了精心設(shè)計。事實上它們可以兩種速度灌裝:在初始階段的低速灌裝(取決于液體的含量,因而更關(guān)鍵),以及流程后端的高速灌裝。

1. 大量節(jié)省灌裝物的容量灌裝技術(shù)

Sidel Eurotronica FM-LT的核心為電控閥門灌裝系統(tǒng)。在這種情況下,瓶內(nèi)啤酒的數(shù)量通過電磁流量計以容量方式確定。該系統(tǒng)可保證極其精確的灌裝,可顯著節(jié)省灌裝物,另外,與“液位灌裝”相比,灌裝物的數(shù)量在上游已預(yù)先確定,因而工藝的精度不會受到可能發(fā)生的瓶子變形的影響。
另外,采用Sidel Eurotronica FM-LT還有助于減少灌裝物損失,原因是采用了固定的外部儲液罐,它配備了可控制液位的容量探針。該儲液罐通過進料管連接至各個灌裝閥。除了與所有其他西得樂電控灌裝機相似的功能之外,Sidel Eurotronica FM-LT還新增了其他優(yōu)勢:通過控制電腦向管理閥門的電子卡發(fā)送紅外線命令信號,使至旋轉(zhuǎn)部分的接線實現(xiàn)了最佳流線型設(shè)計,并將電子元件大部分集中在設(shè)備之外。

2. 保證衛(wèi)生條件

眾所周知,啤酒是非常敏感的灌裝物,其瓶裝工藝要求非常嚴格,尤其在工作環(huán)境的衛(wèi)生方面。這即是設(shè)計Sidel Eurotronica FM-LT使其可極快進行內(nèi)外清洗及衛(wèi)生處理的初衷。為此,Sidel Eurotronica FM-LT還經(jīng)過了許多特別的調(diào)整,例如配備了超凈底座的灌裝機以及特殊的透明護罩等。與典型的鋼制護罩相比,透明護罩讓操作人員可隨時監(jiān)控設(shè)備,保證了更好的衛(wèi)生條件。而且,設(shè)備的上方配備了一個用于過濾注入空氣的頂蓋,便于進一步保持理想的衛(wèi)生條件。

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