【正文】 液體有無氣體 的問題 帶氣：如啤酒，汽水，可樂 無氣，白酒，紅酒，礦泉水 包裝工藝學 ?流動力學基礎(chǔ) 液體流動中 兩種流動狀態(tài) 穩(wěn)定 ——物理性不隨時間變化 非穩(wěn)定 ——總有一個或幾個物理性隨時間變化 液體在管道中流動兩種不同的流動狀態(tài)：層流和紊流 ? 層流屬于穩(wěn)定狀態(tài)，雷諾數(shù) Re〈 2023 ? 紊流屬于非穩(wěn)定狀態(tài)，雷諾數(shù) Re〉 2023 包裝工藝學 ? 我們把灌裝的液體看作穩(wěn)定層流，則有其伯肖公式： ? Q= ① ? ? d—管道內(nèi)徑 m, L—管道長度 m. ? μ—動力粘度系數(shù) Pa..S. ? 斷面平均流速 : ② ? 從①式知道 :容積流量 Q與壓力差成正比 ,與管內(nèi)徑 4次方成正比 ,與管長 L成反比 . ? 從②式知道 :液體的平均流速與流量成正比 . 由此得出結(jié)論 (液體的灌裝理論依據(jù) ): ? ① 我們把液體物料視為具有層流理想液體 . ? ② 同一液體 ,當管長與管徑不變時 ,如果壓力差成倍增加 ,溶劑流量也成倍增加 ,平均流速也同樣增加 . ? ③ 同一液體 ,當管徑不變時 ,如果管長與壓力差均成倍增加 ,則容積流量不變 ,平均流速也不變 . LdP??1284?其中： Q—容積流量 m3/s 24dQAQ??u 包裝工藝學 2 液體灌裝 液體由于粘度 ,空氣等原因 ,則需要不同的灌裝方法 .常用的有 常壓 ,真空 ,等壓 ,壓力等灌裝方法 . ⑴ 常壓灌裝法 又稱重力灌裝 .原理 :是將貯物箱中和瓶中液體同置于大氣壓 力 (受到外界常壓作用 ),而靠液體的自重產(chǎn)生重力實現(xiàn)灌裝 . 適用 :不含氣粘度小的物料 ,如白酒 ,果酒 ,醬油 ,牛奶 ,藥水等 實現(xiàn) :閥門及相關(guān)機構(gòu)控制實現(xiàn) ,分別控制 .定量 ,液位和體積 特點 :機構(gòu)簡單但速度慢 . ⑵ 真空灌裝 又稱負壓灌裝 .原理 :把包裝容器抽真空后，將液體沖入容器 . 適用 :品質(zhì)較高衛(wèi)生要求高的。 ? ⒊重點掌握噴霧包裝的原理和工藝（如何實現(xiàn)噴霧） ? ⒋熟悉木包裝的工藝及要求 ——舉例 包裝工藝學 第八章 充填工藝 – 一 概述 – 1．充填方法 – 2．充填精度 – 3．充填工藝選用 液體灌裝工藝 包裝工藝學 二 液體灌裝工藝 液體粘度的 大小問題 小粘度 —流動性好，冰，奶，醬油，水等 。 ?（ 2）木箱選用 ? ①產(chǎn)品特性及要求選用 ? ②尺寸規(guī)格和運輸設(shè)備（集裝箱等 ) 包裝工藝學 ?2．木箱包裝工藝 ?（ 1）產(chǎn)品在箱內(nèi)重心 ——穩(wěn)定性 ?（ 2）產(chǎn)品固定與緩沖 ——彩各種附件和鐵件 ?（ 3）木箱的防雨與通風 ?（ 4）木箱的釘合與加固 ?（ 5）木箱的安全運送 ——重型 和保護（輥扎和護角） ?（ 6）裝箱單 ?（ 7）箱面標志 包裝工藝學 小結(jié) ? ⒈了解金屬包裝、玻璃包裝和木包裝和特點與用途。 ?⑴ 選擇合適的外包裝 ?⑵ 選擇緩沖內(nèi)襯 ?⑶ 分件組合，合理的重量和體積 ?⑷ 外包裝安放形式和結(jié)構(gòu) ?⑸ 設(shè)計合理的瓶形和結(jié)構(gòu) 包裝工藝學 三．木質(zhì)容器包裝工藝 ?1．特點與應(yīng)用：主要指木箱，木桶，托盤，木盒等，以木箱為例 ?（ 1）木箱結(jié)構(gòu)類型及用途 ?按儲運不同可按箱板排列 ?三大類為：封閉箱（滿板箱），花格箱（條板箱），捆板箱。 ? ⑴ 小口瓶（細口瓶） ? 如酒類，液體調(diào)料等所用的包裝瓶。特點：安全衛(wèi)生，透明高雅，但易破脆。 膏體供送（泵、管道輸送） 包裝工藝學 二．玻璃容器包裝工藝 1．玻璃容器包裝的應(yīng)用和特點（瓶，罐）。 ? 噴霧罐包裝關(guān)鍵：量比均勻，密封性好，連接可靠，閥門的安裝與固緊及靈活性。 ? （噴霧包裝）流程工藝：主料配制及灌裝 → 噴霧劑配制及灌裝 → 器蓋的接軋密封 → 檢驗 → 成品裝盒裝箱。 ? 閥門：實現(xiàn)噴霧控制的關(guān)鍵部件，組成：觸動器（手動按件），閥桿，閥座，襯墊（密封件），閥門杯（與罐身連接），蒸發(fā)開關(guān)（實現(xiàn)物料混合噴出），閥體，尾塊，導(dǎo)管，閥體噴嘴，閥桿噴嘴，觸動器噴嘴（出料）。 包裝工藝學 ? （ 3）噴霧罐容器與閥門（具體 見下圖 ） ? 罐容器：耐壓的金屬構(gòu)件。 類型 噴霧劑 特點 應(yīng)用 空間噴霧 液化氣 兩相混合 殺蟲劑等 表面噴霧 壓縮氣體 不混合、氣體推力 油漆等 泡沫噴霧 液化氣 乳化且混合 摩絲等 包裝工藝學 ? （ 2）噴霧劑 ? 噴霧劑是噴霧包裝的動力源，主生氣壓實現(xiàn)霧化或泡沫，也稱推進劑和霧化劑，主要有液化氣和壓縮氣體兩大類。 ? 特點：都必須具備兩項相結(jié)合而產(chǎn)生噴射作用。 ? 封罐 ——利用二重卷邊封口法達到密封效果。 ? 外形分：柱、方、橢、梯形、異形、馬蹄形等。化工用和食品用酒類，液、固體等。 ⒌知道軟管包裝意義，并比較幾類塑料包裝的工藝及原理 包裝工藝學 作業(yè)： ?1 用一件產(chǎn)品包裝（樣品說明書）比較紙，塑料包裝的特點，性能，工藝的異同。 1 軟管特點及工藝 先制成帶 的筒狀，充填后再封尾 特性：方便，耐腐，軟巧，阻隔性好，衛(wèi)生等 2 復(fù)合軟管 —多層，最多 達 9層 用材：聚乙烯 高密度 ——保鮮度 低密度 ——保濕 聚丙烯 ——保香 包裝工藝學 小結(jié) ⒈了解塑料包裝的特點與性能 ⒉熟悉塑料袋的幾種工藝：預(yù)制袋與現(xiàn)制袋的原理和工藝。 ? ② 常用薄膜 ? PVC— 聚氯乙烯 LDPE— 低密度聚乙烯 ? EVA— 乙烯 /醋酸，乙烯共聚物 ? LLDPE— 線性低密度聚乙烯 ? PVC 應(yīng)力滯留性差 LDPE 性能均好 LLDPE 性能最好。 ? c 應(yīng)力滯留，指在拉伸包裹中對薄膜施加的張力能保持的程度。拉伸含使薄膜產(chǎn)生物理變化。 包裝工藝學 ? （ 2）拉伸薄膜 ? ① 拉伸薄膜的性能指標 ? a 自粘性：加入粘附充填劑以增加潤濕效果，表面光滑不能有灰塵。輕巧具有收縮包裝的大部分特性。 ? 包裝時收縮力有一定的要求 ? ? %100%121 ???LLL收縮率1L收縮前長度 2L收縮后長度 式中 包裝工藝學 ?3拉伸包裝 ? 代替收縮包裝，用于不能加熱的產(chǎn)品裹包（如鮮肉類）。 ? 注意 ： 任何塑料膜都有熱收縮性，但熱收縮膜的收縮比大。使之凝固延比為 1： 4～ 1： 7（普通膜為 1： 2），這就使膜具備了熱收縮性能。 ? ② 收縮膜的制造：有擠出（注塑）、吹塑和流延法制得必須增加一道工藝 ——縱橫向的拉伸處理（延伸） 。 包裝工藝學 ?（ 5）收縮包裝工藝 ?①預(yù)包裝 ?②熱收縮包裝方法 ?③熱收縮操作 ?熱隧道，時間，熱量，風力風向，外吹熱風收縮 ?（ 6）收縮包裝設(shè)備 ? a 小型 b L形 ? c 板式 d 大型 收縮包裝機 包裝工藝學 ? 2 收縮薄膜 ? ① 常用材料： PE—聚乙烯 PV—聚氯乙烯 PS—聚苯乙烯 PVDC—聚偏二氯乙烯 ? PPC—聚丙稀 EVA—乙烯 —醋酸。 ? 指標、衛(wèi)生與食品、非食品等有關(guān)。 ? （ 3）熱封性 ? 指收縮前進行熱封效率 ——封合強度 ? 一般有熱封法，脈沖烙斷封接法，輻射、超聲波和電磁封合法幾種。 ? 收縮溫度與收縮率有關(guān)。 包裝工藝學 ?? （ 2）收縮溫度 ? 收縮溫度是指薄膜開始產(chǎn)生收縮和結(jié)束收縮的溫度范圍。 ? 價格低。 ? 可現(xiàn)場對大體積產(chǎn)品包裝（如大型設(shè)備和汽車等）。 ? 良好的保護性（密封，防潮，防污染，防銹等）。 ? 可與托盤將多件產(chǎn)品緊固包裝。 特點： ? 運用性廣，產(chǎn)品和尺寸及特性都有較大范圍。 ? ② 拉伸包裝指將具有彈性的塑料薄膜用一定的力纏繞于產(chǎn)品上而緊固產(chǎn)品的包裝方法 包裝工藝學 收縮包裝 原理及特點 原理： 利用聚合物的玻璃化溫度以上拉伸并迅速冷卻得到較大尺寸 薄膜，若重新加熱，則能恢復(fù)到拉伸前的形狀（尺寸）。 ?相同點：上罩都有產(chǎn)品的形狀，都需要硬質(zhì)襯板，有熱合和熱成型過程 。材質(zhì)：后者罩要厚些。襯底是紙板金屬箔或符合板材 ? 一般連接有卡合式和粘合式兩種 ? 襯底一般都印有說明文字和圖案 ? 作為套袋式所用材料一般為塑鋁復(fù)合材料（袋），具有抗氧阻光功能 包裝工藝學 ? （ 4）泡罩包裝設(shè)備 ? 見下圖 ? 設(shè)備包括：運輸部分（機構(gòu)），氣源（空壓機）設(shè)備，成型部分（模具），加熱部分，充填部分，熱封設(shè)備，檢測部分，套袋部分，打印部分等 。最常見的是第一種泡罩直接封合式。 ? （ 1）工藝 ? 其生產(chǎn)有手動，半自動和全自動設(shè)備 ? 自動線工藝： 片材輸送 → 加熱 → 成型（吹氣或吸氣） → 充填產(chǎn)品 → 襯板輸送及帖合 → 熱封→ 切邊 → 成品輸出 ? 現(xiàn)代先進的生產(chǎn)線流程圖 包裝工藝學 包裝工藝學 ?（ 2）泡罩包裝形式 ? 傳統(tǒng)共有圖中的 13種。食品只能用聚乙烯 ? 粘合劑 ——已預(yù)先涂布于軟膜內(nèi)層（貼合面） ? （ 3）貼體包裝設(shè)備 ? 有手動，半自動和全自動幾種 ? 全自動可實現(xiàn)產(chǎn)品，軟膜，襯板的自動輸料，切割，定位和成品的輸出等。常用瓦楞紙板，有時需要透氣孔 ? 軟膜 ——上罩膜。適用面：前者只能適用于有一定硬度和形體的產(chǎn)品 包裝工藝學 ? 1 貼體包裝 ? （ 1）工藝 ? 包裝有三部分組成：軟質(zhì)膜上罩，熱封涂成（一般制膜時已涂布），襯板。 ?兩者的異同點： ? ①同：上罩都有產(chǎn)品的形狀，都需要硬質(zhì)襯板，有熱合和熱成型過程 ? ②異：前者貼于產(chǎn)品的表面，后者卻空罩于產(chǎn)品之上。 ? 1 塑料的包裝性能要求 (八大性能要求 ) ? (1) 物理機械性能好 —保護性 ? (2) 化學穩(wěn)定性好 ? (3) 阻隔性保鮮性 ? (4) 易加工性 ? (5) 柔軟性和粘合性 ? (6) 透明性和展示性 ? (7) 印刷和裝潢性 ? (8) 輕便性及衛(wèi)生性 包裝工藝學 ?2 塑料包裝袋分類 ?(1) 按成型工藝分 : ? 單質(zhì) ,單層 ,編織和復(fù)合 (紙塑 ,布塑 …), 功能袋（耐酸堿） ?(2) 按容積分 :大袋 ,小袋 . ? 無論大袋 ,小袋均可分為預(yù)制袋和現(xiàn)制袋 (塑膜充填時現(xiàn)場制袋 ) ? 還可按封邊方式分 : ? 枕式 ,三角 ,兩邊 ～ 四邊封 ,異型等袋類 . 包裝工藝學 ?3 塑料袋包裝工藝 ? (1) 大袋包裝工藝 ? 一般為預(yù)制袋 ,主要是封口工藝 (熱封 ,縫封 ,擰蓋 ) ? 工藝 : 取袋 → 對袋 (開口 )→ 充填 → 移動輸送 → 封口 (施膠 ,上線 )→ 成品輸送 (打碼 ) ? (2) 小袋包裝 (袋裝 )工藝 ? 可按預(yù)制袋和現(xiàn)制袋分析其工藝 ? 預(yù)制袋 : 取袋 → 開袋 → 充填 → 封口 → 打碼 → 成品堆碼運輸 ? 成型由成型器完成：有三角，翻領(lǐng)，象鼻， U型等成型器 ? 拉袋有輥輪式，夾持移動式和間歇對壓式等 ? 另外還有枕式包裝 ——現(xiàn)在包裝最流行 立式：成型 → 拉袋 → 縱封 → 橫封 → 充填 → 橫封（上邊） → 切斷 臥式：成型 → 拉袋 → 封三邊 → 充填 → 封上邊 → 切斷 現(xiàn)制袋 包裝工藝學 二 貼體包裝與泡罩包裝 ?概念 ? ① 貼體包裝指將產(chǎn)品置于硬質(zhì)的襯底板上，在其上覆蓋涂有粘合劑的軟質(zhì)塑料片或膜，通過加熱抽真空使上膜（片）軟化而緊貼于產(chǎn)品并周邊與襯板牢牢結(jié)合