Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-10-14 Origen:Sitio
El llenado de tubos es un proceso crucial en el envasado de diversos productos que utilizamos a diario. Desde cosméticos hasta productos farmacéuticos, garantiza una entrega de productos precisa e higiénica.
En este blog, exploraremos los entresijos del llenado de tubos. Aprenderá sobre diferentes máquinas, técnicas e industrias que dependen de este método de embalaje esencial.
Cuando se trata de llenado de tubos, lo primero que debe saber son los tipos de tubos para el llenado. Hay tres tipos principales disponibles para adaptarse a diversos productos e industrias: tubos de plástico, tubos laminados y tubos de aluminio.
Los tubos de plástico son populares debido a su excelente moldeabilidad y eficiencia económica. Estas mangueras, a menudo fabricadas con materiales como polietileno (PE), polipropileno (PP) o tereftalato de polietileno (PET), son livianas, resistentes a la presión y a los impactos. Su memoria elástica única le permite volver rápidamente a su forma original después de la extrusión, lo que lo hace ideal para productos de uso frecuente.
Los tubos de plástico se utilizan ampliamente en las industrias cosmética, de cuidado personal y alimentario, y son especialmente adecuados para productos de textura más ligera como lociones, limpiadores y cremas para manos.
Los avances en la tecnología de tubos laminados han dado lugar a soluciones de embalaje más avanzadas. Hay dos tipos de tubos laminados: tubos laminados de barrera de aluminio (ABL) y tubos laminados de barrera de plástico (PBL).
Tubos de laminado de barrera de aluminio (ABL)
Los tubos de laminado de barrera de aluminio (ABL) combinan la flexibilidad del plástico con las propiedades de barrera superiores del aluminio y generalmente se componen de múltiples capas, incluida una capa interna de PE, una capa intermedia de papel de aluminio y una capa externa de PE o PET, que efectivamente bloquea el oxígeno, la luz y la humedad y extiende la vida útil del producto, lo que lo hace particularmente adecuado para productos sensibles a la oxidación, como extractos de vitamina C o ciertos ungüentos medicinales.
Tubos de laminado de barrera plástica (PBL)
Los tubos de laminado de barrera plástica (PBL), por otro lado, consisten completamente en múltiples capas de plástico, como la estructura PE/EVOH/PE, que proporciona una mayor flexibilidad y reciclabilidad al tiempo que mantiene un cierto nivel de propiedades de barrera. Los tubos PBL a menudo son Se utiliza para productos que requieren un nivel medio de propiedades de barrera, como pasta de dientes o acondicionador para el cabello.
Las máquinas llenadoras de tubos llenan líquidos semifluidos o viscosos en todo tipo de tubos a un volumen y velocidad precisos. Desde productos para el cuidado personal hasta preparaciones farmacéuticas, las máquinas llenadoras de tubos desempeñan un papel integral en una variedad de industrias y pueden manejar una amplia gama de materiales, desde emulsiones acuosas de baja viscosidad (por ejemplo, champús con una viscosidad de alrededor de 5000 a 10 000 cps) hasta ungüentos de alta viscosidad (por ejemplo, ungüentos medicinales con una viscosidad de más de 100.000 cps).
Según el grado de automatización y las necesidades de producción, la máquina llenadora de tubos se divide principalmente en tres tipos: máquina llenadora de tubos manual, máquina llenadora de tubos semiautomática y máquina llenadora de tubos completamente automática.
Definición:
Una máquina llenadora de tubos manual es el equipo de llenado más básico, ya que utiliza la operación humana con una estructura mecánica simple para completar el proceso de llenado. Estas máquinas suelen utilizar un sistema de llenado neumático o de pistón, y la precisión de llenado puede alcanzar ±1-2%.
Características
Funcionamiento flexible, adecuado para pequeñas cantidades y variedades de producción.
Estructura simple, bajos costos de mantenimiento, baja inversión inicial
La velocidad de llenado es lenta, generalmente de 10 a 30 tubos/minuto.
Adecuado para líneas de producción pequeñas o laboratorios con bajos requisitos de producción.
Solicitud
Los escenarios de aplicación incluyen pequeños estudios de cosmética, formulaciones personalizadas de farmacia o preparación de muestras de laboratorio. Sin embargo, debido a la gran influencia humana, es difícil garantizar la consistencia del llenado a largo plazo con este tipo de equipo.
Definición
Combinando operación manual y automatización mecánica, las máquinas llenadoras de tubos semiautomáticas representan una opción ideal para la producción de tamaño mediano. Estas máquinas suelen utilizar un sistema de bomba dosificadora accionada por servomotor y la precisión de llenado se puede mejorar a ±0,5-1%.
Características:
Automatización del proceso de llenado, pero se requiere carga y descarga manual.
Velocidades de llenado significativamente mayores, hasta 30-60 tubos/minuto
Equipados con sistemas de dosificación de precisión, como bombas de engranajes o bombas peristálticas
Parámetros ajustables para adaptarse a diferentes tamaños de tubos (15-50 mm de diámetro) y viscosidades del producto (1000-50 000 cps).
Solicitud
Estas máquinas se encuentran comúnmente en líneas de producción de cosméticos pequeñas y medianas, fabricantes de productos farmacéuticos y fabricantes de alimentos y saborizantes. Generalmente están equipados con un sistema de control PLC para un registro sencillo de los datos de producción y el ajuste de parámetros.
Definición
Las máquinas llenadoras de tubos totalmente automáticas representan el más alto nivel en tecnología de llenado de tubos y son adecuadas para la producción industrial a gran escala. Estas máquinas integran tecnología mecatrónica avanzada, logrando una automatización completa desde la carga, posicionamiento, llenado y sellado de tubos hasta la impresión de números de lote.
Características
Alta eficiencia de producción, hasta 100-300 tubos/minuto
Precisión de llenado de hasta ±0,2-0,5%, basada en un servosistema de alta precisión y una tecnología avanzada de control de flujo
Integración de sistemas avanzados de control PLC o PC industrial para respaldar la gestión de recetas de producción complejas y la trazabilidad de datos.
Compatible con una amplia gama de sistemas de llenado, como medidores de flujo másico, volumétricos o de tiempo-presión, para acomodar productos con diferentes viscosidades (1-500,000 cps) y características.
Integración perfecta con otros equipos de automatización (por ejemplo, máquinas estuchadoras y etiquetadoras) para formar una línea de producción completa.
Solicitud
Estas máquinas son ampliamente utilizadas por grandes empresas de cosméticos, fabricantes farmacéuticos para líneas de producción de alta velocidad y producción industrial por lotes. Muchos sistemas totalmente automatizados también integran inspección de calidad en línea (por ejemplo, detección de metales, control de peso), conectividad inteligente de IoT y diseños respetuosos con el medio ambiente y energéticamente eficientes (por ejemplo, sistemas servoaccionados con un consumo de energía entre un 30% y un 50% menor).
Tolva o Tanque: Generalmente fabricado en acero inoxidable 316L, con capacidad que oscila entre 50 y 500 litros.
Agitador: Asegura la homogeneidad del producto, con velocidades regulables de 20 a 200 RPM.
Control de temperatura: Mantiene el producto en una viscosidad óptima, con una precisión de ±0,5 °C.
Bomba de desplazamiento positivo: generalmente una bomba de pistón servoaccionada o de lóbulos rotativos.
Precisión: Capaz de ±0,5% en peso o volumen.
Caudales: Ajustable de 1 ml/min a 1000 ml/min, dependiendo de la viscosidad del producto.
Rango de viscosidad: Puede manejar productos desde 1 cPs hasta 1.000.000 cPs.
Material: acero inoxidable 316L o polímeros aprobados por la FDA.
Mecanismo Antigoteo: Emplea una válvula de corte neumática o servoaccionada.
Diámetro de la boquilla: Intercambiable, desde 2 mm hasta 25 mm.
Tecnología de llenado desde abajo: reduce el atrapamiento de aire, crucial para productos sensibles a la oxidación.
Mecanismo de alimentación: Utiliza alimentadores de tazones vibratorios o cargadores de cargadores.
Precisión de posicionamiento: ±0,1 mm, garantizada por pinzas servocontroladas.
Tamaños de tubos: Se adapta a diámetros de 10 mm a 50 mm y longitudes de 50 mm a 250 mm.
Sellado térmico: Para tubos de plástico, temperatura controlada a ±1°C.
Sellado por Engarzado: Para tubos metálicos, con patrones de engarzado ajustables.
Sellado Ultrasónico: Para tubos laminados, operando a frecuencias de 20-40 kHz.
Integridad del sello: Normalmente probado para soportar presiones de hasta 3 bar.
PLC: Allen-Bradley o Siemens, con tiempos de ciclo tan bajos como 1 ms.
HMI: interfaz de pantalla táctil, normalmente de 10 a 15 pulgadas, con capacidades de gestión de recetas.
Registro de datos: registra parámetros críticos como peso de llenado, temperatura de sellado y tiempos de ciclo.
Conectividad: Admite protocolos de Industria 4.0 como OPC-UA o MQTT
Alimentación por tubos: los tubos vacíos se introducen en la máquina, se orientan correctamente y se colocan debajo de la boquilla de llenado.
Preparación del Producto: El producto se homogeneiza en la tolva y se bombea a la estación de llenado, manteniendo la temperatura y viscosidad óptimas.
Operación de Llenado: La boquilla desciende dentro del tubo, y la bomba dosificadora dispensa la cantidad precisa de producto. Se puede emplear tecnología de llenado desde abajo para reducir la acumulación de aire.
Sellado del tubo: Después del llenado, el tubo se transfiere a la estación de sellado donde se sella utilizando el método adecuado (calor, engarce o ultrasonido).
Control de calidad: Los tubos llenos y sellados se someten a control de peso (precisión de ±0,1 g) e inspección visual para verificar la integridad del sello y el nivel de llenado.
Codificación y marcado: los números de lote y las fechas de caducidad se imprimen, normalmente utilizando tecnología láser o de inyección de tinta con una resolución de hasta 600 DPI.
Salida: Los tubos terminados se descargan en un transportador para su embalaje secundario.
Elegir la máquina llenadora adecuada para contenedores tubulares es un proceso de toma de decisiones complejo que requiere considerar una serie de factores para garantizar que el equipo pueda cumplir con requisitos de producción y estándares de calidad específicos. Normalmente, es necesario considerar los siguientes aspectos:
Primero es necesario analizar en profundidad las propiedades reológicas del producto a rellenar. Para los fluidos newtonianos, se pueden utilizar sistemas de llenado volumétrico convencionales, mientras que para los fluidos no newtonianos (por ejemplo, del tipo adelgazamiento o espesamiento por corte), es necesario utilizar sistemas de llenado avanzados con compensación de velocidad de corte, como bombas de desplazamiento positivo servoaccionadas. ser considerado. Al mismo tiempo, el rango de viscosidad del producto (de 1 cPs a 1.000.000 cPs) tendrá un impacto directo en la elección del sistema de bombeo.
Seleccione el nivel apropiado de automatización según el volumen de producción esperado. Para la producción de variedades múltiples y de bajo volumen, un sistema semiautomático (30-60 tubos/minuto) puede ser más rentable; para la producción a gran escala, es más apropiado un sistema totalmente automatizado (100-300 tubos/minuto). Al mismo tiempo, considere la capacidad de cambio rápido del equipo, como el uso de sistemas de regulación servoaccionados, que pueden realizar el cambio rápido de diferentes tamaños de tubos (diámetro 10-50 mm, longitud 50-250 mm).
Diferentes industrias tienen diferentes requisitos en cuanto a la precisión del llenado. Por ejemplo, la industria farmacéutica puede requerir una precisión de ± 0,5%, mientras que la industria cosmética puede que sea suficiente ± 1%. Se deben considerar tecnologías de medición avanzadas, como medidores de flujo másico o bombas de pistón servoaccionadas al seleccionar y combinarlas con un sistema de control de peso en línea (precisión de hasta ±0,1 g) para garantizar la coherencia.
Seleccione la tecnología de sellado adecuada según el tipo de cuerpo del tubo utilizado (plástico, metal o compuesto). Por ejemplo, los tubos de plástico son adecuados para el sellado térmico (precisión de control de temperatura ±1°C), los tubos metálicos requieren sellado por engarce, mientras que los tubos compuestos pueden requerir sellado ultrasónico (20-40 kHz). El equipo debe ser lo suficientemente flexible para adaptarse a diferentes requisitos de sellado.
Para la industria farmacéutica o alimentaria, se requieren equipos que cumplan con cGMP con construcción de acero inoxidable 316L con capacidades CIP (limpieza in situ) y SIP (esterilización in situ). Los sistemas de llenado deben diseñarse sin espacios muertos y considerar el uso de componentes certificados por EHEDG para garantizar los más altos estándares de higiene.
Los equipos de llenado modernos deben tener un sistema de control avanzado, como un PLC Allen-Bradley o Siemens, con una HMI con pantalla táctil de 10 a 15 pulgadas para respaldar la gestión de recetas y el registro de datos. Al mismo tiempo, el equipo debe admitir protocolos de Industria 4.0 como OPC-UA o MQTT para lograr una integración perfecta con los sistemas MES para el seguimiento y la trazabilidad de la producción.
Elija equipos con diseños energéticamente eficientes, como sistemas de servoaccionamiento que puedan reducir el consumo de energía entre un 30% y un 50%. Considere también el nivel de ruido del equipo, su huella y los requisitos de control ambiental (por ejemplo, control de temperatura y humedad).
Para las industrias reguladas, los equipos deben cumplir con los requisitos reglamentarios pertinentes, como el cumplimiento de FDA 21 CFR Parte 11. Considere si el proveedor puede proporcionar soporte completo de documentación IQ/OQ/PQ para agilizar el proceso de validación.
Además de la inversión inicial, evalúe los costos operativos a largo plazo, incluido el consumo de energía, los requisitos de mantenimiento y la disponibilidad de repuestos. Seleccionar equipos con capacidades de diagnóstico remoto y mantenimiento predictivo puede reducir significativamente el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.
En esta guía definitiva sobre máquinas llenadoras de tubos, hemos cubierto diferentes tipos de máquinas llenadoras de tubos y sus características. Además, se enumeran como referencia algunos factores clave a considerar.
Elegir la mejor máquina llenadora de tubos es crucial para el éxito de su negocio. No dude en buscar asesoramiento profesional a la hora de tomar esta importante decisión. ¿Listo para llevar el embalaje de sus tubos al siguiente nivel? ¡Póngase en contacto con WEJING hoy para obtener orientación experta y soluciones de llenado de tubos de primer nivel!
