16.11.2002 Upakovano.ru Толчком к развитию упаковочной индустрии стал новый способ запайки горлышек бутылок и банок.

Технология индукционной запайки: мифы и реальность

Развитие упаковочной индустрии в нашей стране вызвано не столько увеличением производственных мощностей предприятий, сколько разработкой и внедрением новейших технологий. Одной из таких технологий является индукционная запайка горлышек бутылок и банок.

Данный вид упаковки сохраняет свежесть и аромат продукции и позволяет заметно продлить срок ее годности, благодаря предотвращению попадания внутрь кислорода и влаги. При этом продукция герметично закрыта, и для доступа к ней необходимо повредить фольгу. Кроме того, запайка горлышка фольгой исключает протекание жидкости под крышкой даже при внешнем давлении на бутылку. На Западе технология индукционной запайки контейнеров получила признание многих производителей в пищевой, химической, косметической, фармацевтической промышленности, однако для российских производителей данная технология до последнего времени являлась «terra incognita».

Индукционный метод

Принцип индукционного метода герметичной упаковки заключается в следующем. После заполнения контейнера и его укупорки крышка бутылок или банок с вставленным металлизированным вкладышем помещается на короткое время в индукционное электромагнитное поле, под воздействием которого происходит бесконтактный разогрев металлизированного слоя. За счет нагрева фольги расплавляется сваривающий слой и образуется прочное соединение вкладыша с ребром горлышка контейнера.

Сразу можно подчеркнуть преимущество такой технологии. Решение о ее применении не повлечет радикального изменения производственной линии розлива. Крышки с вставленными в них вкладышами для индукционной запайки могут устанавливаться на контейнеры так лее, как это делалось ранее. Для установки оборудования индукционной запайки достаточно выделить 1-1,5м свободного конвейера упаковочной линии.

Машина для индукционной запайки имеет два основных узла: источник электропитания и индукционную головку. Источник электропитания — электрический генератор, который поставляет высокочастотный ток в индукционную головку. Индукционная головка является излучателем индукционного электромагнитного поля, конструкция которой позволяет концентрировать его в требуемом объеме.

Мифы

В методических материалах «Мифы об индукционной запайке» Билл Зито (Bill Zito), вице-президент компании Enercon Industries Corp., отвечает на некоторые часто встречающиеся вопросы и заблуждения, связанные с применением этой технологии.

Миф № 1. Машины для индукционной запайки припаивают вкладыш к контейнеру. Правда заключается в том, что машины ничего не припаивают. Единственная функция такого оборудования — нагревать вкладыш. Вы можете нагревать вкладыш сколько угодно, но если он не плотно контактирует с горлышком контейнера, никакой запайки не произойдет.

Миф № 2. Далеко не все типы контейнеров можно закрывать при помощи индукционной запайки. При правильном выборе материала для вкладыша, можно запаивать практически все типы контейнеров. Пластиковые контейнеры с пластиковыми крышками запаивать проще всего. Контейнеры из стекла нуждаются в специальной обработке перед запайкой. Запаивать контейнеры с металлическими крышками тоже возможно, но не рекомендуется, т. к. металлическая крышка в процессе запайки нагревается и может послужить причиной для травм.

Миф № 3. Сравнивать эффективность систем индукционной запайки можно по мощности источника питания. Мощность источника питания является только одной стороной вопроса. Секрет кроется в эффективности передачи энергии от одной части системы к другой (источник питания — индукционная головка — вкладыш). Компания Enercon является лидером создания эффективных источников питания и индукционных головок.

Точно рассчитанные индукционные головки позволяют концентрировать индукционное поле в требуемой области и исключить бесполезное рассеивание мощности источника питания. При выборе оборудования следует обращать внимание именно на эффективность системы.

Миф № 4. Невозможно делать качественную запайку, если на горлышко контейнера во время дозирования попадает дозируемая жидкость. Это мнение не верно. Во-первых, при закручивании крышка «выжимает» большинство жидкости. Во-вторых, тепло, выделяемое в результате нагрева, устранит всю оставшуюся жидкость.

Миф № 5. Частота излучаемого индукционного поля не играет большой роли. Такое мнение ошибочно. Частота излучаемого индукционного поля — важнейший фактор при получении постоянного положительного результата при запайке. Неверно подобранная частота поля может привести даже к невозможности полностью расплавить слой воска двухкомпонентного вкладыша. Компания Enercon уделяет большое внимание разработке самых эффективных систем индукционной запайки.

Следует обратить внимание, что процесс индукционной запайки бутылок или банок с горючими материалами не может привести к самовозгоранию легковоспламеняющихся жидкостей. Для самовозгорания (взрыва) продукта необходимо наличие трех составляющих: горючее (сам продукт или его пары), его нагрев до температуры самовозгорания и наличие кислорода. Процесс индукционной запайки происходит при нагреве металлизированного вкладыша в крышке бутылки или банки, который может нагреваться до 70-120° С.

Ни какие другие части системы (жидкость, бутылка, крышка) в процессе запайки не подвергаются нагреву электромагнитным полем. При этом температура внутри контейнера не превышает температуру окружающей среды более чем на 1-3° С. После укупорки доступ кислорода во внутренний объем контейнера исключается. Плотность паров окажется слишком высокой, а одного кислорода недостаточно для возникновения процесса самовозгорания при перегреве жидкости.

Проиллюстрировать возможности промышленных моделей оборудования, позволяющего осуществлять индукционную запайку в производственных условиях можно на примере оборудования Enercon Industries Corp.

Enercon Compak Junior

Компактное портативное устройство с воздушным охлаждением для индукционной запайки горлышек бутылок и банок. Имеет ручную индукционную головку и позволяет запаивать до 20 бутылок в минуту при диаметре горлышка 38 мм и до 6 банок в минуту при диаметре горлышка 120 мм. Устройство Compak Junior поставляться с различными индукционными головками, адаптированными под конкретные бутылки и пробки.

Enercon Auto Junior

Настольное устройство для индукционной запайки горлышек бутылок и банок, которое имеет полное воздушное охлаждение.

Предварительная настройка оборудования перед началом работы заключается в выставлении времени запайки и высоты устройства на штативе по высоте контейнеров. Приемное устройство легко адаптируется к бутылкам различной формы и размера (высотой от 7,5 до 56 см и диаметром до 17,8 см. Максимальный диаметр крышки до 89 мм.). В процессе работы оператор устанавливает очередную бутылку в приемное устройство под индукционную головку. При этом автоматически активизируется процесс индукционной запайки. В дальнейшем оператор меняет бутылки под индукционной головкой, вмонтированной в корпус установки.

Enercon Super Seal

Серия автоматических машин для индукционной запайки. Блок питания и диагностики и высокоэффективная индукционная головка собраны в одном водонепроницаемом корпусе (61x58x38 см) стандарта NEMA 4, выполненном из нержавеющей стали. Система укомплектована мембранной панелью управления и стойкой, позволяющей легко подстраиваться под высоту контейнеров. Система использует воздушное охлаждение блока питания и индукционной головки. Индукционная головка может быть легко и быстро заменена на другую, если этого требует форма тары. Широкий выбор индукционных головок позволяет запаивать контейнеры с крышками диаметром от 22 до 120 мм и самых разнообразных типов и форм. В зависимости от поставленных задач и мощности используемого источника питания оборудование Enercon Super Seal позволяет обеспечивать производительность линии при скорости конвейера до 100 м/мин.

Автоматическое оборудование для индукционной запайки комплектуется различными дополнительными узлами, позволяющими анализировать наличие вкладыша в бутылках, удалять с конвейера контейнеры, крышки которых были плохо закручены или в них отсутствует вкладыш, предупреждать обслуживающий персонал о нарушении условий, позволяющих правильно выполнять индукционную запайку. Кроме того, в особых случаях предлагается оборудование с водяным охлаждением, обеспечивающее более высокую производительность линии.