包装工艺与设备湖南工业大学

1、目 录,课程简介, 课程的地位和特色, 课程的教学方法, 课程的主要内容, 课程的学习要求,课程简介, 课程的地位和特色,包装工艺与设备是专业主干课程之一,课程以包装工艺为线索，以实现包装工艺为目标，是机械、电子、包装、印刷等多专业的融合。, 课程的教学方法,本课程以课堂讲授为主，采用板书和电子多媒体教案相结合的方式，辅以实验、实习、毕业设计等实践教学。, 课程的主要内容,介绍基本包装工艺；各类包装机械的结构特点与工作原理； 各类包装机械的选用及典型机构的工艺适应性。,课程简介, 本课程的学习要求 学 分：2.5学分 总学时：40 学时 先修课程：工程图学、机械原理、机械设计。 教学对象：机械

2、设计、包装工程专业 教学目的： 本课程的任务是通过理论教学、实验、作业等各个教学环节，让学生了解包装工艺、熟悉包装机械的结构特点和原理，熟练掌握包装机械的工艺适应性及选型，了解本方向的新进展和新技术。 课程性质：专业主干课程 考核方式：开（半开）/闭卷考试 成绩分配：平时成绩占30%，考试占70%。,第一章 概 论,本章重点与难点：,现代包装体系的构成与包装工程学的兴起,我国包装机械分类和型号编制方法,包装机械的组成,本章思考题：,1、现代包装追求的目标是什么？,2、现代包装的基本功能有哪些？,4、包装机械的组成,3、包装机械的分类和型号编制方法,第一章 概 论,第一节 包装的相关知识,一、包

3、装的定义及目的 包装的定义：用包装材料或容器，以一定的包装技术手段，对产品进行定量装载、裹包、封装等加工过程的总称。包装是对被包装物所采取的一种保护性措施， 包装的目的：保护产品的使用价值。因此，包装中还要顾及到物品在流通中的运输、装卸、存贮保管和销售的方便；此外，包装的装璜还起到美化、宣传和推销的作用。 包装加工是产品在生产中的最后环节，是提高产品的商品价值不可忽视的重要环节。,包装的分类方法很多，其中按包装的结构形式分类比较有意义，简述如下： 内包装是一种基本的包装结构形式，它包括直接包装和中间包装。 直接包装是用包装材料或容器直接裹包产品或装裁的包装形式；包装材料或容器与被包装物品问保持

4、着直接接触，是最小的包装单元。 中间包装是以一定数量的直接包装品经组合后再作一次包装的包装形式。 外包装是以一定数额的、经内包装后的产品装载到包装箱的包装结构形式。包装箱现在多用瓦楞纸板箱。 内包装的主要目的，在于促进销售，并为消费者提供使用上的方便，在包装设计中，除保证包装内容物质和量的要求外，还需重视包装装潢的重要作用。 外包装的主要目的，是为流通储运提供保障，要求包装坚固牢实。,2、包装的分类,第一章 概 论,现代包装科学是一门综合性科学，领域很广，包装加工是包装科学技术中的一个分支，它涉及到： 1包装对象 包装对象包括各种农副产品及其加工制品，各种工业产品的特性，进行包装研究以确保包装

5、要求可靠的实现。 2包装工艺 包装工艺系指物品包装加工的工艺程序和有关的操作规定，研究以最佳的工艺程序来完成包装加工，确保包装的高品质。 3包装材料和容器 包装材料和容器对被包装物有装载和保护功能。 4包装设计 包装设计包括商品包装方式、包装结构、包装装横等方面的设计。 5包装机械装备 包装机械装备是实现工业化包装的重要技术手段。,第一章 概 论,三、包装科学及其研究对象,第一章 概 论,1、商品包装对包装材料的主要要求 商品包装是用包装材料或包装容器对商品所作的科学化包装加工，对包装材料有以下主要要求： 包装材料应具有一定的强度和刚度，以保证包装结实、牢固。使包装在储运、销售流通直至消费使用

6、前，都不发生意外损坏。 包装材料，特别是内包装材料要能适应被包装物品的性能要求或包装保护性要求。 包装材料应便于作各种包装加工。 包装材料的技术经济性要好，成本要低廉，来源广等。 包装材料要具有良好的环境友好性。 2、现代包装中应用的基本包装材料 现代包装中应用的包装材料很广，主要的有纸、玻璃纸、塑料、金属、玻璃、陶瓷、木材、棉麻等。其中使用量最大的有纸、塑料，其次是金属、玻璃、木材和棉麻等。它们以单质或柔性复合材料的形式应用于包装的加工生产中。,四、包装材料,第一章 概 论,1.考虑对商品的保护 保障包装物品的质的安全和量的完整。 2.考虑包装材料和容器的制造 包括资源的来源，能否适宜机械自

7、动化和高效率大量生产。 3.包装装潢加工的方便性和效果 主要考虑包装材料与印刷油墨的结合牢度，使包装的商品外观美化，通过印刷增加商品对顾客的吸引力。对直接接触包装物品的包装材料作装潢印刷时，应防止印刷油墨中有害物质的转移。 4.包装生产与流通方面 包装材料应有好的机械适应性和包装操作性，即适合于机械化、自动化包装操作，高效地完成包装生产。在流通方面要节省费用，与物品包装加工技术相结合，使其包装生产和流通更合理化。 5.考虑消费者的利益和要求 主要指节约包装材料、降低包装材料的费用，保障卫生安全，还应顾及包装废弃物的处理等问题。 现代包装材料的制造及其复合技术的发展很快，在选取包装材料时还要充分

8、注意包装材料的节约代用问题和掌握市场的变化。,3、包装材料的选取,第一章 概 论,柔性复合包装材料是以纸、玻璃纸、塑料、金属铝箔等柔性包装材料，经涂布、层压复合或共挤复合加工方法，得到具有综合性能的包装材料。,4、柔性复合包装材料,柔性复合包装材料具有以下优点； (1)能集小和发挥各种包装材料约独特性能，以适应各种被包装物品的不同性能的包装保护性要求。 (2)具有高的比强度和包装适应性能。 (3)可将装潢商标图文先印刷在复合的中间层材料上再进行复合，保护印刷牢度，保持高的装潢效果。 (4)柔性复合包装材料的内、外层为热融性聚合物材料，具有热融封接性能，可简化包装的封接工作，利于包装封接的机械化

9、、自动化和提高生产效串。 节约包装材料，减轻包装的总重量，节省包装费用和运费；并且用后的废弃物容易处理。, 涂布复合的工艺方法有： 浸渍法、刷涂法、辊涂法、模涂法、流涂法和挤出涂布法等。,第一章 概 论,第一章 概 论, 层压复合 层压复合工艺方法是将两种或两种以上相同或不同类型的基材，其间施以粘合剂或热融性聚合物涂覆料，再通过复合辊挤压，使其紧密结合在一起，成为复合包装材料。层压复合的工艺方法有湿法复合、干法复合、始复合、热复合、挤出复合及流延复合等。,第一章 概 论, 共挤出复合 共挤出复合是用两台或更多台塑料挤出机，将不同或相同品种的聚合塑料树脂，分别进行熔融混炼后，由挤出螺旋经连接器挤

10、入复合模内复合，从模口缝流出的熔融复合膜，经牵引加工成薄膜再卷取而完成复合加工。共挤出复合工艺方法中有吹塑成膜法和挤出T型模成膜法。,第一章 概 论,一、现代包装体系的构成,第二节 现代包装体系及包装机械概况,第一章 概 论,二、包装工程学的兴起,第一章 概 论,三、现代包装的目标和基本功能,现代包装追求的目标： 多样性、科学性、艺术性和经济性,现代包装的基本功能： 保护商品、便于使用、促进销售,四、基本包装工艺 充填、灌装、封口、裹包、贴标、捆扎、集装、清洗与干燥、杀菌。,第一章 概 论,五、包装机械的定义,包装工程机械：对于包装工业领域的工程范围内包纳的机械设备的总称。 包含四大类型：包装

11、制品加工机械、包装装潢印刷机械、包装机械、包装辅助机械（流通过程的运输、贮存、装卸）。,包装机械：那些完成全部或部分包装过程的机器。 主要包装工序（充填、灌装、封口、裹包）和前后包装工序（清洗与干燥、杀菌、贴标、捆扎、集装）以及辅助包装工序（输送、转向、选别）。,六、包装机械的分类,1按包装机械的自动化程度分类,2按包装产品的类型分类（形态、种类、容器等）,3按包装机械的功能分类（我国国家标准采用）,4包装机械的工位分类,七、我国包装机械的分类和型号编制方法,1、包装机械分类： 执行标准：GB/T 19357-2003 产品定义标准：GB/T 4122.1和GB/T 4122.2 分类名称：充

12、填机、灌装机械、封口机械、裹包机械、 多功能机械、贴标机械、清洗机械、干燥机械、杀菌机 械、捆扎机械、集装机械、辅助包装设备。,第一章 概 论,第一章 概 论,包装机械产品分类的基本原则是要能够揭示机器的主要功能。国家标准中，把包装机械分为12类，其名称和代号如下： 1.充填机械：将产品按预定量充填到包装容器内的机器称为充填机，代号c。 2.裹包机械：用挠性材料全部或局部裹包产品的机器称为裹包机，代号B。 3.灌装机械：将液体产品按预定量充填到包装容器内的机器称为灌装机，代号G。 4.封口机：将容器的开口部分封闭起来的机器称为封口机，代号F。 5.多功能包装机：能完成两个或两个以上包装工序的机

13、器称为多功能包装机完成的包装工序联合命名，但也有以其主要功能命名的，代号D。 6.贴标机械：在产品或包装件上加贴标签的机器称为贴标机，代号T。 7.清洗机械：清洗包装材料、包装件等，使其达到预期清洗程度的机器，代号Q。 8.干燥机械：减少包装材料、包装件等的水分，使其达到顶期干燥程度的机器称为干燥机，代号Z。 9.杀菌机械：清除或杀死包装材料、产品或包装件上的微生物，使其降到允许范围内的机器称为杀菌机，代号S。 10.捆扎机械：通过捆扎或结扎封闭包装容器的机器称为捆扎机，代号K。 11.集装机械：将若干个产品或包装件集合包装而形成一个销售或搬运单元的机器称为集装机，代号J 12.辅助包装设备。

14、代号U。,第一章 概 论,2、包装机械型号编制方法： 执行标准：GB7331-2003 型号编制方法 主型号的编制： 主型号包括包装机械的分类名称代号、结构型式 代号、选加项目代号。 辅助型号的编制： 辅助型号包括产品的主要技术参数、派生顺序代号 和改进顺序代号,第一章 概 论,2、包装机械型号编制方法： 包装机械型号的编制格式：,1,2,3,4,5,6,第一章 概 论,第一章 概 论,八、包装机械的组成,第一章 概 论,包装机械的组成：,1、包装材料的整理与供送系统。 2、被包装物品的计量与供送系统。 3、主传送系统。 4、包装执行机构。 5、成品输出机构。 6、动力机与传动系统。 7、控制

15、系统。 8、机身。,第一章 概 论,九、国内外包装机械现状,国外包装机械工业概况,国外包装机械工业技术的发展大体经历了以下几个阶段：简单化、初级自动化、自动包装生产线、电脑控制的高度自动化生产线。 上世纪40年代中期，在食品、火柴、卷烟等行业最先使用包装机械进行产品包装。 上世纪50年代，在包装机上广泛采用了光电管、电气开关实现了包装机械的初级自动化。 上世纪60年代，在包装机上广泛采用了各种新型电子元件组成控制系统，并采用机械、电气、液压、气动等综合技术，出现了专用的自动包装生产线。 上世纪70年代，由于采用电子计算机对包装机进行控制，进一步提高了单机和自动线的自动化水平。 上世纪80年代以

16、来，包装机械行业大量地应用高新技术。如，微电子技术、激光技术、超声波技术以及光电纤维等。从而使包装机及生产线高度自动化，使用效果更加理想可靠，包装质量更加提高。,第一章 概 论,我国包装机械工业概况,解放前，我国包装机械工业基本上是空白。 解放后的前30年问，我国包装机械工业发展相当缓慢。 进入上世纪80年代，由于国民经济迅速发展，对外贸易不断扩大，人民生活水平明显提高，对产品的包装要求越来越高，迫切要求包装实现机械化、自动化，从而大大地促进了包装机械工业的发展，包装机械工业在国民经济中占有的位置越来越重要。 为促进包装机械工业更快地发展，我国先后成立了一些管理机构和行业组织。1980年12月

17、成立了中国包装技术协会，1981年4月成立了中国包装技术协会包装机械委员会，嗣后又成立了中国包装总公司。 上世纪90年代以来。包装机械工业每年平均以2030的速度增长，发展速度高于整个包装工业平均增长速度的1517，比传统的机械工业的平均增长值高4.7个百分点。包装机械工业已经成为我国国民经济中不可缺少的非常重要的新兴行业。,第一章 概 论,九、国内外包装机械发展趋势,国外包装机械工业的发展趋势,(1)重点发展食品包装机械 (2)在系统优化设计的基础止，包装单机向高速化方向发展。 (3)在包装机上广泛应用电子计算机。 (4)一方面为满足现代商品包装多样化的需求，发展适应多品种、小批量的通用包装

18、技术及设备；同时又紧跟当代高新技术的发展步伐，不断研究和开发现代的先进包装技术，发展应用高新技术的现代化专用型包装机械。 (5)包装生产线向柔性自动化和“无人化”过渡。 (6)包装机械企业向专业化和大型化发展，形成若干垄断性生产基地，以低廉的投入换取高额的利润，实现企业快速发展。,第一章 概 论, 我国包装机械工业的发展趋势,我国包装机械工业历史短，总体技术水平和生产能力较低，但近年来在国内巨大包装市场的促进下，并受国外先进技术的影响，发展速度很快，局部技术水平有了明显提高。根据我国国情，包装机械工业发展的趋势是： 1)引进、消化、吸收国外先进技术，建立一批包装机械骨干企业，包括中外合资企业。

19、 2)大多数企业要重点发展中、小型包装机械。 3)在包装机械生产中，大量引入高新技术，使包装机械产品设计先进、使用可靠，使其性能指标、工艺水平、“三化”(多功能化、高速化、自动化)水平高，向机电结合、主辅机结合、成套联线方向发展。 4)以满足重点商品的包装为出发点，发展包装机械新品种。,第一章 概 论, 参考书： 1、轻工业包装机与生产线 关振球 轻工业出版社2、包装机械原理与设计 许林成 上海科技出版社3、自动包装机设计原理 雷伏元 天津科技出版社 4、包装机械概论 孙凤兰 机械工业出版社 5、食品包装机械学 孙凤兰 黑龙江科技出版社,第二章 充填机械,重点与难点：,充填机的分类,各种典型充

20、填机械的结构及工作原理,计量方法及其选用原则,本节思考题：,1、何谓充填机？主要型式有哪几种？其主要构造如何？ 2、充填包装常用计量方式有哪几种？如何选用？ 3、简述螺杆式充填机、量杯式充填机、柱塞式充填机、计量泵式充填机的工作原理。,将产品按预定量充填到包装容器内的机器称为充填机,一、充填机的分类,按计量方式不同，可分为容积式充填机、称重式充填机和计数充填机； 按充填物的物理状态可分为粉料充填机、颗粒物料充填机、块状物料充填机、膏状物料充填机、液体灌装机； 按功能可分为制袋充填机、成型充填机、仅完成充填功能的充填机等。,二、计量装置,计量装置：用以保证充填量的设备,充填包装常用计量方式（三种

21、）： 计数法、定容法、称重法,第二章 充填机械,(一)计量方法的选择,1、松散细粉粒料物品、不规则颗粒、小块颗粒物品 计量精度要求不高时，选用定容法 计量精度要求严格时，选用称重法,2、规则块状和颗粒物品 选用定容法、称重法、计数法,(二)计量装置,1、定容法计量装置,a、量杯式计量装置： 定容积式计量法装置：适于密度稳定，粒度均匀，流动性好 可调容积计量法装置：适于密度不稳定粒度不匀而变化有规律，流动性差,b、螺杆式计量装置：一种螺旋给料器，适于粉末及小颗粒物料,c、定量泵式计量装置：适于液体或粘度较大的膏体,第二章 充填机械,2、称重法计量装置,对于易吸潮结块、粒度不均匀、容重变化较大或计

22、量精度要求略高（0.11%以上）的粉粒状物料必须采用称重法计量。由于受时间及其他条件限制，要求对变化或运动中的物料进行称重，即动态称重。亦可静态称重。,称重计量的基本原理：利用秤杠杆上的力矩平衡直接秤取物料。,称重计量装置类型：普通电子秤和机械电子秤,3、计数装置,适用于规则形状的物料,计数装置类型：单件计数和多件计数,第二章 充填机械,三、 容积式充填机,1、容积式充填机分类： 量杯式充填机、可调容量式充填机、气流式充填机、柱塞式充填机、螺杆式充填机、计量泵式充填机、插管式充填机、料位式充填机、定时充填机等。 2、容积式充填机使用范围： 容积式充填机适合于干料或稠状流体物料的充填。 3、容积

23、式充填机的特点： 结构简单、计量速度快、造价低，但计量精度较低。因此，它适用于价格比较便宜的物品的包装作业。,第二章 充填机械,螺杆式充填机是通过控制螺杆旋转的转数或时间来量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。,螺杆式充填机主要由螺杆计量装置、物料进给机构、传动系统、控制系统、机架等组成。, 螺杆式充填机,4、各类容积式充填机结构及其工作原理,螺杆式充填机使用范围： 螺杆式充填机适用于装填流动性良好的颗粒状、粉状固体物料，也可用于稠状流体物料，但不宜用于装填易碎的片状物料或比重变化较大的物料。,第二章 充填机械,螺杆式充填机的传动系统如图28所示。其传动过程是： 启动主电机(计量电机)，带动

24、小带轮及大带轮，使大带轮绕着螺杆轴空转。当计量开始时，给电磁离合器一个信号，于是与主轴连在一起的离合器和大带轮吸合，主轴转动，固定在主袖上的光电码盘同时转动，通过联轴器与主轴相连的计量螺杆也同步转动。当计量螺杆转过预定圈数实现计量时，光电码盘也转过了同样的因数，使电气控制系统发出信号，离合器与大带轮脱开，制动器同时制动，计量过程结束。然后进行包装，当包装完毕后，再重复下一个同样的计量循环。,第二章 充填机械, 量杯式充填机,量杯式充填机是采用定量的量杯量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。,量杯式充填机分为固定容积式和可调容积式两种型式。,第二章 充填机械,量杯式充填机工作原理：,物料经供料

25、斗1自由地靠重力落到计量杯3内，圆盘口上装有数个(图中为4个)量杯和对内的活门底盖4，圆盘上部为粉罩2。当主轴11带动圆盘12旋转时，粉料刮板9(与供料斗1固定在一起)将量杯3上面多余的物料刮去；当量杯转到卸粉工位时，开启圆销7推开定量杯底部活门4，于是量杯中的物料在自重作用下充填到下方的容器中去。,第二章 充填机械, 气流式充填机,气流式充填机是利用真空吸附原理量取定量容积的产品，并采用净化压缩空气将产品充填到包装容器内的机器。,该充填机的结构核心是一个充填轮，在其轮辐内装有量杯。量杯不一定是圆形截面，可以是环形、椭圆形、方形、矩形等。工作时，充填轮作匀速间歇转动，当轮中量杯口与料斗接合时，

26、恰好配气阀也接通了真空管，物料就被吸入量杯。当量杯转位到包装容器的上方时，量杯中的物料就被经过配气阀输送来的压缩空气吹到容器中去。 该机在很大的计量范围内计量精度可达1。,第二章 充填机械, 柱塞式充填机,柱塞式充填机是采用调节柱塞行程而改变产品容量的柱塞筒量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。,柱塞式充填机 工作原理： 当柱塞推杆7向上移动时，由于物料的自重或粘滞阻力，使进料活门5向下压缩弹簧6，于是物料从活门5与柱塞顶盘3的环隙进入柱塞下部缸体2的内腔中，当柱塞4向下移动时，活门5在弹簧的作用下关闭环隙(这时柱塞上部的物料对活门5的压力显然减少了许多)，柱塞4下部的物料被柱塞压出并充填到

27、容器中去。该装置的计量是通过柱塞4的往复运动，在柱塞两极限位置间形成的一定空间的容腔来计量物料的。,第二章 充填机械, 计量泵式充填机,计量泵式充填机是利用计量泵中齿轮的一定转数量取产品，并将其充填到包装容器内的机器。,计量泵式充填机 工作原理： 计量泵可以来用常见的齿轮泵，也可以采用转阀式计量泵，如图212所示。转阀2转一圈，充填二次。每次的容量可用螺钉3调节，其充填速度与转阀转速有关。转阀不能太快，否则容腔充填系数低。 这种装置适合充填粘性体的充填机，也适用于粉末的充填。,第二章 充填机械,四 称重式充填机,称重式充填机是将产品按预定质量充填到包装容器内的机器。它又分为毛重式充填机和净重式

28、充填机。,毛重式充填机是在充填过程中，产品连同包装容器一起称重的机器。 净重充填机是称出预定质量的产品，并将具充填到包装容器内的机器。,第二章 充填机械,1、间歇式称重装置,间歇式称重装置常用普通电子秤和机械电子秤。,第二章 充填机械,称量原理： 秤量时，物料由进料斗1经振动给料器24的料槽3输入计量料斗8，为使送料不致超重及渐趋称准，因而料槽分设主、副两个道，各通道备装有一个阀门2，分别控制通道内料层的厚度在通道的出口处还有受电磁铁4与5控制的阀门6和7，以便启闭。在称量时，把所需物料90的重量给定在主秤杆18上，其余10左右的值则给定在副秤杆17上。,第二章 充填机械,2、连续式称重装置,

29、电子皮带秤工作原理： 工作时，物料由料斗1经自控闸门2流到输送带5上，连续运转的输送带将物料带至秤盘4时，皮带秤立即可测出该段皮带上的物料的重量，从而得知物料容重的变化，据此转换成电信号的变化。由称重调节器3控制料斗闸门2的开度，以保持物料流量的稳定。为保证计量重量的准确性设置了电子控制系统。,第二章 充填机械,五 计数充填机,计数充填机是将产品按预定数目充填至包装容器内的机器。 按计数的方式不同可分单件计数和多件计数两类。,第二章 充填机械,第三章 灌装机械,重点与难点：,1、灌装与定量的基本方法。 2、灌装阀的基本构造及工作原理。,本节思考题：,1、简述灌装工艺中的几种液料和包装容器。 2

30、、简述常用的灌装方法及其液料定量方法。 3、简述分件供送螺杆的组成及其作用。 4、简述控制液位定量法灌装、定量杯定量法灌装、机械压力式灌装的工作原理，并说明其定量调节和保护方法。,将液体产品充填到包装容器内的机器通常称为灌装机械,一、灌装的液体产品和包装容器,1灌装的液体产品。 (1)根据液体产品的粘度区分。 低粘度液体产品。低粘度液体产品指的是粘度小于100厘泊的液体产品。 高粘度液体产品。高粘度液体产品指的是粘度大于100厘泊的液体产品。 (2)根据液体产品中是否溶有二氧化碳气体区分。 含气液体产品。含气液体产品指的是溶有二氧化碳气体的液体产品。其中不合酒精成分的含气液体又称为软饮料；含有

31、酒精成分的含气液体又称为硬饮料。 不含气液体产品。不含气液体产品指的是液体中不溶有气体的产品。,2包装容器。包装容器根据其强度可分为： (1)刚性包装容器。刚性包装容器包括金属罐、玻璃瓶(罐)、陶瓷罐等。 (2)柔性包装容器。柔性包装容器包括多层塑料复合瓶、复合袋，用纸、铝箔、多层复合材料制成的盒等。,第三章 灌装机械,根据灌装方法区分 (1)常压灌装机。在常压下将液体产品充填到包装容器内的机器称常压灌装机。它只适宜灌装低粘度不含气体的液体产品。 (2)负压灌装机。先将包装容器抽气形成负压，然后再将液体产品充填到包装容器内的机器称负压灌装机。负压灌装机分为两种： 压差式负压灌装机。贮液箱内处于

32、常压，只对包装容器抽气使之形成负压，依靠贮液箱和待灌容器之间的压力差将液体产品充填到包装容器内的机器。 重力式负压灌装机。将贮液箱和包装容器都抽气形成负压，液体产品依靠本身的自重充填到包装容器内的机器。 适用于灌装含维生素的饮料、有毒的农药和化工试剂等。 (3)等压灌装机。先向包装容器充气，使其内部的气体压力和贮液箱内的气体压力相等，然后将液体产品充填到包装容器内的机器。 适用于灌装含气饮料和含气酒类。 (4)压力法灌装机。压力法灌装机是利用外部的机械压力将液体产品充填到包装容器内的机器。 适用于灌装粘稠性物料，例如牙膏、番茄酱、豆瓣酱、香脂等。,二、灌装机的分类,第三章 灌装机械,旋转型灌装

33、机示意图,第三章 灌装机械,三、旋转型灌装机的主要结构,1、包装容器的供送装置： 常用的供送装置有链带式、动梁推进式、螺杆和星形拨轮,(1)螺杆式供送装置及种类： 这种装置可将规则或不规则排列的成批包装容器，按照包装工艺要求的条件完成增距、减距、分流、升降和翻身等动作，并将容器逐个送到包装工位。,等螺距螺杆供送装置,第三章 灌装机械,变螺距螺杆供送装置,第三章 灌装机械,特种变螺距螺杆供送装置,第三章 灌装机械,星形拨轮的作用是将螺杆供送装置送来的包装容器，按包装工艺要求送到灌装机的主传送机构上；或者将已灌装完的包装容器传送到压盖机的压盖工位上。,(2)星形拨轮,(3)包装容器的升降机构。 升

34、降机构的作用是将送来的包装容器上升到规定的高度，以便完成理装。然后再把灌装完的包装容器下降到规定位置。,常用的升降机构有三种形式： 机械式升降机构。气动式升降机构。气动机械混合式升降机构。,第三章 灌装机械,机械式升降机构。,这种升降机构的结构简单，但是机械磨损大，压缩弹簧易失效，工作可靠性较差； 该机构主要用于便装不含气液料的灌装机中。,气动式升降机构。,这种升降机构克服了机械式的缺点，当发生卡瓶时，压缩空气好比弹簧一样被压缩，使瓶子不再上升，故不会挤坏瓶子。但是，瓶子下降时的冲击力较大，要求气源压力稳定。 该机构适用于灌装含气饮料的灌装机。,第三章 灌装机械,液料的性质不同，所选的定量法和

35、定量机构也不相同。,常用的液料定量法： 控制液位定量法 定量杯定量法 定量泵定量法 电子式计量法,3、灌装液料的定量机构,将液料由贮液槽经泵、输液管道色到贮液箱中的装置称为液料供送系统。,液料供送系统： 常压法供料系统 负压（真空）法供料系统 等压法供料系统 机械压力法供料系统,2、灌装液料的供送装置,第三章 灌装机械,采用控制灌装容器内液位的高度来达到预定的灌装量。,工作原理：开始灌装时，瓶子上升顶开橡皮垫5，使滑套6和灌装头7之间出现间隙液体流入瓶内，瓶内气体经排气管1排至贮液箱9中。当瓶内液面达到排气管口时，气体不再排出，液料继续流入瓶内，瓶内气体被压缩，根据连通器的原理，瓶内液料沿排气

36、管一直上升到与贮液箱9液面水平，则停止进液。当瓶子下降脱离橡皮垫5时，弹簧4使灌装头7与滑套6封闭排气管内液料流入瓶内，完成一次灌装。只要调节排气管1伸入瓶内的高度，就可以改变灌装量。该机构结构简单，但是定量精度稍差，固定量精度直接受瓶子容积精度和瓶口密封度的影响。它适用于灌装含气饮料。,控制液位定量法,第三章 灌装机械,定量杯定量法,工作原理：在待灌瓶进入海装工位前，定量杯1浸入贮液箱14中，液料充满定量杯。随着待灌瓶上升，瓶嘴将灌装头8、进液管6和定量杯一起抬起，使定量杯上口超出贮液箱14的液面。此时，进液管隔板11两边的上孔12和下孔10均与阀体中的中间槽13相通，使定量杯内的液料由管2

37、流入瓶内，瓶内气体由透气孔9排出。当定量杯内液料下降至调节管2的上口端面时，整个灌装过程结束。只要调节定量调节管2在定量杯内的高度，或者更换定量杯，就可以改变灌装量。此法不适用于灌装含气液体，因为定量杯在贮液箱内上下运动，使气体产生气泡，从而影响灌装定量精度。,第三章 灌装机械,是先将粘稠液料用机械压力注入活塞缸内定量，再注入到包装容器内的。,工作原理：当瓶托台带瓶子上升，灌装管嘴3进入瓶内，同时活塞杆4下降，接通进液流路7，液料进入活塞缸6内完成液料的计量，如图(a)所示。然后三向阀回转换向，切断进液流路7，同时打开充填流路2，活塞杆4上行，将活塞缸内液料推入瓶内，进行灌装工作，如图(b)所

38、示。当活塞上升到活塞缸最上面时，灌装结束。在瓶托带动瓶子下降脱离灌装嘴3时，进行下一个工作循环。灌装量等于活塞缸内液料的容积。,定量泵定量法,第三章 灌装机械,电子式计量法,工作原理： 在灌装阀2中有两个大小不相同的液道。液体通过液道时，由负载传感器随时地边灌装液体边测量液体重量，当充填的液体接近规定的充填量时，灌装阀则可转换成小流量的回路，因而灌装量精度非常高。另外，在灌装液体前，显示器清零，容器重量有测定偏差，则置新定值，对灌装量毫无影响。这种装置的灌装阀结构简单，不会因滑动部位的摩擦而产生粉尘，无液体和气体滞留，易清洗；当灌装量改变时只要变更数据开关的给定值，即可瞬时实现。较易实现生产的

39、集中管理。,第三章 灌装机械,4、灌装阀,机械式等压法灌装阀,阀座右视图,阀盖视图,部件总图,阀盖,阀座,阀球,对中罩,下液管,第三章 灌装机械,阀盖1逆时针转40，完成充气等压。,再逆时针转40，完成进液回气。,阀盖1顺时针转80，完成气、液切断。,阀盖1逆时针转40，完成排除残液。,阀盖1顺时针转40，完成复位，等待下一灌装循环。,盘式旋转阀灌装工艺过程图,第三章 灌装机械,四 常用灌装机及其工作原理,1、常压灌装机及其工作原理,常压灌装工艺过程： 进液排气 停止进液 余液回流,常压灌装法是在大气压力下直接依靠被灌装液料的自重流入包装容器内的灌装方法。,适用范围：灌装低粘度、不含气的液料。

40、如牛奶、白酒、酱油、药水等。,第三章 灌装机械,2、负压（真空）灌装机及其工作原理,负压灌装工艺过程： 瓶抽空气 进液排气 停止进液 释放压力,负压灌装法是在低于大气压力的条件下进行灌装的方法。,适用范围：适于低粘度液料、含维生素的液料和有毒的液料。,第三章 灌装机械,3、等压灌装机及其工作原理,等压灌装工艺过程： 充气等压 进液排气 停止进液 释放压力,等压灌装法是利用贮存箱上部气室的压缩空气，给包装容器充气，使二者的压力接近相等，然后被灌液料靠自重流入该容器内的灌装方法。,适用范围：适于含气饮料，如啤酒、汽水等。,第三章 灌装机械,4、机械压力灌装机及其工作原理,第三章 灌装机械,第四章

41、封口机械,重点与难点：,各种封口形式的定义、密封条件及应用 常见的封口机及工作原理。,本节思考题：,1、封口形式的定义、密封条件及应用 2、简述常用的封口机械及其分类 3、简述二重卷边及二重卷边封口的工艺过程。 4、简述卷边滚轮的运动方式。,常见的基本袋形,一、各种封口形式的定义、密封条件及应用,第四章 封口机械,一、各种封口形式的定义、密封条件及应用,卷边封口,压盖封口,压塞封口,滚纹封口,滚边封口,旋盖封口,第四章 封口机械,1、卷边封口,定义：将罐盖与罐身凸缘的周边通过互相当卷曲、钩合的形式所形成的封口。,密封条件：胶液、卷边钩合。,应用：食品罐头“三片罐”、饮料“二片罐”。,2、压盖封

42、口,定义：用王冠形园盖的波纹形周边连接瓶子所形成的封口。,密封条件：瓶口与弹性密封垫（橡胶或软木）。,应用：碳酸气液饮料啤酒、汽水、酒料。,3、压塞封口,定义：压入瓶口内的瓶塞靠其自身的弹性变形构成瓶口严密密封的封口。,密封条件：瓶塞自身的径向弹性变形。,应用：直接封口瓶装酱油、醋； 间接封口瓶装高档酒、药品、有毒产品,第四章 封口机械,常见瓶塞形状,软木塞,橡皮塞,塑料塞,第四章 封口机械,4、滚纹封口,定义：通过套在瓶口上的特制铝盖，用滚压出与瓶口螺纹形状完全相同的螺纹的封口。,密封条件：弹性垫及螺纹。,应用：玻璃瓶装葡萄酒、白兰地等,5、滚边封口,定义：将圆筒形金属盖的底边经变形后紧压在

43、瓶颈凸缘的下端所形成的封口。,密封条件：瓶颈凸缘与瓶盖间的弹性胶垫。,应用：广口瓶。,6、旋盖封口,定义：瓶盖与容器以螺纹连接的方式形成的封口。,密封条件：盖底与瓶口间的密封垫或瓶口内瓶塞产生弹性变形。,应用：玻璃瓶、不含碳酸气液料和窄口药品瓶。,7、组合封口,第四章 封口机械,二、封口机械的分类,1、无封口材料封口机 热压封口机、脉冲封口机、熔焊封口机、压纹封口机、折叠式封口机、插合式封口机,2、有封口材料封口机 滚压封口机：适用于滚纹封口、滚边封口 卷边封口机：适用于卷边封口 压力封口机：适用于压盖封口、压塞封口 旋合封口机：适用于旋盖封口,3、有辅助封口材料封口机 胶带封口机、粘结封口机

44、、缝合封口机、钉合封口机,第四章 封口机械,三、几种典型封口机械及其工作原理,（一）热压封口机：广泛用于各种塑料袋的热合封口,热压封口机的热封方法：,1、热板热封 2、滚轮式热封 3、带式热封 4、滑动滚压式热封 5、滑动式热封 6、脉冲热封 7、熔切式热封 8、脉冲熔切式热封 9、熔融热封 10、超声波热封 11、高频热封,1、热封温度（T） 2、热封时间(t) 3、热封压力（P）,热封三参数：,热封方法的选择原则：,1、热封温度：温度低，封缝质量低；温度高，封口部位易产生变形、烫穿。一般设计为可调 温控装置。 2、热封时间：温度升高，加热时间缩短，封口部位变形小，生产率提高。一般设计为温度

45、可调。 3、热封压力：热封施压有利于增加封口粘合强度，但压力过大易引起封缝处变薄而使强度削减。,第四章 封口机械,（二）卷边式封口机：,采用二重卷边方法使罐盖、罐体的翻边相互卷曲勾合来封闭容器的机器，称为卷边式封口机。 广泛用于圆形和非圆形的金属罐的封口。,二重卷边：用两个沟槽形状不同的滚轮，分先后两次对罐体和罐盖的凸缘进行卷合的过程。,二重卷边的形成过程：,二重卷边形成过程示意图,头道卷边开始,头道卷边中程,头道卷边结束,二道卷边开始,二道卷边中程,二道卷边结束,滚轮,罐盖,罐身,头道滚轮：首先移动并接近罐体，接着向罐体中心移动，使罐盖和罐体周边逐渐产生弯曲，并相互逐渐钩合，完成卷边作业并立

46、即退出。,二道滚轮：头道滚轮退出时，二道滚轮便接近并接触罐盖，并使已初步变形的凸缘周边进一步受到弯曲和钩合，再被滚轮压紧形成紧密的卷边封口，完成二重卷边过程。,第四章 封口机械,1、二重卷边：用两个沟槽形状不同的滚轮，分先后两次对罐体和罐盖的凸缘进行卷合的过程。,卷边的形成过程：,2、卷封余料的形成：由于滚轮到螺旋运动轨迹在进给量到达最大时立即退出而形成的卷边不实的现象。,3、卷封余料的消除：保持最大进给量继续公转一周，亦即为光边修整。,4、卷封滚轮的运动分析：卷封滚轮作为卷封执行构件，相对于罐身的运动。 A、对于圆形罐：公转、自转和径向进给运动。 B、对于异形罐：公转、自转、径向进给运动和仿

47、形运动。,第四章 封口机械,第四章 封口机械, 卷封工艺过程：,图示为GT4B2型真空自动封口机的卷封工艺过程图 装有内容物的罐身由带有推头15的送罐链按一定向隔依次送进六槽转盘11的进罐工位处。放在罐盖存槽口内的罐盖由分盖器13将最下面的一只分离出，随后由推盖板14送进六槽转盘的进罐工位并加于罐身的上方。随着六槽转盘间歇转至转封工位时，托罐盘10将罐身及罐盖一起升起，由封盘7上的两道卷边滚轮8完成二重卷边，最后，当卷封好的罐头被间歇转至出罐工位时，即沿着斜道滑至输送带上被带走。,第四章 封口机械, 滚压式封口机：用于广口瓶金属盖及扭断盖,1、滚压封口形式：,滚纹封口 滚边封口,2、滚压封口工

48、作原理：,滚压封口机构原理： 齿轮3、4在齿轮2、1的驱动下，以相同方向不同转速分别带动机头盘8及工作凸轮5转动，机头盘8上对称安装着一对卷封滚轮10。由于机头盘8与工作凸轮5有速度差，因此，工作凸轮5通过弹性臂、曲臂驱动卷封滚轮10作径向进给运动，从而完成按封。工作凸轮的曲线采用阿基米德螺旋线，工作角度45，卷封滚轮工作圈数为9圈。,第四章 封口机械,第五章 裹包机械,重点与难点：,裹包机械的分类及其工作原理。 卷筒材料供送装置的工作原理。,本节思考题：,1、简述常见的裹包材料、裹包工序、裹包形式 2、简述间歇双端扭结式糖果包装机的包装工艺流程。 3、简述贴体包装机及收缩包装机的工作原理。

49、4、简述间歇供送定位切断、连续供送定位切断装置的工作原理。,1、裹包：是块状物品包装的基本形式，是以柔性或半柔性材料对被包装物品进行全部或局部的包封。 2、裹包工序：使用柔性或半柔性材料的膜、片、板等包容物，通过折叠、扭结、缠绕、粘结、拉伸、热收缩、热覆盖等方式，进行全部或局部包装的工序。 3、裹包机械：完成全部或部分包装工序的机构或机器。,一、几个概念：,二、裹包形式：,半裹包 全裹包（扭结式、折叠式、接缝式或枕式、覆盖式） 缠绕式 贴体裹包 收缩裹包 拉伸裹包,第五章 裹包机械,半裹包,双端扭结,单端扭结,端部折叠,底部折叠,皱形折叠,接缝式,覆盖式,缠绕裹包,贴体裹包,收缩裹包,拉伸裹包

50、,第五章 裹包机械,三、裹包机械分类：,第五章 裹包机械,四、几种典型裹包机械及其工作原理,1、扭结式裹包机,用柔性包装材料裹包产品，将末端伸出的裹包材料扭结封闭的机器称为扭结式裹包机。其裹包方式有单端和双端扭结。 扭结式裹包机按其传动方式分为向歇式和连续式两种。,间歇双端扭结式糖果包装机工艺过程,送糖,钳糖手进入、送纸,夹糖,切纸,纸糖进入糖钳手,接送糖杆离开,下折纸,上折纸,扭结,打糖,第五章 裹包机械,机器的主要结构,1、理糖供送机构,2、包装纸供送机构,第五章 裹包机械,3、拉纸、切断机构,第五章 裹包机械,5、裹包机构,4、扭结机构,第五章 裹包机械,2、折叠式裹包机,用挠性包装材料

51、裹包产品，将末端伸出的裹包材料折叠封闭的机器称为折叠式裹包机。 常用来裹包糖果、方糖、巧克力、香烟、香皂及茶叶盒外部包装等。,第五章 裹包机械,折叠式裹包形式：直线式；阶梯式；组合式,几种典型的折叠裹包工艺路线。,第五章 裹包机械,条盒透明纸裹包机的工作原理,第五章 裹包机械,双端复折式裹包工艺路线图,第五章 裹包机械,第五章 裹包机械,3、贴体包装机, 贴体裹包的特点： 使产品固定在预定位置上，防止产品在运输中损坏； 防止产品受潮变质； 因薄膜透明，可直接展示产品； 可成组包装，体现其集合功能； 衬底可以印刷，增强商品的宣传效果。,贴体裹包材料：面材和衬底 面材：聚乙烯薄膜（薄片） 衬底：白

52、纸板、涂布、瓦楞纸板, 贴体包装机工作原理,第五章 裹包机械,包装材料经加热软化后，以包装物品自身为模型，依靠衬底纸板上的粘接剂与衬底封合，冷却后包装薄膜贴合在被包装物品上。,第五章 裹包机械,将产品用热收缩薄膜裹包后再进行加热，使薄膜收缩后裹紧产品的机器称为收缩包装机。,收缩包装机按机器类型：隧道式收缩机、烘箱式收缩机、框式收缩机和枪式收缩机。,收缩包装机用途：主要用于销售包装和运输包装。可裹包食品、日用品和工业品等。既可单件包装，也可多件包装。特别适合于形态不规则物品的包装。,收缩薄膜材料：聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯，也有使用偏二氯乙烯、聚酯、聚苯乙烯的。 主要技术指标：收缩率、收缩张力、收

53、缩温度、热封性等。常用收缩薄膜，大多要求纵向、横向的收缩率均为50左右；也有特殊要求纵横两方向的收缩率不等的。,4、收缩包装机,第五章 裹包机械,一、收缩裹包的形式及工作原理,1、收缩裹包的形式:,2、收缩裹包的工作原理:,两端开放式裹包,双平张膜裹包,第五章 裹包机械,第五章 裹包机械,2、收缩裹包的工作原理:,利乐收缩裹包,托盘收缩裹包,第五章 裹包机械,2、收缩裹包的工作原理:,L型封口裹包,平张膜热封裹包,第五章 裹包机械,二、热收缩装置,热收缩装置的作用是利用热空气对裹包完毕的物品进行加热，使薄膜收缩。由于被包装产品的多样性，对收缩的要求也不尽相同，因此，热收缩装置也不相同。,第六章

54、 多功能包装机,在一台整机上可以完成两个或两个以上包装工序曲机器称为多功能包装机。,一、多功能包装机的分类,二、典型多功能包装机及其工作原理,1、袋成型充填封口机,常见的基本袋形,第六章 多功能包装机,立式袋成型充填封口机,第六章 多功能包装机,卧式袋成型-充填-封口机,第六章 多功能包装机,回转式袋成型-充填-封口机,第六章 多功能包装机,袋成型充填封口机包装工艺过程,第六章 多功能包装机,2、热成型充填封口机,热成型充填封口机是在加热条件厂对热塑性片状包装材料进行深冲，形成包装容器，然后进行充填和封口的机器。在热成型包装机上能分别完成包装容器的热成型、包装物料的充填(定量)、包装封口、裁切

55、、修整等工序。该机又称为吸塑包装机，现广泛应用于食品、药品、文具、日用品、电子元器件等的包装。,热成型包装材料,热成型包装所用材料应满足一些基本条件：对商品的保护性、成型性、透明性、真空包装的适应性和封合性等。,常用成型材料为任何可热成型及热封合的单片或复台材料。如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯聚乙烯复合材料等。,面板(盖材)常选用卷筒塑料革膜或复合材料。如聚乙烯、铝箔热封涂层、聚酯聚乙烯等。,第六章 多功能包装机,典型热成型充填封口机,热成型包装形态,第六章 多功能包装机,连续卧式热成型充填封口机,第六章 多功能包装机,间歇卧式热成型充填封口机,第六章 多功能包装机,热成型真空充气包装机,第六

56、章 多功能包装机,第六章 多功能包装机,3、真空包装机和充气包装机,真空包装机,包装容器内盛装产品后，抽去容器内空气，达到预定真空度并完成封口工序的机器称为真空包装机。,真空包装机主要用于包装易氧化、霉变或受潮变质的产品，以延长产品的有效期或防止精密零件或仪器生锈等。,真空包装机的分类,真空包装机品种较多，通常分为：机械挤压式、插管式、控室式、热成型式等。,真空包装常使用的塑料薄膜或复合材料应具备一定的气密性、耐压性以及机械适应性等。,第六章 多功能包装机,真空包装机的工作原理,第六章 多功能包装机,充气包装机,第七章 贴标机械,重点与难点：,贴标机的分类及其工作原理。,本节思考题：,1、简述

57、常见的标签种类。 2、简述贴标的基本工艺过程。 3、简述贴标机的主要机构。,采用粘结剂将标签贴在包装件或产品上的机器叫贴标机械。,一、标签种类 1、对标签的材质、形式、形状不同：纸、金属、复合材料 2、贴标对象物不同：瓶、罐、盒、箱 3、贴标位置要求不同：身标、肩标、颈标、盖标、封口标,二、贴标机械分类 1、按标签的种类可分为片式标签贴标机、卷筒状标签贴标机、热粘性标签贴标机和感压性标签贴标机及收缩筒形标签贴标机； 2、按贴标机结构可分为龙门式贴标机、真空转鼓式贴标机、多标盒转鼓贴标机、拨杆贴标机、旋转型贴标机； 3、按贴标工艺特征可分为压捺式贴标机、滚压式贴标机、搓滚式贴标机、刷抚式贴标机等

58、。,第七章 贴标机械,1取标：由取标机构将标签从标签盒中取出。 2标签传送。将标签传送给贴标部件。 3. 印码：在标签上印上生产日期、产品批次等数码。 4涂胶：在标签背面涂上粘结剂。 5贴标：将标签粘附在容器的指定位置上。 6抚平：将粘在容器表面的标签进一步贴牢，消除皱折、翘曲、卷起等缺陷，使标签贴得平整、光滑、牢固。,贴标的基本工艺过程,第七章 贴标机械,贴标的基本控制要求,无瓶不取标和无标不涂胶,三、典型贴标机械及其工作原理,1、页片标签圆柱身瓶罐包装件直线式真空转鼓贴标机,第七章 贴标机械,容器由板式输送链进入供送螺杆，使容器按一定间隔送到真空转鼓，同时触动“无瓶不取标”装置的触头，,2

59、、页片标签非圆柱身瓶罐包装件用直线式真空转鼓贴标机,标签盒,吸标辊,真空转鼔,涂胶装置,加压辊,按压装置,打印装置,第七章 贴标机械,3、卷盘标签圆柱身瓶罐包装件直线式真空转鼓贴标机,卷盘标签,打印装置,裁切装置,真空转鼔,涂胶装置,第七章 贴标机械,4、卷盘标签非圆柱身瓶罐包装件用直线式真空转鼓贴标机示意图,卷盘标签,打印装置,模切装置,真空转鼔,涂胶装置,余料复卷装置,按压装置,第七章 贴标机械,5、圆柱身瓶罐包装件用回转式真空转鼓贴标机,取标转鼔,涂胶装置,真空转鼔,打印装置,标签盒,第七章 贴标机械,6、非圆柱身瓶罐包装件用回转式真空转鼓贴标机,标签盒,涂胶装置,真空转鼔,打印装置,真空吸标辊,第