Aseptic Solutions公司正成為美國(guó)的第二大飲料生產(chǎn)商，它具有在一臺(tái)高速旋轉(zhuǎn)式灌裝機(jī)上灌裝乳類低酸產(chǎn)品的能力。
因?yàn)榇_信美國(guó)市場(chǎng)對(duì)無菌灌裝的硬質(zhì)塑料容器很快會(huì)有更大的需求量，位于美國(guó)加州Corona的Aseptic Solutions公司建造了一家委托生產(chǎn)和包裝工廠以便能滿足這種預(yù)期的需求。但是為什么是委托式的，而不是自有品牌的生產(chǎn)呢？
“因?yàn)槲覀儚脑S多知名品牌擁有商那里了解到，它們希望找到一種能替代低酸產(chǎn)品無菌磚式包裝的方案?！辟|(zhì)量總監(jiān)J. Scott Murin說。然而，在這些品牌擁有商在向市場(chǎng)推出這種由過氧乙酸滅菌并無菌灌裝到硬質(zhì)塑料容器里的低酸飲料之前，它們需要拿到美國(guó)FDA的批準(zhǔn)函，而這些品牌擁有商卻不想陷入這個(gè)麻煩的過程之中。
Aseptic Solutions公司計(jì)劃從配方到實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的試驗(yàn)再到小規(guī)模的市場(chǎng)測(cè)試，最后直至大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)，與客戶合作。為了達(dá)到這些目標(biāo)，它安裝了一條由Procomac公司提供的Unibloc 2完全無菌生產(chǎn)線。從容器滅菌、沖洗、灌裝、感應(yīng)式鋁箔封口一直到灌裝好的成品，都在一個(gè)微生物隔離室內(nèi)完成，操作速度約為450瓶/分。從6至32盎司的任何容量都可以進(jìn)行灌裝。
“我們聽說了一些關(guān)于Procomac系統(tǒng)的好評(píng)價(jià)，”當(dāng)被問到為何選擇Procomac作為這條生產(chǎn)線的關(guān)鍵供應(yīng)商時(shí)，Murrin解釋說，“雖然他們已經(jīng)很知名，但是當(dāng)我們正在考慮新安裝一條生產(chǎn)線時(shí)，他們也正在試圖將其低酸無菌灌裝設(shè)備推入美國(guó)市場(chǎng)。所以他們?cè)谠S多技術(shù)領(lǐng)域?yàn)槲覀兲峁椭?，并且他們還會(huì)繼續(xù)幫助我們處理與這條生產(chǎn)線相關(guān)的FDA事宜。”
“Aseptic Solutions公司采用巴氏殺菌法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行殺菌，同時(shí)也對(duì)飲料瓶和蓋子進(jìn)行滅菌處理，因此沒有必要擔(dān)心微生物污染的問題，”Aust說，“在這條生產(chǎn)線上進(jìn)行灌裝使得我們能夠在全國(guó)范圍內(nèi)運(yùn)輸這種產(chǎn)品，并能保證零售商有40天的貨架期來銷售它們?！边@種產(chǎn)品主要通過健康產(chǎn)品商店和Whole Foods超市連鎖店進(jìn)行銷售。
瓶子是由Graham Packaging提供的。這些瓶子經(jīng)共擠吹塑成型，成份為高密度聚乙烯/中間層/回收高密度聚乙烯/乙烯-乙烯醇共聚物/純高密度聚乙烯。經(jīng)過定制的瓶頸使得這種瓶子很適合用Procomac的瓶子處理工具進(jìn)行處理。
灌裝
一名操作人員用叉車將瓶子送到一個(gè)連接著Procomac定位器的料斗里，生產(chǎn)過程就開始了。瓶子定位后，它們就被壓縮空氣推到封閉加壓的車間中，整個(gè)無菌灌裝過程都在這里進(jìn)行。
在這個(gè)封閉的車間里，有一個(gè)由玻璃和不銹鋼制成的隔離室，隔離室里是滅菌機(jī)、清洗裝置、灌裝機(jī)和電磁感應(yīng)封口機(jī)。在生產(chǎn)過程中接觸這些設(shè)備的唯一途徑就是通過手套孔。隔離室上部是一臺(tái)配有高效粒子空氣過濾器（HEPA）的空氣處理系統(tǒng)，它能確保隔離室內(nèi)總是正壓，這樣就形成了一種免受污染的操作環(huán)境。
當(dāng)由壓縮空氣推動(dòng)的飲料瓶到達(dá)隔離室時(shí)，它們被夾住瓶頸排成一列懸在空中，由噴出的過氧乙酸推動(dòng)著前進(jìn)。到達(dá)Gripstar GX旋轉(zhuǎn)滅菌區(qū)時(shí)，瓶子被放下，然后一臺(tái)135孔位的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)會(huì)將瓶子倒轉(zhuǎn)，并用過氧乙酸對(duì)瓶子內(nèi)部進(jìn)行消毒。據(jù)Murrin介紹說，一些為客戶定制的設(shè)計(jì)使得這臺(tái)滅菌系統(tǒng)特別的可靠。
“當(dāng)我們第一次運(yùn)行這條生產(chǎn)線時(shí)，我們需要確定滅菌液流進(jìn)了每一個(gè)瓶子里，”Murrin說，“所以Procomac研發(fā)出了智能傳感器，它采用了一種壓力變頻器，會(huì)提供一種二元的反饋：開或關(guān)。如果因?yàn)槟撤N原因噴嘴沒有向瓶?jī)?nèi)噴進(jìn)滅菌液，那么這個(gè)瓶子就會(huì)被加上自動(dòng)剔除的標(biāo)記?！?SPAN lang=EN-US>
“但是我們希望能夠更進(jìn)一步，不但要知道滅菌液是否進(jìn)入了每一個(gè)瓶子，而且還要知道它的噴撒模式和壓力情況。所以Procomac公司設(shè)計(jì)的壓力變頻器確定了每個(gè)噴嘴的噴撒模式。如果某個(gè)噴嘴的噴撒模式與預(yù)定的參數(shù)不符，那么系統(tǒng)就會(huì)停機(jī)，直到操作人員采取了正確的措施。”
當(dāng)瓶子快要被送出滅菌區(qū)時(shí)，它們又恢復(fù)了直立的狀態(tài)。一個(gè)星輪式傳送器將它們送到隔離室中的下一個(gè)工作區(qū)：一臺(tái)裝有90個(gè)噴嘴的Gripstar GX清洗機(jī)。在用無菌清水對(duì)瓶子外壁進(jìn)行清洗后，清洗機(jī)又會(huì)將每一只瓶子顛倒，然后清洗噴嘴進(jìn)入到瓶子內(nèi)部，用經(jīng)過加熱的無菌清水對(duì)每只瓶子的內(nèi)部進(jìn)行徹底的清洗。清洗完后，瓶子又恢復(fù)到直立狀態(tài)，接著由另一個(gè)星輪式傳送器將它們送到下一個(gè)工作區(qū)：一臺(tái)裝有70個(gè)噴嘴的Fillstar灌裝機(jī)。
灌裝好的瓶子再由另外一個(gè)星輪式傳送器送到隔離室中的倒數(shù)第二個(gè)工作區(qū)：一臺(tái)由Arol 公司生產(chǎn)的15頭Euro/PK旋轉(zhuǎn)封口機(jī)。作為Procomac公司在無菌設(shè)備方面的長(zhǎng)期合作伙伴，Arol公司采用由Elau公司提供的伺服技術(shù)來生產(chǎn)這種封口機(jī)。每一個(gè)旋蓋頭都裝有Elau SCL-055伺服馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)器。因?yàn)轳R達(dá)和驅(qū)動(dòng)器被集成到了一個(gè)單元上，因此SCL-055型克服了空間的限制，并且也消除了將固定驅(qū)動(dòng)器與安裝在快速旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的馬達(dá)相連接的復(fù)雜工作。伺服技術(shù)也將機(jī)械組件和瓶子導(dǎo)引裝置的數(shù)目降到最少，這就減少了微生物生產(chǎn)和污染的機(jī)會(huì)。這種設(shè)計(jì)在任何的生產(chǎn)線上都很受歡迎，但是在一條無菌生產(chǎn)線上，它尤其重要。
伺服馬達(dá)/驅(qū)動(dòng)器是Elau PacDrive控制系統(tǒng)的一部分，這個(gè)控制系統(tǒng)管理著機(jī)器的邏輯和運(yùn)動(dòng)。Arol公司的Massimo Annaratone很欣賞這種代替了心軸、齒輪和其他機(jī)械部件的應(yīng)用，他稱之為“mechatronic”的技術(shù)。
“你不但能夠更有效地控制旋蓋的扭矩，而且還能不斷告訴你每個(gè)旋蓋頭工作情況的數(shù)據(jù)。” Annaratone說。另外這使得消除故障的過程也更加容易了，他補(bǔ)充說。
經(jīng)過處理的封蓋
由Arol機(jī)器安裝的封蓋帶有鋁線，可以由一臺(tái)Lepel設(shè)備在瓶子離開隔離室之前進(jìn)行電磁感應(yīng)封口。封蓋也經(jīng)過了特殊的處理，以便能滿足無菌包裝的嚴(yán)格要求。在這些蓋子離開供應(yīng)商的工廠之前，它們被裝入袋子，然后送到一家第三方公司中進(jìn)行照射處理，以便使微生物攜帶量降至最低。
“當(dāng)這些袋子到過我們這里時(shí)，”Murrin說，“袋子里面的蓋子都是無菌的，但是外面的袋子不是這樣的。所以我們?cè)诟綦x室旁邊的一個(gè)消毒室中，按8個(gè)一組將這些袋子掛起來，用過氧化氫對(duì)這些袋子的外部進(jìn)行消毒。這個(gè)過程大約需要20分鐘。然后，通過手套孔，一名操作人員會(huì)這些袋子一個(gè)一個(gè)的撕開，將這些蓋子倒入到一個(gè)料斗中，后者將蓋子送入到隔離室，并最終到達(dá)封口機(jī)的某一個(gè)旋蓋頭上?！?SPAN lang=EN-US>
在瓶蓋的供應(yīng)商中，Aseptic Solutions所信賴的是Portola公司?！八麄儙椭覀儗?shí)現(xiàn)了我們所希望的提升和剝落功能，”Murrin說，“在我們用于裝蓋子的大袋子處理設(shè)計(jì)方面，他們也提供了很大的幫助?！?SPAN lang=EN-US>
Samba公司的Aust指定了一種由HDPE壓縮成型的Portola 38毫米DBJ-L蓋。在蓋子里有一種提升剝落鋁膜，可以在瓶子離開隔離室之前對(duì)瓶口進(jìn)行電磁感應(yīng)封口。據(jù)Aust介紹說，Portola現(xiàn)在正在對(duì)蓋子進(jìn)行改進(jìn)，在改進(jìn)的蓋子上會(huì)有一個(gè)密封環(huán)，確保重新封口的密封性。
一旦飲料瓶離開了裝有隔離室和無菌灌裝系統(tǒng)的加壓車間后，它們會(huì)經(jīng)過一臺(tái)Procomac CheckStar檢測(cè)系統(tǒng)?！八捎觅ゑR射線和視頻檢測(cè)方法對(duì)液位和是否有電磁感應(yīng)鋁箔封口進(jìn)行檢測(cè)?！?SPAN lang=EN-US>Murrin說。不合格的瓶子將會(huì)被剔除出去。
在X射線檢測(cè)設(shè)備的下游是Videojet噴碼機(jī)，它會(huì)在每一只瓶子的底部打上一個(gè)生產(chǎn)碼。這是公司內(nèi)部使用的，而不是針對(duì)顧客的?！八械男畔ㄊ悄囊粋€(gè)噴嘴對(duì)這只瓶子進(jìn)行了灌裝，以及使用了什么樣的清洗嘴、滅菌嘴和旋蓋頭。如果任何一瓶飲料有問題，我們就能進(jìn)行追溯，并確定出原因?！?SPAN lang=EN-US>Murrin說。
接下來是一臺(tái)高速全身收縮套標(biāo)機(jī)。當(dāng)然在這臺(tái)套標(biāo)機(jī)前面還有一個(gè)由Hartness International提供的大型Dynac7100型雙向緩沖臺(tái)。如果下游設(shè)備出現(xiàn)了故障，這個(gè)緩沖臺(tái)可以讓灌裝機(jī)繼續(xù)工作，同時(shí)也不會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)像。
在套標(biāo)機(jī)之前還裝有由Procomac提供的，用于消除霧化的空氣刀，這可以確保平滑的套標(biāo)過程。在瓶子經(jīng)過空氣刀之后，它們馬上會(huì)進(jìn)入由Krones提供的Sleevematic雙頭收縮套標(biāo)機(jī)。這臺(tái)套標(biāo)機(jī)的最大生產(chǎn)速度為600只/分，因此它能很輕松的勝任在Aseptic Solutions 450瓶/分的生產(chǎn)速度。另外，這臺(tái)套標(biāo)機(jī)上還裝有一臺(tái)Videojet噴碼機(jī)，可以在標(biāo)簽上打上生產(chǎn)日期和有效期等信息。
“就像在瓶底印上生產(chǎn)碼的上游那臺(tái)噴碼機(jī)一樣，這臺(tái)Videojet噴碼機(jī)的工作也十分的穩(wěn)定可靠?！?SPAN lang=EN-US>Harris說。
在離開收縮套標(biāo)機(jī)之后，飲料瓶會(huì)經(jīng)過第二個(gè)Hartness緩沖臺(tái)，接著它們會(huì)被導(dǎo)入到一臺(tái)Ocme裝箱機(jī)或Arpac托盤包裝/收縮打包系統(tǒng)。最后就是碼垛和貨盤打包系統(tǒng)，最后這兩臺(tái)系統(tǒng)都是由Procomac提供的。
當(dāng)回顧公司在這方面已經(jīng)走了有多遠(yuǎn)時(shí)，Murrin說他對(duì)這個(gè)過程的輕松順利感到很驚喜。“ Procomac公司的專業(yè)精神與此有著很大關(guān)系?！彼a(bǔ)充說。
