Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2024-10-14 origine:Propulsé
Le remplissage des tubes est un processus crucial dans le conditionnement de divers produits que nous utilisons quotidiennement. Des cosmétiques aux produits pharmaceutiques, il garantit une livraison précise et hygiénique des produits.
Dans ce blog, nous explorerons les tenants et les aboutissants du remplissage de tubes. Vous découvrirez différentes machines, techniques et industries qui dépendent de cette méthode d'emballage essentielle.
Lorsqu'il s'agit de remplissage de tubes, la première chose que vous devez savoir est le type de tubes à remplir. Il existe trois types principaux disponibles pour s'adapter à divers produits et industries : les tubes en plastique, les tubes laminés et les tubes en aluminium.
Les tubes en plastique sont populaires en raison de leur excellente aptitude au moulage et de leur efficacité économique. Souvent fabriqués à partir de matériaux tels que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP) ou le polyéthylène téréphtalate (PET), ces tuyaux sont légers, résistants à la pression et aux chocs. Sa mémoire élastique unique lui permet de reprendre rapidement sa forme originale après extrusion, ce qui le rend idéal pour les produits fréquemment utilisés.
Les tubes en plastique sont largement utilisés dans les industries des cosmétiques, des soins personnels et de l'alimentation, et conviennent particulièrement aux produits à texture plus légère tels que les lotions, les nettoyants et les crèmes pour les mains.
Les progrès de la technologie des tubes laminés ont conduit à des solutions d’emballage plus avancées. Il existe deux types de tubes laminés : les tubes en stratifié barrière en aluminium (ABL) et les tubes en stratifié barrière en plastique (PBL).
Tubes en stratifié barrière en aluminium (ABL)
Les tubes en aluminium Barrier Laminate (ABL) combinent la flexibilité du plastique avec les propriétés barrières supérieures de l'aluminium et sont généralement composés de plusieurs couches, dont une couche interne en PE, une couche intermédiaire en feuille d'aluminium et une couche externe en PE ou PET, qui efficacement bloque l'oxygène, la lumière et l'humidité et prolonge la durée de conservation du produit, ce qui le rend particulièrement adapté aux produits sensibles à l'oxydation, tels que les extraits de vitamine C ou certaines pommades médicamenteuses.
Tubes stratifiés à barrière plastique (PBL)
Les tubes PBL (Plastic Barrier Laminate), quant à eux, sont entièrement constitués de plusieurs couches de plastique, telles que la structure PE/EVOH/PE, qui offre une meilleure flexibilité et recyclabilité tout en conservant un certain niveau de propriétés barrière. utilisé pour les produits qui nécessitent un niveau moyen de propriétés barrières, tels que le dentifrice ou l’après-shampooing.
Les tubeuses remplissent des liquides semi-fluides ou visqueux dans tous types de tubes à un volume et à une vitesse précis. Des produits de soins personnels aux préparations pharmaceutiques, les machines de remplissage de tubes jouent un rôle essentiel dans diverses industries et peuvent traiter une large gamme de matériaux allant des émulsions aqueuses à faible viscosité (par exemple, des shampoings d'une viscosité d'environ 5 000 à 10 000 cps) aux pommades à haute viscosité (par exemple pommades médicinales d'une viscosité supérieure à 100 000 cps).
Selon le degré d'automatisation et les besoins de production, la machine de remplissage de tubes est principalement divisée en trois types : la machine de remplissage de tubes manuelle, la machine de remplissage de tubes semi-automatique et la machine de remplissage de tubes entièrement automatique.
Définition:
Une machine de remplissage de tubes manuelle est l'équipement de remplissage le plus basique, utilisant une opération humaine avec une structure mécanique simple pour terminer le processus de remplissage. Ces machines utilisent généralement un système de remplissage à piston ou pneumatique, et la précision de remplissage peut atteindre ± 1 à 2 %.
Caractéristiques
Opération flexible, adaptée aux petites quantités et variétés de production
Structure simple, faibles coûts de maintenance, faible investissement initial
La vitesse de remplissage est lente, généralement 10 à 30 tubes/minute
Convient aux petites lignes de production ou aux laboratoires ayant de faibles exigences de rendement
Application
Les scénarios d'application incluent les petits studios de cosmétiques, les formulations personnalisées en pharmacie ou la préparation d'échantillons en laboratoire. Cependant, en raison de la forte influence humaine, il est difficile d’assurer une cohérence de remplissage à long terme avec ce type d’équipement.
Définition
Combinant fonctionnement manuel et automatisation mécanique, les remplisseuses de tubes semi-automatiques représentent un choix idéal pour les productions de taille moyenne. Ces machines utilisent généralement un système de pompe doseuse entraîné par un servomoteur, et la précision de remplissage peut être améliorée jusqu'à ± 0,5 à 1 %.
Caractéristiques:
Automatisation du processus de remplissage, mais un chargement et un déchargement manuels sont nécessaires
Vitesses de remplissage nettement plus élevées, jusqu'à 30 à 60 tubes/minute
Equipé de systèmes de dosage de précision, tels que des pompes à engrenages ou des pompes péristaltiques
Paramètres réglables pour s'adapter à différentes tailles de tubes (diamètre de 15 à 50 mm) et viscosités de produits (1 000 à 50 000 cps).
Application
Ces machines sont couramment utilisées dans les petites et moyennes lignes de production de cosmétiques, dans les fabricants de produits pharmaceutiques et dans les fabricants de produits alimentaires et d'arômes. Ils sont généralement équipés d'un système de contrôle PLC pour un enregistrement simple des données de production et un réglage des paramètres.
Définition
Les machines de remplissage de tubes entièrement automatiques représentent le plus haut niveau de technologie de remplissage de tubes et conviennent à la production industrielle à grande échelle. Ces machines intègrent une technologie mécatronique avancée, réalisant une automatisation complète depuis le chargement, le positionnement, le remplissage et le scellage des tubes jusqu'à l'impression des numéros de lot.
Caractéristiques
Efficacité de production élevée, jusqu'à 100-300 tubes/minute
Précision de remplissage jusqu'à ±0,2-0,5 %, s'appuyant sur un système d'asservissement de haute précision et une technologie avancée de contrôle de débit
Intégration de systèmes de contrôle PLC ou PC industriels avancés pour prendre en charge la gestion de recettes de production complexes et la traçabilité des données.
Compatible avec une large gamme de systèmes de remplissage, tels que les débitmètres temps-pression, volumétriques ou massiques, pour s'adapter à des produits de différentes viscosités (1 à 500 000 cps) et caractéristiques.
Intégration transparente avec d'autres équipements d'automatisation (par exemple, machines d'encartonnage et d'étiquetage) pour former une ligne de production complète.
Application
Ces machines sont largement utilisées par les grandes entreprises cosmétiques, les fabricants de produits pharmaceutiques pour les lignes de production à grande vitesse et la production industrielle par lots. De nombreux systèmes entièrement automatisés intègrent également une inspection qualité en ligne (par exemple, détection des métaux, contrôle du poids), une connectivité IoT intelligente et des conceptions respectueuses de l'environnement et économes en énergie (par exemple, des systèmes servocommandés avec une consommation d'énergie inférieure de 30 à 50 %).
Trémie ou Réservoir : Généralement en acier inoxydable 316L, capacité allant de 50 à 500 litres.
Agitateur : Assure l'homogénéité du produit, avec des vitesses réglables de 20 à 200 RPM.
Contrôle de la température : maintient le produit à une viscosité optimale, précise à ±0,5°C.
Pompe volumétrique : généralement une pompe à piston ou à lobes rotatifs servo-entraînée.
Précision : Capable de ±0,5 % en poids ou en volume.
Débits : Ajustables de 1 ml/min à 1000 ml/min, selon la viscosité du produit.
Plage de viscosité : peut gérer des produits de 1 cPs à 1 000 000 cPs.
Matériau : acier inoxydable 316L ou polymères approuvés par la FDA.
Mécanisme anti-goutte : utilise une vanne d'arrêt pneumatique ou servocommandée.
Diamètre de la buse : Interchangeable, allant de 2 mm à 25 mm.
Technologie de remplissage par le bas : réduit l'emprisonnement d'air, crucial pour les produits sensibles à l'oxydation.
Mécanisme d'alimentation : utilise des mangeoires à bol vibrant ou des chargeurs de magazines.
Précision de positionnement : ±0,1 mm, assurée par des pinces servocommandées.
Tailles de tubes : convient aux diamètres de 10 mm à 50 mm et aux longueurs de 50 mm à 250 mm.
Thermoscellage : Pour tubes en plastique, température contrôlée à ±1°C.
Scellage par sertissage : Pour tubes métalliques, avec modèles de sertissage réglables.
Scellement par ultrasons : Pour tubes laminés, fonctionnant à des fréquences de 20 à 40 kHz.
Intégrité du joint : généralement testé pour résister à des pressions allant jusqu'à 3 bars.
PLC : Allen-Bradley ou Siemens, avec des temps de cycle aussi faibles que 1 ms.
IHM : interface à écran tactile, généralement de 10 à 15 pouces, avec des capacités de gestion de recettes.
Enregistrement des données : enregistre les paramètres critiques tels que le poids de remplissage, la température du joint et les temps de cycle.
Connectivité : prend en charge les protocoles de l'industrie 4.0 comme OPC-UA ou MQTT
Alimentation par tubes : les tubes vides sont introduits dans la machine, correctement orientés et positionnés sous la buse de remplissage.
Préparation du produit : Le produit est homogénéisé dans la trémie et pompé vers la station de remplissage, en maintenant une température et une viscosité optimales.
Opération de remplissage : La buse descend dans le tube et la pompe doseuse distribue la quantité précise de produit. La technologie de remplissage par le bas peut être utilisée pour réduire l'emprisonnement d'air.
Scellage du tube : Après remplissage, le tube est transféré vers la station de scellage où il est scellé selon la méthode appropriée (chaleur, sertissage ou ultrasons).
Contrôle qualité : les tubes remplis et scellés sont soumis à une vérification du poids (précision de ± 0,1 g) et à une inspection visuelle pour vérifier l'intégrité du joint et le niveau de remplissage.
Codage et marquage : les numéros de lot et les dates de péremption sont imprimés, généralement à l'aide d'une technologie laser ou jet d'encre avec une résolution allant jusqu'à 600 DPI.
Résultat : Les tubes finis sont déchargés sur un convoyeur pour l'emballage secondaire.
Choisir la bonne machine de remplissage pour conteneurs tubulaires est un processus décisionnel complexe qui nécessite de prendre en compte un certain nombre de facteurs pour garantir que l'équipement est capable de répondre aux exigences de production et aux normes de qualité spécifiques. Généralement, les aspects suivants doivent être pris en compte :
Les propriétés rhéologiques du produit à remplir doivent au préalable être analysées en profondeur. Pour les fluides newtoniens, les systèmes de remplissage volumétriques conventionnels peuvent être utilisés, tandis que pour les fluides non newtoniens (par exemple, les types fluidifiants ou épaississants par cisaillement), les systèmes de remplissage avancés avec compensation du taux de cisaillement, tels que les pompes volumétriques servo-entraînées, doivent être considéré. Parallèlement, la plage de viscosité du produit (de 1 cPs à 1 000 000 cPs) aura un impact direct sur le choix du système de pompage.
Sélectionnez le niveau d’automatisation approprié en fonction du volume de production attendu. Pour une production multi-variétés à faible volume, un système semi-automatisé (30 à 60 tubes/minute) peut être plus rentable ; pour une production à grande échelle, un système entièrement automatisé (100 à 300 tubes/minute) est plus approprié. Dans le même temps, considérez la capacité de changement rapide de l'équipement, telle que l'utilisation de systèmes de régulation servo-entraînés, qui peuvent réaliser le changement rapide de différentes tailles de tubes (diamètre 10-50 mm, longueur 50-250 mm).
Différentes industries ont des exigences différentes en matière de précision de remplissage. Par exemple, l'industrie pharmaceutique peut exiger une précision élevée de ± 0,5 %, tandis que l'industrie cosmétique peut exiger une précision élevée de ± 1 %. Des technologies de mesure avancées telles que des débitmètres massiques ou des pompes à piston servo-entraînées doivent être prises en compte lors de la sélection et combinées avec un système de contrôle du poids en ligne (précision jusqu'à ± 0,1 g) pour garantir la cohérence.
Sélectionnez la technologie d'étanchéité appropriée en fonction du type de corps de tube utilisé (plastique, métal ou composite). Par exemple, les tubes en plastique conviennent au thermoscellage (précision du contrôle de la température ± 1 °C), les tubes métalliques nécessitent un scellage par sertissage, tandis que les tubes composites peuvent nécessiter un scellage par ultrasons (20-40 kHz). L'équipement doit être suffisamment flexible pour répondre à différentes exigences d'étanchéité.
Pour l'industrie pharmaceutique ou alimentaire, un équipement conforme aux BPF avec une construction en acier inoxydable 316L avec des capacités CIP (nettoyage sur place) et SIP (stérilisé sur place) est requis. Les systèmes de remplissage doivent être conçus sans espace mort et envisager d’utiliser des composants certifiés EHEDG pour garantir les normes d’hygiène les plus élevées.
Les équipements de remplissage modernes doivent disposer d'un système de contrôle avancé, tel qu'un automate Allen-Bradley ou Siemens, avec une IHM à écran tactile de 10 à 15 pouces pour prendre en charge la gestion des recettes et l'enregistrement des données. Dans le même temps, l'équipement doit prendre en charge les protocoles de l'Industrie 4.0 tels que OPC-UA ou MQTT pour parvenir à une intégration transparente avec les systèmes MES pour le suivi et la traçabilité de la production.
Choisissez des équipements dotés de conceptions économes en énergie, tels que des systèmes de servomoteurs qui peuvent réduire la consommation d'énergie de 30 à 50 %. Tenez également compte des exigences en matière de niveau de bruit, d'empreinte au sol et de contrôle environnemental de l'équipement (par exemple, contrôle de la température et de l'humidité).
Pour les industries réglementées, l’équipement doit répondre aux exigences réglementaires pertinentes, telles que la conformité FDA 21 CFR Part 11. Déterminez si le fournisseur peut fournir une prise en charge complète de la documentation IQ/OQ/PQ pour rationaliser le processus de validation.
En plus de l'investissement initial, évaluez les coûts d'exploitation à long terme, y compris la consommation d'énergie, les besoins de maintenance et la disponibilité des pièces de rechange. La sélection d’équipements dotés de capacités de diagnostic à distance et de maintenance prédictive peut réduire considérablement les temps d’arrêt et les coûts de maintenance.
Dans ce guide ultime des machines de remplissage de tubes, nous avons couvert différents types de machines de remplissage de tubes et leurs caractéristiques. En outre, certains facteurs clés à prendre en compte sont répertoriés à titre de référence.
Choisir la meilleure machine de remplissage de tubes est crucial pour le succès de votre entreprise. N'hésitez pas à demander conseil à un professionnel lorsque vous prenez cette décision importante. Prêt à faire passer votre emballage en tube au niveau supérieur ? Contactez WEJING dès aujourd’hui pour obtenir des conseils d’experts et des solutions de remplissage de tubes de premier ordre !
