打造面向未來(lái)的全新PET灌裝設(shè)備平臺(tái)，靈活高效更進(jìn)一步
隨著飲料產(chǎn)品的品類日益增多，飲料生產(chǎn)商為了提高其生產(chǎn)線靈活性和安全性方面的所面臨的挑戰(zhàn)也越來(lái)越大。KHS科埃斯全新PET灌裝設(shè)備平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，技術(shù)改進(jìn)眾多。
飲料生產(chǎn)商在產(chǎn)品包裝方面正面臨經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的挑戰(zhàn)。一方面，飲料生產(chǎn)商承擔(dān)巨大的時(shí)間和成本壓力——不僅需要盡快開(kāi)發(fā)和啟用更強(qiáng)大的新型包裝系統(tǒng)和技術(shù)，還必須同時(shí)減少材料、介質(zhì)和能源的消耗，提高效率和生產(chǎn)力。另一方面，和其他許多行業(yè)一樣，飲料行業(yè)的相關(guān)法規(guī)也在不斷完善——有關(guān)部門對(duì)回收配額和二氧化碳排放的監(jiān)管力度加大。歐盟要求飲料生產(chǎn)商采取一系列措施以加強(qiáng)氣候保護(hù)，例如《一次性塑料制品指令》中規(guī)定飲料生產(chǎn)商必須采用連體瓶蓋。同時(shí)，具有環(huán)保意識(shí)的消費(fèi)者對(duì)飲料生產(chǎn)商的期望也越來(lái)越高，他們既希望有豐富多樣的產(chǎn)品選擇，又希望飲料包裝經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
“飲料市場(chǎng)在其產(chǎn)品方面正在經(jīng)歷非常動(dòng)態(tài)化的變化，在可能的情況下，飲料生產(chǎn)商希望并且在當(dāng)下投資生產(chǎn)技術(shù)時(shí)考慮保留所有的包裝選擇，以便能夠隨時(shí)根據(jù)消費(fèi)者的需求來(lái)調(diào)整他們的產(chǎn)品組合。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產(chǎn)品經(jīng)理
在上述背景下，KHS科埃斯為客戶提供廣泛且面向未來(lái)的模塊化包裝系統(tǒng)，尤其PET瓶灌裝系統(tǒng)，其中包括第五代KHS InnoPET Blomax V拉伸吹瓶系統(tǒng)、供客戶選擇的可回收涂層技術(shù)以及功能強(qiáng)大的貼標(biāo)設(shè)備。灌裝設(shè)備是該系統(tǒng)的核心部分，KHS科埃斯為碳酸飲料和非碳酸飲料以及各種敏感產(chǎn)品的灌裝提供了創(chuàng)新的設(shè)備工程設(shè)計(jì)，產(chǎn)能可高達(dá)90,000瓶/小時(shí)。
KHS科埃斯全新的PET灌裝設(shè)備顛覆性特點(diǎn)在于模塊化、可配置和可擴(kuò)展平臺(tái)。灌裝設(shè)備平臺(tái)自2020年開(kāi)始便一直應(yīng)用于玻璃瓶灌裝設(shè)備。現(xiàn)在，PET瓶灌裝設(shè)備也可實(shí)現(xiàn)相同配置，滿足客戶對(duì)適應(yīng)性和未來(lái)可行性的嚴(yán)苛要求。
靈活性、可持續(xù)性、產(chǎn)品質(zhì)量和效率等方面是客戶選擇生產(chǎn)線系統(tǒng)時(shí)非常重要的關(guān)注點(diǎn)。除此之外，確保無(wú)故障的生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制智能技術(shù)也十分關(guān)鍵。KHS科埃斯全新PET灌裝設(shè)備平臺(tái)為這些關(guān)注點(diǎn)提供了多種解決方案。
“沒(méi)有人能夠完全預(yù)測(cè)五年后的行業(yè)趨勢(shì)，這就是為什么我們對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，這樣生產(chǎn)線便可以根據(jù)市場(chǎng)要求隨時(shí)轉(zhuǎn)換為其他飲料或PET容器。單獨(dú)的組件可以在后期購(gòu)買，而且可以相對(duì)輕松地安裝到現(xiàn)有的設(shè)備上，幫助客戶根據(jù)不斷變化的市場(chǎng)要求靈活做出反應(yīng)。得益于灌裝系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)線系統(tǒng)可以很容易地添加功能和屬性。例如，我們的DRV灌裝系統(tǒng)可以處理碳酸飲料和非碳酸飲料；NV灌裝系統(tǒng)可以進(jìn)行非接觸式的水的灌裝和高達(dá)95℃高溫下的果汁熱灌裝；DVF和DRF長(zhǎng)管灌裝系統(tǒng)則可以對(duì)啤酒和混合啤酒飲料進(jìn)行灌裝。規(guī)格和產(chǎn)品轉(zhuǎn)換的高度自動(dòng)化也大大提高了靈活性。例如，即使是現(xiàn)在，操作員也可以在15分鐘內(nèi)將0.5L的PET瓶換成1.0L的PET瓶。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產(chǎn)品經(jīng)理
如果客戶要求可持續(xù)飲料灌裝，并更大程度地節(jié)約能源、降低二氧化碳排放，新型PET瓶灌裝平臺(tái)完全可以滿足這些要求。
從緊湊的管狀環(huán)形產(chǎn)品缸到高效的伺服驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其他大量的設(shè)計(jì)改進(jìn)也有助于節(jié)約能源。新型灌裝設(shè)備可支持高達(dá)24°C的灌裝溫度，從而飲料生產(chǎn)商可以節(jié)省用于能量密集型的冷卻裝置的投資和維護(hù)的成本。由于在這些溫度下不會(huì)形成冷凝水，在使用薄膜或紙箱包裝PET瓶前，無(wú)需再耗費(fèi)大量的能源進(jìn)行干燥。不僅如此，衛(wèi)生設(shè)計(jì)也有助于新技術(shù)的整體可持續(xù)性：設(shè)備表面的設(shè)計(jì)清晰、簡(jiǎn)潔，液體可以自由流出，因此清潔和消毒程序更加容易、省時(shí)。由于PET瓶是經(jīng)夾持瓶口輸送到設(shè)備中，可支持輕重量容器的處理，從而有助于確保產(chǎn)品安全可靠地包裝，節(jié)省資源。
“在DRV灌裝系統(tǒng)上，二氧化碳的消耗量已從150g/百升減少到幾乎為零，我們也不再使用二氧化碳作為增壓氣體，而是使用無(wú)菌空氣。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產(chǎn)品經(jīng)理
產(chǎn)品種類日益繁多使換型越來(lái)越頻繁，因此避免風(fēng)味殘留至關(guān)重要。滿足飲料生產(chǎn)商所需的靈活性的關(guān)鍵、先決條件是為閥門活塞和開(kāi)關(guān)氣缸上的伸縮接頭密封件選擇合適的密封材料。KHS科埃斯NV灌裝系統(tǒng)的供液灌注原理可以保障無(wú)滴漏的氣鎖裝置，有助于確保產(chǎn)品的高質(zhì)量。
“我們使用PTFE材料，這種材料易于清洗，幾乎不吸收任何風(fēng)味物質(zhì)，而且不像EPDM等彈性材料制成的標(biāo)準(zhǔn)密封件在生產(chǎn)中像海綿一樣吸收液體。當(dāng)灌裝排產(chǎn)中的下一種產(chǎn)品的濃度較低時(shí)，EPDM會(huì)再次釋放出這些味道。例如水，會(huì)染上之前灌裝的飲料的味道。為了防止這種不必要的影響，生產(chǎn)計(jì)劃必須按照口味來(lái)安排：例如，在一周的生產(chǎn)中，先灌裝礦泉水，然后再灌裝如能量飲料等口味越來(lái)越濃的產(chǎn)品。灌裝好這些產(chǎn)品后，再重新灌裝水之前，必須徹底清洗灌裝設(shè)備。而我們的灌裝閥則可以大幅減少這種風(fēng)味轉(zhuǎn)移，讓客戶可以更自由地安排生產(chǎn)計(jì)劃。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產(chǎn)品經(jīng)理
精確的灌裝量是借助感應(yīng)式流量計(jì)或選配的質(zhì)量流量計(jì)確定的。標(biāo)配兩種不同的灌裝速度，以確保最佳的流動(dòng)性能和低泡沫灌裝。一些可供選擇的附加組件可用于優(yōu)化處理不同容量和粘度的產(chǎn)品，例如各種瓶子尺寸以及低粘度或高粘度的果汁。灌裝閥上游的控制閥可以自由調(diào)節(jié)灌裝速度，從而能在適合飲料類型、起泡量、瓶子體積和粘度的產(chǎn)能范圍內(nèi)進(jìn)行灌裝。再加上設(shè)備非常溫和的容器控制，可進(jìn)一步降低產(chǎn)品損失。
“從微生物學(xué)的角度來(lái)看，如果飲料不與瓶頸接觸，會(huì)有很多好處。KHS科埃斯還始終關(guān)注氧氣的吸收量，盡可能避免吸收氧氣非常重要。例如在熱灌裝果汁時(shí)，過(guò)多的氧氣吸收可能會(huì)導(dǎo)致果肉浮到表面，從而形成結(jié)塊，甚至還會(huì)降低產(chǎn)品中的維生素C含量。特別是對(duì)于啤酒廠來(lái)說(shuō)，氧氣吸收是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。我們的DVF和DRF長(zhǎng)管閥采用自下而上的灌裝方式，大大減少了氧氣吸收，可以將質(zhì)量上乘的啤酒和混合啤酒飲料灌裝到PET瓶中。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產(chǎn)品經(jīng)理
半自動(dòng)和全自動(dòng)的規(guī)格轉(zhuǎn)換，確保了持續(xù)運(yùn)行中可始終保持高水平的可用性。清潔系統(tǒng)包含CIP在內(nèi)的某些部分也已經(jīng)自動(dòng)化。除了提供衛(wèi)生安全外，使用快速功能也能節(jié)省大量的時(shí)間。減少了多個(gè)人工操作環(huán)節(jié)，因此也減少了潛在的錯(cuò)誤源。所有部件的耐用性更高，維護(hù)周期更長(zhǎng)，這也有助于提高效率。
“通過(guò)優(yōu)化灌裝閥部件的設(shè)計(jì)和部署，無(wú)論飲料類型如何，新型灌裝設(shè)備平臺(tái)都實(shí)現(xiàn)了非常大的功率密度。我們?cè)谠O(shè)備控制器和機(jī)械設(shè)備上都采用了這種模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并且灌裝設(shè)備未來(lái)將始終保持相同的結(jié)構(gòu)，因此安裝和調(diào)試速度會(huì)更快。由此便縮短了生產(chǎn)啟動(dòng)和實(shí)現(xiàn)第一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)出的時(shí)間。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產(chǎn)品經(jīng)理
新型灌裝設(shè)備平臺(tái)的另一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)是可選配的KHS DIAS診斷輔助系統(tǒng)。它可以監(jiān)控整個(gè)灌裝過(guò)程的各個(gè)方面，為此，每一個(gè)灌裝閥中都安裝了壓力傳感器，持續(xù)記錄瓶?jī)?nèi)壓力和步驟順序，收集到的數(shù)據(jù)以壓力圖的形式顯示在KHS ClearLine HMI（人機(jī)界面）操作面板上。任何偏離目標(biāo)值的情況都會(huì)立即觸發(fā)警報(bào)，確保操作人員能快速檢測(cè)、定位故障以及獨(dú)立解決和修復(fù)故障。同時(shí)，利用數(shù)據(jù)可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)估，通過(guò)預(yù)防性維護(hù)提前消除潛在的故障源。因此，DIAS可確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。
KHS InnoPET Blomax V系列
PET灌裝設(shè)備作為KHS科埃斯模塊化包裝系統(tǒng)組合的固定配置。全新一代KHS科埃斯拉伸吹瓶設(shè)備InnoPET Blomax V系列也是如此，它以其出色的生產(chǎn)效率而聞名。例如，它的產(chǎn)能現(xiàn)在已經(jīng)提高至每個(gè)吹瓶站2,800瓶/小時(shí)，而且憑借智能化過(guò)程控制、近紅外加熱和簡(jiǎn)單的模塊化設(shè)計(jì)，生產(chǎn)效率超過(guò)98%。InnoPET Blomax V系列在可持續(xù)性方面表現(xiàn)優(yōu)異，不僅因?yàn)樗軌驕p輕瓶子的重量，而且在加工回收或原生PET方面也很靈活。此外，與以前的系列相比，大量的技術(shù)優(yōu)化減少了高達(dá)40%的能源使用量和吹風(fēng)量。
