管状充填密封技术的兴起

如果您正在寻找一种机器，将高达100磅的散装产品装入开口塑料，低密度聚乙烯(LDPE)袋，今天的管状填充和密封(FFS)系统可能会提供一些明显的优势。本文探讨了管状FFS技术迅速成为许多行业事实上标准的一些原因，取代了预制塑料甚至纸袋的垂直(VFFS)和传统系统。

即使投资正确，安装自动装袋线来包装容量高达100磅的散装产品也可能是一项昂贵的业务。但如果做错了，正确的解决方案就会开始看起来像一笔交易。有一大堆不同的供应商和机器可供选择，但如果你需要填充开口塑料低密度聚乙烯(LDPE)袋，你可能想把它缩小到管状填充和密封系统。与垂直FFS (VFFS)和传统系统相比，管状填充密封(FFS)技术继续获得市场份额，传统系统是通过单独的、离散的设备放置、填充和密封预制袋，有时甚至由不同的制造商生产。

近年来，机器技术和薄膜结构的发展已经成功地将多壁纸袋，阀门或开口，一直是传统和首选方法的行业，转变为LDPE包装的好处。那么管状FFS解决方案对袋装的吸引力到底是什么呢?

FFS系统:垂直vs管状
形式填充封口机是集成的解决方案，一切都在一个紧凑的系统。袋子被切割和形成从一个连续的卷轴，然后填充和密封之前出现作为一个完成的包装。除了少数例外，FFS机器分为两种通用类型，垂直或VFFS，使用单卷胶片从上到下垂直通过机器。这是最初的概念，由于它的开始需要小型，高速零售包装。VFFS供应商通常最熟悉这个零售市场部门，但有些也提供更大的工业尺寸包装的机器。因为VFFS使用单卷薄膜，制作袋，除了顶部和底部密封，纵向或侧缝首先需要构建一个管，如果gussets是必需的，这些是在机器内部形成的。

管状机器，一种卧式FFS系统，是一种后来的发展，一般针对更大的包装尺寸和更坚固的工业应用，它们提供了显著的优势，包括更高的速度。关键的区别在于使用管状薄膜，制造时带或不带扣板，因此没有纵向侧缝，操作在机器中水平移动，在不同的袋子上同时进行成型、填充和密封。其他变体的FFS系统是可用的，但管式几乎肯定有使用最少数量的薄膜和需要最少数量的机器基于薄膜密封的好处。对于尘土飞扬的产品，这是一个真正的优势。

管式和VFFS机器都倾向于比单独的袋砂石和封口机占地面积小，这是空间有限的一个重要因素。

成本
资本成本根据供应商的不同而有很大的差异，因此很难给出严格的规则，但值得记住的是，PE袋灌装线可以很容易地在一年的时间内消耗相当于该线采购价格的薄膜。因此，对于一台预期寿命为20年或更长时间的机器，初始价格可能不到总拥有成本的5%。胶片在系统生命周期内的成本对投资的影响要比机器本身大得多。

所有FFS机器都使用购买的胶片。每个卷轴，取决于薄膜厚度，袋长度，以及是否为VFFS单卷片或管状机器的平管或管状薄膜，将包含大约2000-6000个典型的50磅袋。与预制袋相比，在制造商那里不需要焊接或堆叠，由于薄膜通常是作为连续管吹出的，打印后只需要将管状卷轴缠绕在纸板芯上。单卷薄膜一开始是管状的，但在卷成单片之前被简单地切开。因此，卷轴应该总是比预先制作的PE袋更便宜。

对于任何给定的袋尺寸，管状FFS机器的管状卷轴与VFFS系统的单卷胶卷相比需要更少的胶卷，因为后者需要大约1英寸的重叠。或者更多，以创建纵向缝，这增加了一个小百分比(可能3%，取决于袋宽度)，每年的薄膜成本。在一台机器的使用寿命中，所需的少量额外胶卷可能相当于初始投资的一半以上，所以这不是一笔微不足道的数目。

所有的袋装系统必须提供一些空空或空间以上的产品顶部填充后，以允许关闭密封。由于FFS系统通常具有更精确的薄膜处理，因此通常发现生产可靠密封所需的空距更少，因此袋本身可以略短，再次有助于在机器的整个使用寿命中节省重要的薄膜，以及为后续码垛提供更好的成品包装形状。不需要任何袋顶修整，进一步减少薄膜成本和浪费。

薄膜和机器开发的最新进展增加了额外的耐候性维度，允许外部存储，例如，水泥或无水产品，这通过消除对有盖存储和仓储的需求，以及实际上延长产品的货架寿命，从而降低了分销渠道的成本。

在这些行业中，纸袋的用户，无论是开口型纸袋还是阀型纸袋，如果发现他们能够切换到PE，也会期望在消耗品成本上看到巨大的节省。欧洲有严格的回收规定:虽然普通纸袋或塑料袋都可以回收，但通常用于防潮的内层有PE涂层或衬垫的纸袋不容易回收，如果被送到垃圾填埋场，会给客户带来进一步的成本。这对环境也不好。

灵活性
对于许多用户来说，能够生产不同包装尺寸的灵活性是一个关键的考虑因素，垂直和管状FFS机器供应商通常会在一台机器上提供一系列的薄膜宽度和长度，尽管不是无限的。产品范围广，作业时间短的用户将对不同包装尺寸之间的转换时间更感兴趣，在这里管状机器将提供优势。

VFFS机器有一个精确制作的成型肩和管，单缠绕膜运行。每个VFFS袋宽度需要一个专用的肩和管。从一个胶片宽度改变到另一个胶片宽度需要大量的停机时间，而这些大的，有时很重的部件是改变的。管状FFS机器通常可以处理薄膜宽度的变化，而不需要任何变化部件，并将适应扁平或gussets管状薄膜，允许更大的袋尺寸范围。在简单的程序控制下，转换(不包括胶片卷交换)可以在90秒内完成，使管状FFS机器在生产几种不同包装尺寸时，在日常操作中更快地旋转，从而提高生产率。

可靠性
在FFS技术中，胶片从卷轴上解开，并在整个机器周期的每个阶段牢牢地抓住。它的位置总是恒定的，导致更少的失误，增加可靠性和更好的生产力。预制袋砂石机依赖于操作员与许多旧系统一致地堆叠袋子，允许不受控制或半控制的释放填充袋，后续处理系统必须重新定位，最后关闭包装。这种精度的缺乏不仅有时会降低袋子的成品吸引力，还会增加密封失效、溢出和随后的生产线中断的风险。

垂直或VFFS系统必须使纵向侧缝在机器上，以创建一个管。当处理含尘材料或粉末时，这一点变得非常重要，因为接缝的污染增加了后续失效的风险。管状FFS采用无缝管状膜，完全避免了任何可能发生在最长接缝处的故障。对封口机维护的需求也相应减少。

卷筒比预先制作的袋匣包含更多的袋子，这就消除了不断补充堆栈的需要，解放了操作员来执行其他任务，同时有信心让生产线无人值守。更换卷筒只需要几分钟的时间，许多FFS机器都集成了提升系统，使操作人员的工作更简单、更安全。

形成
在VFFS机器上的袋成型是通过同时切割薄膜和焊接填充袋的顶部和下一个袋的底部，使用一个组合动作中的一个组件。管状机器具有完全独立的顶部和底部密封站，灌装嘴在中间，袋子从一个位置水平移动到下一个位置。尽管更加复杂，关键的是，这使其能够进入密封区域，在最终密封之前进行清洁。此外，该安排允许安装总称重作为一个选项和各种除氧技术，包括通过烧结塑料或钢真空探头被直接插入袋子。额外的工作站可以增加产品沉降振动，额外的密封冷却，或冲入袋顶携带手柄。

袋长是由光电管和印刷在胶片上的注册标记或由机器安装编码器，如果使用普通，未印刷的胶片。

密封清洗
加热和压缩是用来熔化LDPE，焊接密封在一起，并关闭袋。在高速机器上，需要强制空气或冷冻水冷却，以使密封足够稳定，在良好的时间内不发生故障地接收产品。底部密封是在新鲜的胶片上制成的，所以这里的可靠性很好。当包装无尘颗粒产品时，同样适用于顶部密封。然而，在处理细粉和其他含尘产品时，顶部密封区域的污染是不可避免的，除非克服这一问题，否则顶部密封的可靠性将严重受损。垂直FFS系统的密封清洗是困难的，因为在密封过程中袋子顶部不可接近，这些机器往往只依赖于除尘方法。另一方面，管状FFS机器可以配备密封区域的强制清洗，通常是通过压缩空气射流清洗，在顶部关闭后，但只是在密封之前。

清洁明显提高密封可靠性，为了额外的安全性，一些机器甚至在袋子顶部提供双重密封。

电影技术的进展
任何熟悉PE袋的人都会意识到，在填充过程中，一些空气不可避免地夹杂在产品中，密封后，袋子有效地转化为一个潜在的气球。如果不让这些空气逸出，码垛就会变得困难甚至危险。对于许多产品，如PE颗粒等，这通常是对薄膜进行穿孔或微穿孔的简单问题，这在机器上或薄膜供应商上很容易完成。

然而，在薄膜上打孔使空气逸出的同时也使水分进入。更重要的是，更高的充填速度意味着更大的射孔，从而加剧了问题。对于无水和水分敏感的产品，PE薄膜因此无法利用其天然的防水性能，因此没有真正的优势，例如，多壁纸袋内衬。

然而，最近薄膜和机器技术的进步导致管状FFS系统的广泛使用，特别是在防潮是关键要求的应用领域。首先，采用特殊的管状PE膜，往往获得专利，与各种类型的微穿孔结合成一个工厂制造的迷宫缝。迷宫内部有一个技术处理，以防止它被密封时，袋关闭。这使得空气在填充后缓慢释放，但不允许湿气进入，给一个耐风雨的包。管状FFS机仍然需要仔细设计，在密封之前尽可能多地去除空气，否则填充后立即码垛可能仍然是困难的，如果不是不可能的话。

其他发展还包括了更多的改进技术，在密封前在包装中产生部分真空，这使得一些管状FFS系统使用普通PE薄膜，没有任何微穿孔，提供完全密封的密封，同时，高度紧凑的袋子以最低的薄膜成本提供最终的防水保护，而且产量只有边际下降。这些系统已经在现场运行，允许用户避免对有盖仓库的需求，同时仍然保护产品，甚至延长货架寿命。除了提供更好的耐寒性，密封袋在随后由经销商和用户处理时也更清洁，特别是与旧的非密封阀门袋相比。

配件及变型
FFS系统的集成特性提供了大量的机会来构建选项和配件，以适应各种不同的应用。这些通常是标准的可定制选项，或由制造商专门设计到包装中，并在发货前进行彻底测试。

如果你卖给一个零售环境，你可能想把把手纳入包或有一个可重复密封的拉链关闭。打印日期或一些识别生产数据很容易。产品通常使用一个单独的网，甚至是一个多头称量器按重量分配，但一些粘性产品，如糖蜜含量高的糖，可能会更好地直接放入袋子中，在这种情况下，一个集成的总称量器可以在管状FFS内提供。或者一种产品可能需要脱气探头来帮助细粉末沉降，这也很容易并入管状机器。这两种选择都明显优于VFFS系统。

因此，考虑到消耗品和其他成本的降低，管状FFS的可靠性和灵活性的提高，再加上更高的生产率和更漂亮的包装，更容易码垛，也许我们不应该感到惊讶，这些系统不仅越来越受欢迎，甚至成功地将纸袋用户转化为PE薄膜的好处。

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