打造面向未來(lái)的全新PET灌裝設備平臺，靈活高效更進(jìn)一步
隨著(zhù)飲料產(chǎn)品的品類(lèi)日益增多，飲料生產(chǎn)商為了提高其生產(chǎn)線(xiàn)靈活性和安全性方面的所面臨的挑戰也越來(lái)越大。KHS科埃斯全新PET灌裝設備平臺應運而生，標準化程度高，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)濟和生態(tài)的挑戰。一方面，飲料生產(chǎn)商承擔巨大的時(shí)間和成本壓力——不僅需要盡快開(kāi)發(fā)和啟用更強大的新型包裝系統和技術(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)法規也在不斷完善——有關(guān)部門(mén)對回收配額和二氧化碳排放的監管力度加大。歐盟要求飲料生產(chǎn)商采取一系列措施以加強氣候保護，例如《一次性塑料制品指令》中規定飲料生產(chǎn)商必須采用連體瓶蓋。同時(shí)，具有環(huán)保意識的消費者對飲料生產(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)根據消費者的需求來(lái)調整他們的產(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(hù)提供廣泛且面向未來(lái)的模塊化包裝系統，尤其PET瓶灌裝系統，其中包括第五代KHS InnoPET Blomax V拉伸吹瓶系統、供客戶(hù)選擇的可回收涂層技術(shù)以及功能強大的貼標設備。灌裝設備是該系統的核心部分，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 )新的設備工程設計，產(chǎn)能可高達90,000瓶/小時(shí)。
KHS科埃斯全新的PET灌裝設備顛覆性特點(diǎn)在于模塊化、可配置和可擴展平臺。灌裝設備平臺自2020年開(kāi)始便一直應用于玻璃瓶灌裝設備?，F在，PET瓶灌裝設備也可實(shí)現相同配置，滿(mǎn)足客戶(hù)對適應性和未來(lái)可行性的嚴苛要求。
靈活性、可持續性、產(chǎn)品質(zhì)量和效率等方面是客戶(hù)選擇生產(chǎn)線(xiàn)系統時(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)監測和控制智能技術(shù)也十分關(guān)鍵。KHS科埃斯全新PET灌裝設備平臺為這些關(guān)注點(diǎn)提供了多種解決方案。
“沒(méi)有人能夠完全預測五年后的行業(yè)趨勢，這就是為什么我們對平臺進(jìn)行了模塊化設計，這樣生產(chǎn)線(xiàn)便可以根據市場(chǎng)要求隨時(shí)轉換為其他飲料或PET容器。單獨的組件可以在后期購買(mǎi)，而且可以相對輕松地安裝到現有的設備上，幫助客戶(hù)根據不斷變化的市場(chǎng)要求靈活做出反應。得益于灌裝系統的模塊化設計，生產(chǎn)線(xiàn)系統可以很容易地添加功能和屬性。例如，我們的DRV灌裝系統可以處理碳酸飲料和非碳酸飲料；NV灌裝系統可以進(jìn)行非接觸式的水的灌裝和高達95℃高溫下的果汁熱灌裝；DVF和DRF長(cháng)管灌裝系統則可以對啤酒和混合啤酒飲料進(jìn)行灌裝。規格和產(chǎn)品轉換的高度自動(dòng)化也大大提高了靈活性。例如，即使是現在，操作員也可以在15分鐘內將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(hù)要求可持續飲料灌裝，并更大程度地節約能源、降低二氧化碳排放，新型PET瓶灌裝平臺完全可以滿(mǎn)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動(dòng)設備，其他大量的設計改進(jìn)也有助于節約能源。新型灌裝設備可支持高達24°C的灌裝溫度，從而飲料生產(chǎn)商可以節省用于能量密集型的冷卻裝置的投資和維護的成本。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)需再耗費大量的能源進(jìn)行干燥。不僅如此，衛生設計也有助于新技術(shù)的整體可持續性：設備表面的設計清晰、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，節省資源。
“在DRV灌裝系統上，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(lèi)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(mǎn)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(mén)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準密封件在生產(chǎn)中像海綿一樣吸收液體。當灌裝排產(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備。而我們的灌裝閥則可以大幅減少這種風(fēng)味轉移，讓客戶(hù)可以更自由地安排生產(chǎn)計劃。”
——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式流量計或選配的質(zhì)量流量計確定的。標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節灌裝速度，從而能在適合飲料類(lèi)型、起泡量、瓶子體積和粘度的產(chǎn)能范圍內進(jìn)行灌裝。再加上設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 )導致果肉浮到表面，從而形成結塊，甚至還會(huì )降低產(chǎn)品中的維生素C含量。特別是對于啤酒廠(chǎng)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(cháng)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)的規格轉換，確保了持續運行中可始終保持高水平的可用性。清潔系統包含CIP在內的某些部分也已經(jīng)自動(dòng)化。除了提供衛生安全外，使用快速功能也能節省大量的時(shí)間。減少了多個(gè)人工操作環(huán)節，因此也減少了潛在的錯誤源。所有部件的耐用性更高，維護周期更長(cháng)，這也有助于提高效率。
“通過(guò)優(yōu)化灌裝閥部件的設計和部署，無(wú)論飲料類(lèi)型如何，新型灌裝設備平臺都實(shí)現了非常大的功率密度。我們在設備控制器和機械設備上都采用了這種模塊化和標準化設計，并且灌裝設備未來(lái)將始終保持相同的結構，因此安裝和調試速度會(huì )更快。由此便縮短了生產(chǎn)啟動(dòng)和實(shí)現第一個(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
新型灌裝設備平臺的另一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)是可選配的KHS DIAS診斷輔助系統。它可以監控整個(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，持續記錄瓶?jì)葔毫筒襟E順序，收集到的數據以壓力圖的形式顯示在KHS ClearLine HMI（人機界面）操作面板上。任何偏離目標值的情況都會(huì )立即觸發(fā)警報，確保操作人員能快速檢測、定位故障以及獨立解決和修復故障。同時(shí)，利用數據可以對結果進(jìn)行統計評估，通過(guò)預防性維護提前消除潛在的故障源。因此，DIAS可確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩定和設備的持續運行。
KHS InnoPET Blomax V系列
PET灌裝設備作為KHS科埃斯模塊化包裝系統組合的固定配置。全新一代KHS科埃斯拉伸吹瓶設備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)單的模塊化設計，生產(chǎn)效率超過(guò)98%。InnoPET Blomax V系列在可持續性方面表現優(yōu)異，不僅因為它能夠減輕瓶子的重量，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40%的能源使用量和吹風(fēng)量。
