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Macchina per il riempimento e la sigillatura di fiale di plastica
| Nome del prodotto | Macchina per il riempimento e la sigillatura di fiale di plastica |
| Precisione | ± 0,1 ml |
| Voltaggio | AC380v 3 fasi 50Hz, personalizzabile su richiesta |
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La guida definitiva alla macchina per il riempimento e la sigillatura di fiale in plastica: applicazione, flusso di lavoro e precisione
Le fiale in plastica, grazie al loro design leggero e anti-goccia, alle elevate proprietà barriera (alcuni materiali includono uno strato barriera) e alla facilità di confezionamento asettico, sono diventate una scelta fondamentale per il confezionamento di materiali a piccole dosi nei settori farmaceutico, cosmetico e alimentare. Queste fiale hanno in genere un volume compreso tra 0,2 e 10 ml e devono contenere con precisione liquidi, semifluidi o polveri liofilizzate. Poiché le fiale in plastica sono sottoposte a un processo integrato di "stampaggio della plastica - riempimento di precisione - sigillatura ermetica" e i materiali di confezionamento spesso presentano requisiti rigorosi in termini di sterilità, accuratezza del dosaggio e sigillatura (come i vaccini nell'industria farmaceutica e le essenze attive nell'industria cosmetica), le apparecchiature di riempimento e sigillatura presentano una duplice sfida: garantire la precisione dimensionale dopo lo stampaggio (ad esempio, deviazione del volume ≤1%) mantenendo una tolleranza entro ±2% della dose riempita. Inoltre, garantire l'assenza di perdite o deformazioni in corrispondenza della sigillatura garantisce la conservazione e l'utilizzo sicuri del materiale.
Materiali confezionabili e applicazioni industriali per macchine confezionatrici per supposte
La compatibilità delle fiale di plastica (ad esempio PP, PETG, COP, ecc.) e le loro proprietà barriera consentono di confezionare un'ampia varietà di materiali, con conseguente ampia applicazione in molteplici settori. Nello specifico:
Nel settore farmaceutico e sanitario, questi materiali comprendono un'ampia gamma di forme macchina confezionatrice blister per liquidi : i liquidi includono vaccini, farmaci biologici, soluzioni antibiotiche, colliri e gocce orali (ad esempio, gocce di vitamina D3); i semifluidi includono unguenti e gel per la riparazione delle ferite; e le polveri liofilizzate includono farmaci proteici e preparati di cellule staminali. I requisiti fondamentali per le fiale di plastica in questo settore sono la sterilità, l'assoluta precisione del dosaggio e una tenuta per prevenire la contaminazione microbica. Alcuni materiali richiedono anche un'atmosfera di gas inerte per prevenire l'ossidazione. Nei settori della cosmetica, della bellezza e dei beni di prima necessità, le fiale di plastica sono adatte a una varietà di materiali altamente attivi o a basso dosaggio. I liquidi includono concentrato di acido ialuronico, concentrato di retinolo, profumo per auto, tonici per fiale e olio di rosa. I semifluidi includono campioni di crema per il viso ed essenze per maschere. Le polveri liofilizzate includono principi attivi per maschere liofilizzate e polveri liofilizzate anti-età. I requisiti fondamentali per questo settore sono la prevenzione dell'ossidazione degli ingredienti (grazie alle proprietà barriera all'ossigeno della fiala) e della contaminazione (per soddisfare i requisiti monouso). Inoltre, l'aspetto della fiala deve essere impeccabile, privo di graffi o deformazioni del sigillo.
Nel settore alimentare e sanitario, le fiale di plastica prodotte da macchine automatiche per il confezionamento di fiale di plastica vengono utilizzate per confezionare soluzioni nutritive concentrate come gocce probiotiche, olio di alghe DHA e soluzione orale di vitamina B12; i semifluidi includono campioni di miele e concentrati di marmellata; e le polveri includono integratori alimentari come la polvere di lattoferrina per neonati. I requisiti fondamentali per questo settore sono che i materiali utilizzati soddisfino gli standard di sicurezza alimentare (come FDA e GB 4806), presentino proprietà di barriera all'umidità e consentano un dosaggio controllato per soddisfare i requisiti monouso.
Flusso di lavoro della macchina per il confezionamento e il riempimento di fiale in plastica
Il processo principale è il processo integrato "formatura - riempimento - sigillatura", che deve essere adattato alle caratteristiche di lavorazione termica del materiale plastico. La catena di processo completa è la seguente:
Preparazione dello stampo:
Preriscaldare lo stampo (principalmente multi-cavità) a 80-120 °C per garantire uno stampaggio uniforme della pellicola di plastica al contatto con lo stampo. Formatura di fiale di plastica:
Il film plastico viene pressato nella cavità dello stampo preriscaldato attraverso la testa dell'estrusore. Un dispositivo di soffiaggio (soffiaggio d'aria a bassa pressione, 0,3-0,5 MPa) forza il fuso ad aderire alle pareti dello stampo, formando il prototipo dell'ampolla (compreso il corpo della bottiglia e la struttura del collo).
Per raffreddare lo stampo viene introdotta acqua di raffreddamento (15-25°C), consentendo alla plastica di raffreddarsi e solidificarsi rapidamente (tempo di raffreddamento 10-30 secondi, regolato in base allo spessore della bottiglia), garantendo una forma stabile della bottiglia e un volume preciso.
Posizionamento delle fiale e lavorazione asettica (facoltativo):
Dopo la formatura, la fiala vuota viene trasportata tramite un trasportatore a una stazione asettica (per l'industria farmaceutica e alimentare) per la disinfezione con luce ultravioletta o spray di perossido di idrogeno per garantirne la sterilità.
Un dispositivo di posizionamento meccanico (come una pinza azionata da servomotore) fissa la fiala, garantendo un allineamento preciso del collo con la testa di riempimento e il dispositivo di sigillatura (errore di posizionamento ≤ 0,1 mm), prevenendo perdite o disallineamenti successivi durante il riempimento. Riempimento quantitativo:
Selezionare il sistema di riempimento appropriato in base alla forma del materiale (liquido/semifluido/polvere): i liquidi utilizzano una pompa peristaltica o una pompa a pistone servoassistito (volume di riempimento minimo 0,1 ml, precisione ±0,5%), i semifluidi utilizzano una pompa a vite (per evitare accumuli di polvere) e le polveri utilizzano un dispositivo di riempimento della polvere con aspirazione a pressione negativa.
Inserire la testa di riempimento nella bocca della bottiglia (o utilizzare il riempimento senza contatto per evitare contaminazioni) e iniettare il materiale secondo il dosaggio preimpostato. Un sensore di livello del liquido monitora il volume di riempimento in tempo reale e il sistema verrà arrestato e regolato immediatamente in caso di anomalie. Sigillatura e polimerizzazione:
Dopo il riempimento, la fiala viene consegnata alla stazione di sigillatura, dove a seconda del materiale plastico viene utilizzata la sigillatura a caldo o a ultrasuoni:
▪ Saldatura a caldo: una testa di saldatura riscaldata (180-220 °C) preme contro una pellicola di saldatura preimpostata (ad esempio una pellicola composita di alluminio e plastica) sul collo della bottiglia per 2-5 secondi per ottenere la saldatura. Questa soluzione è adatta per materiali PP e PETG.
▪ Saldatura a ultrasuoni: le vibrazioni ultrasoniche da 20-40 kHz fondono la plastica sul collo della bottiglia, eliminando la necessità di riscaldamento per contatto. Ciò si traduce in una saldatura più uniforme (resistenza alla saldatura ≥ 50 N/15 mm) ed è adatta per applicazioni che richiedono elevata precisione.
Dopo la sigillatura, la bottiglia viene rapidamente raffreddata da una ventola di raffreddamento (aria ambiente) per evitare deformazioni in corrispondenza della sigillatura. Controllo di precisione per macchine per il riempimento e la sigillatura di fiale in plastica.
Grazie alla precisione coordinata durante l'intero processo di "stampaggio-riempimento-sigillatura", questa macchina raggiunge una precisione di riempimento e stampaggio entro ±2%. Le principali caratteristiche di controllo sono le seguenti:
Sistema di controllo doppio PLC + servomotore:
Macchina riempitrice per supposte che utilizza un PLC di livello industriale (come il Siemens S7-1200) come cuore, con parametri preimpostati quali temperatura di stampaggio, volume di riempimento e pressione di saldatura. Oltre 10 sensori (temperatura, pressione e spostamento) raccolgono simultaneamente dati in tempo reale. Ad esempio, se la temperatura del fuso plastico oscilla di oltre ±2 °C, la potenza di riscaldamento viene regolata automaticamente. Se la pressione di riempimento è anomala, l'apertura della valvola della pompa viene regolata in tempo reale per evitare deviazioni di dosaggio.
I servomotori azionano l'apertura e la chiusura dello stampo, il movimento del nastro trasportatore e il movimento della testa di riempimento, con una precisione di controllo della velocità di 0,01 giri/min. Ciò garantisce una perfetta sincronizzazione delle velocità di stampaggio, riempimento e sigillatura, prevenendo il riempimento insufficiente o la sigillatura disallineata causata da deviazioni nel posizionamento delle fiale. Componenti di precisione per stampaggio e riempimento:
Stampi per la macchina automatica per la formatura, il riempimento e la sigillatura di fiale: utilizzano acciaio per stampi in plastica P20, con precisione dimensionale della cavità controllata a ±0,02 mm (garantendo una deviazione del volume della fiala ≤1%) e rugosità superficiale della cavità Ra ≤0,4 μm per ridurre al minimo l'adesione della plastica. Gli stampi sono inoltre dotati di fessure di ventilazione (diametro 0,1-0,2 mm) per espellere l'aria intrappolata dalla cavità ed evitare che le bolle nella bottiglia influiscano sulla precisione del volume.
Pompe e valvole di riempimento: l'industria farmaceutica preferisce le pompe peristaltiche (tubi in silicone a contatto con il materiale, che eliminano la contaminazione incrociata e consentono una facile sostituzione), con una precisione di regolazione minima di 0,001 ml. Per materiali ad alta viscosità, vengono utilizzate pompe a vite servoassistite (errore di passo ≤0,01 mm) per garantire portate stabili. Le uscite della pompa e delle valvole sono dotate di dispositivi antigoccia (come valvole di arresto a solenoide) per evitare gocciolamenti dopo il riempimento e dosaggi eccessivi.
Riepilogo
L'elevata precisione è il valore fondamentale della macchina per il riempimento e la sigillatura di fiale in plastica. Non solo determina direttamente l'accuratezza del dosaggio di materiali in piccole dosi, ma diventa anche un'apparecchiatura chiave per il confezionamento di materiali in piccole dosi in settori come la medicina, la cosmetica e l'alimentazione, grazie al controllo di precisione dell'intero processo e alla flessibilità di adattamento dei materiali.
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