نقدم لكم نحن المهندس منسي مقالة بعنوان اختبار خطوط التعبئة
هناك مجموعة من الاشتراطات الواجب مراعاتها عند بناء خط تعبئة جديد أو عند تطوير خط التعبئة أو عند إحداث تغيير معين لسبب ما نشرحها لكم نحن المهندس منسي منها:
- توافق وتزامن وتكامل الوحدات في خط التعبئة.
- أن تتناسب خامة العبوة وسرعة وميكانيكية المعدات المستخدمة.
- أن يتوافق تصميم العبوة (شكلا وحجما) مع معدات التعبئة.
- أن تتماشى كفاءة وخبرة العاملين على الخط مع التغيير الحادث.
- أن يتكامل الخط مع معدل التصنيع المنتج المراد تعبئته.
- أن يكون معدل تعريف المنتج المعبأ عند نهاية الخط موازي لمعدل التعبئة.
ويضمن ذلك حدوث التزامن والتزاوج والانسياب وعدم حدوث تراكمات (اختناقات).
وقد يتطلب التطوير أحد ثلاث اختيارات:
- إحداث الاتزان بين الوحدات لضمان التزامن والتزاوج والانسياب.
- استبدال الوحدات بماكينة واحدة تقوم بجميع خطوط التعبئة.
- تغيير تصميم العبوة ليتناسب مع المعدات المستخدمة ولتلافي حدوث اختناقات.
ففي الاختيار الأول يتم ضبط معدلات الداخل والخارج لكل وحدة أو إلغاؤه وضبط السرعات للبدء / الانتظار / الحركة لكل الوحدات لإحداث التزامن بينما في الاختيار الثاني تقوم ماكينات form/fill/seal بكل العمليات من تشكيل العبوة وتعبئة المنتج واللحام وطبع البطاقات أو التواريخ وتخرجها في مجموعات جاهزة للتصريف بوضعها في عبوات الشحن وفي الاختيار الثالث قد يكون من الأنسب استخدام بطاقات ذاتية اللصق الحراري بدلا من استخدام بطاقات تلصق يدويا بالغراء cold glue عند استبدال المعدات بأخرى سريع التعبئة.
نوضح لكم نحن المهندس منسي العوامل المحددة في اختيار خط التعبئة المناسب:
- المنتج.
- السوق.
- الموقع / المصنع.
- الأفراد.
- العبوة.
- التداول والتخزين.
ماكينات الملء (التعبئة) Fillers:
- وزنية للسوائل.
- حجمية للسوائل.
- حجمية للمواد الصلبة.
- وزنية للمواد الصلبة.
- عدادات.
- بدال يدوي ـ سحب السطح ـ اسطواني ـ قرصي.
- فتحة ـ عمود ـ عداد الوحدات.
وفي تعبئة المواد الجافة فإن مشكلة التفاوت في الكثافة تجعل الاختيار موجها إلى استخدام التعبئة بالوزن ولكنها أبطأ من التعبئة الحجمية حيث إن الماكينات التي تعتمد على الوزن لا تعطي أكثر من 20 وزنة في الدقيقة بينما الماكينات التي تعتمد على الحجم قد تصل سرعتها إلى 400 عبوة / دقيقة ويمكن استخدام أكثر من وحدة وزنية في نفس الماكينة لزيادة عدد الخارج ولكنها مازالت بطيئة بالمقارنة بالتعبئة الحجمية وقد تستخدم الطريقتين في نفس الماكينة حيث يتم تعبئة معظم المنتج حجميا ثم يستكمل باقي الوزن من المنتج المعبأ بواسطة وحدة الوزن وقد تضاف وسيلة لتقدير الوزن تستشعر التغيير بتقدير وزن الحجم المضاف وتجري آليا تعديل الحجم وفقا لذلك وبالتالي فإن وحدة الوزن المثالية البطيئة لا تستغرق وقتا طويلا لإتمام إضافة الوزن الباقي من المنتج، وهناك ماكينات يتم فيها الملء على مراحل حتى يمكن إخراج الهواء من الفراغات النسبية بالاهتزاز والنوع المسمى بـ Auger filler عبارة عن مخروط قاعدته لأعلى وقمته لأسفل تحتوي على فتحة لخروج الحجم الثابت في كل مرة والفتحة تحتوي على صمام في حالة السوائل أما في حالة المواد الجافة فإنه يوجد حلزون في محور المخروط يساعد على خروج حجم ثابت بالتحكم في عدد لفاته وقد توجد وسيلة داخلية تقلب وتكشط الجدار الداخلي لضمان عدم وجود فراغات هوائية (البن المطحون ومخاليط الدقيق) وقد تتم التعبئة تحت تفريغ في المواد الجافة الخفيفة الهشة (بودرة) وخاصة في المواد الخطرة ولكن التعبئة تحت التفريغ أبطأ من التعبئة الحجمية وتعتبر طريقة الوزن التي تتم في وعاء ثم يفرغ في العبوة من أدق الطرق ولكنها أبطؤها ولكن في طريقة Gross weight filling حيث توضع العبوة على الميزان ويضبط (يصفر) على المتوسط العام للعبوة ثم تعبأ المادة مباشرة في العبوة وتستخدم هذه الطريقة في المواد التي قد تلتصق في وعاء الوزن بالطريقة السابقة وهي تستخدم أيضا في المواد التي يجب ضغطها بالكبس أو بالاهتزاز وهي أسرع من السابقة ولكن أقل دقة منها نظرا لإمكانية وجود تفاوت في وزن العبوة وفي تعبئة السوائل وبالتالي فإن الطريقة التي تعتمد على الحجم تفضل في السوائل اللزجة والعجائن ومنتجات غذائية معينة، وتعتمد الطرق الحجمية على أساليب متعددة منها:
- الدفع بالمكبس.
- الدفع بالتروس.
- الدفع بالبريمة.
- التجزئة بالوزن.
وأبسط خدمات تعبئة السوائل هي تلك التي تعتمد على الجاذبية الأرضية حيث يوجد خزان به المنتج أعلى العبوة وتوضع فوهة داخل العبوة على ارتفاع مناسب بغرض التخلص من الزائد من السائل بالسحب عند زيادته عن مستوى معين.
وقد يستخدم التفريغ مع ماكينات الملء التي تعتمد على الحجم حيث أن فوهة الملء تقفل فتحة العبوة وتحدث تفريغا يؤدي إلى دفع السائل من خزان المنتج إلى العبوة وعند وصول مستوى السائل إلى فتحة التفريغ يحدث سحب للمنتج ويغلق الصمام الآلي ويوقف الدفع، وللإسراع من عملية الملء هذه قد تضاف وسيلة لخلق ضغط داخل خزان المنتج يسرع من دفع السائل داخل العبوة ولكن ذلك يتطلب وحدة تحكم معقدة.
كما أن تعبئة المواد السائلة التي قد تحدث رغوة تتطلب عدم وجود دوامات داخل السائل بالعبوة أثناء التعبئة كما أن فوهة الملء تكون طويلة بحيث يبدأ الملء عند قاع العبوة وفتحة سن ماسورة الملء لأعلى بحيث تستقر دائما فوهة الملء أسفل سطح السائل أثناء عملية الملء ويراعى أن التعبئة باستخدام التفريغ قد لا تستخدم في حالة العبوات المرنة (بلاستيك ورقائق معدنية).
تعبئة المواد المرنة:
يمكن تقسيم الماكينات المستخدمة في تعبئة المواد المرنة إلى:
- ماكينات تشكيل / ملء / لحام عمودية.
- ماكينات تشكيل / ملء / لحام أفقية.
- ماكينات تشكيل / ملء / لحام بالتفريغ.
- تعبئة تحت جو متحكم فيه.
- تعبئة الأكياس سابقة التجهيز.
- الأغلفة الداخلية.
- الأغلفة الخارجية.
ويعتمد اختيار أي من الأنواع السابقة وفقا لنوع وخامة العبوة وكذلك خواص المنتج المراد تعبئته.
فإذا كان المنتج سهل التدفق (سواء كان صلبا أو سائلا) فإن الاختيار الأمثل يقع على ماكينة التعبئة الرأسية حيث يتم تغذية خامة التعبئة (رولات) بسحبها لأسفل على سطح جزء التشكيل لتصبح في صورة ظرف ملحوم من معظم جوانبه فيما عدا فتحة تواجد أنبوبة الملء التي يدفع من خلالها المنتج إما بواسطة الجاذبية الأرضية أو تحت ضغط بعدها يستعمل لحام باقي العبوة وتنفصل بالقطع لتسقط في صينية التجميع.
بقلم:
أ.د/ خالد ناجي
رئيس قسم بحوث هندسة التصنيع
والتعبئة والتغليف
معهد بحوث تكنولوجيا الأغذية
مع تحياتنا و تمنياتنا بالتوفيق
شركة المهندس منسي للتغليف الحديث – ام تو باك
القاهرة مصر
ايميل
الموقع الاليكتروني
www.engineer-mansy.biz
موبايل: – 01211116956 – – 01211116958
تليفون ارضي0225880056 فاكس ارضي
وللإتصال من خارج مصر برجاء إضافة 002 كود مصر قبل الرقم