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1一、灌裝原理

由于液料的物理化學(xué)性質(zhì)各有差異，在灌裝時,就有著不同的灌裝要求。液料由儲液裝置（通常稱為儲液箱）灌入包裝容器常采用如下幾種方法。

1）常壓法灌裝

常壓法灌裝是在大氣壓力下，直接依靠被灌液料的自重流入包裝容器內(nèi)。在常壓下將液體產(chǎn)品充填到包裝容器內(nèi)的機器稱常壓灌裝機。

常壓灌裝的工藝過程為：①進液排氣,即液料進入容器，同時容器內(nèi)的空氣被排出；

②停止進液，即容器內(nèi)的液料達到定量要求時，進液自動停止;③排除余液,即排除排氣 管中的殘液，該過程對排氣至儲液箱上部氣室的那些結(jié)構(gòu)是必需的。

常壓法主要用于灌裝低黏度不含氣的液料，如牛奶、白酒、醬油、藥水等。

2）等壓法灌裝

等壓法灌裝利用儲液箱上部氣室的壓縮空氣，給包裝容器充氣,使二者的壓力接近相等,然后被灌液料靠自重流入該容器內(nèi)。利用等壓法進行灌裝的機器稱為等壓灌裝機。         ‘

等壓灌裝的工藝過程為：①充氣等壓;②進液回氣;③停止進液;④釋放壓力，即釋放瓶頸內(nèi)殘留的壓縮氣體至大氣內(nèi)，以免瓶內(nèi)突然降壓引起大量冒泡，影響包裝質(zhì)量和定量精度。

等壓法適用于含氣飲料，如啤酒、汽水等的灌裝，以利減少其中所含氣體（CO?）的損失。

3）真空法灌裝

真空法灌裝是在低于大氣壓力的條件下進行灌裝。它有2種基本方式：一種是差壓真空式，讓儲液箱內(nèi)部處于常壓狀態(tài),而只對包裝容器內(nèi)部抽氣，使其形成一定的真空度，液料依靠兩容器內(nèi)的壓力差,流入包裝容器并完成灌裝;另一種是重力真空式，讓儲液箱和包裝容器都處于接近相等的真空狀態(tài),液料靠自重流入該容器內(nèi)。采用真空法進行灌裝的機器稱為負壓灌裝機。目前,國內(nèi)常用差壓真空式，它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。

真空法灌裝的工藝過程為：①瓶抽量空;②進液排氣;③停止進液;④余液回流，即排氣管中的殘液經(jīng)真空室回流至儲液箱內(nèi)。

真空法適用于灌裝黏度稍大一些的液料（如油類、糖漿等）、含維生素的液料（如蔬菜汁、果子汁等）和有毒的液料（如農(nóng)藥等）。此法不但能提高灌裝速度而且能減少液料與容器內(nèi)殘存空氣的接觸和作用,故有利于延長某些產(chǎn)品的保存期，此外，還能限制毒性氣體和液體的逸出,從而改善操作條件,但對灌裝含有芳香性氣體的酒類卻是不適宜的,因為會增加酒香的損失。

4）壓力法灌裝

壓力法灌裝是借助機械或氣液壓等裝置控制活塞往復(fù)運動，將黏度較大的液料從儲料缸吸入活塞缸內(nèi),然后再強制壓入待灌容器中。這種方法有時也用于汽水之類軟飲料的灌裝，由于其中不含膠體物質(zhì),形成泡沫易于消失,故可依靠本身所具有的氣力直接灌入未經(jīng)預(yù)先充氣的瓶內(nèi),從而大大提高了灌裝速度。

5）虹吸法灌裝

虹吸法灌裝是應(yīng)用虹吸原理使液料經(jīng)虹吸管由儲液箱被吸入容器，直至兩者液位相等為止。此法適合灌裝低黏度不含氣的液料,結(jié)構(gòu)簡單但灌裝速度較低。

2二、 灌裝機分類

按照包裝容器的傳送形式可分為以下幾種。

1）直線型灌裝機

在灌裝時,包裝容器由一個工位直線式間歇地運動到另一個工位,并在停歇時完成灌 裝的機器稱直線型灌裝機。

2）旋轉(zhuǎn)型灌裝機

這種類型的灌裝機在包裝容器進入灌裝工位后,圍繞工作臺回轉(zhuǎn)1周,并做等速回轉(zhuǎn) 運動，并完成灌裝。旋轉(zhuǎn)型灌裝機的結(jié)構(gòu)如圖3 -1所示。

還有一類灌裝機械為無菌灌裝機,常用于灌裝果汁及牛奶的利樂灌裝設(shè)備,屬于復(fù)合紙的軟包裝的灌裝設(shè)備，灌裝容量為0.25L ~2L,有磚形、屋形和三角形，這些包裝設(shè)備大多為國外進口設(shè)備。

日常生活中,洧要商品化包裝的液體涉及很多領(lǐng)域，范圍很廣。包裝容器各式各樣，包裝容量從幾十毫升到上百升。液體灌裝機械主要是為玻璃瓶、易拉罐、PET瓶3大類包裝容器而設(shè)計的。

除上述列舉的幾類灌裝機械外,制造商還能夠生產(chǎn)按照客戶特殊需要、特殊包裝容器、特殊產(chǎn)品（如高黏度產(chǎn)品），而設(shè)計的灌裝機。許多情況下，一種液體的包裝,可以有幾種灌裝機械供選用。僅就食品行業(yè)（包括部分化工行業(yè)）常見的、灌裝容在150mL~ 2000mL的各式灌裝設(shè)備進行簡單的分類,如表3 -1所列。

采用機械化的灌裝方法與灌裝設(shè)備不僅可提高勞動生產(chǎn)率，減少產(chǎn)品損失,保證包裝質(zhì)量而且還可減少生產(chǎn)環(huán)境與被灌裝液料的相互污染。