洗瓶機出現(xiàn)瓶壁粘附異物故障的思考
福州印刷網(wǎng) 2010-1-11 17:39:46 來源:福州印刷網(wǎng)
我國是啤酒生產(chǎn)和消費的大國,啤酒的大眾化、高產(chǎn)量、低價位和生產(chǎn)成本,決定了回收瓶廣闊的使用市場。目前國內(nèi)大部分啤酒企業(yè)所使用的是回收瓶,按照工藝規(guī)范要求,不管是新瓶或回收瓶都必須經(jīng)過嚴(yán)格的清洗,再經(jīng)過檢驗合格后,方可用于啤酒灌裝。而回收瓶清洗結(jié)果能否符合食品安全、健康和包裝質(zhì)量的要求,這是關(guān)系到啤酒的銷售市場和品牌形象的大問題。所以,這也是啤酒生產(chǎn)廠家重視洗瓶工藝質(zhì)量控制的重要原因所在。然而,由于種種因素的存在,有時洗瓶后瓶壁殘留異物現(xiàn)象,仍然有所出現(xiàn)。不久前筆者在網(wǎng)上看到這樣的一則消息:某品牌啤酒被消費者發(fā)現(xiàn),其中有的還沒有開蓋的酒瓶內(nèi)殘留著橘子瓣大小的雜質(zhì),小到瓶壁上的霉點,讀后感觸頗深。無獨有偶,最近南方另外一家知名的啤酒廠,在洗瓶時也多次驚現(xiàn)異物殘留瓶壁現(xiàn)象,并且有過半數(shù)的灌裝生產(chǎn)線上,先后陸續(xù)頻繁出現(xiàn)洗瓶不干凈問題,尤其是雕刻瓶出現(xiàn)異物粘附故障更為頻繁,故障現(xiàn)象令人煩惱。
一個具有極大市場影響力的品牌啤酒,是絕對不允許產(chǎn)品內(nèi)包裝出現(xiàn)任何質(zhì)量隱患的。洗瓶時,瓶壁粘附異物的真正原因到底是什么呢?作為包裝印刷行業(yè)通訊員的筆者,職業(yè)上的敏感和強烈的責(zé)任感,驅(qū)使我一連十幾天一頭扎進(jìn)啤酒廠生產(chǎn)線,進(jìn)行連續(xù)的跟蹤和了解,其間還與啤酒廠實驗人員一起對各廠家的商標(biāo),多次做了堿液滲透脫墨和模擬洗瓶實驗,進(jìn)行反復(fù)的對比分析,從中得到了一些的啟示和感想。
洗瓶工藝的認(rèn)識
洗瓶是啤酒包裝工藝流程中的重要一環(huán),洗瓶的目的是把空瓶子內(nèi)外清洗干凈,并加以消毒殺菌,為灌裝工序提供符合衛(wèi)生及使用要求的瓶。可以說,洗瓶工序在啤酒包裝過程中,對成品質(zhì)量具有較大的影響作用,而且對包裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本也有極大的影響。而影響洗瓶機洗瓶質(zhì)量的因素有很多,其中包括堿槽溫度的高低、堿液濃度的大小、堿液特性、添加劑的性能、瓶源的特性、噴淋壓力及其裝置的可靠性等。據(jù)現(xiàn)場觀察和了解,洗瓶工藝的主要流程是:傳送帶把空瓶送進(jìn)洗瓶機的載瓶架排式瓶籃中,在鏈條的作用下,瓶籃中的空瓶,先經(jīng)過40℃左右的溫水預(yù)浸約3min,再分別經(jīng)過溫度78℃~90℃的堿1槽(堿液濃度2-4%),70℃~85℃的堿2槽(堿液濃度1%~3%)或70℃~78℃的堿3槽(堿液濃度≤1.5%),其間還用55℃左右的熱水、30℃左右的冷水或無菌清水,分別對瓶壁進(jìn)行噴沖除標(biāo)和噴淋清洗,再進(jìn)入驗瓶機構(gòu)檢驗,才完成了洗瓶工藝。灌裝生產(chǎn)線上最常用的洗瓶機一般有2個堿槽和3個堿槽的機型,一般速度有20000瓶/時和36000瓶/時。對一些較臟的回收瓶,還應(yīng)先在預(yù)洗瓶車間用普通洗瓶機或帶有內(nèi)刷裝置的洗瓶機進(jìn)行預(yù)洗后,進(jìn)入包裝車間連線洗瓶機再清洗一遍,以確保洗瓶工藝符合食品衛(wèi)生、安全的要求。
現(xiàn)場了解和觀察情況
通過現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn),有時在灌裝啤酒后才發(fā)現(xiàn)異物粘附瓶內(nèi)壁,就得馬上停機分撿出包裝不合格的成品啤酒和后線已經(jīng)清洗過的不干凈空瓶,同時,還要更換新堿液和清洗堿槽等,停機處理的時間大概要花費6小時~8小時,十分費工費時。但是,初期故障時盡管通過更換添加劑、調(diào)整堿液溫度、濃度、機器檢修等措施以后,問題依然得不到徹底的解決,異物粘附瓶壁故障現(xiàn)象仍然是時有出現(xiàn),并且有的生產(chǎn)線上還是頻繁出現(xiàn),按常規(guī)原來應(yīng)該是三四天排放(更換)一次堿液,洗瓶不干凈時,幾乎是每天都要更換堿液,有時甚至還得報廢一批成品酒,損失是十分慘重的,問題搞得大家是焦頭爛額。從瓶壁殘留異物的空瓶和成品啤酒來看,瓶壁內(nèi)的綠色塊狀物酷似某種商標(biāo)上的綠色油墨膜,而白點狀的異物卻像商標(biāo)白墨中的鈦白粉。成品酒內(nèi)瓶壁粘附的異物,任你再怎么用勁搖動啤酒,異物也不會隨液體的沖擊而出現(xiàn)移動現(xiàn)象,可見其粘附是十分牢的。而貼同樣類型商標(biāo)的回收瓶,甚至外觀比較臟的回收瓶,在另外的生產(chǎn)線上(包括才2個堿槽的機器)洗瓶卻沒有出現(xiàn)類似的故障現(xiàn)象,據(jù)了解該機噴淋結(jié)構(gòu)上有一定的優(yōu)勢并且壓力也較大,可見機器性能是很重要的。后來該公司經(jīng)過認(rèn)真的分析和反復(fù)的試驗探索,對洗瓶容易出現(xiàn)油墨粘附瓶壁的生產(chǎn)線,采用在堿二槽中HPC—DH2助劑后,起到較好的減少或防止異物粘附瓶壁故障。
商標(biāo)堿液浸泡脫墨實驗情況的分析
鑒于瓶壁殘留異物是商標(biāo)油墨的可能性大,我們先后對各種商標(biāo)分別進(jìn)行了多次的實驗分析。做法是:用2.5%的堿液濃度在溫度78℃~82℃條件下,將商標(biāo)浸泡于堿液中,用恒溫攪拌器攪拌10min后觀察商標(biāo)脫墨情況,實驗結(jié)果表明,不同廠家生產(chǎn)的鍍鋁紙商標(biāo),不同或相同的印刷版面,實驗結(jié)果是有一定差異的。有的商標(biāo)泡堿后不怎么出現(xiàn)脫墨現(xiàn)象,大面積的油墨膜還保留在商標(biāo)上;有的商標(biāo)在瞬間就出現(xiàn)了片狀的脫墨層;有的POP油墨印刷的商標(biāo)脫墨后油墨比較細(xì),并且呈現(xiàn)細(xì)小顆粒狀;同樣也是POP油墨印刷的商標(biāo),有的脫墨后墨膜則比較大片。從上述實驗結(jié)果的情況來分析,不脫墨的商標(biāo)有利于減少洗瓶時的堿液污染。但是,不脫墨的商標(biāo)在回收瓶預(yù)浸時堿液不易滲透,不利于洗瓶時實現(xiàn)快速的除標(biāo),洗瓶后容易出現(xiàn)帶標(biāo)現(xiàn)象,影響下工序正常的貼標(biāo)。實驗還可發(fā)現(xiàn),商標(biāo)大面積脫墨后的墨膜在攪動過程中,都會出現(xiàn)破碎現(xiàn)象,只是大小程度不同而已。從油墨細(xì)度指標(biāo)的角度來分析,商標(biāo)上的油墨膜經(jīng)過堿液溶解脫墨后顆粒越細(xì)是油墨細(xì)度好的基本特征。另外,筆者從市場上搜集了其他啤酒廠(他們也是使用回收瓶灌裝啤酒)的商標(biāo),以及該公司前幾年的商標(biāo),分別作了多次的脫墨實驗,脫墨實驗時發(fā)現(xiàn),有的商標(biāo)脫墨也比較細(xì)。從不同廠家的商標(biāo)脫墨實驗情況分析,商標(biāo)的脫墨或不脫墨以及脫墨的大小,與鍍鋁紙表面涂層的特性和涂料的成分關(guān)系較大。鍍鋁紙表涂與油墨的親和力如何,很大程度上影響著商標(biāo)的堿液脫墨特性。據(jù)了解,鍍鋁紙表面涂布采用溶劑型涂料的,印刷墨層是不脫落的(適合于一次性使用的啤酒瓶)。由于溶劑型涂料生產(chǎn)時存在污染現(xiàn)象,目前鍍鋁紙生產(chǎn)很少采用。現(xiàn)在水性涂料以其環(huán)保上的優(yōu)勢,已經(jīng)成為鍍鋁紙的主流材料。表涂采用水性涂料的鍍鋁紙,脫墨現(xiàn)象都是不可避免存在,否則,洗瓶時就容易存在帶標(biāo)(洗瓶時商標(biāo)沒有從瓶壁上沖掉)問題,這也是啤酒灌裝生產(chǎn)所不允許的?梢,商標(biāo)的脫墨與不脫墨,對洗瓶工藝來說是一對矛盾,是很難調(diào)和的。筆者認(rèn)為,要較好地解決這個問題,關(guān)鍵在于如何保證洗瓶機對瓶壁進(jìn)行有效的噴沖、噴淋清洗,并保持堿液特性的穩(wěn)定性和有效性。
模擬洗瓶工藝情況的分析
為了分析商標(biāo)的油墨膜浸泡堿液后的靜態(tài)和動態(tài)特征,我們又進(jìn)行了多組份的模擬洗瓶工藝實驗,做法是:將各種商標(biāo)脫墨后的堿液,分別倒進(jìn)干凈的空瓶里,然后再倒出來,用清水將滯留在內(nèi)瓶壁上的碎油墨塊沖洗一下,按照這種方式實驗,每個廠家商標(biāo)的油墨碎塊都可以從瓶壁上沖洗下來,不存在墨膜固著粘附瓶壁現(xiàn)象?紤]到洗瓶過程中機器溫度因素的存在,我們還進(jìn)行另外一種方式的實驗,其做法是:將含有油墨膜(商標(biāo)脫墨實驗)的堿液倒進(jìn)干凈的空瓶里再倒出來,隨即將空瓶用干燥機烘干,然后將清水倒進(jìn)空瓶里,再反復(fù)搖動瓶子,看粘附在內(nèi)瓶壁上的油墨碎塊是否因液體顫動而出現(xiàn)移動情況。實驗結(jié)果都表明,烘干后的空瓶,不管是哪個廠家印刷的商標(biāo)油墨碎塊固著粘附在瓶壁上,甚至就是未印刷的白紙碎塊粘附在瓶內(nèi)壁上,干燥固著后都難以沖洗下來?梢,油墨、紙碎塊或其它雜質(zhì),在堿液干燥后容易出現(xiàn)牢固附著現(xiàn)象。由此可以得到這樣的啟示:瓶子從堿液槽浸泡出來后,應(yīng)盡快進(jìn)行全面、有力、有效的噴沖和噴淋,以防止瓶壁的早期干燥而使異物牢固粘附瓶壁,這是十分重要的控制要點。
對瓶壁殘留異物故障的一些思考
通過現(xiàn)場觀察、實驗、分析,筆者對洗瓶時出現(xiàn)異物粘附瓶內(nèi)壁故障,有以下幾點啟示和感想:
1.回收瓶對堿槽的污染是不可避免的。從市場上回收的各種瓶源,或多或少存在臟污現(xiàn)象。另一方面,回收瓶在堿槽浸泡時,各種商標(biāo)不論其脫墨后墨膜的大小,伴隨著瓶籃(載瓶架)工作時的運動,片狀油墨膜都將被動態(tài)的堿液破壞成細(xì)小碎片或顆粒狀,于是,對堿液產(chǎn)生的污染都是不可避免的。這樣,回收瓶在經(jīng)過堿槽時,污染的堿液進(jìn)入瓶內(nèi)壁也是難免的,關(guān)鍵在于如何保證堿液特性的穩(wěn)定性和噴淋的有效性。
2.防止瓶壁的早期干燥的設(shè)想。通過實驗情況可以看出,殘留在瓶壁上的各種油墨碎塊,一旦在空瓶干燥之后,就會出現(xiàn)牢牢粘附瓶壁現(xiàn)象,難以沖洗下來。所以,筆者認(rèn)為,回收瓶在通過堿槽后,最好應(yīng)該盡快對瓶壁進(jìn)行強有力的噴淋,使瓶壁上異物迅速被沖刷下來。也就是說,要避免載瓶架在堿槽經(jīng)過后空瓶倒掛瀝干的空行程,以防止瓶壁的過早干燥,并且,末組堿槽的堿液溫度以控制低一些為宜。因為,在實驗時,筆者得到這樣的一個啟示:當(dāng)80℃左右的堿液從瓶子里倒出來后,空瓶仍然是比較滾燙的,這樣必然也會加快瓶壁的干燥而增加異物粘附瓶壁的發(fā)生機會。由此還可以推想,若機器的速度過慢、過快都可能容易使瓶壁固著粘附異物。
3.洗瓶機噴沖、噴淋機構(gòu)是否正常。由于回收瓶浸泡清洗過程中,瓶壁受到渾濁堿液的污染是不可避免的,所以,噴沖、噴淋的目的和重要性是不言而喻的。如果,機器某些零部件的磨損或松動,鏈條速度的不穩(wěn)定,有時可能使噴頭稍微偏離瓶口,或且噴沖、噴淋管道存在水垢、過濾筒堵塞、密封圈損壞以及其他不良情況的存在等,都有可能使噴沖、噴淋效果大打折扣。所以,平時在對設(shè)備進(jìn)行檢修過程中,還應(yīng)注意對有關(guān)部件進(jìn)行徹底的清洗,如對各過濾筒清洗、除標(biāo)噴沖箱、各噴淋管等進(jìn)行清洗。
4.洗瓶生產(chǎn)工藝流程的合理安排。新瓶和預(yù)洗瓶應(yīng)該說是比較干凈的,所以,灌裝連線洗瓶機應(yīng)該在換堿后先清洗新瓶和預(yù)洗瓶,切忌在清洗回收瓶中途,續(xù)洗新瓶和預(yù)洗瓶,以降低堿液的污染程度,減少或避免異物粘附瓶壁故障的發(fā)生機會。
5.要確保機器洗瓶工作的連續(xù)性。洗瓶中途若出現(xiàn)卡瓶或其它故障原因使停機處理時間過長,以致倒掛瀝干的空瓶瓶壁出現(xiàn)干燥現(xiàn)象,噴淋就會失效,由此就容易出現(xiàn)間斷性的瓶壁粘附異物故障現(xiàn)象。所以,洗瓶過程中要盡量避免頻繁的停機。若停機后再開機生產(chǎn)時,要注意對清洗完畢的前部分瓶子進(jìn)行檢查,看瓶壁是否出現(xiàn)異物粘附現(xiàn)象。
6.洗瓶機的性能與洗瓶質(zhì)量關(guān)系的認(rèn)識。從啤酒廠洗瓶出現(xiàn)異物粘附瓶壁的一系列故障來看,有的2個堿槽或3個堿槽的洗瓶機,先后都出現(xiàn)過異物粘附瓶壁故障現(xiàn)象,而有的2個堿槽的洗瓶機清洗較臟的回收瓶,并且清洗時也有脫墨較碎的商標(biāo),而卻未出現(xiàn)同類的故障現(xiàn)象。可見,同類型或者不同類型的機器,由于使用狀態(tài)的差異,經(jīng)過一段時間的使用,其性能難免出現(xiàn)一些差異,有的機器的某些裝置可能不是處于最佳狀態(tài),異物粘附故障就會隨之而來。所以,有的3個堿槽的洗瓶機比2個堿槽的洗瓶機沖洗效果更差。
7.有效防止堿液污染的設(shè)想。由于商標(biāo)油墨脫落或回收瓶臟污容易對堿液的產(chǎn)生污染,而若用這樣污染的堿液循環(huán)噴沖和噴淋,勢必影響清洗效果。所以,宜對污染的堿槽增設(shè)過濾裝置,用經(jīng)過過濾后的堿液對瓶壁進(jìn)行可靠的噴沖和噴淋。
結(jié)束語
筆者在有關(guān)媒體上還看到這樣一段值得深思的描述:“國內(nèi)洗瓶機清洗帶鋁箔的啤酒瓶時洗凈率低,清除廢標(biāo)效果不好 ”?梢,洗瓶機清洗回收瓶出現(xiàn)瓶壁粘附異物,并非罕見的故障現(xiàn)象。隨著鋁箔紙頭標(biāo)的出現(xiàn),給洗瓶工藝提出了新的課題。鋁箔帽標(biāo)和鍍鋁紙商標(biāo)堿液浸泡,使燒堿產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成了鹽、氫氣和水等,必然會大量消耗了堿液中的堿,降低了清洗效果。堿液中的鹽成分伴隨著載瓶架和瓶壁帶到下一槽,會使后組堿槽堿液的污染。所以,要有效避免洗瓶時瓶壁粘附異物故障,關(guān)鍵的還是要在設(shè)備進(jìn)行針對性的改進(jìn)和創(chuàng)新。
據(jù)了解,目前市場上有有一種YP624洗瓶機,該機主要增加了一個浸泡槽,一套圓桶式除標(biāo)裝置,一個主驅(qū)動蝸輪減速器,管路也作了相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。 其次預(yù)沖洗后的瓶子要經(jīng)過六個槽洗滌液的連續(xù)浸泡。其1槽、2槽和3槽的功能與YP524A的1槽和2槽基本相似,在3槽增加了一次圓桶式的除標(biāo)沖洗,可除去瓶壁大部分商標(biāo)和污物。在通過4槽時,又進(jìn)行一次鏈網(wǎng)式的除標(biāo)沖洗和六排堿液瓶內(nèi)跟蹤沖洗。堿液清洗后的瓶子再進(jìn)入清水槽進(jìn)行堿液稀釋和再一次圓桶式的除標(biāo)沖洗,以徹底除去瓶內(nèi)外的污物,最后進(jìn)入全面的內(nèi)外清潔沖洗和消毒。另外,有6個洗滌液浸泡槽、3道除標(biāo)系統(tǒng),可使不同生產(chǎn)條件采用不同洗瓶工藝方式,更加具有靈活性。由于有第3槽的緩沖,鋁箔標(biāo)標(biāo)反應(yīng)物大部分留在前3槽,且第3槽容積又小,每次換堿也少,既降低了生產(chǎn)消耗,清洗也更加干凈。
本文關(guān)鍵詞:洗瓶機出現(xiàn)瓶壁粘附異物故障的思考
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