Noticias

Dec 26, 2023

Tecnología de formado, llenado y sellado tubular en aumento

22/09/2016 Si busca una máquina para llenar productos a granel hasta

22 de septiembre de 2016

Si está buscando una máquina para llenar productos a granel de hasta 100 lb en bolsas de plástico de polietileno de baja densidad (LDPE) de boca abierta, los sistemas tubulares de llenado y sellado (FFS) de hoy en día pueden ofrecer algunas ventajas distintivas. Este artículo analiza algunas de las razones por las que la tecnología tubular FFS en Europa se está convirtiendo rápidamente en casi el estándar de facto en muchas industrias, reemplazando tanto los sistemas verticales (VFFS) como los convencionales para bolsas de plástico prefabricadas y quizás sorprendentemente, incluso bolsas de papel. La instalación de una línea de llenado de bolsas automatizada para empacar productos a granel sueltos de hasta 100 libras de capacidad puede ser un negocio costoso, incluso si la inversión es la adecuada. Pero si se equivoca, la solución correcta puede empezar a parecer una ganga. Hay una variedad desconcertante de diferentes proveedores y máquinas disponibles para elegir, pero si necesita llenar bolsas de plástico de polietileno de baja densidad (LDPE) de boca abierta, es posible que desee reducirlo a un sistema de llenado y sellado de forma tubular. En Europa, la tecnología de forma, llenado y sellado tubular (FFS) sigue ganando cuota de mercado en comparación con los sistemas convencionales y de FFS verticales (VFFS) en los que las bolsas prefabricadas se colocan, llenan y sellan mediante dispositivos separados y discretos, a veces incluso fabricados por diferentes fabricantes. . En años más recientes, los desarrollos tanto en la tecnología de máquinas como en la construcción de películas han logrado convertir industrias donde las bolsas de papel de paredes múltiples, con válvula o de boca abierta han sido el método tradicional y preferido, a los beneficios del empaque de LDPE. Entonces, ¿cuál es exactamente el atractivo de la solución FFS tubular para el llenado de bolsas?Sistemas FFS: verticales versus tubulares Las máquinas de formado, llenado y sellado son la solución integrada con todo hecho en un sistema compacto. La bolsa se corta y se forma a partir de un carrete continuo, luego se llena y se sella antes de emerger como un paquete terminado. Con unas pocas excepciones, las máquinas FFS se dividen en dos tipos genéricos, las verticales o VFFS, que utilizan una sola película enrollada que pasa verticalmente a través de la máquina de arriba a abajo. Este es el concepto original, que debe sus inicios a la necesidad de envases minoristas pequeños y de alta velocidad. Los proveedores de VFFS suelen estar más familiarizados con este sector del mercado minorista, pero algunos también ofrecen máquinas para envases de tamaño industrial más grandes. Debido a que la VFFS usa una sola hoja de película enrollada, para hacer la bolsa, además de los sellos superior e inferior, primero se necesita una costura longitudinal o lateral para construir un tubo y, si se requieren refuerzos, estos se forman dentro de la máquina. Las máquinas tubulares, un tipo de sistema FFS horizontal, son un desarrollo posterior destinado en general a tamaños de paquete más grandes y aplicaciones industriales más resistentes donde ofrecen ventajas significativas, incluidas velocidades más altas. La diferencia clave es el uso de película tubular, fabricada con o sin fuelle, por lo que no hay que hacer costuras laterales longitudinales y las operaciones se mueven horizontalmente a través de la máquina donde se forman, llenan y sellan simultáneamente en diferentes bolsas. Hay otras variaciones del sistema FFS disponibles, pero es casi seguro que el tubo tubular tiene la ventaja de usar la cantidad mínima de película y necesitar la cantidad mínima de sellado de película basado en máquina. Para productos polvorientos esto puede ser una verdadera ventaja. Tanto las máquinas tubulares como las VFFS tienden a ocupar menos espacio que las líneas con colocador y sellador de bolsas por separado, un factor importante cuando el espacio es limitado.Costos Los costos de capital varían considerablemente según el proveedor, por lo que es difícil dar reglas estrictas y rápidas, pero vale la pena recordar que una línea de llenado de bolsas de PE puede consumir fácilmente en un año una película equivalente al precio de compra de la línea. Entonces, para una máquina con una vida útil esperada de 20 años o más, el precio inicial puede representar menos del 5% del costo total de propiedad. Los costes de la película durante la vida útil del sistema tendrán un impacto mucho mayor en la inversión que la propia máquina. Todas las máquinas FFS usan película comprada en un carrete. Cada carrete, según el grosor de la película, la longitud de la bolsa y si se trata de una hoja enrollada simple para VFFS o una película tubular plana o con fuelles para máquinas tubulares, contendrá entre 2000 y 6000 bolsas típicas de 50 libras. A diferencia de las bolsas prefabricadas, no hay soldadura ni apilamiento en el fabricante y dado que la película normalmente se sopla como un tubo continuo en cualquier caso, después de la impresión solo es necesario enrollar la bobina tubular sobre un núcleo de cartón. La película de una sola herida comienza como un tubo, pero simplemente se corta antes de enrollarse como hojas individuales. Por lo tanto, los carretes siempre deberían ser más baratos de comprar que las bolsas de PE prefabricadas. Para cualquier tamaño de bolsa dado, los carretes tubulares de una máquina FFS tubular necesitarán menos película en comparación con la película enrollada simple de un sistema VFFS porque esta última requiere una superposición de quizás 1 pulgada o más para crear la costura longitudinal y esto agrega un pequeño porcentaje (quizás 3% dependiendo del ancho de la bolsa) a los costos anuales de la película. Durante la vida útil de una máquina, la pequeña cantidad de película adicional necesaria puede equivaler a más de la mitad de la inversión inicial, por lo que no es una suma insignificante. Todos los sistemas de llenado de bolsas deben proporcionar algo de vacío o espacio por encima de la parte superior del producto después del llenado para permitir que se haga el sello de cierre. Debido a que los sistemas FFS generalmente tienen un manejo de película más preciso, a menudo se encuentra que se necesita menos vacío para producir un sello confiable, por lo que la bolsa en sí puede ser un poco más corta, lo que nuevamente contribuye a importantes ahorros de película a lo largo de la vida útil de la máquina, además de dar el paquete terminado. una mejor forma para su posterior paletizado. No hay necesidad de recortar la parte superior de la bolsa, lo que reduce aún más los costos y el desperdicio de película. Los avances recientes en el desarrollo de películas y máquinas han agregado una dimensión de impermeabilización adicional que permite el almacenamiento externo de, por ejemplo, productos cementicios o anhidros, y esto reduce los costos en los canales de distribución al eliminar la necesidad de almacenamiento y depósito cubiertos, así como la extensión real del producto. duración. Los usuarios de bolsas de papel, ya sea de boca abierta o de válvula, en estas industrias que descubran que pueden cambiar a PE también esperarán ver ahorros dramáticos en costos de consumibles. Y Europa tiene estrictas normas de reciclaje: si bien tanto el papel normal como las bolsas de plástico se pueden reciclar, las bolsas de papel con un revestimiento interior de PE o un forro que se suele utilizar para proporcionar una barrera contra la humedad no son fáciles de reciclar y pueden suponer costes adicionales para el cliente si se envían a vertedero También es malo para el medio ambiente.Flexibilidad Para muchos usuarios, cierta flexibilidad para poder producir diferentes tamaños de envases es una consideración crucial y los proveedores de máquinas FFS tanto verticales como tubulares suelen ofrecer una gama, aunque no ilimitada, de anchos y longitudes de película en una sola máquina. Los usuarios con una amplia gama de productos y tiradas de trabajo cortas estarán más interesados ​​en el tiempo de cambio entre diferentes tamaños de envase y aquí la máquina tubular ofrecería ventajas. Las máquinas VFFS tienen un hombro y un tubo de formación hechos con precisión sobre los cuales corre la película de una sola bobina. Cada ancho de bolsa VFFS requiere un hombro y un tubo dedicados. Cambiar de un ancho de película a otro requiere un tiempo de inactividad significativo mientras se cambian estas piezas grandes y, a veces, pesadas. Las máquinas FFS tubulares generalmente pueden manejar variaciones en el ancho de la película sin cambiar las piezas y se adaptarán a la película tubular plana o con fuelles, lo que permite una gama aún más amplia de tamaños de bolsas. Los cambios, sin incluir el cambio de bobina de película, se pueden realizar en menos de 90 segundos con un control de programa simple, lo que proporciona a las máquinas FFS tubulares un tiempo de respuesta mucho más rápido y, por lo tanto, una mayor productividad en las operaciones diarias cuando se producen varios tamaños de envase diferentes.Fiabilidad En la tecnología FFS, la película se desenrolla de la bobina y se sujeta de forma segura en cada etapa durante todo el ciclo de la máquina. Su posición es siempre constante, lo que genera menos fallos de encendido, mayor confiabilidad y mejor productividad. Un colocador de bolsas prefabricadas se basa en que el operador apila las bolsas de manera consistente con muchos sistemas más antiguos, lo que permite una liberación incontrolada o semicontrolada de la bolsa llena, y el sistema de manejo posterior tiene que reubicarla antes de cerrar finalmente el paquete. Esta falta de precisión no solo resta valor a veces al atractivo final de la bolsa, sino que también aumenta el riesgo de fallas en el sellado, derrames y posteriores interrupciones de la línea. Los sistemas verticales o VFFS tienen que hacer la costura lateral longitudinal en la máquina para crear un tubo. Este punto se vuelve extremadamente importante cuando se maneja un material polvoriento o polvos donde la contaminación de la costura aumenta el riesgo de falla posterior. Tubular FFS evita por completo cualquier posible fallo en la costura más larga mediante el uso de película tubular sin costura. La necesidad de mantenimiento del sellador también se reduce correspondientemente. Un carrete contiene muchas más bolsas que un cargador de bolsas prefabricadas y esto elimina la necesidad de reponer constantemente la pila, lo que libera al operador para que realice otras tareas mientras confía en dejar la línea desatendida. Los cambios de bobina son cuestión de unos minutos de trabajo con muchas máquinas FFS que incorporan sistemas de elevación integrados para hacer que la tarea del operador sea más fácil y segura.formando La formación de bolsas en las máquinas VFFS se realiza cortando la película y soldando simultáneamente la parte superior de la bolsa llena y la parte inferior de la siguiente bolsa usando un ensamblaje en una sola acción combinada. Las máquinas tubulares tienen estaciones de sellado superior e inferior completamente separadas con la boca de llenado en el medio y las bolsas se mueven horizontalmente de una posición a la siguiente. Aunque es más complicado de manera crucial, esto da acceso al área del sello, lo que permite limpiarlo antes del sellado final. Además, la disposición permite instalar el pesaje bruto como una opción y se pueden incorporar varias técnicas de desaireación, incluso mediante una sonda de vacío de acero o plástico sinterizado que se inserta directamente en la bolsa. Se pueden agregar estaciones adicionales para brindar vibración de asentamiento del producto, enfriamiento adicional del sello o para perforar un asa de transporte en la parte superior de la bolsa. La longitud de la bolsa está determinada por una fotocélula y una marca de registro impresa en la película o por un codificador montado en la máquina si se usa una película normal sin imprimir.Limpieza de sellos El calor y la compresión se utilizan para derretir el LDPE, soldar el sello y cerrar la bolsa. En las máquinas de alta velocidad, se necesita refrigeración por aire forzado o agua fría para que el sello se haga lo suficientemente estable a tiempo para recibir el producto sin fallas. El sello inferior está hecho con una película recién sacada del carrete, por lo que la confiabilidad aquí es excelente. Lo mismo se aplica también al sello superior cuando se envasan productos granulares libres de polvo. Sin embargo, la contaminación del área del sello superior cuando se manipulan polvos finos y otros productos polvorientos es inevitable y, a menos que esto se solucione, la confiabilidad del sello superior se verá gravemente comprometida. La limpieza del sello es difícil en los sistemas FFS verticales porque no se puede acceder a la parte superior de la bolsa durante el sellado y estas máquinas tienden a depender únicamente de métodos de extracción de polvo. Las máquinas tubulares FFS, por otro lado, pueden equiparse con una limpieza forzada del área de sellado, generalmente mediante un lavado con chorro de aire comprimido, después de cerrar la parte superior pero justo antes del sellado. La limpieza mejora de forma demostrable la fiabilidad del sellado y, para mayor seguridad, algunas máquinas incluso ofrecen un doble sellado en la parte superior de la bolsa.Avances en la tecnología cinematográfica Cualquiera que esté familiarizado con las bolsas de PE apreciará que durante el llenado inevitablemente se arrastra algo de aire con el producto y, después del sellado, la bolsa se transforma efectivamente en un globo potencial. El paletizado se vuelve difícil e incluso peligroso si no se permite que escape este aire. Para muchos productos, gránulos de PE y similares, esto suele ser una simple cuestión de perforar o microperforar la película, algo que se hace fácilmente en la máquina o por el proveedor de la película. Sin embargo, perforar la película para permitir que escape el aire también permite la entrada de humedad. Más que esto, las velocidades de empaque más altas significan perforaciones más grandes, lo que exacerba el problema. Por lo tanto, para productos anhidros y sensibles a la humedad, la película de PE no podía explotar su calidad de impermeabilización natural y, por lo tanto, no tenía una ventaja real sobre, por ejemplo, las bolsas de papel de paredes múltiples con revestimiento interior. Sin embargo, los avances recientes en la tecnología de películas y máquinas han llevado a un uso más amplio de los sistemas FFS tubulares, especialmente en aplicaciones donde la protección contra la humedad es un requisito clave. En primer lugar, el uso de una película de PE tubular especial, a menudo patentada, con varios tipos de microperforaciones incorporadas en una costura laberíntica hecha en fábrica. El laberinto tiene un tratamiento técnico en su interior para evitar que se selle cuando la bolsa está cerrada. Esto permite que el aire se libere lentamente después del llenado, pero sin permitir que entre la humedad, lo que proporciona un paquete resistente a la intemperie. Las máquinas tubulares FFS aún requieren un diseño cuidadoso para eliminar la mayor cantidad de aire posible antes del sellado; de lo contrario, el paletizado inmediatamente después del llenado puede resultar difícil, si no imposible. Otros desarrollos han cubierto técnicas más mejoradas para crear un vacío parcial en el paquete antes del sellado, lo que permite que algunos sistemas FFS tubulares utilicen película de PE simple sin microperforaciones, lo que proporciona un sellado totalmente hermético y, al mismo tiempo, una oferta de bolsa muy compacta. lo último en protección impermeabilizante al menor costo de película y con solo una reducción marginal en la producción. Estos sistemas ya están operando en el campo, lo que permite a los usuarios evitar la necesidad de almacenamiento cubierto mientras protegen el producto e incluso prolongan la vida útil. Además de ofrecer una mejor resistencia a la intemperie, la bolsa sellada también es más limpia cuando los distribuidores y usuarios la manipulan posteriormente, en particular si se compara con las bolsas con válvula sin sellar más antiguas.Accesorios y Variantes La naturaleza integrada de los sistemas FFS brinda muchas oportunidades para incorporar opciones y accesorios que se adapten a una amplia gama de aplicaciones diferentes. Por lo general, se trata de opciones personalizables estándar o diseñadas especialmente en el paquete por el fabricante y probadas minuciosamente antes del envío. Si vende en un entorno minorista, es posible que desee incorporar asas en la bolsa o tener un cierre de cremallera resellable. La impresión de una fecha o algún dato identificativo de la producción se realiza fácilmente. El producto generalmente se dosifica por peso utilizando una red separada o incluso una pesadora de cabezales múltiples que descarga por gravedad, pero algunos productos pegajosos como el azúcar con altos niveles de melaza, por ejemplo, podrían ser mejor alimentados directamente en la bolsa, en cuyo caso un bruto integrado Se puede proporcionar una pesadora dentro de un FFS tubular. O un producto puede requerir sondas de desaireación para ayudar a que se asiente un polvo fino, nuevamente incorporado fácilmente en una máquina tubular. Ambas opciones son claras ventajas sobre el sistema VFFS. Por lo tanto, dada la reducción de consumibles y otros costos, la mayor confiabilidad y flexibilidad del FFS tubular, junto con una mayor productividad y un paquete de mejor apariencia que es más fácil de paletizar, tal vez no debería sorprendernos que estos sistemas no solo estén creciendo en popularidad, pero incluso logró convertir a los usuarios de bolsas de papel en los beneficios de la película de PE. Graham Rawlings es experto sénior en envasado en Concetti. Para más información visite www.concetti.com.

Para artículos relacionados, noticias y reseñas de equipos, visite nuestra Zona de equipos de empaque y embolsadoHaga clic aquí para obtener una lista de fabricantes de equipos de empaque y embolsado

Más información sobre formatos de texto

Consulte el directorio del maestro de la industria de polvos y sólidos a granel.