今日の急速に変化する飲料および液体包装業界では、包装プロセスの効率と衛生が非常に重要です。安全できれいに包装された水や飲料に対する消費者の需要が高まるにつれて、自動化ソリューションが不可欠になっています。その中でも、水包装機は重要な位置を占めており、ポーチからボトルまで、さまざまな容器に水を充填して密封するための信頼性が高く、高速でコスト効率の高いソリューションを提供しています。
この記事では、水パック機とは何か、その動作原理、分類、機能、およびボトル洗浄機、充填機、キャッピング機などの関連機器について説明します。これらのシステムは、現代の液体パックラインのバックボーンを形成します。
1. ウォーターパッキングマシンとは何ですか?
水包装機は、水（またはその他の飲料）をポーチ、ペットボトル、ガラス瓶などの容器に自動的に充填して密封するように設計された特殊な装置です。これらの機械は通常、ボトル入り飲料水メーカー、ジュース製造業者、乳製品業界など、大量の水を効率的かつ衛生的に包装する必要がある業界で使用されます。
水パック機にはさまざまな形がありますが、最も一般的な 2 つのタイプは次のとおりです。
ウォーターパウチ包装機
ウォーターボトル充填包装機
どちらのタイプも生産速度と製品品質に大きな影響を与え、メーカーはパッケージされた各ユニットの一貫した品質を確保しながら、増大する需要を満たすことができます。
2. ウォーターパウチ包装機
ウォーターパウチ包装機は、小型で柔軟な LDPE (低密度ポリエチレン) パウチを成形、充填、密封する自動包装装置の一種です。この包装は、小型で手頃な価格の水パックが個人消費用に配布されている発展途上国で特に人気があります。
ウォーターパウチ包装機の主な特徴:
生産速度: これらの機械は、ポーチのサイズ (200 ml から 500 ml の範囲) に応じて、1 時間あたり 2500 から 3600 個のポーチを充填できます。
高い衛生基準: 浄化システムからの水はマシンのオーバーヘッドタンクに直接流れ込むため、製品と人間の接触がありません。これにより、パックされた水が安全に飲用できることが保証されます。
一貫性と精度: 機械は、包装ロールの巻き戻し、ポーチの形成、水の充填、上部と下部の密封、個々のパケットへの切断など、すべての作業を自動的に処理します。これにより、一貫して充填され密封されたポーチが実現します。
労働効率: 完全に自動化された操作により、プロセス全体を監視するために必要なオペレーターは 1 人だけなので、手作業の必要性が軽減されます。
仕組み: 機械はまず LDPE フィルムのロールを巻き戻し、一連のローラーを通過してカラー機構によってチューブに成形します。垂直シール要素がチューブをシールしてポーチの側面を形成します。その後、機械は形成されたポーチにオーバーヘッドタンクからの水を充填します。ポーチは両端がシールされ、個々のパケットに切断されてから排出されます。
このプロセス全体により、各ポーチが衛生的かつ一貫して充填されることが保証されるため、水ポーチ包装機は、安全に包装された飲料水を大量に生産したい企業に最適です。
3. ボトル洗浄機：必須の前段階
水をパウチではなくボトルに詰める場合、その工程は通常、ボトル洗浄機から始まります。これらの機械は、ボトルに水を入れる前に洗浄するために不可欠です。ボトル内に汚染物質、ほこり、粒子が残っていると水質に影響を与える可能性があるため、徹底した洗浄工程が不可欠です。
ボトル洗浄機の分類:
シングルメディアすすぎノズル: ボトルをすすぐときは水だけを使用します。
ダブル メディア リンス ノズル: 特に無菌ラインでは、より厳格な清潔さを保つために、通常は消毒剤の後に滅菌水を使用する 2 つのリンス メディアを使用します。
仕組み：ボトル洗浄機は、洗浄ノズルを使用してボトル内に水（または別の洗浄剤）を噴霧します。ボトルはクランプで固定され、逆さまにひっくり返されて、洗浄プロセス後に液体が排出されます。ノズルは、すべてのボトルが均等かつ徹底的に洗浄されるように戦略的に配置されています。その後、ボトルは元の状態に戻り、プロセスの次の段階である充填に進みます。
水回収システム: 水の使用量を最小限に抑えるために、これらの機械には水回収タンクとポンプが装備されていることが多く、すすぎ水の一部をろ過して再利用できます。これは、環境に優しく持続可能な運営を目指す業界では特に重要です。
4. 充填機：水包装ラインの心臓部
プロセスの次のステップは、ボトルまたはポーチに水を充填することです。充填機は、各容器に正確な量の水を注入する役割を担っています。このステップは、一貫した製品品質を確保し、過剰充填や充填不足を回避するために非常に重要です。
水の梱包に使用される充填機にはいくつかの種類がありますが、最も一般的なのは重力充填機です。
充填機の種類:
重力充填機: これらの機械は、重力の力を利用して容器に水を注入します。水のような低粘度の液体に最適で、ウォーターボトルの生産ラインでよく使用されます。
等圧充填機: 炭酸水やその他の発泡性飲料を充填するために使用されるこれらの機械は、充填室内の圧力を一定に保ち、ガスが漏れるのを防ぎます。
流量計充填機: これらの機械は各ボトルへの液体の流量を測定し、正確な量が注入されるようにします。
重力充填機の動作原理：回転式充填機では、ボトルはエアーコンベアシステムを介して機械に供給されます。ボトルはクランプで固定され、充填ノズルの下を通過すると、重力により水がボトルに流れ込みます。この機械は、各ボトルに適切な量の水が注入されるようにします。充填されると、ボトルはコンベアベルト上に放出され、次のステップであるキャップ装着に進みます。
スピードと精度: 最新の充填機は驚くほど効率的で、高速バルブにより 1 秒あたり最大 200 ml の水を充填できます。そのため、1 時間あたり 5,000 ～ 30,000 本のボトルを充填する大規模な生産ラインに最適です。
5. キャッピングマシン：契約締結
水のボトルに水を入れた後は、輸送中や保管中に水が汚染されないように、キャップで密封する必要があります。ここでキャッピング マシンが活躍します。
キャッピングマシンの種類:
磁気トルクキャッピングマシン：これらのマシンは、正確な力を加えてキャップをボトルにねじ込み、しっかりと密閉しながらも締めすぎないようにします。
プレス式キャッピングマシン：プレスフィットキャップ付きのボトルに使用されるこれらのマシンは、ねじ切りを必要とせずにキャップをボトルに押し込みます。
キャッピング マシンの仕組み: 充填されたボトルがキャッピング マシンに送り込まれ、そこでキャップが位置合わせされてボトルに取り付けられます。次に、マシンは磁気トルクを使用してキャップを締め付け、各キャップが均一な力で取り付けられるようにします。ねじ付きボトルの場合、マシンはキャップを損傷することなく固定するのに十分な圧力をかけます。
一部のキャッピングマシンには、頻繁な洗浄と消毒を必要とする業界向けに設計された、洗浄可能なキャッピングヘッドも装備されています。無菌充填ラインでは、汚染を防ぐために特殊な無菌キャッピングヘッドが使用されます。
6. 結論: 完全なウォーターパッキングシステム
水の包装機は単なる充填ユニットではありません。高品質の製品を提供するために連携して動作するさまざまな機械を網羅しています。フレキシブル包装用のパウチ包装機から、ボトル入り飲料水用のボトル洗浄、充填、キャップ装着機まで、各機器は包装プロセスで重要な役割を果たします。
これらの機械を生産ラインに統合すると、市場向けに水をパッケージングするための完全に自動化された効率的で衛生的な方法が提供されます。大量配布用の小さな水パウチを生産する場合でも、高級市場向けのボトル入り飲料水を生産する場合でも、選択する水パッキング機械は特定の生産ニーズに合わせて調整する必要があります。高速充填、正確なキャップ、効率的なすすぎにより、製品が最も純粋な形で消費者に届くことが保証され、自動化システムにより生産ラインがスムーズかつ経済的に稼働し続けます。
衛生、スピード、精度が最も重要視される現代の液体包装の世界では、水包装機は生産ラインを成功させる上で欠かせない要素です。1 時間あたり数千個のパウチを生産する場合でも、大規模な施設で水をボトリングする場合でも、適切な機器を使用すれば、効率的でコスト効率の高い運用が可能になります。
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