Обладнання для розливу в bag-in-box для будь-яких обсягів і видів виробництва
Bag-in-box (англ. «мішок у коробці», скорочено BIB або БіБ) – зручне та недороге рішення для упаковки, зберігання та транспортування рідких і напіврідких продуктів, харчових або промислових. Еластичний герметичний пакет з клапаном, який для кінцевих споживачів забезпечують краником, поміщається в картонну коробку. Бег-ін-бокси надійно захищають вміст від окислення, що робить їх ідеальними для вина і пива (яке попередньо потрібно декарбонізувати), вендингових автоматів з напоями, сиропів у системах розливу постмікс. Завдяки багаторічному досвіду роботи з цією тарою ми пропонуємо інженерні рішення для використання БіБ під різні завдання і обсяги продукції.
Після підключення клапана до системи розливу за допомогою БіБ-конектора і при відкриванні крана вміст виливається під дією сили тяжіння. Мішок осідає. Значить, повітря не може потрапити всередину. Клапан або кран герметично закривається, що також виключає контакт кисню з напоєм. Тому термін придатності вина, соку або пива в бег-ін-боксах залежить лише від того, наскільки швидко повітря просочиться через зварні шви. Це займає від півроку до 2 років при недоторканому закупорочному клапані з краном або пробкою.
Після розкриття клапана напої та інші рідкі або напіврідкі продукти харчування придатні до вживання протягом 1 місяця. Ця величезна перевага перед технологією Tetra-Pack зробила бег-ін-бокси справжнім хітом сучасного харчпрому. Їх використовують всюди: в готелях, ресторанах, барах і кафе, школах і дитячих садках, медичних закладах.
БіБи бувають різної форми і розміру: квадратні або прямокутні, з прямими, закругленими або гострими кутами (тобто трикутні в перерізі), місткістю від 1,5 до 1000 літрів.
Бег-ін-бокс – найлегша упаковка для рідких товарів, що істотно знижує витрати на перевезення: ви платите за вагу товару, а не тари. БіБ екологічні: 75% ваги – картон, 25% – поліетиленовий пакет. При роздільному збиранні сміття обидві частини легко відділяються одна від одної, а в цілому в БіБ на 75% менше пластику, ніж у ПЕТ-тарі.
Ми вже писали на новому сайті про переваги bag-in-box для логістики, екології та продовження терміну зберігання вина. Тепер детальніше поговоримо про історію та технологію розливу в БіБ.
Розробка та застосування bag-in-box
Вперше концепція «мішків у коробці» з'явилася в США в 1955 році. Тоді вони були набагато простіші: одноразові одношарові пакети в картонній упаковці. Їх розробив американський хімік Вільям Шолль для упаковки та перевезення сірчаної кислоти. Кислота необхідна для заправки сухозаряджених акумуляторів. Ця технологія досі застосовується в пунктах техобслуговування та гаражах по всій Америці. Бег-ін-бокси відразу сподобалися виробникам молока, які стали продавати його в новій, зручній тарі. На початку 1960-х була придумана 19-літрова каністра для автоматів з видачі молока (покупці повинні були повертати порожню тару для утилізації).
У середині 1960-х років виноробн Австралії звернули увагу на нову тару. Справжня революція в розливі та перевезенні вина почалася в 1967 році, коли був запатентований пластиковий клапан з краном. І bag-in-box нарешті набув сучасного вигляду:
- еластичний, повністю герметичний мішок з багатокомпонентних полімерних плівок;
- односторонній клапан, через який вміст подається всередину при розливі і тільки назовні після розкриття;
- краник для розливу (якщо не використовується система розливу з БіБ-конектором);
- міцна коробка з картону.
З початку 1970-х виробництво БіБ з вином в Австралії було поставлено на потік. Тоді для мішків застосовувалася двошарова плівка: ламінат із суміші поліаміду та поліетилену низької щільності з покриттям із сополімеру полівініліденхлориду. Зараз для упаковки вина в бег-ін-бокси використовують фольговані коекструдовані пакети мінімум з 5 різних полімерних матеріалів.
У кожний мішок запаяно пластикове ущільнення (заповнювальна горловина). У нього вставляється краник (для споживачів) або клапан (для підключення до системи розливу через БіБ конектор). Основний стандарт краників/клапанів для бег-ін-бокс – Vitop® Original, розроблений однойменною компанією. У 2020 році компанія Smurfit Kappa виробила понад 5 млрд кранів Vitop®. Це двопозиційні крани для рідин з низькою в'язкістю. Щоб налити вино з пакета, потрібно натиснути кнопку, щоб зупинити налив – відпустити її. Інший поширений і більш новий стандарт – FlexTap®. При необхідності можна легко використовувати адаптери під різні горловини.
Краники/клапани для розливу вина та інших напоїв з бег-ін-бокс, як правило, складаються з кількох деталей. Деталі виготовляються з різних з'єднань, в тому числі поліпропілену, ПНД і термопластичної еластомерної смоли. При виробництві кожний краник або клапан ретельно перевіряють на герметичність.
Технологія bag-in-box застосовується в харчовій промисловості дуже широко:
• подача сиропів у системи розливу напоїв постмікс; • герметичне зберігання, перевезення та застосування в HoReCa будь-яких рідких і напіврідких харчових продуктів – молока і молочних продуктів, сумішей для м'якого морозива, фруктових соків, концентратів і пюре, томатної пасти, приправ і соусів, рослинних олій, яєчного меланжу тощо.
Оскільки є можливість повністю асептичного розливу в БіБ, ця упаковочна тара стає популярною і в фармацевтичній промисловості.
Наш багаторічний інженерний досвід роботи з рідинами та системами розливу на основі БіБ дозволяє налагодити упаковку продукції в bag-in-box на будь-якому виробництві.
Матеріали для виробництва упаковки bag-in-box
Застосування кількох матеріалів дозволяє одночасно вирішити ряд завдань. Наприклад, сополімер етилену та вінілового спирту забезпечує бар'єрні властивості, поліамід – міцність, лінійний поліетилен низької щільності – герметичність. Сьогодні завдяки широкому асортименту полімерних плівок можна забезпечити як механічну міцність упаковки bag-in-box, так і надійний захист від кисню. Якість полімерних матеріалів для БіБ постійно покращується.
Сам по собі поліетилентерефталат (скорочено ПЕТ) забезпечує досить середній кисневий бар'єр. Але після металізації алюмінієм він стає прекрасним захистом від кисню та водяних парів. Металізований ПЕТ застосовують у вакуумних пакетах для розливу в бег-ін-бокс кави та багатьох інших напоїв. Для ефективного ущільнення основний матеріал з обох сторін ламінують етиленвінілацетатом. Те ж рішення використовується для зберігання та перевезення продуктів з високим вмістом жиру, що вимагають захисту від кисню та ультрафіолетового випромінювання.
Етиленвінілацетат (ЕВА) – сополімер етилену та вінілацетату (ВА). Він багато в чому схожий на поліетилен, і є кілька способів використовувати ці полімери у вигляді суміші. Властивості отриманої суміші залежать від частки вінілацетату. Як правило, чим більше ВА, тим нижча температура ущільнення і тим вища ударна в'язкість, гнучкість при низьких температурах, стійкість до навантажень і прозорість.
Готові мішки стерилізуються гамма-випромінюванням.
Розлив вина в пакети bag-in-box
ЕВА з ПВДХ (полівініліденхлоридом) дає дуже міцну плівку з високими бар'єрними властивостями. Саме її в поєднанні з металізованим ПЕТ застосовують для розливу вина в бег-ін-бокс. Багато коекструдованих плівок для розливу вина містять сополімер етилену та вінілового спирту (EVOH) в поєднанні з ЕВА, поліетиленом низького та високого тиску (LDPE і HDPE, по-українськи ПНД і ПВТ). EVOH дуже популярний у харчовій промисловості: пляшечки для кетчупу та майонезу, лотки, стаканчики тощо.
Основні технічні параметри, за якими оцінюють якість плівки для бег-ін-бокс:
• товщина плівки; • еластичність плівки; • коефіцієнт проходження газу; • передача водяних парів; • коефіцієнт тертя; • опір сильним згинам (розтріскування); • межа міцності на розрив; • розтягнення; • опір розшаруванню; • опір зварних швів; • органолептична нейтральність.
Автоматичні, напівавтоматичні та ручні машини для розливу в bag-in-box
За прогнозами, світовий ринок упаковочних машин для bag-in-box у 2020-ті буде рости приблизно на 5% щороку. Попит на екологічно чисту та асептичну упаковку зростає, а значить, зростає попит і на апарати для розливу в БіБ.
Класифікація bag-in-box за технологією та застосуванням
• за типом машини для розливу (автономна або інтегрована в заводську виробничу систему); • за ступенем автоматизації роботи наповнювальної головки та інших операцій (напівавтоматичні, автоматичні та ручні апарати); • за виробничою потужністю (10 пакетів за хвилину, 11–50 пакетів/хв, 51–100 пакетів/хв і понад 100 пакетів/хв); • за технологією розливу (асептична та неасептична); • за упаковочним матеріалом (пластик, папір і картон, металізована плівка); • за призначенням (продукти харчування та напої, засоби особистої гігієни, товари для дому, фарби та мастила, охорона здоров'я тощо).
Автоматична лінія розливу в БіБ. Пакети з'єднані в рулон з перфорацією по лінії розрізу. Єдина стрічка з пакетів рухається по конвеєру і потрапляє в стерильну камеру, де кожний мішок відділяється різаком і подається під фасувальний патрон із затискачем.
Пакети бег-ін-бокс поставляються з краником/клапаном, який заздалегідь частково занурений в ущільнення. Це дозволяє автоматиці працювати точно, без осічок. Після наповнення краник/клапан вставляється в ущільнення повністю.
Робота фасувального патрона (розливочної головки) відбувається за однією і тією ж схемою в будь-яких системах розливу в bag-in-box незалежно від ступеня автоматизації:
• кран або пробка виймається з ущільнення клапана; • мішок заповнюється (вино, соки та інші рідини подаються під дією сили тяжіння або за допомогою насоса); • процес наливу точно контролюється за допомогою датчика ваги або об'ємного витратоміра; • внутрішня мембрана відразу після заповнення запаюється; • кран/пробка негайно ставиться на місце, щоб закупорити клапан.
Прямо перед фасуванням пакет вакуумується, а потім в нього подається доза харчового азоту або вуглекислого газу, достатня для створення позитивного тиску. Після заповнення внутрішня мембрана залишається запечатаною, поки клапан або кран не розкриють. Все це не дає повітрю проникнути всередину БіБ.
Заповнений пакет по похилій трубі падає в картонну коробку на наступному конвеєрі. У великих заводських системах автоматизовані всі процеси аж до формування картонних коробів і палетизування готових бег-ін-боксів. Така система розливу називається інтегрованою.
Напівавтоматичний розлив у бег-ін-бокси: пакети по окремості подають до фасувального патрона, а потім прибирають і розфасовують у коробки вручну. Сам цикл фасування/укупорювання керується автоматикою. Зона з фасувальним патроном захищена прозорою перегородкою, що забезпечує стерильність. Це оптимальний варіант для невеликої виноробні та інших видів малого бізнесу з напоями: практично той же функціонал, що і в повністю автоматичних системах, можливість асептичного розливу в bag-in-box.
Ручні розливочні машини: установка розливочної головки в потрібну позицію для заповнення та закупорки виробляються вручну за допомогою важеля. Також придатні для невеликого виробництва (від 180 до 320 пакетів по 2–3 літра на годину).
Компанія mBev допоможе вам організувати розлив у bag-in-box відповідно до виду та обсягу продукції, що випускається. Це можуть бути вино і пиво, інші напої з низькою в'язкістю, дезінфікуючі засоби тощо. Перевага в тому, що високотехнологічний асептичний розлив стає доступним навіть для малого бізнесу. Також у нас є великий досвід розробки вендингових автоматів з розливу вина на базі bag-in-box.
Для консультації з нашими фахівцями звертайтеся за телефонами, вказаними на сайті.