打造面向未來的全新PET灌裝設備平臺，靈活高效更進一步
隨著飲料產品的品類日益增多，飲料生產商為了提高其生產線靈活性和安全性方面的所面臨的挑戰(zhàn)也越來越大。KHS科埃斯全新PET灌裝設備平臺應運而生，標準化程度高，技術改進眾多。
飲料生產商在產品包裝方面正面臨經濟和生態(tài)的挑戰(zhàn)。一方面，飲料生產商承擔巨大的時間和成本壓力——不僅需要盡快開發(fā)和啟用更強大的新型包裝系統(tǒng)和技術，還必須同時減少材料、介質和能源的消耗，提高效率和生產力。另一方面，和其他許多行業(yè)一樣，飲料行業(yè)的相關法規(guī)也在不斷完善——有關部門對回收配額和二氧化碳排放的監(jiān)管力度加大。歐盟要求飲料生產商采取一系列措施以加強氣候保護，例如《一次性塑料制品指令》中規(guī)定飲料生產商必須采用連體瓶蓋。同時，具有環(huán)保意識的消費者對飲料生產商的期望也越來越高，他們既希望有豐富多樣的產品選擇，又希望飲料包裝經濟實用。
“飲料市場在其產品方面正在經歷非常動態(tài)化的變化，在可能的情況下，飲料生產商希望并且在當下投資生產技術時考慮保留所有的包裝選擇，以便能夠隨時根據(jù)消費者的需求來調整他們的產品組合。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產品經理
在上述背景下，KHS科埃斯為客戶提供廣泛且面向未來的模塊化包裝系統(tǒng)，尤其PET瓶灌裝系統(tǒng)，其中包括第五代KHS InnoPET Blomax V拉伸吹瓶系統(tǒng)、供客戶選擇的可回收涂層技術以及功能強大的貼標設備。灌裝設備是該系統(tǒng)的核心部分，KHS科埃斯為碳酸飲料和非碳酸飲料以及各種敏感產品的灌裝提供了創(chuàng)新的設備工程設計，產能可高達90,000瓶/小時。
KHS科埃斯全新的PET灌裝設備顛覆性特點在于模塊化、可配置和可擴展平臺。灌裝設備平臺自2020年開始便一直應用于玻璃瓶灌裝設備?，F(xiàn)在，PET瓶灌裝設備也可實現(xiàn)相同配置，滿足客戶對適應性和未來可行性的嚴苛要求。
靈活性、可持續(xù)性、產品質量和效率等方面是客戶選擇生產線系統(tǒng)時非常重要的關注點。除此之外，確保無故障的生產監(jiān)測和控制智能技術也十分關鍵。KHS科埃斯全新PET灌裝設備平臺為這些關注點提供了多種解決方案。
“沒有人能夠完全預測五年后的行業(yè)趨勢，這就是為什么我們對平臺進行了模塊化設計，這樣生產線便可以根據(jù)市場要求隨時轉換為其他飲料或PET容器。單獨的組件可以在后期購買，而且可以相對輕松地安裝到現(xiàn)有的設備上，幫助客戶根據(jù)不斷變化的市場要求靈活做出反應。得益于灌裝系統(tǒng)的模塊化設計，生產線系統(tǒng)可以很容易地添加功能和屬性。例如，我們的DRV灌裝系統(tǒng)可以處理碳酸飲料和非碳酸飲料；NV灌裝系統(tǒng)可以進行非接觸式的水的灌裝和高達95℃高溫下的果汁熱灌裝；DVF和DRF長管灌裝系統(tǒng)則可以對啤酒和混合啤酒飲料進行灌裝。規(guī)格和產品轉換的高度自動化也大大提高了靈活性。例如，即使是現(xiàn)在，操作員也可以在15分鐘內將0.5L的PET瓶換成1.0L的PET瓶。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產品經理
如果客戶要求可持續(xù)飲料灌裝，并更大程度地節(jié)約能源、降低二氧化碳排放，新型PET瓶灌裝平臺完全可以滿足這些要求。
從緊湊的管狀環(huán)形產品缸到高效的伺服驅動設備，其他大量的設計改進也有助于節(jié)約能源。新型灌裝設備可支持高達24°C的灌裝溫度，從而飲料生產商可以節(jié)省用于能量密集型的冷卻裝置的投資和維護的成本。由于在這些溫度下不會形成冷凝水，在使用薄膜或紙箱包裝PET瓶前，無需再耗費大量的能源進行干燥。不僅如此，衛(wèi)生設計也有助于新技術的整體可持續(xù)性：設備表面的設計清晰、簡潔，液體可以自由流出，因此清潔和消毒程序更加容易、省時。由于PET瓶是經夾持瓶口輸送到設備中，可支持輕重量容器的處理，從而有助于確保產品安全可靠地包裝，節(jié)省資源。
“在DRV灌裝系統(tǒng)上，二氧化碳的消耗量已從150g/百升減少到幾乎為零，我們也不再使用二氧化碳作為增壓氣體，而是使用無菌空氣。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產品經理
產品種類日益繁多使換型越來越頻繁，因此避免風味殘留至關重要。滿足飲料生產商所需的靈活性的關鍵、先決條件是為閥門活塞和開關氣缸上的伸縮接頭密封件選擇合適的密封材料。KHS科埃斯NV灌裝系統(tǒng)的供液灌注原理可以保障無滴漏的氣鎖裝置，有助于確保產品的高質量。
“我們使用PTFE材料，這種材料易于清洗，幾乎不吸收任何風味物質，而且不像EPDM等彈性材料制成的標準密封件在生產中像海綿一樣吸收液體。當灌裝排產中的下一種產品的濃度較低時，EPDM會再次釋放出這些味道。例如水，會染上之前灌裝的飲料的味道。為了防止這種不必要的影響，生產計劃必須按照口味來安排：例如，在一周的生產中，先灌裝礦泉水，然后再灌裝如能量飲料等口味越來越濃的產品。灌裝好這些產品后，再重新灌裝水之前，必須徹底清洗灌裝設備。而我們的灌裝閥則可以大幅減少這種風味轉移，讓客戶可以更自由地安排生產計劃。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產品經理
精確的灌裝量是借助感應式流量計或選配的質量流量計確定的。標配兩種不同的灌裝速度，以確保最佳的流動性能和低泡沫灌裝。一些可供選擇的附加組件可用于優(yōu)化處理不同容量和粘度的產品，例如各種瓶子尺寸以及低粘度或高粘度的果汁。灌裝閥上游的控制閥可以自由調節(jié)灌裝速度，從而能在適合飲料類型、起泡量、瓶子體積和粘度的產能范圍內進行灌裝。再加上設備非常溫和的容器控制，可進一步降低產品損失。
“從微生物學的角度來看，如果飲料不與瓶頸接觸，會有很多好處。KHS科埃斯還始終關注氧氣的吸收量，盡可能避免吸收氧氣非常重要。例如在熱灌裝果汁時，過多的氧氣吸收可能會導致果肉浮到表面，從而形成結塊，甚至還會降低產品中的維生素C含量。特別是對于啤酒廠來說，氧氣吸收是一個非常重要的問題。我們的DVF和DRF長管閥采用自下而上的灌裝方式，大大減少了氧氣吸收，可以將質量上乘的啤酒和混合啤酒飲料灌裝到PET瓶中。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產品經理
半自動和全自動的規(guī)格轉換，確保了持續(xù)運行中可始終保持高水平的可用性。清潔系統(tǒng)包含CIP在內的某些部分也已經自動化。除了提供衛(wèi)生安全外，使用快速功能也能節(jié)省大量的時間。減少了多個人工操作環(huán)節(jié)，因此也減少了潛在的錯誤源。所有部件的耐用性更高，維護周期更長，這也有助于提高效率。
“通過優(yōu)化灌裝閥部件的設計和部署，無論飲料類型如何，新型灌裝設備平臺都實現(xiàn)了非常大的功率密度。我們在設備控制器和機械設備上都采用了這種模塊化和標準化設計，并且灌裝設備未來將始終保持相同的結構，因此安裝和調試速度會更快。由此便縮短了生產啟動和實現(xiàn)第一個商業(yè)產品產出的時間。”
——Manfred Härtel
KHS科埃斯灌裝產品經理
新型灌裝設備平臺的另一個技術亮點是可選配的KHS DIAS診斷輔助系統(tǒng)。它可以監(jiān)控整個灌裝過程的各個方面，為此，每一個灌裝閥中都安裝了壓力傳感器，持續(xù)記錄瓶內壓力和步驟順序，收集到的數(shù)據(jù)以壓力圖的形式顯示在KHS ClearLine HMI（人機界面）操作面板上。任何偏離目標值的情況都會立即觸發(fā)警報，確保操作人員能快速檢測、定位故障以及獨立解決和修復故障。同時，利用數(shù)據(jù)可以對結果進行統(tǒng)計評估，通過預防性維護提前消除潛在的故障源。因此，DIAS可確保產品質量的穩(wěn)定和設備的持續(xù)運行。
KHS InnoPET Blomax V系列
PET灌裝設備作為KHS科埃斯模塊化包裝系統(tǒng)組合的固定配置。全新一代KHS科埃斯拉伸吹瓶設備InnoPET Blomax V系列也是如此，它以其出色的生產效率而聞名。例如，它的產能現(xiàn)在已經提高至每個吹瓶站2,800瓶/小時，而且憑借智能化過程控制、近紅外加熱和簡單的模塊化設計，生產效率超過98%。InnoPET Blomax V系列在可持續(xù)性方面表現(xiàn)優(yōu)異，不僅因為它能夠減輕瓶子的重量，而且在加工回收或原生PET方面也很靈活。此外，與以前的系列相比，大量的技術優(yōu)化減少了高達40%的能源使用量和吹風量。
