Флоу-упаковщик или HFFS: выбор подходящей технологии упаковки

Выбор подходящей упаковочной машины — одно из самых важных решений, которое приходится принимать руководителю производства или инженеру завода. Неправильный выбор может привести к возникновению «узких мест» в производственном процессе, чрезмерным отходам пленки и нарушениям целостности упаковки, что обойдется гораздо дороже, чем первоначальные капиталовложения. Две технологии, которые часто попадают в короткий список для упаковки твердых продуктов — батончиков, печенья, медицинских изделий и товаров широкого потребления, — это упаковочная машина с горизонтальным потоком и горизонтальная линия «формовка-наполнение-запечатывание» (HFFS) машина. Хотя в отрасли эти термины иногда используются как синонимы, они обозначают разные инженерные подходы, характеризующиеся существенными различиями в эксплуатационных характеристиках.

В данной статье представлено подробное техническое сравнение, которое поможет специалистам по упаковке, сотрудникам отделов закупок и руководителям производственных подразделений понять, в каких случаях каждая из технологий демонстрирует наилучшие результаты, с какими компромиссами следует рассчитывать и как подобрать оборудование с учетом конкретных производственных требований.

Что такое упаковочная машина с горизонтальным потоком?

Горизонтальная упаковочная машина — это устройство, которое упаковывает отдельные продукты в герметичные пленочные конверты по мере их горизонтального прохождения через машину. Процесс начинается с размотки плоской пленки с катушки, которая формируется в трубку вокруг продукта, запечатывается по нижнему краю (или по верхнему, в зависимости от конфигурации), а затем разрезается на отдельные упаковки с помощью механизма запечатывания торцов и отрезания.

К основным компонентам горизонтальной упаковочной машины относятся:

• Стойка для размотки пленки: Удерживает рулон упаковочной пленки и регулирует натяжение
• Формовочный воротник (формовочная коробка): Придает плоской пленке трубчатую форму вокруг продукта
• Ребристое колесо или система продольного уплотнения: Создает ребристое или перекрывающееся уплотнение по всей длине упаковки
• Зажимные губки с торцевым уплотнением: Зажать, запечатать и обрезать пленку с обоих концов каждой упаковки
• Подающий конвейер: Подаёт продукцию в плёночную трубку с точным интервалом

Горизонтальные упаковочные линии широко используются в пищевой промышленности (мюсли-батончики, печенье, шоколад), фармацевтической промышленности (блистерные упаковки, медицинские изделия) и в сфере производства товаров широкого потребления (мыло, бритвы). Стандартные линии потоковой упаковки компании Path Pack предназначены для продуктов шириной от 20 до 300 мм и работают со скоростью от 40 до 600 упаковок в минуту в зависимости от типа продукта и характеристик пленки.

Что такое машина HFFS?

Горизонтальная линия формовки, наполнения и запечатывания (HFFS) представляет собой более широкую категорию упаковочного оборудования, которое формирует пакет или упаковку из плоской пленки, наполняет её продуктом и запечатывает — и всё это в горизонтальном положении. Хотя потоковая упаковочная машина технически является разновидностью HFFS, в отрасли термин “HFFS” обычно используется для обозначения машин, которые формируют более сложные типы упаковок, такие как пакеты типа «подушка», пакеты с боковыми складками, пакеты с плоским дном и стоячие пакеты, производимые в горизонтальной конфигурации.

Машины HFFS, как правило, обладают следующими характеристиками:

• Современные системы уплотнения: Возможность изготовления застежек-молний с возможностью повторного закрытия, клапанов для удаления газа и специальных застежек
• Multi-column configurations: Running 2, 4, or more sachet columns simultaneously for smaller products
• Комплексные системы розлива: шнековые дозаторы, объемные чашки или комбинированные весовые дозаторы, установленные непосредственно на машине
• Упаковка в модифицированной атмосфере (MAP): Возможности газовой промывки для продления срока хранения

Это различие имеет важное значение, поскольку многие представленные на рынке машины HFFS разработаны специально для упаковки в пакеты, а не для плотной, облегающей форму упаковки, характерной для потоковой упаковки. Это различие в типе упаковки оказывает цепное влияние на расход материала, надежность сварки и общую стоимость оборудования.

Основные технические различия

Тип упаковки и расход пленки

Наиболее заметная разница между этими двумя технологиями заключается в форме упаковки, получаемой при их использовании. Машины для упаковки в пленку создают облегающий платок что позволяет свести к минимуму излишки материала. Пленка плотно облегает форму продукта, что сокращает расход пленки на 15–30% по сравнению с упаковками типа «пакет» (HFFS) для того же продукта.

Машины типа HFFS, в особенности те, которые предназначены для производства стоячих пакетов или пакетов с боковыми складками, по своей сути требуют большего количества пленки. Для изготовления стоячего пакета на машине типа HFFS может потребоваться на 20–40% больше пленки, чем для аналогичной упаковки, изготовленной методом потоковой упаковки, поскольку такая упаковка должна сохранять структурную целостность без внутренней опоры со стороны продукта.

Для производителей с большими объёмами производства, у которых затраты на плёнку составляют 30–50% от общей стоимости упаковки, эта разница может выражаться в сотнях тысяч долларов в год.

Скорость и пропускная способность

Пленочные упаковочные машины, как правило, обеспечивают более высокую производительность при упаковке твердых, готовых изделий. В отрасли однополосные упаковочные линии с поточным конвейером обычно достигают производительности 200–600 упаковок в минуту; наши стандартные машины работают со скоростью до 300 упаковок в минуту (модель JC700, проверена на мелких продуктах, таких как шоколадные батончики и печенье), и диапазон производительности продолжает расширяться в сторону более высоких скоростей для линий с большим объемом производства.

HFFS machines with complex pouch-forming capabilities typically operate at 30–200 packages per minute per column. Multi-column HFFS systems can match or exceed total throughput, but each column adds complexity to changeover, maintenance, and quality control.

Технологии уплотнения

В упаковочных машинах типа «флоу» обычно используется либо герметизация горячим ножом (одновременная обжимка и обрезка) или система ротационного торцевого уплотнения с режимом непрерывной работы. Герметизация с помощью нагреваемого ножа обеспечивает аккуратный герметичный шов, идеально подходящий для продуктов, чувствительных к влаге, в то время как ротационная герметизация позволяет работать на более высоких скоростях.

В машинах HFFS часто используются импульсная сварка или термобара с постоянным нагревом которые позволяют создавать более сложные схемы запечатывания, включая застежки-молнии с возможностью повторного закрытия и надрезы для отрыва. Такая универсальность достигается за счет снижения скорости — время выдержки при импульсном запечатывании больше, чем при мгновенном запечатывании с помощью системы с нагреваемым ножом.

Гибкость продукта

Упаковочные машины типа «флоу» отличаются твердые, однородные продукты которые сохраняют свою форму при транспортировке через формовочный воротник. Для хрупких, липких или имеющих нестандартную форму изделий могут потребоваться специальные системы подачи или дополнительные приспособления.

Системы пакетов HFFS обеспечивают большую гибкость благодаря сыпучие продукты, порошки и жидкости поскольку продукт помещается в заранее сформированную полость пакета, а не оборачивается пленкой, повторяющей его форму. Благодаря этому технология HFFS является предпочтительным выбором для таких продуктов, как орешки-закуски, кофе, корм для домашних животных и жидкие моющие средства.

Соответствие приложения

Когда следует выбрать упаковочную машину типа «флоу-раппер»:

• Продукт имеет плотную и однородную консистенцию: печенье, шоколадные плитки, куски мыла, медицинские изделия, замороженные котлеты
• Приоритетом является использование минимального количества упаковочных материалов: Операции, в которых важную роль играет стоимость, и экономия на пленке напрямую влияет на рентабельность
• Требуется высокая скорость движения по одной полосе: Операции, выполняемые со скоростью более 200 ppm на одной линии
• Желательно плотное обертывание, соответствующее требованиям к продукту: Превосходный внешний вид, при котором упаковка должна идеально подходить к продукту
• Требуется вторичная упаковка: Упаковочные машины типа «флоу» широко используются в качестве оборудования для обертывания лотков, картонных коробок или мультипаков

В компании Path Pack мы наблюдаем, что большинство наших клиентов из пищевой промышленности выбирают потоковую упаковку для таких продуктов, как мюсли-батончики, где плотная упаковка с минимальным свободным пространством над продуктом имеет решающее значение как для защиты продукта, так и для эстетичного вида товара на полках. Наши напольные упаковочные машины JC700, оснащенные сервомоторами Siemens и системами управления Schneider Electric, обеспечивают точность отреза ±1 мм при скорости до 300 ppm.

Выбирайте машину HFFS в следующих случаях:

• Продукт имеет сыпучую, гранулированную или жидкую консистенцию: Закуски, кофейные зёрна, порошки, соусы
• Требуются пакеты вертикального типа или специальные пакеты: Розничная упаковка, в которой важны срок хранения и удобство для потребителя (молнии, дозаторы)
• Требуется упаковка в модифицированной атмосфере (MAP): Требования к увеличению срока хранения скоропортящихся продуктов
• High-count sachet production makes economic sense: Small sachets or stick packs where running multiple sachet columns simultaneously improves overall output

Вопросы, связанные с затратами

Капитальные вложения различаются в основном по скорости, уровню автоматизации и конфигурации — прежде чем сравнивать, запросите ценовые предложения по обеим технологиям с учетом вашей целевой производительности.

Эксплуатационные расходы также значительно различаются:

• Просмотр фильмов: В упаковочных машинах поточного типа на одну упаковку аналогичной продукции расходуется на 15–30% меньше пленки
• Сложность технического обслуживания: HFFS machines with zippers, gas flushing, and multi-column configurations require more specialized maintenance
• Затраты на переход: Перенастройка конвейерных упаковочных машин обычно занимает 15–45 минут; для систем HFFS перенастройка может потребовать 30–90 минут
• Потребление энергии: HFFS machines with MAP and multi-column operation consume more compressed air and electricity

Вопросы качества и соблюдения нормативных требований

Обе технологии позволяют обеспечить соответствие строгим отраслевым стандартам, в том числе маркировке CE, требованиям FDA к материалам, контактирующим с пищевыми продуктами, а также стандарту ISO 11607 для упаковки стерильных медицинских изделий. Однако выбор технологии может повлиять на пути обеспечения соответствия:

• Применение в фармацевтике: Упаковочные машины поточного типа часто предпочитают использовать для упаковки медицинских изделий, поскольку они обеспечивают стабильное герметичное запечатывание с минимальными отклонениями в качестве упаковки. Надежность герметичности проще подтвердить в соответствии с требованиями стандарта ISO 11607.
• Безопасность пищевых продуктов: Обе системы позволяют обеспечить соответствие требованиям HACCP, однако для машин HFFS с открытым наполнением продукта могут потребоваться дополнительные меры контроля окружающей среды по сравнению с закрытым режимом обработки продукта, характерным для потоковых упаковочных машин.
• Розничная упаковка: Системы HFFS предоставляют больше возможностей для реализации функций, ориентированных на потребителя (язычки для легкого открывания, прозрачные окна, застежки многократного закрытия), что может стать решающим фактором при производстве брендовых потребительских товаров.

Почему именно Path Pack?

Оборудование Path Pack изготавливается с использованием компонентов от признанных международных поставщиков — ПЛК Siemens, системы управления Schneider Electric, подшипников SKF — и имеет сертификат CE, а также проходит заводские приемочные испытания вашей продукции и пленки перед отгрузкой.

Мы понимаем, что выбор технологии упаковки — это не просто вопрос технических характеристик оборудования. Речь идет о поиске решения, которое будет оптимально соответствовать вашему продукту, объемам производства и долгосрочным перспективам развития. Наша команда инженеров проводит бесплатные оценки технической осуществимости проекта и поможет вам определить, что лучше подходит для ваших задач: упаковочная машина поточного типа или система HFFS.

В категории горизонтальных упаковочных машин для продукта в упаковке «флоу-рап» основой нашего ассортимента является Машина для упаковки в пленку JC250.

Часто задаваемые вопросы

Упаковочная машина с конвейерной подачей — это то же самое, что и машина HFFS?

По техническому определению, упаковочная машина типа “флоу-раппер” относится к категории горизонтальных машин для формовки, наполнения и запечатывания (HFFS), однако в отраслевой терминологии “HFFS” обычно обозначает машины, производящие упаковки в виде пакетов (стоячие пакеты, пакеты с боковыми складками), тогда как «машина для потоковой упаковки» описывает машины, создающие плотные, повторяющие контуры упаковки вокруг твердых продуктов. Это различие важно, поскольку оно влияет на тип упаковки, использование материалов и скорость производства.

Какая технология является более быстрой для упаковки твердых продуктов?

При упаковке твердых продуктов, таких как печенье, батончики и медицинские изделия, горизонтальные упаковочные машины с потоковым принципом работы, как правило, обеспечивают более высокую скорость на одной линии (200–600+ ppm) по сравнению с машинами для производства пакетов методом HFFS (30–200 ppm на линию). Поточные упаковочные машины разработаны для упаковки твердых продуктов в режиме непрерывного движения, что обеспечивает им несомненное преимущество в скорости при таких применениях.

Могут ли машины HFFS обрабатывать те же продукты, что и машины для потоковой упаковки?

Да, но с некоторыми ограничениями. Машины типа HFFS могут упаковывать твердые продукты, но при этом, как правило, расходуют больше пленки и работают на более низких скоростях. Машины для потоковой упаковки специально разработаны для упаковки твердых продуктов и обеспечивают более эффективное использование материала, более высокие скорости и более точную форму упаковки для твердых изделий.

Как соотносятся требования к техническому обслуживанию у этих двух моделей?

Flow wrappers generally have lower maintenance complexity due to fewer moving parts and simpler sealing mechanisms. HFFS machines with features like zipper applicators, gas flushing systems, and multi-column configurations require more specialized maintenance and longer changeover times. Expect higher annual maintenance costs for a fully featured HFFS system compared to a comparable-speed flow wrapper.

Каковы типичные сроки окупаемости инвестиций для каждой технологии?

Окупаемость инвестиций в упаковочные линии типа «флоу» обычно достигается в течение 12–24 месяцев, в первую очередь за счет экономии пленки (сокращение расхода материала на 15–30%) и более высокой производительности. Для систем HFFS с расширенными функциями срок окупаемости может составить 18–36 месяцев, что оправдывается ценностью специальных форматов упаковки, обеспечивающих более выгодное позиционирование товара в розничной торговле. Конкретные сроки зависят от объёма производства, затрат на материалы и стоимости рабочей силы на вашем предприятии.

Заключение

Выбор между горизонтальной упаковочной машиной и системой HFFS в конечном итоге зависит от характеристик вашей продукции, требований к формату упаковки и экономической эффективности производства. Для твердых продуктов, которым подходит плотная, экономящая материал упаковка и высокоскоростной режим работы, упаковочные машины являются очевидным выбором. Для сыпучих продуктов, специальных пакетов или задач, требующих применения MAP и удобства для потребителя, технология HFFS обеспечивает необходимую универсальность.

При принятии решения следует исходить из тщательного анализа совокупной стоимости владения — включая расход пленки, частоту смены пленки, требования к техническому обслуживанию и затраты на рабочую силу — а не только из цены приобретения оборудования.

Компания Path Pack производит горизонтальные упаковочные машины в Ханчжоу (Китай). Перед отправкой каждая машина проходит испытания с использованием продукции и пленки заказчика. Если вы выбираете упаковочную машину или устраняете неисправности на линии, уже находящейся в эксплуатации, обратитесь к нашей инженерной службе — мы ответим в течение одного рабочего дня.

Свяжитесь с Path Pack уже сегодня чтобы обсудить ваши требования к упаковке и подобрать технологию, соответствующую потребностям вашего производства.

Автор: Техническая команда Path Pack

Не можете определиться с выбором технологии упаковки для вашей продукции? → Отправьте в Path Pack размеры вашей продукции и желаемую скорость обработки для получения рекомендаций по технологиям.