在瓶装饮料生产过程中,包装密封不良是很常见的质量问题,不管是PET瓶装的饮用水、碳酸饮料、果汁,还是易拉罐装的功能饮料、瓶装酱料,如果瓶盖和瓶口之间密封不严,出现微小漏孔,就会导致饮料漏气、漏液,微生物进入瓶内造成饮料变质、涨瓶,不仅影响产品的货架期,还会引发消费者投诉,给品牌带来不好的影响。传统的密封检测大多采用人工抽检的方式,挤压瓶子看是否有漏液,或者水浴看有没有气泡,检测效率低、灵敏度差,很难检出微小漏孔,也无法实现每一瓶产品的全检。高压放电法密封检测仪作为自动化在线检测设备,能够高速完成每一瓶产品的密封性检测,及时剔除密封不合格的产品,帮助饮料生产企业提升产品质量。
食品饮料行业使用的高压放电法密封检测仪,和医药行业的设备原理基本一致,都是利用高压电场下漏孔位置产生放电的特性来识别泄漏,但因为饮料包装的材质、形状和医药包装差异很大,设备的电极设计、参数设置也做了针对性的适配。饮料生产线速度很快,高速水线每小时可以生产数万瓶产品,这就要求密封检测仪的检测速度必须匹配生产线速度,能够在产品高速通过电极的瞬间完成检测,不能影响生产效率。同时,饮料包装的规格更多样,有不同容量的圆形瓶、方形瓶,有塑料防盗盖、铝箔封口、易拉罐封口等不同密封形式,设备的电极需要能够适配不同形状的包装,并且方便更换规格。
在PET瓶装碳酸饮料生产中,瓶内有一定的二氧化碳压力,如果密封不好,二氧化碳会慢慢泄漏,导致瓶内压力下降,饮料的口感变差,也容易让微生物进入瓶内。高压放电法密封检测仪通常安装在旋盖完成、贴标之前的位置,瓶子经过旋盖机封口之后,通过传送带依次经过检测电极。PET瓶本身是绝缘的塑料材质,瓶内的饮料具有导电性,当瓶口和瓶盖之间存在密封间隙,或者瓶身有微小针孔、裂纹的时候,高压电就会在漏点处产生放电信号,设备捕捉到信号之后就会触发后面的剔除机构,将不合格瓶准确打出生产线。这种检测方式不需要挤压瓶子,不会对瓶子和瓶盖造成损伤,检测速度可以匹配每小时数万瓶的生产线速度,满足高速生产线的全检需求。
铝箔封口是瓶装饮料、酱料、乳制品很常用的封口形式,通过电磁感应让瓶口的铝箔发热粘合在瓶口上,实现密封。在实际生产中,铝箔封口很容易出现各种问题:比如瓶口沾有饮料或者酱料,导致铝箔粘合不牢,出现局部缝隙;铝箔片歪了,部分瓶口没有被铝箔覆盖;电磁感应的功率不合适,铝箔没有熔化粘合,这些缺陷都会导致密封不严。传统检测方法靠人工拧开瓶盖看铝箔是否完好,属于破坏性检测,只能抽检,很多时候铝箔只有很小的一点缝隙,肉眼很难发现。高压放电法密封检测仪可以专门针对铝箔封口设计检测电极,在不拧开瓶盖的情况下,就能检测出铝箔上的针孔、局部未粘合、褶皱缝隙等缺陷,检测精度远高于人工检查,能够实现每一瓶的全检。很多果汁、酱料生产企业在安装了这类检测仪之后,因为铝箔密封不严导致的漏液、变质投诉明显减少。
易拉罐装的饮料如果封口时出现卷边不良、罐身有微小砂眼,就会出现泄漏,导致饮料变质。因为易拉罐是金属材质,本身导电,普通的高压放电检测方式无法适用,针对易拉罐设计的高压放电密封检测仪会调整电极结构和检测参数,利用容器内液体和接地电极之间的电场变化来检测漏孔,即使是金属包装,只要有漏孔存在,电场分布就会发生变化,设备就能识别出来。这种检测方式不需要给罐体施压,也不会破坏罐体表面的印刷,能够快速检测出卷边缺陷、罐身针孔、易拉环处密封不严等问题,适配易拉罐高速生产线的检测需求。
高压放电法密封检测仪在生产线上长期运行的过程中,不仅可以起到剔除不合格品的作用,品控人员还可以通过统计不合格品的数量和类型,及时发现生产设备存在的问题,提前调整设备参数,减少不合格品的产生。比如发现某一个时间段检测出的密封不合格品突然增多,而且缺陷大多出现在瓶口位置,就可以及时检查旋盖机的拧盖扭矩是否合适,旋盖头是否有磨损,瓶盖是否存在尺寸偏差;如果铝箔封口的不合格品增多,就要检查电磁感应封口机的功率是否匹配,瓶口是否有残留的饮料影响粘合,铝箔垫片是否安装到位。通过这种方式,可以把质量控制从被动挑拣不合格品,变成主动调整生产参数,从根源上减少不合格品的产生,降低生产成本。
要让高压放电法密封检测仪稳定发挥作用,安装调试的时候就要做好参数验证,设备上线前,需要准备不同类型的不合格样品,比如瓶盖没拧紧的样品、有不同大小漏孔的样品、铝箔有局部缺陷的样品,还有正常的合格样品,反复调整检测电压、频率和电极位置,确保所有不合格样品都能被准确检出,同时合格样品不会被误剔。检测灵敏度和误剔率之间需要找到合适的平衡点,不能为了不漏检把灵敏度调得太高,导致大量合格产品被误剔,造成不必要的浪费;也不能为了减少误剔把灵敏度调得太低,导致真正的漏孔检测不出来,失去全检的意义。调试完成之后,要把参数固定下来,不要随意更改。
日常生产过程中,设备的维护也很重要。饮料生产环境湿度比较大,生产过程中可能会有饮料溅到电极上,糖分会粘在电极表面,影响电场分布,导致检测灵敏度下降或者误检增多,所以要定期清洁电极表面,每天生产结束之后用干净的湿布擦拭电极,去掉表面附着的糖分和污渍,保持电极表面干净光滑。检查电极的位置是否偏移,如果因为设备震动导致电极位置偏离了最佳检测位置,要及时调整回去,否则可能会出现漏检。剔除机构也要定期检查,保证剔除动作准确,被判定为不合格的产品能够被准确打出,不会卡在剔除口或者漏剔,也不会误打到合格产品。
每一班次正式生产之前,都要用准备好的标准不合格样品和合格样品对设备进行验证,确认设备能够准确检出不合格样品、无误剔情况之后,再开始正式生产。生产过程中如果更换了产品规格、瓶盖类型、瓶型,或者调整了生产线速度,都要重新验证设备的检测效果,必要时调整参数或者更换适配的电极。如果设备长时间停机不用,要关闭电源,清洁干净电极和设备表面,做好防护,避免饮料残留腐蚀设备部件。
当然,高压放电法密封检测仪也不是万能的,对于不导电的饮料,比如高纯度的食用油,因为液体本身不导电,高压放电法无法形成有效回路,检测效果会受到影响,这类产品需要选择其他检测方式。但对于大多数导电性的饮料,比如饮用水、碳酸饮料、果汁、茶饮料、运动饮料、含乳饮料等,高压放电法都能获得很好的检测效果。另外,对于瓶身或者瓶盖上的印刷图案,如果用了金属导电油墨,可能会影响电场分布,这种情况需要调整电极设计和检测参数,避免导电油墨导致误检。
相比传统的人工抽检和水浴检漏,高压放电法密封检测仪检测速度快、精度高,能够实现在线全检,而且不会污染产品、不会损伤包装,非常适合饮料高速生产线的质量控制。随着消费者对食品饮料质量要求的不断提升,以及生产企业自动化水平的提高,越来越多的饮料生产线开始配备这类自动化密封检测设备,在生产线上就把密封不合格的产品拦截下来,避免不合格产品流到市场上,既保护了消费者的权益,也帮助企业减少了质量投诉,维护品牌形象。对于产能大、生产线速度快的饮料企业来说,配备可靠的在线密封检测设备,已经成为生产过程中质量控制的重要环节。