成型-灌装-密封技术在中国的发展 - 文章

成型-灌装-密封技术在中国的发展

作者：包装纵横

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目前，中国的药品销售总额每年以20%的速度递增，专家预测2005年中国药品销售总额将达2180亿元。加入WTO后，国内医药市场竞争日趋激烈，国家对药品包装提出了更高要求，高速优质的成型—灌装—密封三合一设备为企业提高竞争力增加了强有力的砝码。据调查分析，至2010年国内制药企业对这一技术的需求量将达1300台以上。同时该设备更可应用于食品、饮料行业，市场前景广阔。国内包装设备企业也积极把握这一市场机遇，纷纷推出各种三合一包装设备。

三合一技术简介

成型—灌装—密封三合一技术的种类根据包装制品与包装物不同，可分为制袋—灌装—封口、制杯—灌装—封口、吹瓶—灌装—封口等多种不同形式。

三合一设备的应用领域正在不断扩大。（相片提供Photo courtesy：Rommelag）

塑袋成型—灌装—封口设备使用已经印刷好产品标识的复合包装膜，在一条生产线上同步完成复合包装膜制袋、包装物填充、包装容器封口、产品标识等功能。相对于其他包装形式如玻璃瓶、塑料瓶的包装，进行袋式软包装生产，相关配套设备、包装材料费用相当低；包装材料轻便，同时可带来运输成本的节约；使小容量产品的单独包装（例如5-10ml）成为可能；更具有货架展示性、品牌的强调性以及方便消费者使用。

塑杯成型灌装封口设备是指在同一台设备或由相邻的几台设备组成的流水线上完成塑杯的成型、物料充填及封口工作，一次性生产出完整的可上市的产品。设备主要包含供料、预热、成型、灌装、密封、分切和废料收集等工位。由于这一产品包装具有成本低、灌装中再污染的程度低、产品的柜台展示效果好等优势，塑杯成型灌装封口设备现已被国内乳品厂家广泛应用于酸奶、巴氏奶、冰淇淋及酱料的包装。

吹灌封三合一技术（Blow/Fill/Seal）是一种无菌包装技术，机器以单一工序在无菌状态下完成塑料容器的整个吹塑、灌装、封口过程。这一技术目前主要用于瓶或袋装静脉注射剂、冲洗剂、消毒剂、呼吸系统产品、镜片护理产品等（容量可为30ml-1000ml）以及用于眼、耳、鼻的滴剂，小容量非经肠道吸收药、口服液、油膏、软膏、吸入药剂和滴剂等（容量可为0.1ml-30ml）的包装，也有部分用于食品、饮料、调味品等包装。

近年来，随着市场竞争日渐加剧以及对食品、饮料、医药等安全卫生要求的不断提高，各种三合一设备正受到市场前所未有的关注。

三合一技术的投资潮

由于三合一设备具有更好的安全、卫生、无菌保护效果，在医药行业获得广泛应用。改进产品，迅速抢占市场可谓不同企业高昂投资的主要原因。

山东和南联盟合资兴建的两国在华最大的合资企业——济南海慕法姆制药有限公司，由南联盟海慕法姆制药集团、MAG公司以及中国济南永宁制药股份有限公司三方共同投资兴建，总投资额达3000多万美元。该公司不仅采用国际通用标准（GMP）建设现代化标准的厂房，还引进目前世界领先的德国三合一塑料输液瓶生产线。塑料瓶的生产为全套引进德国bottlepack的设备，塑料瓶的吹瓶、灌装和封口一步完成。据介绍，济南海慕法姆年可生产优质大输液瓶3000万瓶以上。

2004年，潜江制药在国内着名企业集团东盛集团实施强强联合，在汉江之畔的武汉经济技术开发区投资兴建了集眼科用药专业研发与生产为一体的现代化高科技制药企业——湖北东盛制药有限公司。湖北东盛从美国威勒公司引进先进的三合一滴眼液生产线，在国内率先推出单剂量包装、日剂量包装系列滴眼液，突破了传统大剂量包装滴眼液需要加入防腐剂的技术难题。潜江制药经过慎重的考察和分析、比较，最终斥巨资3000万元整线引进美国威勒公司的三合一滴眼液生产线，将吹瓶、灌药、封口三个生产步骤，在同一无菌环境中一次完成。

中国大冢制药有限公司是中国第一家中外合资制药企业。2004年，国内第一条聚乙烯安瓿注射液生产线在中国大冢制药有限公司建成投产，其车间设计年产量3600万瓶，打破了当时国内小容量注射液只有玻璃安瓿包装的现状。聚乙烯安瓿注射液生产线将成型、灌装、封口一次完成，改变了传统安瓿由容器成型、药液灌装、容器封口、最终灭菌等多步生产的方式，生产时间缩短的同时降低了药液被污染的机率。此次建成投产的安瓿车间总投资2700万人民币，并通过了国家食品药品监督管理局的GMP验证。由于瓶子开启时避免了碎片的产生，对患者和医护人员都更加安全。

在提高产品质量、开发新型产品之外，提高企业综合竞争力也成为企业选用三合一设备的重要原因之一。今年年初，苏中制药集团用于高端输液产品的三合一生产线正式启用。瑞士WILCO公司、法国阿奎坦大药厂和江苏苏中药业集团共同签署了最终验收报告。三合一（吹瓶、灌装、封口在一个工作单元内完成）塑瓶生产线作为具有国际先进水平的高科技、高自动化生产线，也是苏中药业集团挺进高端输液产品市场的重大战略举措。

以上投资实例可以看出，吹灌封生产线已经为多家医药企业所选用，并成为保证产品质量，提高企业竞争力的重要手段。我们也可以看出，更多的投资集中于各种医药包装领域。这一点正好反映了目前市场的实际现状。由于三合一生产线技术含量高，质量保证能力强，可以有效减少生产环节的污染与处理工序，因而一次性投入的成本要高于普通的多步法生产线。而相对于食品行业，医药行业对较高的一次性投入更容易接受。因而，医药市场成为三合一设备最主要的市场。

但是，医药市场并非三合一设备的唯一市场。专业制造应用于塑料单一剂量瓶的立式热成型充填及封口设备的意大利尤尼菲尔公司(Unifill)在进入世界医药口服液市场15年后，2001年开始在食品界大力推广其立式热成型充填及封口设备；据报道，2003年其在中国共售出13台食品设备，应用于果冻、奶酪、酸奶和巧克力等产品包装。

国内厂家技术进展

市场迅速发展，国内设备生产企业同样不愿放弃三合一设备这一高端市场，纷纷开发出各种不同的三合一设备。

制袋—充填—封口技术是国内市场比较成熟的一种。目前，国内可生产制袋—充填—封口包装机械的企业约100多家，年产量为1500~2000台，约40多个品种。国产制袋—充填—封口包装机约有75%为小尺寸包装机型，在这一范围内已较好地解决了颗粒、液体、膏体和粉状料的包装问题。

与国外同类产品相比，中国制袋—充填—封口包装机械总体上还存在一定差距，主要表现在品种少，缺少适用于奶粉、食盐、绵白糖、洗衣粉等物料包装的专用机型。高精度设备少，较多在±2%~3%之间，有的在±3%以上，而国外同类产品包装精度为±1%，且稳定可靠。包装速度低，目前国内机械的包装速度，小袋包装大都在60~120袋/min之间，中袋包装35~60袋/min；国外机械包装速度小袋已达到1200袋/min，中袋160袋/min。国外先进技术可以实现在真空或无菌条件下完成充填、封口，目前国内还未看到相关厂家生产该类设备的报道。

近年来饮料市场高速发展，各种杯装奶制品市场份额不断扩大。制杯设备也是各厂家不愿错过的一个重要市场。

现在国内可提供的塑杯成型灌装封口设备在生产能力上主要有3000杯/小时、6000杯/小时、9000杯/小时和12000杯/小时几种。由于考虑到杂菌对酸奶的口感和保质期的影响，现在国内大型乳品企业都已采用一些不同的新技术，以减少污染的可能性。例如将过滤后的无菌空气用于塑杯成型和物料的背压，以减少二次污染。但设备的价格有所提高，大部分中小型企业尚未采用。

杭州中亚机械有限公司开发的DXR-9000型塑杯成型灌装封切机，集塑杯成型、灌装、封口、打码、模切等多种功能于一体。该设备塑杯采用预拉和气压联合成型，使制杯质量和速度得到保证。采用计量泵计量，保证灌装定量的准确度，并采用可控式隔膜防滴灌装头进行灌装，解决了滴漏问题。采用组合模具结构，使冲孔、剪断、压痕、去边四道工序合在一起，在简化机构的同时，冲剪和压痕的准确性更高。灌装系统和成型用气均使用无菌空气，封口膜用紫外线消毒，由制杯、灌装至封口全过程采用活动门板隔离保护，防止包装过程中的污染，并有管路系统的CIP自动清洗功能。

杭州恒洋机械有限公司开发成功的HYFQ-8000型塑杯成型灌装封切机，又称十二联杯设备，适用于各种酸奶、牛奶、冰淇淋、果汁饮料、火锅调料、酱料等产品的生产。气动控制系统的原器件由德国FESTO公司提供，气动蝶阀采用APV公司的产品。电器控制部分采用日本进口的温控、光控、可编程控制器。并采用美国集中供油润滑系统。本机可自动完成塑杯成型、灌装、封口、打码、分切等工序，并可选配冰淇淋及调味品灌装系统、CIP自动清洗系统及人机交互界面。

吹瓶成型是三合一技术中技术含量较高，国内技术水平相对较落后的产品。湖南省在去年将RBF2吹灌封一体机列入省重大技术创新专项。RBF2吹灌封一体机是采用PP、PET、PE颗粒为制瓶原料。该设备由长沙锐信机械制造有限公司研制、生产。RBFS2型吹灌封一体机是将吹瓶、液体灌装、瓶子封口、瓶子切边处理、瓶子输送及液剂生产过程等多项技术复合于一体的光机电一体化包装设备。该设备的制瓶、灌装、封口三道工序均在无菌状态下完成，无需洗瓶，有助节约水和能源消耗，可节约动力部分投资；设备占地面积小；使用PP、PE等材料，塑料瓶生产成本低，且成品内在质量高且稳定可靠。主要应用于药品液剂和饮料包装。

可以看出，国内在各种三合一设备领域均有一定进展。但是在高速化、可靠性、灌装精度等方面大部分厂家的产品与国外还有较大差距，有待进一步提高。

更高可靠性的技术改进

由于三合一设备可以有效地保证生产过程及产品的可靠性和安全性，为用户带来很大的方便与灵活性，因而市场迅速推广。据介绍，罗姆来格公司生产并销售的bottelpack吹瓶—灌装—封口三合一设备累计已超过1000台。按照一日三班的生产条件，全球范围内，每年用bottelpack吹瓶—灌装—封口三合一设备生产的安瓿瓶及其它容器的数量可超过150亿个。

近年来，不同公司更开发了多种新技术来改善成型—灌装—封口一体机的应用效果，以补偿材料、加工过程或其他因素可能产生的不足。

无论是高浓度还是低浓度的聚乙烯、聚丙烯，如果有气体或水蒸气进入或包围在外部，会引起其PH值的改变，降低产品质量，且容易被外层纸盒溶化的墨水和胶水污染。为解决这个问题，许多公司都在产品上加装了一层铝箔包装。Advanced Vision研究公司推出的新产品，将一个用低密度聚乙烯吹灌封包装的滴眼剂，密封在一层铝箔内，以更好地保证产品的质量。

WEILER公司提供了另一种可以改良空气的包装方法，同样可以加强药物成分的稳定性。在包装过程中，使用一种惰性气体——氮，用它来有效地隔断氧气以保证药品的稳定性。

罗姆来格公司还生产出一种在包装和灌装中可以使用氮气的机器。这种机器特殊的吹灌封工艺，可以使产品的包装和灌装过程完全在无氧条件下进行，有效地减少了空气中的氧对药品的危害。罗姆来格公司设计的另一款吹灌封设备，可以达到加强挤压，增强阻隔层的效果。据罗姆来格公司介绍，使用这个工艺，可以在一台机器上完成多次挤压，可生产最多为五层的塑料瓶。

技术与市场趋势

从目前的市场趋势可以看出，三合一设备已从以医药设备市场为主，渐渐向更多的领域扩展。与此同时，各种综合技术不断成为潮流。

专家分析，三合一设备发展将主要向着以下方向发展：

积极开发多功能、自动化、高速三合一设备。对国内市场而言，积极发展适用于不同状态物料、不同包装重量的系列产品，解决产品的适应性、配套性以及可靠性，并向多功能、自动化、高速度发展。开发高水平粉料自动包装机，以满足诸如奶粉、洗衣粉等各种粉料的自动包装要求，重点解决奶粉、洗衣粉、淀粉以及成品粮等物品的包装。发展电子秤计量，提高粉料、粒料的计量充填精度和速度，使其成为既可独立用于包装又可与各种容器成型—充填—封口设备配套的多功能设备。研制计算机控制的组合式称量机，以满足不规则物料称重对高速、高精度计量的要求。开发集容器（盒、袋、杯）成型—充填—封口和真空及无菌技术为一体的多功能包装机械。

加快国内无菌冷灌装三合一设备的研制开发工作。为简化PET无菌冷灌装生产工艺流程，目前世界几家大的饮料设备厂家都在开发研制新型的高速吹—灌—封一体机。对于三合一设备而言，前后生产线的全面协调运作是需要解决的重要问题之一。积极开发更高速的吹瓶、灌装和密封生产线，既是提高生产效率，降低成本的需要，也是提高产品市场竞争力的根本要求。与此同时，积极开发无菌冷灌装系统还可以达到良好的节能目标。面对当前能源空前紧张的局面，三合一技术在围绕新产品研发与技术能力不断提升的同时，重视降低成本以及能源节约将成为今后长时期行业发展的一个重要主题。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/1/2005)


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