どういうこと? 自動バッグシステム さまざまなバッグフォーマットを処理
主要機能 自動バッグシステム 多様な包装ニーズに対応する
今日の自動包装機は、ほとんど問題なくあらゆる種類の包装要件を処理できます。粉末状の物質から大きな品物まで、ほぼすべてのものを扱うことができ、ほとんどの場合で正確に作業を行います。これらのシステムには、重量センサーや光学検出器、必要に応じて調整可能なプログラムなど、さまざまな機能が搭載されています。特に際立っている点は、形の不揃いな商品に対応しながらも、毎分約180袋という速度を維持できるということです。モジュール式の構成により、異なる袋タイプへの切り替えにかかる時間はほんのわずかです。一般的な平袋からサイドガセット付きの袋、あるいは特殊なフォーマットの袋に切り替える場合でも問題ありません。ほんの少しの調整だけで対応できるため、機械の停止時間を短縮し、作業員が頻繁に手動で調整する必要性も減らします。シール性もまた、プラスチックフィルム層であっても環境に優しい素材であっても、一貫して確実です。また、コスト面での利点も見逃せません。昨年の『Packaging Digest』によると、これらのシステムを使用している企業では、廃棄物が通常15〜30%削減されています。さらに、食品や医薬品に関するすべての必要な規格にも適合しています。
さまざまなバッグ構造およびコンテナ仕様との包装機器の統合
サーボ駆動のモーションコントローラが、バッグハンドリング、充填、シール工程を同期させ、さまざまなバッグ構造にわたって正確な素材のアラインメントを確保します。システムは主要な構造パラメータに動的に調整します:
- 寸法公差 :50〜600mmの幅および最大1mの長さのバッグに対応可能
- 物質的相容性 :調整可能な熱またはインパルスシールにより、ポリエチレン、アルミラミネート、堆肥化可能なフィルムを処理可能
- クロージャー統合 :±0.5mmの精度で、ジッパー、注出口、および破断ノッチに対応する精密シール用 jaws(可動片)を搭載
これらの機能により、形状の複雑な小売用パウチや通気性コーヒー袋に対して密閉性を維持します。統合センサーがシーム品質を継続的に監視し、不良品を自動的に排除して出力の一貫性を維持します。
現代のバッグ自動化におけるフォーム・フィル・シール技術の役割
フォーム・フィル・シール(FFS)技術は、ロールフィルムから製品を充填しながらカスタムバッグを製造できるため、包装に関して私たちのできる幅を大きく広げてくれます。コーヒー豆や砂糖などの粒状製品の場合、多くの企業は縦型FFSマシンを採用しており、正確な計量に基づいた枕型のパッケージを作成します。一方で、チョコレートなどの製品には横流し包装機が適しており、四辺を密封できるため、製品の見た目が美しく整うというメリットがあります。昨年の『FlexPack Magazine』によると、これらのFFS装置はフィルム廃棄量を約22%削減する効果があります。これは、フィルムの引き込み具合や切断位置を正確に制御できるためです。また、インターネットに接続された最新モデルの中には、材料の厚さや周囲の環境に応じて自動調整する機能を持つものもあり、湿度や温度の変化に応じて自動的に設定を変更し、すべての生産ロットにおいてシール品質を維持します。
縦型成型充填シール(VFFS)機および対応する袋様式
VFFS機の概要および一般的な対応袋タイプ
現在、ドライ商品の包装を自動化するにあたり、VFFSマシンは基本的に中心的な役割を担っています。世界中で販売されるスナック食品の約4分の3がこの方法で包装されていますが、正確な数値は集計する人によって多少異なります。このシステムがなぜこれほど有用なのでしょうか。それは、熱圧着技術を通じて縦方向に袋を作成し、充填および密封を行う仕組みを持っているからです。いわゆる枕型のポテトチップス袋、ペットフード用の大型ガセット袋、あるいは私たちが日常的に使っているチャック付きのスタンドアップ式コーヒーパウチなど、こうした包装製品はすでに生活に欠かせない存在となっています。市場関係者はこの業界の成長に期待を寄せています。一部の推計によると、VFFS市場は2034年までに約53億ドルに達し、年率約6.8%の成長率で拡大すると予測されています。その理由は、穀物や粉末スパイス、さらには液体ソースなど、さまざまな製品を同一生産ラインで処理できるため、製造業者は時間とコストを節約できるからです。
VFFSシステムにおけるポーチの完全性を確実に保つ密封メカニズム
高機能なVFFS機械は、リアルタイムのフィルム厚みデータに基づいて圧力(15〜40 psi)および温度(120〜200°C)を調整する適応型熱封口装置を採用しています。二重密封検出センサーにより、マルチレイヤー laminates 内のマイクロリークを検出することが可能となり、従来のシステムと比較して製品廃棄を23%削減し、長期的な保存安定性を確保します。
ケーススタディ:VFFSと統合脱ガス弁を用いたコーヒー包装
主要なコーヒー製造会社は、VFFS機械に窒素充填およびレーザー穿孔式脱ガス弁を統合することにより、99.4%のバッグ完全性を達成しました。このシステムは、1分間に240袋の速度で運転され、ホールビーンズと挽きコーヒーの両方において±0.5gの高精度計量を実現し、香りを保持しながら保存期間を延長します。
スマートVFFSのトレンド:予知保全のための自己診断機能とIoT接続性
次世代VFFS装置は、サーボモーターの故障を最大72時間前までに予測可能な振動解析モジュールを備えています。IoT接続システムは、生分解性PLAフィルムと従来のポリエチレンフィルムの切り替え時に自動的にシールパラメーターを再調整し、素材切り替え時でも98%の稼働率と一貫したシール品質を維持します。 .
フロー包装袋用途向け水平フローラッパー
高速自動ラインにおける水平フローラッパーの機能
水平フロー包装機(HFFSマシン)は、製品を長い帯状の包装フィルムに通して包装する装置です。この機械はまず製品を横方向にラップし、その後、縦方向および横方向のシールを適用して包装を完成させます。これらのシステムは毎分約200個の包装を処理でき、スナックバー類やスーパーで見かける冷凍食品など、サイズがほぼ均一な製品に向いています。この装置の特徴は、既存の生産ラインにスムーズに組み込めることです。前工程からの搬送機器や後工程の箱詰め機器と簡単に接続でき、完全に自動化された包装プロセスを構築できます。高速運転中でも高度な制御によりフィルム張力を適切に保ち、包装サイズの均一性を維持します。これは食品製造において、包装プロセス中に食品に接触する部材がFDAおよびUSDAの厳しい基準を満たす必要があるため非常に重要です。
フードおよびコンフェクショナリー業界におけるフローラップ包装の利点
フローラップ包装は、製品を長期間新鮮に保つことができる密閉シールを作り出します。この方法の良い点は、高品質の印刷フィルムで製品を包むため、どの面からも製品を完全に視認できることです。2023年のPMMIの最近の調査によると、従来の剛性容器と比較して、この方法は材料廃棄を18〜22%削減します。チョコレートやペストリー類においては、これらのヒートフォームドフィルムシステムは製造工程を通じて一貫した密封温度を維持するため、厄介な脂肪ブルーム現象を実際に防ぎます。また、他にも便利な機能が豊富にあります。例えば、開封がしやすいテアノッチや、冷蔵陳列ケースにあっても商品が美しく見えるよう特別なアンチフォグコーティングが施されています。
データインサイト:スナック製造業者の68%がフローラップ包装にHFFSを使用(PMMI、2023)
2023年のPMMI業界レポートによると、北米のスナック菓子メーカーの多くは、水平フォームフィルシールシステムを製造工程に導入しています。これらのシステムは、垂直タイプのオプションと比較して、約31%の早さで機械のセット変更が可能にしています。自動化への移行により、ポテトチップス生産ラインもはるかにスムーズになっています。手作業による取り扱いは約84%減少し、シール不良率も0.5%未満に抑えられており、これは非常に優れた成果です。このような傾向は、現在の消費者のニーズを考えれば当然です。特に、分包包装(ポーションコントロール)への需要が顕著に高まっています。現在、フロー包装されたスナック菓子のほぼ4分の3が、150カロリー未満の1人用パッケージとなっています。スナック業界は明らかに、消費者の嗜好の変化に積極的に対応しているのです。
プレメイドパウチシステムおよびスタンドアップパウチとの互換性
小売店向けスタンドアップパウチ用ドゥーパックおよびプレメイドパウチ機械の成長
小売店のディスプレイにそのまま出せるスタンドアップパウチ、特にドゥーパックスタイルのものは、最近非常に人気があります。これは、棚に並べたときに見栄えが良く、消費者の目にも留まりやすいからです。新しいタイプの既製パウチ製造機は、古い機械と比較して約40%多い処理量をこなすことができ、スペースを節約できるパッケージングに対する需要の増加に対応しています。これらの機械には、充填時に製品の密度が異なっていても、パウチをまっすぐ立たせるための自動ローディングおよび圧縮機能が内蔵されています。シールする前には、自動ビジョンシステムによってグラフィックの位置が正しく揃っているかを確認し、すべてのパッケージにおいてブランドイメージの一貫性を維持します。これは、小売業者がコンプライアンスの観点から絶対に必要としている機能です。
ジッパー、スパウト、再封可能な留め具を使用する際の充填およびシールの課題
ジッパーおよび注ぎ口などの機能部品を追加すると、自動包装機における作業が非常に複雑になります。製品の残留物がシール部分に付着すると、シール品質に悪影響を及ぼします。そのため、最新の多くのシステムでは、レーザー誘導ノズルと圧力感知型クランプ機構を採用して、シール工程における精度を高めています。再封可能な包装に関しては、製品開封時に十分な強度を維持しつつ、空気を遮断する密閉性を確保するというバランスが求められます。ここでは温度管理が極めて重要であり、摂氏±2度以内での管理が必要です。このような高精度な制御は、コーヒー豆や酸素にさらされると品質が急速に低下する高級ペットフードなど、新鮮さが極めて重要となる製品において特に重要です。
持続可能な袋素材の需要とヒートシール性能のバランス調整
持続可能性の追求は、スタンドアップポーチの実際のシール性において問題が生じることがあります。リサイクル可能なモノレイヤーフィルムは、通常のラミネート材と比較して、適切にシールするために約15〜20%高い温度を必要としますが、これにより保護機能に悪影響を及ぼす可能性があります。昨年、持続可能性と性能の関係について行われた調査で興味深い結果が得られました。新しいシール技術により、植物由来の素材を使用しても、加熱時間や工程中の圧力を調整することで、これまでと同等の強度のシールが可能になったのです。これにより、自動生産ラインがフルスピードで稼働していても、ポーチが破損する心配をすることなく、リサイクル性を向上させることが可能になります。
特殊バッグの種類:バルクバッグおよび多層ラミネートポーチ
コーヒーおよび農業分野におけるバルクバッグ向け自動包装ソリューション
小さなセルフシーリングコーナー付きのバルクバッグは、コーヒー業界だけでなく、農業における肥料や穀物の包装でも標準的に使用されるようになってきました。多くの自動包装ラインでは、オーガ、インペラーを使用するか、またはバルブ開口部を通して重力で内容物を落とし込む方式を採用しています。このバッグを優れているのは、充填後に作動する特別な閉鎖メカニズムにあります。コーヒーラバーにとっては、この構造により貴重な豆の風味が保持され、劣化してしまうことがなくなるのです。また、粉末状の物質を扱う際には、湿気が侵入してすべてを台無しにすることを防いでくれます。この機械は実際には塵埃粒子の約99ポイントほどの割合を捕集することができ、これにより作業員が粉末を吸い込むことによる健康被害を防ぎ、1日に数千個もの袋を処理していても品質を維持することができます。
高機能シーリング技術を用いた多層ラミネートパウチにおけるシールの完全性の確保
PET、アルミニウム箔、ポリエチレンで作られた多層ポーチは、医薬品や乾燥食品など汚染に敏感な物を扱う際には非常に注意深い密封作業が必要です。装置には熱調節バーが搭載されており、素材の厚さに応じて約2度の範囲で温度設定を調整します。また、適切な箇所に圧力を加えることで接着中に層が剥がれることを防ぎます。品質検査にはレーザー走査機能が使われており、肉眼では見えないような微細な漏れを検出できます。これにより、不良ロットが顧客に届く前に廃棄することが可能です。このプロセスにより、従来の方法と比べて欠陥を約18%削減できます。最終的に得られる効果は、包装商品の保存期間が延長されることです。長期間にわたり外気や湿度の影響で異物が侵入することがなくなるからです。
生分解性 vs. ポリエチレンバルク袋:VFFSシステムにおける性能のトレードオフ
垂直フォームフィルシールシステムで使用する場合、生分解性PLA弁付き袋と通常のポリエチレンとの比較から、いくつか重要な違いが見受けられます。通常のポリエチレンは最大160度のシール温度まで対応し、農業製品のような荒い内容物でもシーム不良を起こすことなく毎分約120袋の処理が可能です。一方、環境に優しい代替素材には確かにグリーンな利点がありますが、それには制約もあります。生分解性素材は、素材が焼けないようにするために、シール温度を約120度までに抑える必要があり、生産速度も毎分80袋以下と遅くする必要があります。実際の現場での結果を見ると、特に肥料などの湿気感受性製品において、標準的なポリエチレンの方が約30%長く新鮮さを保つことができます。つまり、企業は包装作業において持続可能性の目標と実用的な性能要件のバランスを取る上で、自社の特定用途に何が最も適しているかを真剣に検討する必要があります。
よくある質問
自動製袋システムはどのタイプのバッグを取り扱えるのですか?
自動製袋システムは、平袋、ガセット袋、バルブ袋、フロー包装袋、チャック・注ぎ口付きの自立袋など、さまざまな種類のバッグを処理することが可能です。
自動製袋システムはシールの完全性をどのように確保するのですか?
システムは、リアルタイム調整機能付きの高精度ヒートシーラー、二重シール検出センサー、マイクロリークを検出するレーザースキャナーなどの高度なシーリング技術を採用しています。
包装における成形・充填・シーリング技術の利点は何ですか?
FFS技術により、ロールフィルムからリアルタイムでカスタムバッグを作成することが可能で、フィルム廃棄物を削減し、バッチ間のシール完全性を維持しながら環境変化に対応できます。
生分解性バッグとポリエチレンバッグの間には性能上の妥協点はありますか?
生分解性PLA袋は、ポリエチレン袋と比較して、より低温でのシール温度と遅い生産速度を必要とし、これにより生産効率や湿気に対して敏感な品目の鮮度に影響を与える。