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Spanish 점도 수준 및 유동 특성
10 mPa·s (매우 낮은 점도)
이 단계의 액체는 물이나 가벼운 용제처럼 거의 자유롭게 흐릅니다. 흐름이 빠르고 거의 층류에 가까워 고속 충전이 가능합니다. 중력식 충전기나 유량계식 충전기와 같은 포장 기계는 이러한 유체를 쉽게 처리하여 최소한의 펌프 압력으로 빠른 충전 속도를 달성할 수 있습니다.
100 mPa·s (저점도)
이러한 액체는 점도가 약간 높지만(예: 가벼운 식용유 또는 묽은 시럽) 여전히 흐름성이 좋습니다. 유량은 높게 유지되지만, 펌프나 압력 밸브를 사용하여 분배량을 조절할 수 있습니다. 일반적인 용적식 또는 시간식 충전기면 충분합니다. 포장 라인에서는 정확한 충전을 위해 일반적으로 소구경 노즐과 적당한 압력을 사용합니다.
500 mPa·s (중간 점도)
이 단계에서는 점도가 높은 엔진 오일이나 일반 시럽과 같은 액체는 눈에 띄게 저항이 커집니다. 중력으로 인해 흐름 속도가 느려지기 때문입니다. 포장 기계는 일정한 유량을 유지하기 위해 기어 펌프나 로브 펌프와 같은 용적형 펌프로 전환합니다. 액체가 튀는 것을 방지하고 용기가 완전히 채워지도록 충전 속도를 줄입니다.
1000 mPa·s (중간 정도의 높은 점도)
글리세린이나 걸쭉한 소스와 같은 액체가 이 범위에 속합니다. 이러한 액체를 이동시키려면 훨씬 더 큰 힘이 필요합니다. 중력에 의한 흐름은 매우 느립니다. 포장 장비에는 일반적으로 더 큰 힘을 가할 수 있는 피스톤 필러 또는 가압 시스템이 사용됩니다. 충전 작업은 정확도를 위해 더 천천히, 그리고 세심하게 제어해야 합니다.
5000 mPa·s (고점도)
예를 들어 당밀이나 생크림과 같은 액체는 흐름이 매우 느려서 종종 보조적인 조치가 필요합니다. 포장 기계에는 고토크 펌프, 고성능 피스톤 시스템 또는 프로그레시브 캐비티 펌프가 사용됩니다. 유량은 낮고 충전 주기는 길기 때문에, 큰 노즐과 저속 스트로크 메커니즘이 제품을 분배하는 데 도움을 줍니다.
10000 mPa·s (매우 높은 점도)
걸쭉한 꿀이나 차가운 글리세린과 같은 액체가 이 범주에 속합니다. 이러한 제품은 자체적으로는 거의 흐르지 않습니다. 포장 과정에서는 액체를 강제로 주입하기 위해 특수 고압 피스톤 펌프 또는 프로그레시브 캐비티 펌프를 사용해야 합니다. 종종 제품을 충전하기 전에 점도를 낮추기 위해 가열하거나 교반하기도 합니다. 충전기는 정확한 분배를 위해 넓은 노즐과 느리고 강한 압력으로 작동하는 방식을 사용합니다.
100000 mPa·s (극도로 높은 점도)
이 범위는 땅콩버터나 매우 걸쭉한 크림과 같은 페이스트 형태의 재료를 포함합니다. 흐름 속도가 매우 느려 거의 감지할 수 없습니다. 포장에는 재료를 밀거나 당길 수 있는 강력한 피스톤 또는 드럼 필러가 필요합니다. 충전 속도가 매우 느리기 때문에 제품을 용기에 밀어 넣기 위해서는 장비에 높은 배압이 가해져야 합니다.
300000 mPa·s (거의 고체 상태)
이 단계의 액체는 거의 고체처럼 거동합니다(예: 타르 같은 접착제 또는 고점도 퍼티). 엄청난 압력 없이는 흐르지 않습니다. 포장 공정에서는 이러한 제품에 플런저, 스크류 디스펜서 또는 압출기 시스템을 사용하는 경우가 많습니다. 특수 기어 펌프나 스크류 피더가 필요한 힘을 가합니다. 이 공정은 매우 느리고 일관성을 유지하기 위해 세심하게 제어됩니다.
점도가 높아질수록 유속이 급격히 감소하고 더욱 견고한 장비가 요구됩니다. 저점도 유체는 최소한의 압력으로 고속 충전이 가능하지만, 고점도 제품은 용적형 펌프와 정밀한 제어가 필요합니다. 예를 들어, 물처럼 묽은 액체는 빠른 충전 주기를 위해 중력식 또는 오버플로우식 충전기를 사용하는 경우가 많지만, 점성이 높은 시럽이나 크림은 피스톤식 또는 프로그레시브 캐비티식 충전기가 필요합니다. 점도에 맞는 장비를 사용하면 불완전 충전, 막힘 또는 장비의 과도한 마모와 같은 문제를 방지할 수 있습니다.
점도가 다른 제품에 적합한 포장 장비
포장 과정에서 기계는 유체의 점도에 따라 선택됩니다. 저점도 액체 (10–100 mPa·s)의 압력 범위는 최소한의 펌프 압력을 사용하는 고속 용적식 또는 중력식 충전기로 처리됩니다. 중간 점도의 액체 (500–1000 mPa·s)에서는 유량을 정확하게 측정하기 위해 기어 펌프, 로브 펌프 또는 시간 압력 충전기를 사용하는 경우가 많습니다. 고점도 액체 (5000 mPa·s 이상)의 압력에서는 피스톤 필러, 프로그레시브 캐비티 펌프 또는 연동 펌프와 같은 정용량식 장비가 필요합니다. 이러한 장비는 점성 유체를 넓은 노즐을 통해 느리고 제어된 충전 주기로 밀어 넣어 공기 혼입을 방지하고 완벽한 분배를 보장합니다.
온도 조절과 교반은 포장 공정을 효율적으로 진행하는 데 도움이 됩니다. 점도가 높은 액체는 충전 전에 호퍼에서 가열하거나 교반하여 점도를 낮출 수 있습니다. 많은 고점성 제품은 교반 과정에서 점도가 낮아지는데(전단 박화), 이는 펌핑 과정을 용이하게 합니다. 펌프 종류, 노즐 크기, 충전 속도를 액체의 점도에 맞춰 조정함으로써 제조업체는 점도가 매우 높은 제품이라도 효율적이고 정확한 충전을 달성할 수 있습니다.
액체 점도 자주 묻는 질문
투명성은 우리의 초석입니다 윤두 저희 팀은 액체 점도와 관련하여 가장 자주 받는 질문과 답변을 아래에 정리했습니다.
점도는 액체의 내부 흐름 저항(즉, "점도")을 나타내는 척도입니다. 일반적으로 밀리파스칼-초(mPa·s) 또는 센티포이즈(cP) 단위로 측정됩니다. 점도가 높을수록 유체가 더 걸쭉하고 느리게 흐릅니다. 점도는 점도계나 유변계와 같은 기기를 사용하여 측정하는데, 이러한 기기는 유체에 힘을 가하고 그 저항을 기록합니다.
점도는 액체가 파이프, 펌프, 충전기를 통해 이동하는 방식을 결정합니다. 포장 공정에서 액체의 점도를 아는 것은 적절한 장비를 선택하는 데 매우 중요합니다. 기계가 액체의 점도에 맞게 설계되지 않으면 부정확한 충전, 노즐 막힘, 펌프에 과도한 부담이 발생할 수 있습니다. 액체의 점도에 맞는 기계를 사용하면 효율적이고 정확한 충전이 가능합니다.
점도가 높을수록 내부 마찰이 커져 주어진 압력에서 유동 속도가 느려집니다. 점도가 낮은 액체는 빠르게 흐르고 용기를 신속하게 채울 수 있는 반면, 점도가 높은 액체는 느리게 흐르고 채우는 데 시간이 더 오래 걸립니다. 점성이 높은 유체를 원하는 유속으로 유지하기 위해 포장 시스템은 종종 더 높은 펌프 압력, 더 큰 펌프 또는 더 느린 충전 속도를 사용합니다.
흔히 볼 수 있는 예는 다양한 제품에 걸쳐 있습니다. 물은 점도가 매우 낮습니다(약 1~5 mPa·s). 가벼운 기름과 주스는 점도가 낮습니다(약 50~100 mPa·s). 메이플 시럽이나 글리세린은 중간 정도의 점도를 가지고 있습니다(수백에서 수천 mPa·s). 꿀과 당밀은 점도가 높습니다(수천 mPa·s). 땅콩버터와 진한 크림은 점도가 매우 높습니다(수십만 mPa·s). 이처럼 점도는 매우 다양합니다.
유동성이 좋고 점도가 낮은 액체는 일반적으로 고속 중력식 또는 유량계식 충전기로 처리할 수 있습니다. 오버플로우 충전기, 중력식 충전기 또는 고속 회전식 병 충전기와 같은 기계가 적합합니다. 이러한 기계는 간단한 펌프 또는 중력만을 이용하여 빠른 충전을 구현합니다. 액체가 쉽게 흘러나오기 때문에 이러한 시스템은 분당 많은 용기를 충전할 수 있습니다.
점도가 높은 액체에는 용적식 충전기가 필요합니다. 피스톤 충전기, 기어 펌프 충전기, 프로그레시브 캐비티 충전기 등이 그 예입니다. 이러한 기계는 액체를 용기에 기계적으로 밀어 넣습니다. 예를 들어, 피스톤 충전기는 실린더에서 제품을 밀어내는 방식으로 점도가 높은 시럽이나 크림을 정해진 양만큼 배출할 수 있습니다. 이러한 충전기는 점도가 높은 제품에 필요한 고압을 처리할 수 있습니다.
액체의 점도는 가열하거나 교반하면 낮출 수 있습니다. 많은 생산 라인에서는 꿀이나 오일과 같은 점성 제품을 충전하는 동안 점도를 낮추기 위해 가열합니다. 액체를 저어주거나 펌핑하는 것도 일시적으로 점도를 낮추는 데 도움이 됩니다. 그러나 이러한 변경은 제품 품질을 유지하면서 이루어져야 합니다. 적절한 온도와 혼합은 제품의 특성을 변화시키지 않으면서 유동성을 개선합니다.
유체의 점도에 맞지 않는 장비를 사용하면 문제가 발생합니다. 점도가 높은 액체를 저압 충전기로 펌핑하면 유체가 거의 흐르지 않거나 모터가 과열될 수 있습니다. 반대로 점도가 낮은 액체를 너무 느리게 펌핑하면 거품이 발생하거나 누출되거나 넘칠 수 있습니다. 그 결과 용기가 과소 충전되거나 과다 충전되거나, 충전량이 일정하지 않거나, 가동이 중단될 수 있습니다. 유체의 점도에 맞는 장비를 사용하면 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.
뉴턴 유체(물이나 가벼운 기름 등)는 유동 조건에 관계없이 일정한 점도를 유지합니다. 비뉴턴 유체(케첩, 요구르트, 일부 젤 등)는 전단 응력에 따라 점도가 변합니다. 많은 식품 및 화장품은 전단 박화 특성을 나타냅니다. 즉, 휘젓거나 펌핑할 때 점도가 낮아집니다. 이러한 특성은 유체가 높은 전단력 하에서 더 쉽게 흐르기 때문에 포장에 유리할 수 있습니다.
점도가 매우 높거나 페이스트 형태인 제품은 특수한 방법을 사용합니다. 이러한 라인에는 넓은 노즐, 느린 충전 주기, 강력한 용적형 펌프(피스톤, 기어 또는 스크류 필러)가 사용될 수 있습니다. 경우에 따라 제품을 미리 약간 가열하거나 교반하기도 합니다. 이러한 조치들은 견고한 기계 설비와 정밀한 충전 속도 제어와 결합되어 매우 점도가 높은 제품도 정확하게 토출할 수 있도록 합니다.
