Máy chiết rót nào tốt nhất cho các vật liệu có độ nhớt cao? Hướng dẫn kỹ thuật về lựa chọn bơm và các giải pháp 4 đầu và 8 đầu của Yundu.

Khi các nhà sản xuất cần đóng gói dầu gội đầu, Mật ong, kemĐối với các sản phẩm có độ nhớt cao như kem dưỡng da, mousse, kem dưỡng da mặt, thuốc mỡ, chất tẩy rửa, sữa tắm hoặc các sản phẩm khác, việc lựa chọn đúng sản phẩm là rất quan trọng. Máy chiết rót Điều này trở nên quan trọng hơn nhiều so với việc chỉ đơn giản chọn một máy có nhiều đầu chiết rót hơn.

Hình ảnh cận cảnh chi tiết đầu chiết rót của máy chiết rót chất lỏng.

Các sản phẩm có độ nhớt cao có đặc tính rất khác so với chất lỏng giống nước. Khả năng cản trở dòng chảy của chúng có thể thay đổi theo nhiệt độ, tốc độ cắt, áp suất, công thức và thậm chí cả thiết kế của vòi chiết rót. Một hệ thống chiết rót hoạt động hoàn hảo với nước có thể gây ra hiện tượng chiết rót chậm, nhỏ giọt, kéo sợi, trọng lượng chiết rót không nhất quán hoặc cặn sản phẩm khi xử lý kem đặc.

Vậy, loại máy chiết rót nào là tốt nhất cho các vật liệu có độ nhớt cao?

Trong hầu hết các trường hợp, nhà sản xuất nên xem xét trước tiên công nghệ chiết rót dịch chuyển tích cựcĐặc biệt là các hệ thống piston điều khiển bằng servo, piston quay, định lượng bằng bánh răng và các hệ thống nhu động được lựa chọn cẩn thận. Sự lựa chọn tốt nhất phụ thuộc vào độ nhớt, đặc tính lưu biến của sản phẩm, thể tích chiết rót mục tiêu, độ chính xác yêu cầu, kích thước thùng chứa, tốc độ sản xuất, yêu cầu vệ sinh và quy trình làm sạch.

Dây chuyền sản xuất chiết rót Yundu

Bài viết này giải thích các nguyên lý kỹ thuật đằng sau quá trình chiết rót sản phẩm có độ nhớt cao và giới thiệu về Yundu. Máy chiết rót định lượng servo 4 đầu và 8 đầucũng như các sản phẩm cao cấp của Yundu. bơm gốm và bơm nhu độngChúng cũng có sẵn dưới dạng các bộ phận bơm riêng lẻ.

Tại sao các sản phẩm có độ nhớt cao lại khó đóng gói?

Thách thức chính là sức cản dòng chảy.

Nước có độ nhớt tương đối thấp và có thể chảy nhanh qua đường ống hoặc vòi phun dưới sự chênh lệch áp suất vừa phải. Một sản phẩm có độ nhớt cao như mật ong, kem, dầu gội hoặc mousse cần lực lớn hơn đáng kể để di chuyển với cùng tốc độ dòng chảy.

Mối quan hệ đơn giản này xuất phát từ cơ học chất lỏng:

Sự suy giảm áp suất tăng lên khi điện trở dòng chảy tăng, trong khi bản thân điện trở dòng chảy lại phụ thuộc rất nhiều vào độ nhớt, hình dạng hình học của đường dẫn và điều kiện dòng chảy.

Điều này có nghĩa là việc chỉ đơn giản tăng tốc độ bơm không phải lúc nào cũng giải quyết được vấn đề chiết rót chất lỏng có độ nhớt cao. Tốc độ cao hơn có thể làm tăng tổn thất áp suất, gây nhỏ giọt nhiều hơn ở vòi phun hoặc tạo ra các đặc tính không mong muốn của sản phẩm.

Các nghiên cứu gần đây về việc trám răng đã xác nhận mối quan hệ này. Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Khoa học Dược phẩm Nghiên cứu cho thấy việc tăng độ nhớt có thể làm tăng ma sát và tổn thất áp suất trong ống dẫn và vòi phun, trong khi vòi phun lớn hơn có thể giúp giảm thiểu những ảnh hưởng này đối với các sản phẩm có độ nhớt cao.

Các sản phẩm có độ nhớt cao cũng thường thể hiện những đặc điểm sau: hành vi phi NewtonĐộ nhớt biểu kiến của chúng có thể thay đổi khi tốc độ cắt tác dụng thay đổi. Do đó, dầu gội, kem mỹ phẩm, gel và nhiều sản phẩm thực phẩm có thể có những đặc tính khác nhau trong quá trình lưu trữ trong bể chứa, bơm và xả ra từ vòi phun.

Đây là lý do tại sao một chuyên gia Máy chiết rót Phải thiết kế dựa trên sản phẩm thực tế chứ không chỉ dựa vào chỉ số độ nhớt danh nghĩa.

Những yếu tố nào tạo nên một máy chiết rót tốt cho các vật liệu có độ nhớt cao?

Một máy chiết rót phù hợp cần đáp ứng bốn khả năng chính:

Yếu tố thứ năm cũng đáng được chú ý: mối quan hệ giữa bơm và vòi phun.

Một máy bơm mạnh mẽ cũng không thể bù đắp cho việc sử dụng vòi phun không đúng kích cỡ. Vòi phun nhỏ có thể gây tổn thất áp suất quá mức, trong khi vòi phun quá lớn có thể làm giảm độ ổn định của quá trình định lượng và khiến việc ngắt dòng cuối cùng trở nên khó khăn hơn.

Vì lý do này, Yundu khuyến nghị nên đánh giá toàn bộ hệ thống tiếp xúc với sản phẩm—bao gồm bồn chứa, đường ống, bơm, van, vòi chiết rót, thông số điều khiển và thùng chứa—thay vì chỉ chọn bơm riêng lẻ mà không kết hợp với máy chiết rót.

Loại bơm nào tốt nhất để chiết rót chất lỏng có độ nhớt cao?

Không có loại bơm nào lý tưởng cho mọi loại sản phẩm có độ nhớt cao. Các công nghệ sau đây thường được xem xét.

Máy chiết rót bơm từ YD-1-1

Một nghiên cứu trong Tạp chí Hệ thống và Công nghệ Sản xuất Hiện đại Nghiên cứu này đã kiểm tra hiệu suất của bơm trục vít khi xử lý chất lỏng có độ nhớt cao và chứng minh rằng độ nhớt ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động và đặc tính dòng chảy của bơm.

Tuy nhiên, đối với nhiều sản phẩm mỹ phẩm, thực phẩm, hóa chất và gia dụng thông thường, Máy chiết rót dịch chuyển tích cực dẫn động bằng servo Cung cấp sự cân bằng tuyệt vời giữa độ chính xác, tốc độ, tính linh hoạt và khả năng kiểm soát.

1. Máy chiết rót định lượng bánh răng servo

Các giải pháp chiết rót của Yundu có thể sử dụng đo lường định lượng dựa trên bánh răng có độ chính xác caoĐược điều khiển bởi một hệ thống servo.

Khái niệm cơ bản rất đơn giản: bơm định lượng một lượng nhất định trong khi động cơ servo điều khiển chuyển động quay. Bằng cách kết nối lưu lượng bơm, tốc độ quay của servo và các thông số chiết rót thông qua PLC, người vận hành có thể điều chỉnh quá trình chiết rót mà không cần dựa vào điều chỉnh cơ khí thủ công.

Phương pháp này đặc biệt hữu ích cho các sản phẩm có độ nhớt trung bình và cao, nơi cần định lượng thể tích ổn định.

Ví dụ, cấu hình 8 đầu của Yundu được thiết kế dựa trên:

• 8 đầu chiết rót được điều khiển độc lập
• Phạm vi đổ đầy xấp xỉ 20–1000 mLTùy thuộc vào sản phẩm và bao bì.
• Nạp định lượng bằng servo
• Đo lường bánh răng độ chính xác cao
• Khoảng 40–55 chai/phút Để tham khảo, hãy sử dụng 300 g mousse.
• Chiết rót nhiều giai đoạn
• Vòi rót chống nhỏ giọt
• Chức năng ngắt khí giúp cải thiện hiệu suất cắt.
• PLC + điều khiển màn hình cảm ứng
• Lưu trữ công thức nấu ăn
• Khung máy bằng thép không gỉ 304

Tốc độ và độ chính xác sản xuất thực tế phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính sản phẩm, hình dạng chai, thể tích mục tiêu, nhiệt độ và các thông số chiết rót.

Điểm này rất quan trọng: Số lượng đầu chiết rót không tự quyết định sản lượng cuối cùng.

Tám đầu phun không tự động có nghĩa là tốc độ gấp đôi so với bốn đầu phun. Thời gian chiết rót sản phẩm, khoảng cách giữa các chai, chuyển động của vòi phun, thời gian phục hồi của bơm và quá trình xử lý ở khâu tiếp theo đều ảnh hưởng đến sản lượng thực tế.

2. Máy chiết rót 4 đầu Yundu cho khối lượng chiết rót lớn

Đối với các ứng dụng yêu cầu khối lượng lớn hơn hoặc điều kiện hoạt động khác nhau, Yundu cũng cung cấp một giải pháp khác. Cấu hình chiết rót 4 đầu điều khiển độc lập.

Các thông số kỹ thuật tham khảo bao gồm:

• 4 đầu chiết rót được điều khiển độc lập
• Khoảng 30–5000 mL phạm vi dung tích, tùy thuộc vào sản phẩm và bao bì.
• Nạp định lượng bằng servo
• Đo lường bánh răng độ chính xác cao
• Khoảng 70–100 chai/phút với lượng dầu gội tham khảo là 300 mL.
• Khả năng chiết rót nhiều giai đoạn
• Lưu trữ 200 công thức nấu ăn
• Áp suất không khí hoạt động 0,6–0,8 MPa
• Cấu trúc bằng thép không gỉ 304
• Băng tải xích bồn chứa có đường kính khoảng 114 mm
• Hệ thống băng tải và chiết rót điều khiển bằng servo
• Hệ thống cấp liệu chất lỏng tự động có chức năng kiểm soát mức chất lỏng trong bồn.
• Vòi rót chống nhỏ giọt
• Khả năng thích ứng với chiều cao của chai

Máy cũng có thể hỗ trợ các cấu hình chiết rót theo dõi, bao gồm các chế độ theo dõi song song hoặc theo khoảng thời gian, tùy thuộc vào thiết kế máy cuối cùng.

Cấu hình này làm cho máy chiết rót 4 đầu trở nên hấp dẫn đối với các sản phẩm như dầu gội, sữa tắm, chất tẩy rửa, xà phòng lỏng, mật ong, nước sốt, kem và các nguyên liệu có độ nhớt khác, nơi thể tích chiết rót cần thiết có thể thay đổi đáng kể.

3. Tại sao điều khiển servo lại quan trọng đối với việc chiết rót chất lỏng nhớt

Điều khiển servo mang lại một lợi thế quan trọng vì các sản phẩm có độ nhớt cao không phải lúc nào cũng phản ứng tốt với phương pháp chiết rót tốc độ không đổi đơn giản.

Hãy xem xét một chai dầu gội đầu có dung tích 500 ml.

Khi bắt đầu chiết rót, vòi phun có thể cần tốc độ dòng chảy cao hơn để đạt hiệu suất tốt. Tuy nhiên, khi chất lỏng gần đạt đến mức mục tiêu, việc giảm tốc độ dòng chảy có thể giúp giảm thiểu hiện tượng bắn tóe, tạo bọt, nhỏ giọt hoặc chuyển động quá mức của sản phẩm.

Do đó, hệ thống servo có thể thực hiện một hồ sơ đổ đầy nhiều giai đoạn.

Ví dụ:

Giai đoạn 1: Nạp nhanh
Giai đoạn 2: Đổ đầy ở tốc độ trung bình
Giai đoạn 3: Đổ đầy chậm
Giai đoạn 4: Liều lượng cuối cùng và thời điểm kết thúc

Kỹ thuật này trở nên đặc biệt hữu ích khi làm việc với các sản phẩm có chứa bọt khí, thể hiện tính chất giảm độ nhớt khi chịu lực cắt, hoặc trở nên khó kiểm soát gần cuối chu kỳ chiết rót.

4. Tại sao thiết kế vòi phun lại quan trọng đối với các sản phẩm có độ nhớt cao

Việc lựa chọn bơm nhận được nhiều sự chú ý nhất, nhưng thiết kế vòi phun cũng có ảnh hưởng quan trọng không kém đến hiệu suất chiết rót.

Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Khoa học Dược phẩm Nghiên cứu cho thấy kích thước vòi phun ảnh hưởng đến tổn thất áp suất, hiện tượng nhỏ giọt và độ chính xác khi chiết rót. Vòi phun lớn hơn có thể giúp giảm sức cản dòng chảy khi chiết rót các sản phẩm có độ nhớt cao.

Sản phẩm có độ nhớt cao cũng có thể tạo thành một "sợi" giữa vòi phun và chai. Thay vì tạo thành một giọt gọn gàng, chất liệu sẽ giãn ra trong quá trình rút vòi phun.

Điều này tạo ra một số vấn đề:

• Sản phẩm bị nhiễm bẩn trên cổ chai.
• Biến đổi trọng lượng
• Hình thức bên ngoài kém
• Sản phẩm tích tụ xung quanh vòi phun
• Các yêu cầu vệ sinh bổ sung

Do đó, Yundu sử dụng Thiết kế vòi rót chống nhỏ giọt với chức năng ngắt khí. thích hợp cho các ứng dụng sản phẩm có độ nhớt cao.

Tuy nhiên, đường kính vòi phun tối ưu nhất luôn phải được xác định thông qua thử nghiệm với sản phẩm và bao bì thực tế.

5. Vai trò kỹ thuật của bơm gốm

Đối với các ứng dụng đòi hỏi cao, Yundu cũng có thể cung cấp. bơm gốm cao cấp riêng biệtKhông chỉ là một phần của máy chiết rót hoàn chỉnh.

Công nghệ piston quay bằng gốm đã thu hút sự chú ý đáng kể trong ngành chiết rót dược phẩm vì vật liệu bơm và tương tác bề mặt có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Một nghiên cứu được công bố trên Công nghệ sinh học và kỹ thuật sinh học Các nhà nghiên cứu đã điều tra các công thức protein được nạp vào các bơm piston quay bằng gốm. Họ phát hiện ra rằng tương tác giữa bề mặt bơm có thể ảnh hưởng đến sự hình thành hạt, trong khi phân tích nguyên tố cho thấy các mảnh vụn mài mòn bằng gốm vẫn ở mức vết và không đóng góp đáng kể vào sự kết tụ protein trong các điều kiện nghiên cứu.

Một nghiên cứu khác báo cáo rằng, trong điều kiện thử nghiệm, bơm piston quay bằng thép không gỉ tạo ra nhiều cụm protein hơn so với đầu bơm bằng gốm.

Nghiên cứu gần đây hơn về Tạp chí Khoa học Dược phẩm Nghiên cứu này tiếp tục điều tra xem vật liệu bơm, khe hở và cấu trúc đường dẫn dòng chảy ảnh hưởng như thế nào đến sự hình thành hạt trong quá trình chiết rót và hoàn thiện sản phẩm. Công trình này đã so sánh bơm nhu động với hệ thống piston quay bằng gốm và thép không gỉ.

Những phát hiện này không có nghĩa là bơm gốm tự động mang lại kết quả tốt nhất cho mọi sản phẩm. Chúng chỉ chứng minh một nguyên tắc kỹ thuật quan trọng:

Vật liệu chế tạo bơm có thể trở thành một biến số quan trọng trong quy trình khi sản phẩm nhạy cảm với tương tác bề mặt, ô nhiễm, mài mòn hoặc ứng suất cơ học.

Đối với các ứng dụng dược phẩm cao cấp và định liều chính xác, công nghệ bơm gốm trở nên đặc biệt hấp dẫn.

6. Bơm nhu động Yundu: Một nguyên lý chiết rót khác biệt

Vân Đô cũng chuyên về bơm nhu độngCó thể được cung cấp như một phần của máy chiết rót hoặc bán riêng.

Máy bơm nhu động di chuyển chất lỏng bằng cách nén ống mềm theo một trình tự được kiểm soát. Chỉ có ống mềm tiếp xúc với sản phẩm.

Kiến trúc này mang lại một số ưu điểm:

1. Giảm thiểu sự tiếp xúc của sản phẩm với các bộ phận của bơm.
2. Thay thế ống dẫn tiện lợi.
3. Việc tách biệt hữu ích giữa sản phẩm và các bộ phận của bơm cơ khí.
4. Rất phù hợp cho các quy trình vô trùng hoặc nhạy cảm với sự nhiễm bẩn.
5. Tích hợp linh hoạt vào các hệ thống chiết rót trong phòng thí nghiệm, thí điểm và công nghiệp.

Máy bơm nhu động đã được sử dụng từ lâu trong ngành đóng gói dược phẩm, đặc biệt là đối với các sản phẩm sinh học. Nghiên cứu đã xem xét hoạt động của chúng trong các công thức có nồng độ và độ nhớt cao.

Tuy nhiên, cụm từ “bơm nhu động đồng nghĩa với độ chính xác tuyệt đối” sẽ gây hiểu lầm.

Một nghiên cứu năm 2025 cho thấy độ nhớt, thể tích đổ đầy, kích thước ống dẫn, tốc độ bơm, gia tốc/giảm tốc và lực hút ngược đều có ảnh hưởng đáng kể về mặt thống kê đến sự biến động thể tích đổ đầy.

Nghiên cứu gần đây hơn được công bố vào năm 2026 đã chứng minh rằng bơm nhu động có thể bị giảm lưu lượng khi áp suất ngược vượt quá một ngưỡng nhất định, và hiệu ứng này đặc biệt rõ rệt khi bơm chất lỏng có độ nhớt cao.

Đây là một bài học quý giá dành cho người mua máy móc:

Máy bơm tốt nhất không chỉ đơn thuần là máy bơm có độ chính xác lý thuyết cao nhất. Đó là máy bơm duy trì hiệu suất ổn định trong điều kiện vận hành thực tế của sản phẩm.

So sánh bơm gốm và bơm nhu động

Việc lựa chọn giữa bơm gốm và bơm nhu động phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể.

Các tài liệu khoa học ủng hộ quan điểm cân bằng. Bơm nhu động có thể mang lại những ưu điểm vượt trội vì chỉ có ống dẫn tiếp xúc với sản phẩm, trong khi công nghệ piston quay có thể cung cấp khả năng định lượng dịch chuyển tích cực được kiểm soát chặt chẽ. Tuy nhiên, cả hai công nghệ đều đòi hỏi kỹ thuật và đặc tính quy trình phù hợp.

Bạn nên chọn loại máy chiết rót nào?

Quá trình lựa chọn thực tế nên bắt đầu từ sản phẩm chứ không phải từ máy móc.

Các thông số quan trọng nhất cần cung cấp cho nhà sản xuất máy chiết rót là:

Tên sản phẩm + độ nhớt + mật độ + thể tích đóng gói + kích thước bao bì + số chai cần đóng/phút + nhiệt độ sản phẩm + sản phẩm có chứa hạt rắn hay không + khả năng tạo bọt + yêu cầu vệ sinh.

Chỉ số độ nhớt đơn thuần thường không thể phản ánh đầy đủ toàn bộ vấn đề.

Ví dụ, hai sản phẩm có thể cùng có độ nhớt đo được là 5.000 cP nhưng lại có hành vi khác nhau vì một sản phẩm có thể bị giảm độ nhớt đáng kể khi chịu lực cắt trong khi sản phẩm kia vẫn tương đối ổn định.

Cách Yundu tiếp cận việc chiết rót sản phẩm có độ nhớt cao

Phương pháp của Yundu tập trung vào việc kết hợp... bơm, vòi phun, thông số servo, thùng chứa và tốc độ sản xuất thay vì coi máy chiết rót như một sản phẩm độc lập tiêu chuẩn.

Đối với các sản phẩm có độ nhớt cao, Yundu có thể cung cấp:

Máy chiết rót định lượng servo 4 đầu

Được thiết kế cho thể tích chiết rót linh hoạt và yêu cầu sản xuất cao hơn, với phạm vi chiết rót tham khảo khoảng 30–5000 mL và khả năng cấu hình chiết rót nhiều giai đoạn.

Máy chiết rót định lượng servo 8 đầu

Được thiết kế cho các ứng dụng yêu cầu nhiều đầu chiết rót được điều khiển độc lập, với phạm vi tham chiếu khoảng 20–1000 mL.

Máy bơm gốm cao cấp

Thích hợp cho khách hàng cần các linh kiện bơm chính xác cho các ứng dụng định lượng đòi hỏi khắt khe. Yundu cũng có thể cung cấp riêng các bơm gốm để tích hợp vào thiết bị hiện có hoặc các dự án thay thế.

Bơm nhu động

Thích hợp cho các ứng dụng trong dược phẩm, công nghệ sinh học, phòng thí nghiệm và các ứng dụng khác mà cấu trúc tiếp xúc với sản phẩm và ống mềm là rất quan trọng. Yundu cũng có thể cung cấp riêng các bơm nhu động.

Kết luận: Máy chiết rót tốt nhất là máy phù hợp với sản phẩm.

Vậy, loại máy chiết rót nào phù hợp với các nguyên liệu có độ nhớt cao?

Đối với nhiều ứng dụng trong mỹ phẩm, thực phẩm, hóa chất gia dụng và công nghiệp nói chung, Máy chiết rót dịch chuyển tích cực điều khiển bằng servo Đây là một điểm khởi đầu tuyệt vời. Cấu hình 4 đầu và 8 đầu của Yundu cung cấp các tùy chọn linh hoạt cho các thể tích chiết rót, tốc độ sản xuất và định dạng thùng chứa khác nhau.

Dành cho các ứng dụng dược phẩm đòi hỏi cao, bơm piston quay bằng gốm Và bơm nhu động Cần đặc biệt lưu tâm đến các yếu tố này. Nghiên cứu hiện tại cho thấy độ nhớt, kích thước vòi phun, tốc độ bơm, kích thước ống dẫn, áp suất ngược, vật liệu bơm và hành vi hút ngược đều có thể ảnh hưởng đến hiệu suất chiết rót.

Do đó, việc lựa chọn máy chiết rót phù hợp không bao giờ nên chỉ gói gọn trong một câu hỏi như “Tôi cần bao nhiêu đầu chiết rót?”

Câu hỏi đúng hơn là:

Hệ thống bơm và chiết rót nào có thể đáp ứng được yêu cầu về thể tích, độ chính xác, tốc độ, vệ sinh và chất lượng sản phẩm trong điều kiện sản xuất thực tế của tôi?

Đó là nơi mà kỹ thuật, thử nghiệm sản phẩm và tùy chỉnh máy móc tạo nên sự khác biệt.

Yundu cung cấp các giải pháp máy chiết rót hoàn chỉnh cũng như bơm gốm và bơm nhu động như các thành phần riêng lẻĐiều này cho phép khách hàng mua toàn bộ dây chuyền chiết rót hoặc công nghệ định lượng cụ thể cần thiết cho hệ thống sản xuất hiện có.