February 11, 2025
포장 마무리의 품질은 고객이 수직형자동포장기(VFFS)를 선택할 때 고려해야 할 중요한 요소 중 하나입니다. 기계를 구매할 때 초기 투자비용만을 고려하는 경우가 많지만, 실제 사용 후, 원하는 형태의 포장을 구현하지 못해 어려움을 겪는 경우가 있습니다.
포장기계의 각 주문에서 도쿄자동기계제작소는 설계, 제작, 조립, 조정, 검사에 이르는 종합 서비스를 통해 최고의 포장 마무리를 책임지고 추구하고 있습니다.
고객마다 평가 기준은 다르지만, 일반적인 포장 마무리의 기준은 다음과 같습니다.
- 봉투 표면에 흠집 없음: 흠집이 있는 포장은 구매 의욕을 떨어뜨린다.
- 균일한 봉투 크기, 실(sealing) 위치가 일정해야 함: 봉투의 실링 품질은 소비자의 구매 욕구를 저해합니다.
- 공기 누출이 없는 확실한 실링: 제품이 공기와 접촉하면 산화가 빨라진다.
도쿄자동기계제작소는 기계적 구조와 옵션 장치를 제안하여 위에 열거된 문제점을 방지하고 정밀한 포장기계를 생산, 제공하고 있습니다.
본 기사에서는 위의 3번에 언급된 공기 누출로 인한 실 오염(seal contamination)에 대해 다루고자 합니다. 오염의 원인은 다양하지만, 가장 빈번한 상담은 실링부 리크에 의한 외부공기 접촉입니다.
오염의 유형
일반적으로 수직형자동포장기는 계량기 또는 충진기 등과 같은 필링 머신과 결합되어 사용됩니다.
필링머신은 크게 두 가지로 나뉩니다.
멀티헤드 계량기를 사용하여 과자, 커피 원두, 빵가루 등과 같은 고형 제품을 포장하는 경우.
오거 충진기나 트러프 계량기를 사용하여 밀가루, 향신료, 설탕 등과 같은 분말 제품을 포장하는 경우.
계량기를 사용하는 경우, 제품은 자체 중력으로 계량기에서 수직형자동포장기의 엔드 실 바(end seal bars)까지 자유낙하 합니다.
수직형자동포장기에서는 제품 투입 시간을 예측하여 실링 타이밍을 설정하는데, 제품의 형태, 비중, 성질에 따라 투입 시간이 달라집니다.
봉투 길이에 비해 제품 투입량이 많을 경우 부스러기에 의한 실링부 오염이 발생할 수 있습니다.
오거 충진기의 경우, 분말 제품은 스크류의 회전양에 의해 엔드 실링부로 제품이 투입됩니다. 그러나 분말 특성에 따라 분말이 불규칙적으로 떨어지면서 실링부 오염이 발생할 수 있습니다.
그렇다면 자유낙하 제품의 해결책은 무엇일까요?
다음은 대표적인 오염 방지 방법입니다.
오염 방지 솔루션 (고형 제품)
a. 공급 호퍼(Feeding hopper)
제품을 뭉텅이로 한 번에 떨어뜨려 공급 속도가 포장 속도와 맞춰지도록 합니다.
제품 특성에 맞는 호퍼를 선택하면 호퍼 내 막힘을 줄이고 안정적으로 투입할 수 있습니다.
봉투 폭이 좁은 경우, 성형 튜브 내경(ID)도 좁아져야 하므로 안정적인 낙하를 위해 제품을 타원형으로 떨어뜨려야 합니다.
이때는 길고 좁은 호퍼를 선택할 수 있습니다.
b. 컷 게이트 장치(Cut gate device)
엔드 실 바로 직전에서 떨어지는 제품을 1차적으로 받아 실링부의 직접적인 오염(떨어져서 깨진 부스러기에 의한)을 줄입니다.
c. 비산 방지 장치 (Blow prevention device)
탈기(공기를 제거) 장치가 봉투 내부 공기를 제거할 때, 제품이 날려 엔드 실링부로 유입되는 것을 셔터로 막습니다.
d. 멀티헤드 계량기(Multi-head weigher)
계량기 자체에서도 오염을 줄일 수 있다. 핵심은 제품을 약간 뭉쳐진 상태로 공급하고 다음 공급 사이에 간격을 만드는 것입니다.
수직형자동포장기계의 성형 튜브 내경면적이 제품이 뭉쳐진 상태보다 작은 경우, 타이밍 호퍼의 게이트를 약간 천천히 열어 뭉쳐진 제품을 타원형으로 만들고, 오염이 발생하지 않는 지점을 찾습니다.
오염 방지 솔루션 (분말 제품)
a. 충진 동기화(Synchronizing filling)
충진과 필름 이송 타이밍을 맞추어 분말 표면과의 거리를 안정화시켜 분말 비산을 방지합니다.
b. 탈기 충진(De-gas filling)
이중 구조 튜브(오거 퍼널과 메쉬 필터) 내부 공기를 진공으로 제거하여 분말 내 공기를 탈기하여 실링 시 불규칙적인 분말낙하를 방지 합니다.
c. 정전기 제거(Static elimination)
공중에 떠 있는 분말이 정전기로 필름에 달라붙는 것을 방지하기 위해 정전기 제거기를 사용한다.
d. 집진 장치(Dust collection device)
엔드 실 바 위로 분말이 떨어질 때 분진이 발생하는데, 퍼널 상부에 집진구를 설치하여 흡입한다.
오염 발생 시 대처
앞서 설명한 대책을 통해 분말 오염을 줄일 수 있지만, 100% 완벽한 방지는 어렵습니다.
도쿄자동기계제작소 수직형자동포장기 시리즈는 서보모터의 제어능력을 이용해 실(seal) 오염을 자동으로 판별하는 기능을 갖추고 있습니다. 검출값이 설정값을 초과하면 연속 봉투(오염이 포함된 봉투와 그 다음 봉투)가 생산되어 작업자가 불량 봉투를 쉽게 찾아내어 제거할 수 있습니다.
완성도 높은 포장 추구
서두에 설명했듯이, 도쿄자동기계제작소는 정확한 실링 강도와 우수한 실링성능을 달성하기 위해 다양한 사전 테스트, 미세 조정 및 품질 확인을 수행합니다.
고객님이 제공한 실제 필름을 사용하여 테스트 운전을 실시하고, 진공 침수 시험, 침투 시험 등으로 누설이 없는지 확인합니다. 이 모든 검사와 품질 확인을 통과한 기계만이 출하될 수 있습니다.
도쿄자동기계제작소 문의 : tam-overseas@tam-tokyo.co.jp