泡罩包裝機(jī)由加熱部(薄膜與加熱部接觸加熱)、成型部(采用壓縮空氣或真空成型)、充填部(自動充填或手動充填)、封合部、機(jī)械驅(qū)動部、薄膜蓋板[卷筒(鋁箔、紙)、薄膜進(jìn)給]和機(jī)身部分結(jié)構(gòu)組成。
一、加熱部分
利用一定的加熱裝置對塑料薄膜加熱,使之達(dá)到成型加工所需要的熱融軟化狀態(tài)。按熱源不同,常用的加熱方式有熱氣流加熱和熱輻射加熱。熱氣流加熱系將高溫?zé)釟饬髦苯訃娚涞奖患訜岵牧媳砻?,這種方式加熱效率不高,且不夠均勻;熱輻射加熱是用加熱器產(chǎn)生的輻射熱來加熱材料的,其輻射能來自光譜的紅外線段電磁波,塑料材料對一些遠(yuǎn)紅外線波長的波有強(qiáng)烈的吸收作用,加熱效率高,所以熱成型包裝機(jī)多采用遠(yuǎn)紅外加熱裝置。按加熱器與材料接觸的方式分為直接加熱和間接加熱兩種方式。直接加熱是使薄片與加熱器接觸加熱,加熱速度快,但不均勻,只適合加熱較薄材料;間接加熱是利用輻射熱,靠近薄片加熱,加熱透徹而均勻,但速度較慢,對厚薄材料均適用。
二、成型部分
成型是泡罩包裝過程的重要工序。泡罩成型的方法有四種,分別為真空負(fù)壓成型、壓縮空氣正壓成型、沖頭輔助壓縮空氣正壓成型、冷壓成型。
1、真空負(fù)壓成型又稱為吸塑成型,系指利用抽真空將加熱軟化的薄膜吸入成型模的泡窩內(nèi)形成一定幾何形狀,從而完成泡罩成型的一種方法。吸塑成型一般采用輥式模具,模具凹槽底設(shè)有吸氣孔,空氣經(jīng)吸氣孔迅速抽出。其成型泡罩尺寸較小,形狀簡單,但是因采用吸塑成型,導(dǎo)致泡罩拉伸不均勻,泡窩頂和圓角處較薄,泡易癟陷。
2、壓縮空氣正壓成型又稱為吹塑成型,系指利用壓縮空氣(0.3~0.6MPa)的壓力,將加熱軟化的塑料吹入成型模的窩坑內(nèi),形成需要的幾何形狀泡罩。模具的凹槽底設(shè)有排氣孔,當(dāng)塑料膜變形時,膜模之間的空氣經(jīng)排氣孔迅速排出。其設(shè)備關(guān)鍵是加熱裝置一定要正對模具的位置,才能使壓縮空氣的壓力有效地施加到因受熱而軟化的塑料膜上。正壓成型的模具多制成平板形,在板狀模具上開有行列小矩陣的凹槽作為步進(jìn)機(jī)構(gòu),平板的尺寸規(guī)格可根據(jù)藥廠的實(shí)際要求確定。
3、沖頭輔助壓縮空氣正壓成型俗稱有沖頭吹塑成型。系指借助沖頭將加熱軟化的薄膜壓入凹模腔槽內(nèi),當(dāng)沖頭完全進(jìn)入時,通入壓縮空氣,使薄膜緊貼模腔內(nèi)壁,完成成型工藝。應(yīng)注意沖頭尺寸是重要的參數(shù),一般來說其尺寸應(yīng)為成型模腔的60%~90%。恰當(dāng)?shù)臎_頭形狀尺寸、推壓速度和距離,可以獲得壁厚均勻、棱角挺實(shí)、尺寸較大、形狀復(fù)雜的泡罩。另外,因?yàn)槠渌膳菡值某叽巛^大、形狀較為奇特,所以成型機(jī)構(gòu)一般都為平板式而非圓輥式。
4、冷壓成型又稱凸凹模冷沖壓成型。當(dāng)包裝材料的剛性較大,如以金屬材質(zhì)作為硬片時,可采用凸凹模冷沖壓成型方法,將凸凹模具合攏,將金屬膜片進(jìn)行成型加工,凸凹模具之間的空氣由成型凹模的排氣孔排出。
目前,常用的成型方式為真空負(fù)壓成型、壓縮空氣正壓成型、沖頭輔助壓縮空氣正壓成型三種。
真空負(fù)壓成型
1.加熱機(jī)構(gòu);2.PVC硬片;3.模具;4.真空管
壓縮空氣正壓成型
1.PVC硬片;2.模具;3.真空管
沖頭輔助壓縮空氣正壓成型
1.沖頭;2.加熱機(jī)構(gòu);3.PVC硬片;4.模具;5.真空管
三、封合部分
首先將鋁箔膜覆蓋在充填好藥物的成型泡罩之上,再將承載藥物的硬片和軟片封合?;驹硎峭ㄟ^內(nèi)表面加熱,然后加壓使其緊密接觸,再利用膠液,形成熱封動作。此外為了確保壓合表面的密封性,一般以菱形密點(diǎn)或線狀網(wǎng)紋封合。
輥壓式熱封
又稱連續(xù)封合,系指通過轉(zhuǎn)動的兩輥之間的壓力,將封合的材料緊密結(jié)合的一種封合方式。封輥的圓周表面有網(wǎng)紋使其結(jié)合更加牢固。在壓力封合的同時還伴隨加熱過程。封合輥由兩種輪組成,一個為無動力驅(qū)轉(zhuǎn)的從動熱封輥,另一個是有動力主動輥。從動熱封輥與主動輥靠摩擦力做純滾動,可在氣動或液壓缸控制下產(chǎn)生一定擺角,從而與主動輥接觸或脫開。因?yàn)閮奢侀g接觸面積很小,屬于線性接觸,單位面積受到的壓力極大,即相同壓力下壓強(qiáng)高,因此當(dāng)兩材料進(jìn)入兩輥間,壓合與牽引同時進(jìn)行,較小的壓力即可得到較好的封合效果。
輥壓式熱封合機(jī)構(gòu)示意圖
1.鋁箔;2.PVC泡窩片;3.主動輥;4.熱壓輥
板壓式熱封
通過兩個板狀的加熱熱封板和下模板,與到達(dá)封合工位的封合材料的表面相接觸,將其緊密壓在一起進(jìn)行封合,然后迅速離開,完成工藝。板式模具熱封包裝成品比輥式模具的成品平整,但由于封合面積較輥式熱封面積大,即單位壓強(qiáng)較小,故封合所需的壓力比輥壓式大。此外,現(xiàn)代化高速包裝機(jī)的工藝條件不能提供較長的熱封時間,但是如果熱封時間太短,黏合層與PVC膠片之間熱封不充分。為此,一般推薦的熱封時間不少于1秒。再者,要達(dá)到理想的熱封強(qiáng)度,就要設(shè)置一定的熱封壓力。如果壓力不足,不但不能使產(chǎn)品的黏合層與PVC膠片充分貼合熱封,甚至?xí)箽馀萘粼趦烧咧g,達(dá)不到良好的熱封效果。
板壓式熱封合機(jī)構(gòu)示意圖
1.上熱封板;2.下熱封板;3.凸輪機(jī)構(gòu)
四、壓痕與沖裁機(jī)構(gòu)
壓痕包括打批號和壓易折痕。我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定“藥品泡罩包裝機(jī)必須有打批號裝置”。打批號可在單獨(dú)工位進(jìn)行,也可以與熱封同工位進(jìn)行。為方便多次服用時分割,單元板上常沖壓出易折裂的斷痕,用手即可掰斷。將封合后的帶狀包裝成品沖裁成規(guī)定的尺寸,則為沖裁工序。無論是縱裁還是橫裁,都要以節(jié)省包裝材料為原則,盡量減少沖裁余邊或者無邊沖裁,并且要求成品的四角沖成圓角,以便安全使用和方便裝盒。沖裁后的邊角余料如果仍為網(wǎng)格帶狀,可利用廢料輥的旋轉(zhuǎn)將其收攏,否則可剪碎處理。
五、其他機(jī)構(gòu)
①鋁箔印刷:須在專用的鋁箔印刷涂布機(jī)械上進(jìn)行,原理為通過印刷輥表面的下凹表面來完成印刷文字或圖案,所以又稱為凹版印刷。它是將印版輥筒通過外加工制成印版圖文,圖文部分在輥筒銅層表面被腐蝕成墨孔或凹坑;非圖文部分是印版輥筒在墨槽內(nèi)轉(zhuǎn)動,在每個墨孔內(nèi)填充稀薄的油墨,當(dāng)輥筒從表面墨槽中旋出時,多余的油墨由安裝在印版輥筒表面的刮墨刀刮去,印版輥筒旋轉(zhuǎn)壓向鋁箔,使墨孔的油墨轉(zhuǎn)移到鋁箔表面,完成印刷。印刷使用的主要原材料是藥用鋁箔、鋁箔用油墨及溶劑材料和鋁箔涂布用黏合劑材料。
②冷卻定型裝置:為了使熱封合后鋁箔與塑料平整,往往采用具有冷卻水循環(huán)的冷壓裝置將二者壓平。