高效清洗包装容器的机械设备

目前，可用机械方式进行清洗的空包装容器主要有玻璃瓶、塑料瓶和制造罐头用的金属空罐等，包装后需要清洗的主要是实罐。

一、洗瓶机

许多液态食品（如果汁、饮料、乳品、酒类等）用玻璃瓶装，这类瓶子往往回收使用。使用过的瓶子不可避免地带有食品残留物和各种其他污染物。因此，为了最大限度地减少这些污染物带入包装食品内，确保产品的卫生质量要求，在包装以前必须将它们清洗干净。同时，通过对容器的清洗，也可降低产品包装后杀菌处理的要求或保证杀菌处理的有效性。一次性使用的食品包装容器在制造、存放和运输过程中，也不可避免地会在其内壁和外表面带上污染物（如尘埃、金属或非金属杂物及微生物等）。相对于回收瓶的清洗，新瓶的清洗比较简单，主要利用水冲便可达到清洗要求。例如，使用一次性塑料瓶的软饮料灌装线，只用一台与灌装机匹配的冲瓶机对瓶子进行冲洗。因此，以下主要对回收瓶清洗机进行介绍。

（一）基本洗瓶方法与洗瓶机类型

回收瓶污物通常包括瓶内的食物残液、污垢和瓶外的旧商标等。清洗方法除了浸泡、喷射、刷洗三种基本手段以外，一般还需加热和洗涤剂浸泡等物理和化学手段的辅助。

浸泡是将回收瓶浸没于一定浓度和温度的洗涤液中（一般为碱性溶液），使其所带的污物软化、乳化或溶解，同时受到一定程度的杀菌作用。浸泡后要再将瓶中污水倒出。浸泡通常是洗瓶机流程的前道工序。

喷射，有时也称喷洗或冲洗，是利用喷嘴将清水或洗涤液以一定压力（0.2～0.5MPa）对瓶内（或瓶外）进行喷射，清除瓶内（外）污物，喷射多用于小口径瓶子的清洗机。

刷洗利用旋转刷子将瓶内污物刷洗掉。由于是直接接触污物洗刷，所以去除效果好。刷洗易出现的问题是：①较难实现连续洗瓶；②转刷遇到油污瓶，会污染刷子；③若遇到破瓶，会切断转刷的刷毛，使毛刷失效并污染其他净瓶；④须经常更换毛刷。因此，大型自动洗瓶机一般不采用刷洗手段。

洗瓶机类型较多，按操作机械化程度，可分为半机械、机械化和全自动洗瓶机；按瓶子在设备中的行进方式，可以分为回转式和链带载运式两种。

回转式洗瓶机是一类利用一个垂直（或水平）转盘（轮）完成洗瓶过程的机器。这类清洗机结构简单，但清洗功能单一，生产效率低，且多为半机械方式，适用于小规模生产。

链带载运式洗瓶机是由输瓶链带运送被清洗瓶子的洗瓶机。大型全自动洗瓶机均采用这种输瓶方式。全自动洗瓶机中，按被清洗瓶子在机内的走向又可分成单端式和双端式。

（二）双端式全自动洗瓶机

图3-6 双端式全自动洗瓶机

双端式洗瓶机也称为直通式洗瓶机，因其进、出瓶分别在机器的前后两端。图3-6所示为一种双端式自动洗瓶机的进瓶端情形。该洗瓶机的内部结构如图3-7所示。它主要由箱式壳体、进出瓶机构、输瓶机构、预泡槽、洗涤液浸泡槽、喷射机构、加热器、具有热量回收作用的集水箱，及其净化机构等构成。由给瓶端进入机器的瓶子，先后经过预冲洗、预浸泡、洗涤剂浸泡、洗涤剂喷射、热水预喷、热水喷射、温水喷射和冷水喷射等清洗作用，最后从出瓶端离开洗瓶机。预冲洗是为了将瓶子外附着的污垢除去，以降低后面洗涤液消耗量。洗液喷洗区位于洗液浸泡槽上方，这样从瓶中沥下的洗液又可回到液洗槽。后面的几个喷洗区域采用不同的水温，主要是为了防止瓶子因温度变化过大造成应力集中损坏。喷洗由靠高压喷头对瓶内逐个进行多次喷射清洗实现。可见，这种洗瓶机主要利用了冲洗、浸泡和喷射三种方式对瓶子进行清洗。由于需要浸泡、并在同一区域进行冲洗，所以瓶子需要在同一截面上反复绕行，因此，设备的高度较高。

图3-7 双端式洗瓶机的结构及清洗流程示意

有的洗瓶机不设浸泡槽，全部采用冲洗方式进行清洗，因此结构简单而成本低，但用水较多，动力消耗高。

双端式洗瓶机由于进、出瓶别在机器两端，因此，生产卫生条件较好，且便于生产线的流程安排。但这种类型洗瓶机的输瓶带利用率较低（有的只有50%），从而设备空间利用率也低，占地面积较大。

（三）单端式全自动洗瓶机

单端式全自动洗瓶机也称来回式洗瓶机，它的进、出瓶操作在机器同一端。

一种单端式全自动洗瓶机的外形如图3-8所示。其内部结构及清洗流程如图3-9所示。这种洗瓶机无预冲瓶段，对瓶子的清洗主要靠洗涤液浸泡和喷射实现，喷射时间约占工作循环的2/3，其余的1/3为浸泡。

图3-8 单端式全自动洗瓶机

图3-9 单端式自动洗瓶机的结构与流程示意

待洗瓶从进瓶处进入到达预浸泡槽，预浸泡槽中洗液的温度范围为30～40℃，瓶子在此受到初步清洗与消毒。预泡后的瓶子到达第一洗涤剂浸泡槽，此处洗涤液温度可达70～75℃。通过充分浸泡，使瓶子上的杂质溶解，脂肪乳化。当瓶子运动到改向滚筒位置升起并倒过来时，瓶内洗液倒出，流在下面未倒转的瓶子外表，对其有淋洗作用。在洗涤剂喷射区处设有喷头，对瓶子进行大面积喷洗，喷洗后的瓶子达到第二洗涤剂浸泡槽，在此瓶上未被去除的少量污物得到充分软化溶解。从第二洗涤剂浸泡槽出来的瓶子，依次经过第一、第二热水喷射区、温水喷射区、冷水喷射区和新鲜水喷射区，受到喷射清洗。最后，洗净并得到降温的瓶子由出瓶处出瓶。

浸泡与喷射式洗瓶机有如下特点：输送瓶的链带是匀速连续运动的，因此所需的驱动力较低，且避免了磨损和较大的噪声。

与双端式自动洗瓶机相比，单端式洗瓶机仅需一人操作，输送带在机内无空行程，所以空间利用率较高。但由于净瓶与脏瓶相距较近，从卫生角度来看，净瓶有可能为脏瓶污染。所以，现在一般不采用。

二、洗罐机

洗罐机是用于对未装料的空罐和对封口杀菌后的实罐进行清洗的机械设备，因此洗罐机分空罐清洗机和实罐清洗机两类。(www.xing528.com)

用来直接盛装食品的空罐应确保其卫生。由于在加工、运输和贮存过程中不可避免地会受到微生物、尘埃、污渍甚至残留焊药水等的污染。因此，所有的罐装容器装罐前必须得到有效地清洗和消毒。

空罐和实罐均可采用人工和机械方式进行清洗。采用何种方式要看容器种类和生产规模而定。一般小型企业多采用人工方式清洗，而大中型企业多采用机械方式进行清洗。

（一）空罐清洗机

空罐的清洗与回收玻璃瓶的清洗相比要容易得多。空罐清洗机有不同种类，但清洗方法基本相同，多采用热水进行冲洗，必要时再用蒸汽进行杀菌或用干燥热空气吹干。空罐清洗机之间的差异主要在于空罐的传送方式以及对空罐类型适应性不同。各种洗罐机有一个共同的特点，即清洗过程中罐内的积水可以自动流出。

1.LB4Bl型空罐清洗机

这种洗罐机适用于镀锡薄钢板制成的空罐清洗，其外形如图3-10所示，其结构如图3-11所示。它的输罐系统由一条链带式输送机、一对水平转盘、一对磁性轮、上下磁架及导罐栏杆等构成。清洗过程采用55～80℃的热水对内壁进行冲洗，并以热风吹干。

图3-10LB4B1型空罐洗罐机外形

图3-11LB4B1型空罐洗罐机结构

该机的工作原理：需清洗的空罐置于进罐台上，由人工推至自右向左的输送链上。空罐经栏杆及右转盘的导引，转向进至输送带上，自左向右行进。由于磁性轮及下磁架的磁力作用，空罐受磁力吸引，罐底紧贴输送带，罐口向下通过冲水管，由喷出的高压热水对其内壁进行冲洗；以后空罐又通过吹风管，由热风将空罐的水滴吹干。吹风管的风由鼓风机提供。空罐继续倒立行进至左磁性轮转向，罐口向上，由输送带输送经左转盘转向进至平顶输送链送出。冷水经过蒸汽加热器后进入。清洗速度可通过无级调速器调节。通过对导罐栏杆的距离调整，可适应不同大小罐型的清洗。

2.滑道式空罐冲洗机

滑道式空罐冲洗罐机，也称滚动式洗罐机，其外形和结构原理分别如图3-12和图3-13所示。它的壳体是一个矩形截面、呈一定斜度安装的长条形箱体。它的输罐机构是箱内由6根钢条拦成的“矩形”滚道。滚道“截面”的轴线与箱体截面轴线又成一定角度，从而可使空罐在下滚时罐口以一定角度朝下，便于冲洗水的排出。空罐在由上而下沿栏杆围成的滚道滚动过程中，罐内、罐身和罐底同时受到三个方向的喷水冲洗。污水由箱体下部排出。由图可见，通过空罐滚道上下两端的“截面”取向变化，可使空罐以直立状态进出洗罐机，因而可与洗罐机前后的带式输送机平稳衔接。

图3-12 滑道式洗罐机外形

图3-13 滑道式洗罐机结构

这种洗罐机的优点是效率高（可达 100罐/min）、装置简单而体积小，并且在一定范围内可通过调整栏杆和喷嘴位置，适应不同的空罐清洗。其缺点是空罐的进机有一定高度要求。

3.GT7D3型 空 罐 清洗机

这种清洗机用于成捆空罐的清洗。设备结构如图3-14所示，全机由机架、传动系统、不锈钢丝网带输送机、水箱、水泵和管路系统等组成。整台设备空罐输送方向分初洗和终洗两个区。终洗区采用热水喷洗，热水由蒸汽与冷水在热水器中混合形成，热水的温度可通过截止阀控制蒸汽和水的流量来进行调节。喷淋流下的水汇集在终洗区下方的水箱，再由水泵抽送至初洗区供喷淋清洗，喷淋后的水汇集在初洗区下方的斜底槽由排水管排放。贯穿设备整个长度的不锈钢丝网带，以0.14m/s的速度自右向左运动。机身全长约3.5m，因此空罐在机内总共受到的清洗时间约为0.4min。

图3-14GT7D3型空罐洗罐机

其工作过程如下：成捆罐口向下的空罐，由人工放置在设备右端进口处的网带上。在网带自右向左的输送过程中，空罐先后通过初、终两个洗区，先后受到高压热水的喷洗，最后由左端出口送出。

由于输送空罐的网带式输送装置，因此这种洗罐机对罐型的适应性较强。但与其他洗罐机相比，它的体积较大。

（二）实罐清洗机

实罐加工（排气、封口和杀菌）过程中，由于内容物的外溢或破裂外泄，会使实罐（尤其是肉类罐头）外壁受到污染，所以需要在进行贴标或外包装以前加以清洗。

实罐清洗机又称实罐表面清洗机或洗油污机。与空罐清洗机不同的是，实罐清洗机一般需要与擦干或烘干机相配成为机组。下面介绍一种具有烘干功能的GCM系列实罐表面清洗机组。

该机组如图3-15所示，由热水洗罐机、三刷擦罐机、擦干机和实罐烘干机组成。工作过程如下：实罐以滚动方式连续经过浸洗、刷洗、擦干和烘干等过程处理，以去除实罐表面的油污和黏附物。整个机组由一个电气控制柜控制。

图3-15 GCM系列实罐洗擦干机组结构示意图

此机具有去污能力强，机械性能好，罐型适应性好、结构比较紧凑、清洗过程连续化、改变罐型时调整比较方便以及造价较低等优点。

机组的技术性能如下：生产能力范围为80～100罐/min；适应罐径范围52～108mm、罐高范围54～124mm的圆罐；总功率为3.7kW；外形尺寸为9.5m×0.84m×1.15m。