L'industrie mondiale du conditionnement alimentaire connaît une croissance constante, alimentée par la demande croissante des consommateurs en emballages alimentaires pratiques, sûrs et durables. Les emballages en plastique, notamment les contenants creux produits par la technologie du moulage par soufflage par extrusion, représentent une part importante du marché du conditionnement alimentaire en raison de leur poids léger, de leurs excellentes performances en matière de barrière, de leur faible coût et de leur excellente qualité de fabrication. Qu'il s'agisse de petites bouteilles d'épices ou de pots de confiture, ou de gros tambours d'huile comestible ou de seaux d'eau potable, les contenants en plastique moulés par extrusion sont largement utilisés dans divers segments de l'industrie alimentaire.
Dans un contexte où les réglementations internationales en matière de sécurité alimentaire deviennent de plus en plus strictes, les fabricants de produits alimentaires sont confrontés à des exigences plus élevées en matière de matériaux d'emballage et d'équipements de production. La machine d'extrusion par moulage sous pression, qui constitue l'équipement de base pour la fabrication de contenants en plastique alimentaires, doit respecter des normes strictes de qualité alimentaire afin de s'assurer que les emballages produits ne libèrent pas de substances nocives et n'en contaminent pas le contenu. Le choix d'une machine d'extrusion par moulage sous pression de qualité alimentaire fiable n'est pas seulement une condition préalable pour que les entreprises obtiennent une certification de sécurité alimentaire, mais aussi un facteur clé permettant de maintenir la stabilité de la qualité des produits et d'améliorer la compétitivité sur le marché.
En tant que principal fabricant professionnel de machines de soufflage par extrusion, avec des années d'expérience en R&D et de fabrication, Apollo a mis sur le marché une série complète d'équipement de soufflage par extrusion de qualité alimentaire, spécialement conçu pour l'industrie de l'emballage alimentaire. Tous les équipements sont conçus en conformité stricte avec les normes de sécurité de contact avec les aliments à l'échelle internationale, avec une structure d'hygiène optimisée et des systèmes de contrôle de haute précision, permettant aux fabricants mondiaux d'emballages alimentaires de réaliser une production de masse efficace, stable et conforme. Cet article présenterait systématiquement les exigences clés relatives aux machines de soufflage pour l'emballage alimentaire, les caractéristiques de conception principales des machines de soufflage par extrusion de qualité alimentaire, les gammes de produits d'Apollo et l'analyse coûts-bénéfices, des orientations pour le choix de l'équipement ainsi que les meilleures pratiques d'entretien quotidien, fournissant une référence complète pour les entreprises qui envisagent d'investir dans des capacités de production d'emballages alimentaires.
1. Exigences essentielles pour les équipements de moulage par extrusion dans l'industrie de l'emballage alimentaire
1.1 Normes strictes de conformité à la sécurité en matière de contact alimentaire
La sécurité en contact avec les aliments est la principale exigence pour les équipements de production d'emballages alimentaires. Différentes régions du monde ont mis en place des systèmes réglementaires stricts pour les matériaux et produits en contact avec les aliments. Par exemple, les États-Unis appliquent la norme FDA 21 CFR Part 177.1520 pour les matériaux en contact avec les aliments en polymère d'oléfine, l'Union européenne a adopté la réglementation UE 10/2011 relative aux matériaux et produits en plastique destinés à entrer en contact avec les aliments, et la Chine a mis en place la norme nationale de sécurité alimentaire GB 4806.7-2016 pour les matériaux et produits en plastique destinés à entrer en contact avec les aliments. Ces normes limitent clairement les types de substances nocives pouvant être libérées des matériaux au contact des aliments, y compris les métaux lourds, les plastifiants, les oligomères et les composés organiques volatils.
Un équipement non-conforme présente de très sérieux risques pour les entreprises. Si les produits d'emballage ne réussissent pas les tests de sécurité alimentaire, les entreprises risquent des retraits de produits, des amendes réglementaires, des restrictions sur l'accès au marché et, dans les cas graves, une responsabilité pénale. Parallèlement, les problèmes de qualité peuvent nuire gravement à la réputation de la marque et mener à la perte de la confiance des consommateurs. C'est pourquoi, lors du choix d'usines de soufflage et d'extrusion, les entreprises d'emballage alimentaire doivent s'assurer que toutes les pièces en contact avec les matières premières, le plastique fondu et les produits finis répondent aux normes de sécurité pour le contact avec les aliments du marché cible, ce qui est la précondition essentielle pour une production légale et un accès au marché.
1.2 Conception d’un équipement hygiénique pour prévenir la contamination croisée
La production alimentaire est assujettie à des exigences extrêmement strictes en matière d'hygiène, et la contamination croisée constitue l'un des principaux points à risque à éviter absolument. Dans la production des emballages alimentaires, la contamination croisée peut provenir de matériaux résiduels de lots de production précédents, de dépôts carbonisés formés par une rétention prolongée de matériaux à haute température, de poussière et d'impuretés dans l'environnement de production ainsi que de fuites d'huile de lubrification des équipements. Ces substances nocives ne provoqueront pas seulement des défauts d'aspect tels que des taches et de la décoloration sur les produits d'emballage, mais elles risquent surtout de migrer dans les aliments et de mettre en danger la santé des consommateurs.
Les machines de soufflage et d'extrusion pour l'emballage alimentaire doivent adopter une conception hygiénique pour minimiser le risque de contamination croisée. La conception du canal de passage doit éviter les coins morts où les matériaux sont faciles à s'accumuler, et adopter une structure allégée pour assurer un débit fluide des matériaux en fusion sans retenue. La structure de l'équipement doit être facile à déposer et à nettoyer, afin d'enlèvement complet des matériaux résiduels lors du changement des matériaux et des couleurs, et d'éviter la contamination croisée entre les différentes lots. La surface des pièces en contact avec les matériaux doit être lisse et résistante à la corrosion, afin de ne pas adhérer aux matériaux, et de faciliter le nettoyage et la décontamination quotidiens. Pour les entreprises qui produisent plusieurs types d'emballages alimentaires et qui changent fréquemment de matériaux et de couleurs, une conception hygiénique de qualité peut réduire significativement le temps de nettoyage et le gaspillage de matériaux de nettoyage, tout en assurant la pureté du produit et la sécurité alimentaire.
1.3 Précision de traitement stable pour une qualité de produit uniforme
L'emballage alimentaire impose des exigences élevées en matière de cohérence des produits, notamment en ce qui concerne la précision dimensionnelle, l'uniformité de l'épaisseur des parois, les performances de scellement et la qualité d'aspect. Ces indicateurs sont directement liés à la fonction d'utilisation et à la sécurité de l'emballage. Par exemple, un manque d'uniformité de l'épaisseur des parois risque de nuire à la robustesse mécanique du morceau le plus mince, qui est à la fois fragile et susceptible de fuir lors du transport et de l'utilisation. Une taille irrégulière de l'embout de la bouteille peut entraîner un mauvais scellement avec le couvercle, ce qui favorise l'oxydation et la dégradation des aliments. Les défauts de surface affectent l'aspect général et peuvent même représenter des dangers cachés liés à la multiplication de bactéries.
Pour assurer une qualité de produit stable, la machine de soufflage-extrusion doit présenter une grande précision de traitement et une stabilité de fonctionnement. Le système d'extrusion doit garantir une température et une pression de fusion stables, ainsi qu'une plastification uniforme des matériaux. La tête de matrice doit assurer une vitesse de décharge constante et une stabilité de la répartition de l'épaisseur des parois dans la direction circulaire. Le système de serrage doit garantir un alignement précis des moules et une force de serrage stable. Le système de retrait et de coupe doit assurer une vitesse stable et une longueur de coupe précise. Les équipements à haute précision peuvent contrôler le taux de qualification du produit à plus de 98 %, réduisant considérablement les pertes de matière première et les coûts d'inspection de la qualité. Pour les lignes de production automatisées de remplissage downstream, une taille de produit stable permet d'éviter des problèmes tels que la bouche-étroite de la bouteille et le mauvais alignement des buses de remplissage, assurant le bon fonctionnement de l'ensemble de la chaîne de production.
1.4 Haute efficacité énergétique et rentabilité pour la production de masse
L'emballage alimentaire est généralement un produit de masse à profit unitaire relativement faible, donc le contrôle des coûts est crucial pour la rentabilité des entreprises de production. La machine de soufflage par extrusion est l Equipment principal consommant de l'énergie dans le processus de production, et son efficacité énergétique détermine directement le coût de l'énergie par unité de produit. Les machines de soufflage de base traditionnelles présentent généralement des problèmes tels qu'une faible efficacité de chauffage, une grande perte d'énergie du système de transmission et une conception inadaptée du système de refroidissement, ce qui entraîne une forte consommation d'énergie unitaire et érode les marges bénéficiaires.
Les machines de soufflage-extrusion en classe alimentaire de haute qualité adoptent généralement différentes conceptions d'économie d'énergie, comme des anneaux de chauffage en céramique à haute efficacité thermique, des systèmes d'entraînement servoélectrique économes en énergie, des structures d'excasion optimisées pour améliorer l'efficacité de plastification et des systèmes de refroidissement à conversion de fréquence. Ces conceptions permettent de réduire la consommation d'énergie unitaire des produits de 15 % à 30 % comparée à des équipements ordinaires. En outre, les équipements à stabilité élevée ont un taux de non fonctionnement faible et une longue durée de vie, ce qui permet de réduire les pertes d'arrêt et les coûts de maintenance. Pour les entreprises de production à grande échelle fonctionnant 24 heures par jour, les économies accumulées en matière de consumations d'énergie et d'efficacité chaque année sont très importantes, ce qui permet d'améliorer considérablement la compétitivité du produit en termes de prix et le niveau de profit.
2. Key Food-Grade Design Features of Qualified Machines d'extrusion et de soufflage
2.1 Normes relatives aux matériaux en contact avec les aliments pour les composants en contact
Le choix des matériaux des pièces en contact direct avec les matières premières et les produits est la base principale pour évaluer si une machine de soufflage répond aux exigences relatives aux aliments. Toutes les pièces en contact doivent être constituées de matériaux conformes aux normes de sécurité en matière de contact avec les aliments et ne doivent pas libérer de substances toxiques et nocives pendant la production à haute température sur une longue période.
La vis et le baril, en tant que pièces plastifiantes principales, sont généralement constitués d'acier stratifié de haute qualité, tel que le 38CrMoAl, et subissent un traitement de nitruration général. La dureté de la surface atteint 58-62 HRC et la couche de nitruration est profonde et uniforme, offrant une bonne résistance à l'abrasion et à la corrosion. La finition de la vis et la surface intérieure du baril atteint Ra0,8 ou plus, ce qui est lisse et dense, ne colle pas facilement aux matières et ne précipite pas de substances dangereuses. Pour les scénarios de production ayant des exigences plus élevées en matière d'hygiène, il est également possible de choisir un traitement électroplacage avec du chrome dur ou un revêtement en acier inoxydable de qualité alimentaire afin d'améliorer encore la sécurité et la résistance à la corrosion.
Les pièces de la tête de matière morte en contact avec la matière fondu sont faites en acier de qualité supérieure, avec des canaux de circulation bien polis et un traitement de surface miroir, ce qui réduit l'adhérence du matériau et facilite le nettoyage. La cuve, le tuyau d'alimentation, le réservoir d'eau de refroidissement, le convoyeur de produits finis et les autres pièces en contact avec les matériaux bruts ou les produits finis sont toutes fabriquées en acier inoxydable de type 304 ou 316, résistant à la rouille, robuste et durable, facile à nettoyer et ne produisant pas de polluants tels que des copeaux de rouille. Tous les éléments de joint, tels que les garnitures et les joints, utilisent des matériaux en silicone alimentaire ou en caoutchouc fluoré, résistants à la haute température et au vieillissement, et ne dégagent pas de substances nocives. Même la graisse lubrifiante utilisée dans les pièces proches de la zone de production doit être une graisse lubrifiante de qualité alimentaire répondant aux normes de sécurité pour éviter que le contact accidentel ne pollue les produits.
2.2 Conception de canal de circulation sans zone morte pour la distribution du matériau fusé
Le fait que le canal de coulée soit conçu correctement est directement lié à la présence ou non de retentions de matière et de carburation dans le processus de production, et constitue l'un des principaux indicateurs servant à mesurer les performances hygiéniques de l'équipement. Si des recoins, coins irréguliers ou variations soudaines de la section transversale se rencontrent dans le canal de coulée, la matière s'y accumule pendant une longue période. Sous l'action continue de la haute température, la matière se dégrade progressivement et carbonise, formant des taches noires et des impuretés. Lorsque ces substances carbonisées tombent et se mélangent au produit normal, cela entraîne des défauts de qualité du produit et représente même un danger pour la sécurité des aliments.
Le canal de coulée de la machine de soufflage de qualité alimentaire doit adopter un design entièrement allégé sans angles morts. Toutes les parties directrices adoptent une transition d'arc lisse, et il n'y a pas d'angle ni de coin coupant, où les matériaux sont facilement accumulés. Grâce à l'optimisation de la simulation de l'hydraulique numérique (CFD), la vitesse du fluide et la répartition de la pression de la fusion dans chaque position du canal de coulée sont uniformes, ce qui garantit que tous les matériaux passent par le canal de coulée à une vitesse constante, sans rétention locale. La tête de matrice de la machine de co-extrusion doit également assurer que les matériaux de chaque couche convergent uniformément et qu'il n'y a pas de rétention entre les couches et de turbulence, afin d'éviter la contamination croisée entre différents matériaux et la dégradation des matériaux due au séjour prolongé.
Une bonne conception du canal de circulation peut considérablement prolonger le temps d'exploitation continu de l'équipement, réduire la fréquence d'arrêt et de nettoyage, et assurer également une qualité stable des produits pendant la production de longue durée, réduisant ainsi la probabilité de problèmes de qualité tels que les taches noires et le jaunissement. Pour la production d'emballages alimentaires qui nécessite une exploitation continue sur une longue période, la conception d'un canal de circulation sans zone morte est une caractéristique technique essentielle.
2.3 Structure Easy-Clean pour un changement rapide du matériau et de la couleur
La production d'emballages alimentaires implique souvent le passage à différents matériaux, différentes couleurs et différents produits. La commodité de nettoyage a une incidence directe sur l'efficacité de la production et le risque de contamination croisée. Les machines de soufflage de qualité alimentaire sont optimisées pour un nettoyage facile dans la conception structurelle, ce qui réduit la difficulté et le coût de temps du nettoyage.
La tête de matriau adopte une conception de structure d’ouverture rapide, qui permet d’ouvrir rapidement la tête de matriau sans dissembler complètement tous les éléments, ce qui facilite le nettoyage des canaux d flujo internes. Certains modèles sont également équipés d’un dispositif hydraulique d’ouverture rapide de la tête de matriau, qui permet d’ouvrir et de refermer la tête de matriau en quelques minutes, améliorant considérablement l’efficacité du nettoyage de la tête de matriau. La vis adopte un design rétractable et est équipée d’un outil de retrait de vis spécifique. Lorsque un nettoyage approfondi est nécessaire, la vis peut être retirée à la main, depuis l’extrémité d’alimentation, afin de nettoyer complètement les résidus qui restent à la surface de la vis et sur la paroi intérieure du baril.
La trémie et le conduit d'amenée adoptent une conception de connexion amovible, ce qui est pratique pour le démontage et le nettoyage complet et évite que les matériaux résiduels s'accumulent dans les angles morts, comme les coins et les interfaces. Le système de recyclage et de broyage des matières plastiques au bord est également conçu pour un nettoyage facile. La chambre de broyage peut s'ouvrir rapidement, ce qui est pratique pour le nettoyage des matériaux restants à l'intérieur lors du changement de couleurs et de matériaux, et évite la contamination croisée de différents matériaux. Pour les entreprises de production ayant de nombreux types de produits et effectuant de fréquents changements de matériaux, la structure facile à nettoyer permet de considérablement réduire le temps d'arrêt du changement de production, de réduire la consommation de matériaux de nettoyage et d'améliorer l'efficacité globale du matériel.
2.4 Contrôle de la température de précision pour éviter la dégradation des matériaux
La température de traitement des matières plastiques est très restrictive. Une température trop basse entraîne une insuffisance de plastification et une qualité de produit insuffisante ; une température trop élevée entraîne la dégradation thermique des matières, notamment des matières délicates, telles que les résines de qualité alimentaire et les mélanges de colorants, qui sont plus susceptibles de se décomposer et de se décolorer à haute température. La dégradation thermique ne réduit pas seulement les propriétés mécaniques du produit, mais produit également de petites substances nocives à l'échelle moléculaire, ce qui affecte la sécurité en contact avec les aliments de l'emballage.
Les machines à extruder le soufflage pour l'industrie alimentaire sont habituellement équipées de systèmes de contrôle de température PID indépendants à plusieurs phases. Chaque zone de chauffage est équipée d'un capteur de température et d'un élément chauffant indépendants, ce qui permet de contrôler avec précision la température de chaque section. La précision du contrôle de la température peut atteindre ± 0,5 °C, ce qui garantit que le matériau est toujours traité dans la plage de température optimale. Le système de contrôle de la température présente une vitesse de réponse rapide, ce qui lui permet de s'adapter rapidement lorsque la température fluctue, évitant une augmentation ou une baisse excessive de la température. L'élément chauffant adopte un anneau de chauffage céramique à haut rendement, qui procure un chauffage uniforme, un rendement thermique élevé et une longue durée de vie. Il est également résistant au processus de vieillissement et à la détérioration.
Le système de refroidissement adopte un design de refroidissement par air forcé ou par eau, qui est compatible avec le système de chauffage pour permettre un réglage bidirectionnel de la température. Lorsque la chaleur d'effraction entraîne une augmentation de la température au-delà de la valeur définie, le système de refroidissement démarre rapidement pour ramener la température à la plage normale, ce qui évite la dégradation du matériau due à un surchauffage prolongé. Certains modèles haut de gamme sont également équipés de dispositifs de détection de la température et de la pression de fusion à l'emplacement de la matrice, ce qui permet de surveiller l'état de la fusion en temps réel. Lorsque la température ou la pression dépasse le seuil de sécurité, le système déclenche un avertissement et effectue une réglage automatique, ce qui assure de manière fondamentale la sécurité de traitement des matériaux de qualité alimentaire.
2.5 Système de lubrification et d'étanchéité à usage alimentaire
Les systèmes de lubrification et d'étanchéité sont des détails souvent négligés dans les équipements alimentaires, mais ils sont directement liés à l'hygiène de la production. Si l'huile de lubrification s'écoule dans la zone de production et entre en contact avec les matières premières ou les produits finis, elle causera une forte pollution de la sécurité alimentaire. Par conséquent, le système de lubrification et d'étanchéité des machines de soufflage équipées pour l'industrie alimentaire doit répondre à des normes de sécurité plus élevées.
D'abord, tous les points de lubrification entrant en contact avec des produits ou des matières premières doivent utiliser une graisse lubrifiant de qualité alimentaire qui répond aux normes de sécurité pertinentes. Cette graisse lubrifiant est non toxique et inoffensive, et même une petite quantité de contact ne compromettra pas la sécurité alimentaire. Pour les pièces de transmission éloignées de la zone de production, de l'huile lubrifiant industrielle peut être utilisée, mais une structure d'étanchéité fiable doit être conçue pour empêcher l'huile lubrifiant de fuir et d'inonder la zone de production. Le système hydraulique utilise des éléments d'étanchéité de haute qualité, dotés d'une bonne résistance à l'usure et d'une longue durée de vie, ce qui évite les fuites d'huile hydraulique dues au vieillissement des garnitures. L'huile hydraulique peut aussi être une huile hydraulique de qualité alimentaire conformément aux exigences, ce qui améliore encore la sécurité.
La structure d'étanchéité de l'équipement a également été optimisée pour répondre aux exigences d'hygiène. Les pièces d'étanchéité en contact avec les matières adoptent une conception d'étanchéité sanitaire, sans coins morts, aucune accumulation de matières, facile à nettoyer et à remplacer. L'ensemble de la machine présente de bonnes performances d'étanchéité, ce qui empêche la poussière extérieure, les insectes et autres polluants d'entrer dans le processus de production et d'affecter l'hygiène des produits. Le système de lubrification peut également être conçu avec un appareil de lubrification automatique centralisé, qui ajoute régulièrement et de façon quantitative de la graisse de lubrification à chaque point de lubrification, réduisant l'opération manuelle et évitant l'échec de lubrification dues à la négligence humaine. Une conception de lubrification et d'étanchéité parfaite constitue une garantie importante pour la production hygiénique à long terme d'emballages alimentaires.
3. Gammes de machines de soufflage par extrusion et de fabrication de produits alimentaires Apollo
3.1 Petite machine à souffler emballages alimentaires automatiques (5 ml à 5 L)
Cette petite machine automatique à moldage par extrusion et soufflage de qualité alimentaire est principalement destinée à la production de contenant alimentaires de petites dimensions. Elle est adaptée au traitement de matériaux de qualité alimentaire tels que l'HDPE, le PP et le PETG. Elle peut produire différents produits, tels que des bouteilles à condiments, des potagères, des bouteilles à miel, des bouteilles à boissons, des jeux de bonbons et des pots à huile pour petits conditionnements. La machine dispose d'un système d'extrusion à vis unique optimisé pour les matériaux alimentaires, garantissant une plasticisation uniforme et une extrusion stable, ce qui permet de contrôler efficacement la dégradation thermique des matériaux au cours du traitement. Le système de serrage présente une haute précision d'alignement, et les produits produits ne présentent pas de flash ou de bavure, et ont une excellente apparence.
Le coût de l'électricité. La machine de moulage par soufflage à extrusion est équipée de systèmes de chauffage, d'entraînement, de refroidissement, de pneumatique et autres qui consomment de l'énergie électrique. Le coût de l'électricité représente le deuxième plus gros poste de dépenses opérationnelles, représentant généralement 5% à 10% du coût total de fonctionnement. Le choix d'un équipement économe en énergie permet de réduire significativement les coûts d'électricité.
Analyse des prix et des coûts: Le prix FCA à Shanghai de cette série de machines d'injection et de moulage par soufflage de qualité alimentaire varie entre 18 000 dollars et 35 000 dollars, selon la configuration. La configuration de base est un station unique et un découpage semi-automatique, adaptée aux petites usines de transformation et aux jeunes entreprises ; la configuration haut de gamme est une production entièrement automatique à deux stations, équipée d'un contrôleur de l'épaisseur de paroi, d'un chargeur automatique et d'un refroidisseur, adaptée à une production de masse à l'échelle moyenne.
En prenant pour exemple la production de bouteilles de condiments en HDPE de 500 ml, la puissance installée de l'équipement est d'environ 25 kW, et la puissance réelle d'exploitation est d'environ 18 kW. Calculée sur la base de 300 jours de travail par an, 16 heures par jour et du prix de l'électricité industrielle de 0,1 USD/kWh, le coût annuel en énergie est d'environ 8 640 USD. En ce qui concerne le coût du travail, un seul opérateur est nécessaire pour une seule ligne de production, et le coût annuel en travail s'élève à environ 12 000 USD, en fonction du niveau de salaire moyen des pays en développement. Le coût annuel de maintenance, y compris le remplacement de pièces usées, est d'environ 1 500 USD.
En termes de capacité de production, le modèle à deux stations peut produire environ 1 200 bouteilles par heure, avec une production annuelle d'environ 5,76 millions de bouteilles. Calculé avec un bénéfice brut de 0,03 dollars américains par bouteille, le bénéfice brut annuel est d'environ 172 800 dollars américains. Après avoir déduit les coûts d'exploitation autres que les matières premières, le bénéfice net annuel est d'environ 150 660 dollars américains, et le temps d'amortissement de l'investissement statique est d'environ 2 à 3 mois. Même en tenant compte de facteurs tels que les coûts des matières premières et les dépenses de gestion, la période de retour sur investissement est généralement inférieure à 8 mois, ce qui a une grande valeur d'investissement.
3.2 Machine de moulage à blows pour l'emballage alimentaire à haute rigidité et à double station (5 L à 30 L)
La machine d'injection par blow molding de classe alimentaire à deux postes de taille moyenne est le modèle le plus utilisé dans l'industrie du conditionnement alimentaire, produisant principalement des récipients alimentaires de taille moyenne et grande, de 5 l à 30 l, tels que des pots d'huile comestible de 5 l, de l'eau embouteillée de 10 l, des barils d'huile comestible de 20 l, des fûts de sauce en vrac, etc. L'équipement adopte un système d'extrusion à arbre unique à haute efficacité, avec un rapport longueur-diamètre optimisé, une forte capacité de plastification et un volume d'extrusion important, ce qui le rend adapté à une production en masse continue sur longue durée. Le système de serrage adopte une structure double poste horizontale, et les deux positions de moule fonctionnent alternativement, ce qui double presque l'efficacité de production par rapport au modèle à un poste.
Ce modèle est équipé d'un système de commande avancé de l'épaisseur des parois, capable d'ajuster en temps réel l'espacement des matrices en fonction de la position du montage, de contrôler avec précision la distribution de l'épaisseur des parois dans les différentes parties du produit, de maximiser l'économie des matières premières tout en garantissant la résistance mécanique du produit et de réduire le coût unitaire du produit. L'ensemble de la machine est piloté par un PLC industriel, doté d'une fonction de diagnostic automatique des défauts, qui peut afficher en temps réel l'état d'exploitation et les informations sur les erreurs, ce qui en facilite l'exploitation et la maintenance. Il peut être équipé d'équipements auxiliaires automatiques de charge, de séchage, de dosage et de mélange pour mettre en œuvre une production entièrement automatique, réduire les interventions manuelles et améliorer la stabilité de la production et le niveau de hygiène.
Analyse des prix et des coûts1 : Le prix FOB Shanghai de cette série de machines d'injection et de soufflage à chaîne de qualité alimentaire varie entre 40 000 et 75 000 dollars américains, en fonction de la taille du modèle et du niveau de configuration. Si l'on prends comme exemple la configuration standard pour la fabrication de pots de 5 litres d'huile comestible, le prix de l'équipement est d'environ 55 000 dollars, compris le moteur principal, le système hydraulique, le contrôleur de l'épaisseur des parois, le déblayage automatique et le refroidisseur.
En termes de coûts d'exploitation, la puissance installée des équipements s'élève à environ 65 kW, et la puissance effective à environ 45 kW. Ils fonctionnent 6 000 heures par an (deux quarts de travail), et le coût annuel en électricité s'élève à environ 27 000 dollars américains. En ce qui concerne le personnel, chaque ligne de production est équipée de 2 opérateurs par quart de travail, soit au total 4 personnes pour deux quarts de travail. Le coût annuel du personnel s'élève à environ 48 000 dollars américains. Le coût annuel d'entretien s'élève à environ 4 000 dollars, y compris le remplacement des pièces d'usure et l'entretien régulier.
En matière de capacité de production, le modèle à deux postes peut produire environ 300 pots d'huile de 5 l par heure, pour une production annuelle d'environ 1,8 million d'unités. Calculé avec un bénéfice brut de 0,12 USD par pot, le bénéfice brut annuel s'élève à environ 216 000 USD. Après déduction des coûts d'exploitation autres que les matières premières, le bénéfice net annuel s'élève à environ 137 000 USD, et le délai de retour sur investissement statique est d'environ 4,8 mois. Si l'on produit des produits à forte valeur ajoutée, comme des barils chimiques pour la nourriture et des barils à sauce concentrée, le retour sur investissement sera plus rapide. Pour les entreprises de conditionnement alimentaire de taille moyenne, ce modèle est le choix optimal qui équilibre la capacité de production, le coût et la qualité du produit.
Le coût du travail. Plus le degré d'automatisation est élevé, moins d'opérateurs sont nécessaires, et plus faible est la proportion des coûts du travail.
La machine de moulage sous pression à grande barrière multipliques est utilisée pour produire des contenants d'emballage alimentaire à grande barrière ayant des exigences en termes de durée de conservation et de performances en matière de barrière. Grâce à une structure multiplique (généralement de 3 à 7 couches), des matériaux à haut barrière tels que l'EVOH et le PA sont composés avec des résines à usage général telles que le PE et le PP, de sorte que le récipient présente d'excellentes propriétés de barrière à l'oxygène, d'élimination de l'humidité et de conservation des arômes, ce qui peut prolonger considérablement la durée de conservation des aliments. Elle est largement utilisée dans les sauces, les produits à base de viande, les produits laitiers, la nourriture pour animaux, le jus concentré et d'autres produits qui sont susceptibles d'oxyder et de se détériorer.
Le coût de la maintenance de l'équipement, y compris la maintenance quotidienne, le remplacement des pièces d'usure et le coût d'une révision de l'équipement. Pour un équipement normalement entretenu, le coût de maintenance annuel est d'environ 3% à 5% du coût total d'investissement dans l'équipement.
Analyse des prix et des coûts: Le prix des machines à soufflage à extrusion multicouches alimentaires varie fortement selon le nombre de couches, la production et la configuration. Le prix FOB de Shanghai des modèles à extrusion multicouches à trois couches varie de 80 000 $ à 120 000 $. Le prix des modèles à configuration élevée à cinq couches ou plus peut atteindre 120 000 $ à 180 000 $. Pour la ligne de production de bouteilles de sauce de 500 ml à extrusion multicouche (PE / couche adhésive / EVOH) à trois couches, le prix de la configuration standard est d'environ 95 000 $.
En ce qui concerne les coûts d'exploitation, la puissance installée totale de l'équipement est d'environ 90 kW, et la puissance réelle d'exploitation est de environ 65 kW. Elle fonctionne 6 000 heures par an, et le coût annuel d'électricité est d'environ 39 000 dollars américains. En termes de main-d'œuvre, 2 opérateurs sont nécessaires pour chaque ligne de production, et au total, 4 personnes pour deux services, avec un coût annuel de main-d'œuvre de 48 000 dollars américains. Le coût d'entretien annuel est d'environ 6 500 dollars, ce qui est légèrement supérieur à celui des machines à une seule couche, en raison de la structure plus complexe.
En termes de bénéfices, la capacité de production est d'environ 900 bouteilles de sauce par heure, et la production annuelle est d'environ 5,4 millions. Les emballages à barrière élevée présentent une valeur ajoutée bien supérieure à ceux d'une seule couche. Le bénéfice brut par bouteille est d'environ 0,08 dollars américains, et le bénéfice brut annuel est d'environ 432 000 dollars américains. Après déduction des coûts de fonctionnement autres que les matières premières, le bénéfice net annuel s'élève à environ 338 500 dollars américains, et la durée de remboursement de l'investissement est d'environ 3,4 mois. Même en tenant compte du coût plus élevé des matières premières à barrière élevée, la durée de remboursement de l'investissement n'est généralement pas supérieure à 10 mois. Pour les entreprises souhaitant pénétrer le marché de l'emballage alimentaire haut de gamme, la machine d'extrusion co-extrusion en soufflage à plusieurs couches est un équipement de base permettant d'augmenter la valeur ajoutée des produits et la compétitivité sur le marché.
4. Analyse complète des coûts et avantages pour un investissement dans le moulage par soufflage pour l'alimentation
4.1 Décomposition du coût d'investissement initial
Une ligne de production complète de moulage par soufflage par extrusion de qualité alimentaire se compose de plusieurs pièces, et l'investissement initial comprend principalement les aspects suivants. Tout d'abord, les frais d'équipements principaux, notamment le système d'extrusion, le système de serrage, la tête d'outillage et le système de contrôle, représentent 60 à 70 % du total des investissements et constituent la partie essentielle de l'investissement. Ensuite, les dépenses liées aux moules. Différentes tailles et formes de produits correspondent à différents moules. Le prix de chaque ensemble de moules varie de plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers de dollars. Les entreprises doivent généralement être équipées de plusieurs ensembles de moules pour produire des produits de spécifications différentes. Cette partie des coûts doit être calculée en fonction du plan de production réel.
Le troisième est le coût des équipements auxiliaires, y compris les séchoirs pour matières premières, distributeurs automatiques, refroidisseurs, broyeurs, compresseurs d'air, convoyeurs de produit fini, etc. Ce sont des équipements de soutien nécessaires pour assurer le fonctionnement normal de la ligne de production, qui constituent généralement 15 % à 25 % des coûts totaux. Le quatrième est le coût de l'installation, de la mise en service et de la formation. Les fabricants professionnels font appel à des ingénieurs pour effectuer l'installation des équipements, la mise en service et la formation d'exploitation sur le site du client, afin d'assurer la mise en service normale des équipements. Cette part des coûts est généralement incluse dans la quotation des équipements. Le cinquième est le coût des pièces de rechange initiales. Il est recommandé aux clients de prévoir un ensemble de pièces d'usure courantes, telles que les bobines de chauffage, les joints, les lames de coupe, les capteurs, etc., pour l'entretien quotidien et le remplacement, afin de réduire le temps d'arrêt. Cette partie représente environ 2 % à 3 % des coûts totaux.
4.2 Composition des coûts annuels d'exploitation
Les coûts annuels d’exploitation des lignes de soufflage du secteur alimentaire comprennent principalement les éléments suivants. Premièrement, les coûts des matières premières, qui représentent la plus grande proportion, généralement de 70 % à 85 % du coût total d’exploitation. La proportion spécifique dépend du type de produit et des fluctuations des prix des matières premières. Les matières premières alimentaires sont plus chères que les matières premières industrielles ordinaires, donc l’amélioration du taux de qualification des produits et la réduction des pertes de matières premières sont la clé du contrôle des coûts.
Les autres charges, telles que le loyer des installations, les services publics et les frais de gestion, représentent environ 5% des coûts totaux de fonctionnement.
4.3 Calcul de la projection des bénéfices et du taux de remboursement
Prenons pour exemple une entreprise de conditionnement alimentaire de moyenne taille qui achète un ensemble de linstallation de moulage par soufflage de moyenne taille d'une valeur de 55 000 dollars pour produire des pots de huile comestible de 5 l. Un calcul détaillé du rendement de l'investissement est effectué. En ce qui concerne la capacité de production, l'équipement présente un temps de fonctionnement annuel effectif de 6 000 heures, une production de 300 pièces par heure et un total de 1,8 million de pièces par an. En ce qui concerne les revenus, chaque pot d'huile a un prix d'usine de 0,45 dollars américains, et les revenus annuels du produit sont de 810 000 dollars.
En termes de coûts, le coût des matières premières de chaque pot d'huile est d'environ 0,3 dollars américains, et le coût total annuel des matières premières est de 540 000 dollars américains ; le coût annuel de l'électricité est de 27 000 dollars américains ; le coût annuel de la main-d'œuvre est de 48 000 dollars américains ; le coût annuel de la maintenance est de 4 000 dollars américains ; le loyer annuel de l'usine et autres dépenses sont de 15 000 dollars américains ; le coût annuel total s'élève à 634 000 dollars américains. Le bénéfice net annuel est la recette de vente moins le coût total, qui s'élève à 176 000 dollars américains. La durée de remboursement de l'investissement statique = l'investissement initial / le bénéfice net annuel = 55 000 / 176 000 ≈ 0,31 année, environ 3,7 mois.
Il convient de noter que cela est un calcul dans des conditions idéales. Dans la pratique, il sera affecté par des facteurs tels que le volume des commandes, les fluctuations des prix des matières premières et l'efficacité de la gestion. En général, la durée du retour sur investissement est comprise entre 4 et 8 mois, ce qui est bien supérieur au niveau de rendement moyen de l'industrie de la fabrication générale. Si les entreprises produisent des emballages alimentaires à forte valeur ajoutée, le rendement sur investissement sera plus rapide. Au total, l'investissement dans l'équipement de soufflage et d'extrusion pour l'alimentation présente les caractéristiques d'un rendement élevé, d'un effet rapide et d'un niveau de risque relativement bas.
4.4 Coûts cachés des équipements à faible coût non conformes
De nombreuses entreprises novatrices choisissent des équipements de moulage par soufflage de qualité non alimentaire à prix réduit afin de faire des économies sur l'investissement initial, mais en réalité, de tels équipements entraînent de nombreux coûts cachés et sont, à long terme, encore moins économiques. Tout d'abord, il y a le risque des coûts liés au respect des normes. Les équipements de qualité non alimentaire utilisent des matières qui ne correspondent pas aux normes de contact avec les aliments. Les produits fabriqués ne peuvent pas passer la certification de sécurité alimentaire, ne peuvent pas entrer dans les supermarchés formels et les marchés haut de gamme, et peuvent même faire l'objet de sanctions réglementaires et de retraits de produits, ce qui entraîne de graves pertes économiques et une éventuelle dégradation de la réputation de la marque pour l'entreprise.
Deuxièmement, le coût élevé du taux de défectuosité. Les équipements de qualité inférieure présentent une grande imprecision dans le contrôle de la température, une conception structurelle raisonnable et un taux de qualification des produits qui est généralement d'environ 85 % à 92 %, soit 6 à 10 points de pourcentage inférieur à celui des équipements de qualité supérieure. Les dépenses en matières premières loupées sont très importantes chaque année. Troisièmement, le coût élevé du taux d'échec et de la courte durée de vie. Les équipements de qualité inférieure utilisent des pièces inférieures, qui ont un taux d'échec élevé et nécessitent souvent une fermeture pour le maintenance, entraînant de nombreuses pertes en capacité de production. Par ailleurs, la durée de vie de l'équipement est courte et celui-ci nécessite généralement une révision complète ou un remplacement après 3 à 5 ans, alors que les équipements de qualité supérieure destinés à l'alimentation peuvent avoir une durée de vie de 10 à 15 ans, et le coût de leur utilisation sur une longue durée est plus faible.
Quatrième raison, la perte de la prime de produit. Les équipements non conformes ne peuvent produire que des produits bas de gamme et à prix réduits, avec des bénéfices limités, tandis que les équipements conformes à la norme destinés aux industries alimentaires peuvent produire des produits à forte valeur ajoutée, avec des prix de vente plus élevés et des marges de profit plus importantes. Dans l'ensemble, le choix de machines de moulage par soufflage par extrusion de haute qualité, conformes aux normes, même si les investissements initials sont légèrement plus élevés, peut apporter à long terme des rendements plus élevés et un développement plus stable pour les entreprises.
5. Guide de sélection pour les machines d'injection par plombage à extrusion de qualité alimentaire
Avant d'acquérir des équipements, les entreprises doivent d'abord clarifier leurs propres besoins de production et leur positionnement de produits, ce qui est une condition préalable à la sélection des équipements appropriés. Tout d'abord, déterminer le type de produit, la gamme de dimensions et le type de matières premières. Par exemple, savoir si produire de petites bouteilles d'assaisonnement ou de grands barils d'huile comestible, si utiliser du HDPE, du PP ou des matériaux composite à plusieurs couches, cela détermine directement le modèle et la configuration des équipements. Deuxièmement, estimer la capacité de production nécessaire en fonction du volume des commandes existantes et du plan de développement pour les 3 à 5 prochaines années. Il est necessário d'éviter une capacité de production insuffisante pour répondre aux commandes et également d'éviter un équipement inutilisé excessif résultant d'une estimation trop élevée de la demande, ce qui entraînerait un gaspillage des investissements.
Troisièmement, clarifiez le positionnement de marché des produits. Si ce sont des produits de base à bas prix, les exigences en matière de configuration et de précision des équipements peuvent être appropriately réduites afin de maîtriser les coûts. Si c'est pour des clients de la marque à fort pouvoir d'achat, qui doivent passer des certifications en matière de sécurité alimentaire telles que la FDA et l'UE, il est nécessaire de choisir des équipements de qualité alimentaire professionnels avec des qualifications de conformité complètes. Quatrièmement, tenez compte de la diversité des produits. Si vous devez produire des produits de spécifications et de couleurs multiples, vous devez choisir des équipements dont le changement de moule est pratique, le nettoyage facile et le degré d'automatisation élevé afin d'améliorer la flexibilité de la production. Clarifier la demande à l'avance permet d'éviter un achat aveugle et de s'assurer que l'équipement choisi est le plus adapté à la production et à la gestion de l'entreprise.
La conformité à la législation sur les aliments est une exigence fondamentale pour l'équipement de production d'emballages alimentaires et doit être strictement vérifiée lors de l'achat. Tout d'abord, exigez que le fournisseur vous fournisse les descriptions des matériaux pour toutes les pièces en contact avec les aliments et les documents de certification relative à la sécurité en contact avec les aliments, tels que la certification de la FDA, la déclaration de conformité à l'UE 10/2011, etc., afin de vous assurer que toutes les pièces en contact avec les matières premières et les produits sont conformes.
