A indústria mundial de embalagens para alimentos tem vindo a registar um crescimento constante, impulsionada pela crescente procura dos consumidores por recipientes alimentares convenientes, seguros e duráveis. As embalagens de plástico, especialmente os recipientes em forma de bola produzidos pela tecnologia de moldagem por injeção e sopro, representam uma grande fatia do mercado de embalagens para alimentos devido ao seu peso leve, ao seu bom desempenho como barreira, ao baixo custo e à excelente processabilidade. Desde pequenos frascos de temperos e jarros de geléia até grandes tambores de óleo comestível e baldes de água potável, os recipientes de plástico moldados por sopro expando são amplamente utilizados em vários sectores da indústria alimentar.
À medida que as regulamentações globais de segurança alimentar se tornam cada vez mais rigorosas, os fabricantes de alimentos enfrentam maiores exigências em relação aos materiais de embalagem e aos equipamentos de produção. A máquina de moldagem por sopro por extrusão, como equipamento central para a produção de recipientes plásticos para alimentos, deve cumprir rigorosas normas de qualidade alimentar para garantir que o material de embalagem produzido não libere substâncias nocivas e não contamine o conteúdo dos alimentos. Escolher uma máquina de moldagem por sopro por extrusão de qualidade alimentar confiável não é apenas uma pré-condição para que as empresas passem pelo certificado de segurança alimentar, mas também um fator-chave para manter a estabilidade da qualidade dos produtos e melhorar a competitividade no mercado.
Como fabricante profissional líder em máquinas de modelação por sopro e extrusão com anos de experiência em investigação e desenvolvimento e fabricação, a Apollo lançou uma gama completa de equipamentos de modelação por sopro e extrusão de alta qualidade, adaptados à indústria de embalagem de alimentos. Todos os equipamentos foram projetados de acordo com rigorosas normas internacionais de segurança de contato com produtos alimentícios, com estrutura higiênica otimizada e sistemas de controle de alta precisão, ajudando os fabricantes globais de embalagens para alimentos a alcançar uma produção em massa eficiente, estável e conforma-se aos padrões. Este artigo apresentará sistematicamente os requisitos básicos de embalagem para equipamentos de modelagem por sopro, as características principais dos equipamentos de modelagem por sopro e extrusão de alta qualidade, as linhas de produtos da Apollo e a análise dos custos e benefícios, as diretrizes para a seleção de equipamentos e as melhores práticas de manutenção diária, oferecendo uma referência abrangente para as empresas que planejam investir em capacidade de produção de embalagens para alimentos.
1. Requisitos básicos para equipamentos de injeção sob pressão em indústrias de embalagem alimentar
1.1 Padrões rigorosos de conformidade com a segurança no contacto com alimentos
A segurança em contacto com os alimentos é o principal requisito para os equipamentos de produção de embalagens alimentares. Diferentes regiões do mundo estabeleceram sistemas regulatórios rigorosos para materiais e artigos em contacto com os alimentos. Por exemplo, os Estados Unidos aplicam o padrão FDA 21 CFR Part 177.1520 para materiais de contacto com os alimentos em polímeros olefinos, a União Europeia tem a regulamentação EU 10/2011 sobre materiais plásticos e artigos destinados a entrar em contacto com os alimentos, e a China tem o padrão nacional de segurança alimentar GB 4806.7-2016 para materiais plásticos e artigos em contacto com os alimentos. Estes padrões limitam claramente os tipos e quantidades de substâncias prejudiciais que podem ser liberadas a partir dos materiais em contato com os alimentos, incluindo metais pesados, plastificantes, oligomeros e compostos orgânicos voláteis.
Equipamentos não conformes representam grandes riscos operacionais para as empresas. Se os produtos de embalagem falharem nos testes de segurança alimentar, as empresas serão submetidas a recall de produtos, multas regulamentares, restrições ao acesso ao mercado e, em casos graves, até mesmo responsabilidade criminal. Ao mesmo tempo, os problemas de qualidade afectam seriamente a reputação da marca e levam à perda da confiança dos clientes. Portanto, ao selecionar máquinas de moldagem por sopro por extrusão, as empresas de embalagem alimentar devem garantir que todas as peças em contacto com matérias-primas, plástico fundido e produtos finais cumpram os padrões de segurança de contacto com alimentos do mercado-alvo, o que constitui uma premissa fundamental para a produção legal e o acesso ao mercado.
1.2 Projeto de equipamentos higiênicos para evitar a contaminação cruzada
A produção de alimentos exige exigências extremamente altas em relação à higiene, e a contaminação cruz é um dos pontos-chave de risco que devem ser estritamente prevenidos. Na produção de embalagens para alimentos, a contaminação cruz pode advir de resídios de lotes de produção anteriores, depósitos carbonizados formados por uma retenção de prolongada duração de materiais a uma alta temperatura, poeira e impurezas no ambiente de produção e vazamentos de óleo lubrificante dos equipamentos. Esses contaminantes não apenas provocam defeitos de apresentação, como pontos e descoloração nos produtos de embalagens, mas mais gravemente, podem migrar para os alimentos e prejudicar a saúde dos consumidores.
As máquinas de injeção por sopro de grau alimentar qualificadas devem adotar um design higiênico para minimizar o risco de contaminação cruzada. O design do canal de fluxo deve evitar cantos mortos onde os materiais são fáceis de se manter, e deverá adotar uma estrutura aerodinâmica para garantir um fluxo suave de materiais fundidos sem retenção. A estrutura do equipamento deve ser fácil de desmontar e limpar, de modo a retirar completamente os materiais residuais quando se alterna os materiais e as cores, e evitar a contaminação cruzada entre diferentes lotes. A superfície das peças em contacto com os materiais deve ser lisa e resistente à corrosão, não fácil de aderir aos materiais, e conveniente para a limpeza e desinfeção diária. Para empresas que produzem vários tipos de embalagens alimentícias e alteram frequentemente os materiais e as cores, um design higiênico excelente pode reduzir significativamente o tempo de limpeza e o desperdício de materiais de limpeza, enquanto garante a pureza do produto e a segurança alimentar.
1.3 Precisão de processamento estável para uma qualidade de produto consistente
O envase de alimentos tem elevados requisitos de consistência do produto, incluindo exatidão dimensional, uniformidade do espessamento da parede, desempenho de vedação e qualidade de aparência. Esses indicadores estão diretamente relacionados à função de uso e à segurança do embalagem. Por exemplo, uma espessura desigual da parede levará a uma resistência mecânica insuficiente na parte fina, que é fácil de quebrar e de produzir fugas durante o transporte e o uso; um tamanho inadequado da boca da garrafa causará uma má vedação com a tampa da garrafa, provocando oxidação e deterioração do alimento; defeitos na superfície afetarão a aparência e, ainda, podem se tornar perigos ocultos para o crescimento de bactérias.
Para garantir uma qualidade estável do produto, a máquina de moldagem por sopro e extrusão deve ter alta precisão de processamento e estabilidade operacional. O sistema de extrusão deve garantir uma temperatura e pressão de fusão estáveis, bem como uma plastificação uniforme dos materiais; a cabeça do matriz deve garantir uma velocidade de descarga consistente e uma distribuição estável do espessamento da parede na direção circunferencial; o sistema de fixação deve garantir uma alinhagem precisa do molde e uma força de fixação estável; o sistema de transporte e corte deve garantir uma velocidade estável e uma medida de corte precisa. Equipamentos de alta precisão podem controlar a taxa de qualificação do produto acima de 98%, diminuindo drasticamente os desperdícios de matérias-primas e os custos de inspeção de qualidade. Nas linhas de produção automatizadas de enchimento em seguida, um tamanho estável do produto pode evitar problemas, como o travamento da garrafa e a desalinhamento das bocas de enchimento, garantindo o suave funcionamento de toda a cadeia de produção.
1.4 Alta eficiência energética e eficácia de custo para produção em massa
Os revestimentos para alimentos são geralmente produtos produzidos em grande escala com lucro por unidade relativamente baixo, por isso o controle de custos é crucial para a rentabilidade das empresas produtoras. A máquina de moldagem por balanço e extrusão é o principal equipamento que consome energia no processo de produção, e sua eficiência energética determina diretamente o custo de energia por unidade de produto. As máquinas de moldagem a jato de baixa gama normalmente apresentam problemas como baixa eficiência de aquecimento, grande perda de energia do sistema de transmissão e um projeto de sistema de refrigeração irracional, resultando em alto consumo de energia por unidade e em erodir as margens de lucro.
Máquinas de moldagem por sopro de extrusão de alta qualidade normalmente adotam diversas concepções para economizar energia, como anéis de aquecimento em cerâmica com alta eficiência térmica, sistemas de acionamento servo baseados na economia de energia, estruturas de engrenagem otimizadas para aumentar a eficiência de plastificação e sistemas de refrigeração de conversão de freqüência. Essas concepções podem reduzir o consumo de energia por unidade dos produtos de 15% a 30% em comparação com os equipamentos convencionais. Além disso, os equipamentos de alta estabilidade apresentam uma baixa taxa de falhas e uma longa vida útil, o que pode reduzir os custos de parada e de manutenção. Nas empresas de produção em larga escala que operam 24 horas por dia, as economias acumuladas resultantes da redução do consumo de energia e da melhoria da eficiência são bastante significativas a cada ano, o que pode melhorar significativamente a competitividade de preço e o nível de lucro do produto.
2. Key Food-Grade Design Features of Qualified Máquinas de estiramento e sopro
2.1 Normas de material de contato com alimentos para componentes em contato com o material
A selecção do material das peças que estão em contato direto com matérias-primas e produtos é a base principal para medir se uma máquina de moldagem por sopro cumpre os requisitos de qualidade alimentar. Todas as peças em contacto devem utilizar materiais que cumprem os padrões de segurança de contacto com alimentos e não vão libertar substâncias tóxicas e nocivas durante a produção a longo prazo a altas temperaturas.
A rosca e o tambor, como as peças plásticas principais, são geralmente feitas de aço estrutural de liga de alta qualidade, como o 38CrMoAl, e submetidos a um tratamento geral de nitretação. A dureza da superfície atinge HRC58-62, e a camada de nitretação é profunda e uniforme, com boa resistência ao desgaste e à corrosão. O acabamento da superfície do ramo da rosca e da parede interna do tambor atinge Ra0,8 ou superior, que é liso e denso, não é fácil de aderir aos materiais e não precipitará substâncias nocivas. Para cenários de produção com exigências mais rígidas de higiene, também podem ser selecionados tratamento eletrolítico de cromo duro ou revestimento de aço inoxidável de classe alimentar para melhorar ainda mais a segurança e a resistência à corrosão.
As peças de cabeça do moedor que entram em contacto com o material fundido são feitas de aço de moagem de alta qualidade, com canais de fluidez polidos e tratamento de superfície espelhada, o que reduz a adesão do material e é conveniente para a limpeza. O tanque de recipiente, a tubulação de alimentação, o tanque de água de refrigeração, o transportador de produtos acabados e outras peças que entram em contato com matérias-primas ou produtos acabados são todas feitas de aço inoxidável de grau alimentício 304 ou 316, resistência à oxidação, resistência à corrosão, fácil de limpar e não produzirá poluentes como lascas de oxidação. Todos os componentes de vedação, como anéis de vedação e juntas, utilizam materiais de silício de grau alimentício ou fluororubber, que são resistentes a altas temperaturas e envelhecimento, e não vão liberar substâncias prejudiciais. Até mesmo a massa lubrificante utilizada nas peças próximas à área de produção deve ser massa lubrificante de grau alimentício que atenda aos padrões de segurança para impedir que o contato acidental polua os produtos.
2.2 Projeto do canal de fluxo sem zona morta para entrega de fusão
O fato de o canal de fluxo de fusão ser projetado adequadamente está diretamente relacionado com a existência de retenção de material e carbonização no processo de produção, e é um dos indicadores-chave para medir o desempenho higiênico do equipamento. Se houver cantos mortos, cantos agudos ou mudanças bruscas na seção transversal no canal de fluxo, o material permanecerá nessas posições por um longo período de tempo. Sob a ação contínua da alta temperatura, o material degrada-se e carboniza gradativamente, formando manchas pretas e impurezas. Quando essas substâncias carbonizadas caem e se misturam ao produto normal, causam defeitos de qualidade do produto e até mesmo representam riscos à segurança alimentar.
O canal de fluxo da máquina de moldagem por sopro de qualidade alimentícia deve adotar um projeto totalmente aerodinâmico, sem cantos mortos. Todas as peças de direção adotam uma transição de arco suave e não há ângulo ou canto afiado onde os materiais são fáceis de se acumular. Por meio da otimização da simulação de dinâmica de fluidos por computador (CFD), a velocidade de fluxo e a distribuição de pressão do derretido em cada posição do canal de fluxo são uniformes, o que garante que todos os materiais passem pelo canal de fluxo a uma velocidade consistente, sem retenção local. A cabeça do matriz da máquina de coextrusão também deve garantir que os materiais de cada camada convergem de forma uniforme, e não haja retenção entre camadas e turbulência, para evitar contaminação cruzada entre materiais diferentes e degradação de materiais devido à permanência por tempo prolongado.
O bom projeto do canal de fluxo pode estender significativamente o tempo de operação contínua do equipamento, reduzir a frequência das paradas e da limpeza, além de garantir uma qualidade estável dos produtos durante a produção a longo prazo, reduzindo a probabilidade de problemas de qualidade, como manchas pretas e amarelecimento. Para a produção de embalagens alimentícias que requerem uma operação contínua por longo período, o projeto de canal de fluxo sem zona de morte é uma característica técnica essencial.
2.3 Estrutura Easy-Clean para Mudança rápida de material e cor
A produção de embalagens de alimentos muitas vezes envolve a troca de diferentes materiais, cores e produtos. A conveniência da limpeza afeta diretamente a eficiência de produção e o risco de contaminação cruzada. As máquinas de moldagem a jato de alta qualidade para produtos alimentícios são otimizadas para uma fácil limpeza no projeto estrutural, reduzindo a dificuldade e o custo de tempo da limpeza.
A cabeça de matriz adota um projeto de estrutura de abertura rápida, que pode abrir rapidamente a cabeça de matriz sem desmontar completamente todas as peças, facilitando a limpeza dos canais de fluxo internos. Alguns modelos também estão equipados com um dispositivo hidráulico de abertura rápida da cabeça de matriz, que pode completar a abertura e o fechamento da cabeça de matriz em poucos minutos, melhorando significativamente a eficiência da limpeza da cabeça de matriz. A porca adota um design de tiração, e está equipada com uma ferramenta especial de extração de porcas. Quando é necessário uma limpeza profunda, a porca pode ser facilmente puxada do extremo de alimentação para limpar completamente o material residual na superfície da porca e na parede interna do tambor.
A tolha e a tubulação de alimentação adotam um design de conexão desmontável, o que é conveniente para a desmontagem e limpeza geral, evitando que materiais residuais se acumulem em áreas não acessíveis, como cantos e interfaces. O sistema de trituração e reciclagem do material de borda também foi projetado com a limpeza fácil em mente. A câmara de trituração pode ser aberta rapidamente, o que é conveniente para a limpeza dos materiais residuais no interior ao alterar as cores e os materiais, e evita a contaminação cruzada de materiais diferentes. Para empresas de produção com vários tipos de produtos e frequentes alterações de materiais, a estrutura fácil de limpar pode reduzir significativamente o tempo de inatividade da mudança de produção, reduzir o consumo de materiais de limpeza e melhorar a eficiência operacional geral do equipamento.
2.4 Controle preciso da temperatura para evitar a degradação do material.
A temperatura de processamento de materiais plásticos tem um intervalo estrito. Temperaturas muito baixas podem levar a insuficiente plastificação e qualidade deficiente do produto; temperaturas demasiado altas podem provocar degradação térmica dos materiais, especialmente materiais sensíveis ao calor, como resinas de qualidade alimentar e misturas de cor, que são mais propensas a decomposição e descoloração a temperaturas altas. A degradação térmica não só reduz as propriedades mecânicas do produto, mas também produz substâncias nocivas de molécula pequena, o que afectará a segurança de contacto com alimentos da embalagem.
As máquinas de moldagem por soproção de extrusão de grau alimentar estão geralmente equipadas com sistemas de controle de temperatura PID independentes em várias etapas. Cada zona deaquecimento está equipada com um sensor de temperatura e um elemento deaquecimento independentes, que podem controlar com precisão a temperatura de cada seção. A precisão do controle de temperatura pode atingir ±0,5 °C, garantindo que o material seja sempre processado dentro do intervalo de temperatura ideal. O sistema de controle de temperatura possui velocidade de resposta rápida, podendo ajustar-se rapidamente quando a temperatura flutua, evitando o aumento ou a queda excessiva de temperatura. O elemento deaquecimento adopta uma bengala de aquecimento cerâmica de alta eficiência, que tem aquecimento uniforme, elevado desempenho térmico e longa vida útil e não é fácil de envelhecer e danificar.
O sistema de refrigeração adopta um design de refrigeração por ar forçado ou de refrigeração por água, que é compatível com o sistema de aquecimento para realizar a ajustagem bidirecional da temperatura. Quando o calor de cisalhamento faz com que a temperatura exceda o valor definido, o sistema de refrigeração inicia-se rapidamente para reduzir a temperatura ao valor normal, evitando a degradação do material causada pelo superaquecimento prolongado. Alguns modelos de alta gama também estão equipados com dispositivos de detecção da temperatura do fundido e da pressão na posição da testa de moagem, que podem monitorar o estado do fundido em tempo real. Quando a temperatura ou a pressão excedem o limiar de segurança, o sistema alerta e ajusta automaticamente, o que fundamentalmente garante a segurança do processamento de materiais de grau alimentício.
2.5 Sistema de lubrificação e vedação de qualidade alimentar
Os sistemas de lubrificação e selagem são detalhes facilmente esquecidos em equipamentos de qualidade alimentar, mas estão diretamente relacionados com a higiene da produção. Se o óleo de lubrificação extravasar para a área de produção e entrar em contato com matérias-primas ou produtos finais, causará uma grave contaminação da segurança alimentar. Portanto, o sistema de lubrificação e selagem das máquinas de blow moulding de qualidade alimentar deve cumprir padrões de segurança mais elevados.
Em primeiro lugar, todos os pontos de lubrificação que possam entrar em contato com produtos ou matérias-primas devem utilizar graxa de lubrificação de qualidade alimentar que atenda aos padrões de segurança relevantes. Esta graxa de lubrificação é não-tóxica e inofensiva, e mesmo uma pequena quantidade de contato não afetará a segurança dos alimentos. Para as peças de transmissão muito longe da área de produção, pode ser utilizado óleo de lubrificação industrial, mas uma estrutura de vedação confiável deve ser projetada para evitar o escape e a pulverização de óleo de lubrificação na área de produção. O sistema hidráulico adopta elementos de vedação de alta qualidade, que apresentam boa resistência ao desgaste e longa vida útil, evitando o vazamento de óleo hidráulico causado pelo envelhecimento das buchas. O óleo hidráulico também pode ser óleo hidráulico de qualidade alimentar de acordo com as especificações, o que aumenta ainda mais a segurança.
A estrutura de vedação do equipamento também é otimizada para os requisitos de higiene. As peças de vedação que entrem em contacto com os materiais adotam um design de vedação sanitária, sem cantos mortos, sem acumulação de materiais, fáceis de limpar e substituir. A máquina inteira apresenta um bom desempenho de vedação, o que impede que poeira externa, insetos e outros poluentes entrassem no processo de produção e afetassem a higiene dos produtos. O sistema de lubrificação pode também ser projetado com um dispositivo central de lubrificação automática, que adiciona regular e quantitativamente graxa lubrificante a cada ponto de lubrificação, reduzindo a operação manual e evitando falhas de lubrificação causadas por negligência humana. Um design perfeito de lubrificação e vedação é uma garantia importante para concretizar a produção higiênica a longo prazo de embalagens alimentícias.
3. Linhas de máquinas de moldagem por injeção a quente de alta qualidade da Apollo
3.1 Máquina de moldagem por injeção automática de recipientes para alimentos de pequeno formato (5 ml a 5 L)
Esta pequena máquina automática de moldagem por sopro de extrusão de grau alimentar é principalmente utilizada na produção de pequenos recipientes alimentares, adequada para o processamento de materiais de grau alimentar, como HDPE, PP e PETG. Ela pode produzir diversos produtos, como garrafas de especiarias, jarras de compotas, garrafas de mel, garrafas de bebidas, latas de doces e potes de óleo com pequenas embalagens. A máquina adota um sistema de extrusão de uma única enrola otimizado para materiais alimentares, com plasticização uniforme e extrusão estável, o que permite controlar bem a degradação térmica dos materiais durante o processamento. O sistema de fixação possui alta precisão de alinhamento, e os produtos produzidos não apresentam qualquer sinal de passagem ou emenda, e possuem uma aparência bonita.
3. 3 Multi-Layer Co-Extrusion High-Barrier Food Blow Molding Machine
Análise de preço e custo: O preço FOB de Shanghai desta série de máquinas de moldagem por sopro e extrusão de grau alimentício varia de 18 000 dólares norte-americanos a 35 000 dólares norte-americanos, em função da configuração. A configuração básica é de uma única estação e formatação semi-automática, adequada para pequenas unidades de processamento e empreendimentos em início de carreira; a configuração de alto nível é a produção totalmente automática de duas estações, equipada com controlador de espessura da parede, alimentador automático e refrigeração, adequada para a produção em massa de médio porte.
Tirando como exemplo a produção de frascos de temperos de HDPE de 500 ml, a potência instalada do equipamento é de aproximadamente 25kW e a potência de operação real é de cerca de 18kW. Calculado com base em 300 dias de trabalho por ano, 16 horas por dia e custo de eletricidade industrial de 0,1 USD/kWh, o custo anual com energia é de aproximadamente 8.640 dólares americanos. Em termos de mão-de-obra, apenas um operador é necessário para uma única linha de produção, e o custo anual com mão-de-obra é de aproximadamente 12.000 dólares americanos, com base no nível médio de salário nos países em desenvolvimento. O custo anual de manutenção, incluindo a substituição de peças desgastadas, é de aproximadamente 1.500 dólares americanos.
Em termos de capacidade de produção, o modelo com duas estações pode produzir cerca de 1.200 garrafas por hora, com uma produção anual de cerca de 5,76 milhões de garrafas. Calculando um lucro bruto de 0,03 dólares americanos por garrafa, o lucro bruto anual é de cerca de 172.800 dólares americanos. Depois de deduzir os custos operacionais que não sejam os das matérias-primas, o lucro líquido anual é de cerca de 150.660 dólares americanos, e o período de amortização do investimento estático é de cerca de 2 a 3 meses. Mesmo considerando fatores como os custos das matérias-primas e as despesas de gestão, o período de retorno do investimento geralmente não excede 8 meses, o que tem alto valor de investimento.
3.2 Máquina de moldagem por sopro para embalagem de alimentos de média intensidade (de 5L a 30L)
A máquina de moldagem por sopro de extrusão de grau alimentar de dupla estação de tamanho médio é o modelo mais utilizado na indústria de embalagens alimentares, produzindo principalmente recipientes alimentares de tamanho médio e grande, com capacidade de 5L a 30L, tais como potes de óleo comestível de 5L, água em barris de 10L, barris de óleo comestível de 20L, barris de molho à granel, entre outros. O equipamento adopta um sistema de extrusão único de alta eficiência, com uma relação comprimento-diametro otimizada, uma capacidade de plasticização forte e um grande volume de extrudação, o que é adequado para uma produção em massa contínua a longo prazo. O sistema de fixação adopta uma estrutura de dupla estação horizontal e as duas posições de moldagem trabalham alternadamente, o que quase dobra a eficiência de produção em comparação com o modelo de estação única.
Este modelo está equipado com um sistema avançado de controle da espessura da parede, que pode ajustar a separação do matriz em tempo real de acordo com a posição do parison, controlar com precisão a distribuição da espessura da parede de diferentes partes do produto, maximizar a economia de matérias-primas, garantindo, ao mesmo tempo, a resistência mecânica do produto e reduzindo o custo unitário. Toda a máquina é controlada por PLC industrial, com função de autodiagnóstico de falhas, que pode exibir o estado de funcionamento e as informações de falhas em tempo real, tornando a operação e a manutenção convenientes. Pode ser equipada com equipamentos auxiliares de alimentação automática, secagem, dosagem e mistura para realizar uma produção totalmente automática, reduzir a intervenção manual e melhorar a estabilidade de produção e o nível de higiene.
Análise de preço e custo: O preço do FOB de Shanghai para esta série de máquinas de moldagem por sopro de extrusão de alta qualidade para alimentos varia de 40.000 USD a 75.000 USD, dependendo do tamanho do modelo e do nível de configuração. Tomando como exemplo a configuração padrão para a produção de potes de óleo com capacidade de 5L, o preço do equipamento é de cerca de 55.000 USD, incluindo o motor principal, o sistema hidráulico, o controlador de espessura da parede, o alinhamento automático e o refrigerador.
Em termos de custos operacionais, a potência instalada do equipamento é de cerca de 65 kW, e a potência operacional real é de cerca de 45 kW. Ele opera 6.000 horas por ano (duas turnos) e o custo anual de energia elétrica é de cerca de 27.000 dólares americanos. Em termos de mão-de-obra, cada linha de produção está equipada com 2 operadores por turno, totalizando 4 pessoas para dois turnos. O custo anual com mão-de-obra é de cerca de 48.000 dólares americanos. O custo anual de manutenção é de cerca de 4.000 dólares americanos, incluindo a substituição de peças de desgaste e a manutenção regular.
Em termos de capacidade de produção, o modelo de duas estações pode produzir cerca de 300 potes de óleo de 5L por hora, com uma produção anual de cerca de 1,8 milhões. Calculado com um lucro bruto de 0,12 dólares americanos por pote, o lucro bruto anual é de cerca de
Esta série de equipamentos está equipada com vários extrusores independentes, que extrêm realizam materiais de diferentes camadas, respectivamente. Por meio de uma cabeçadextrusão especial co-misturada, a mistura multiparadasextruda-se uniformemente para formar um perarison multiparadas completo, que é então moldado por sopro. Cada extrusor está equipado com um sistema de controle de temperatura e dosagem independente de alta precisão, que pode controlar com precisão a relação de espessura de cada camada de material e garantir um desempenho de barreira estável. Pode estar equipado com um sistema de detecção on-line do espessamento da parede e um sistema de detecção do espessamento de camadas para monitorar a qualidade do produto em tempo real e garantir que cada produto atenda aos requisitos de desempenho de barreira. Para aplicações de qualidade alimentar, todas as peças de contato cumprem os padrões de segurança de contato com alimentos, e o canal de fluxo é projetado sem recantos mortos para evitar contaminação cruzada de diferentes materiais.
A máquina de moldagem a jato de alimentos de alto barreiro com múltiplas camadas é usada para produzir recipientes de embalagens de alimentos de alto barreiro que têm exigências em relação ao tempo de validade e aos desempenhos de barreiro. Por meio de uma estrutura multilicença (geralmente de 3 a 7 camadas), materiais de alto barreiro, como o EVOH e o PA, são compostos com resinas de uso geral, como o PE e o PP, de forma que o recipiente apresenta excelentes características de barreira ao oxigênio, à umidade e à retenção de fragrâncias, o que pode prolongar consideravelmente o tempo de validade dos alimentos. É amplamente utilizado em molhos, produtos cárneos, lácteos, alimentos para animais de estimação, sucos concentrados e outros produtos que são propensos a oxidação e deterioração.
O segundo é o custo da eletricidade. O aquecimento, a movimentação, o resfriamento, o sistêmainterruptor pneumático da máquina de sopro por extrusão consomem energia elétrica. Os custos de energia são o segundo maior gasto de custo de operação, normalmente representam de 5% a 10% do custo total de operação. A escolha de equipamentos de economia de energia pode reduzir significativamente os custos de energia. O terceiro é o custo de mão-de-obra. Quanto mais alta for a taxa de automação, menor será o número de operadores necessários e menor será a proporção do custo de mão-de-obra. O quarto é o custo de manutenção do equipamento, incluindo a manutenção diária, a substituição de peças desgastantes e os custos de revisão do equipamento. Para os equipamentos normalmente mantidos, o custo de manutenção anual é de cerca de 3% a 5% do investimento total no equipamento. O quinto são despesas como o aluguel de instalações, serviços públicos e taxas de gestão, representando cerca de 5% do custo total de operação.
Análise de preço e custo: O preço das máquinas de moldagem por sopro de alta refrigeração para alimentos com extrusão multilicença varia bastante em função do número de camadas, da produção e da configuração. O preço FOB de Shanghai para os modelos de extrusão em três camadas varia entre 80.000 e 120.000 dólares americanos, e o preço dos modelos de alta configuração com cinco camadas ou mais pode chegar a 120.000 a 180.000 dólares. Tomando como exemplo a linha de produção de garrafas de molho de 500 ml com três camadas de extrusão (PE / camada de adesivo / EVOH), o preço de configuração padrão é de cerca de 95.000 dólares americanos.
Em termos de custos operacionais, a potência total instalada do equipamento é de cerca de 90 kW e a potência real de operação é de cerca de 65 kW. Funciona 6.000 horas por ano, e o custo anual de eletricidade é de cerca de 39.000 dólares dos EUA. Em termos de mão-de-obra, são necessários 2 operadores para cada linha de produção, um total de 4 pessoas em dois turnos, com um custo anual de mão-de-obra de 48.000 dólares. O custo anual de manutenção é de cerca de 6.500 dólares, o que é ligeiramente maior do que o de máquinas de uma só camada, devido à estrutura mais complexa.
Em termos de benefícios, a capacidade de produção é de cerca de 900 garrafas de molho por hora e a produção anual é de cerca de 5,4 milhões. O embalamento de alta barreira tem um valor agregado muito superior ao do embalamento de única camada normal. O lucro bruto por garrafa é de cerca de 0,08 dólares, e o lucro bruto anual é de cerca de 432.000 dólares. Após deduzir os custos operacionais além dos materiais primários, o lucro líquido anual é de cerca de 338.500 dólares, e o período de recuperação de investimento estático é de cerca de 3,4 meses. Mesmo considerando o custo mais elevado dos materiais primários de alta barreira, o período de retorno da investição geralmente não supera os 10 meses. Para as empresas que desejam entrar no mercado de embalagens alimentícias de gama alta, a máquina de moldagem por sopro de co-extrusão multiuso é um equipamento fundamental para aumentar o valor agregado do produto e a competitividade no mercado.
4. Análise detalhada de custo-benefício para investimento em moldagem por sopro para produtos alimentares
4.1 Detalhes das despesas de investimento inicial
Uma linha de produção completa de moldagem por estiramento de comida compõe-se de várias partes e o investimento inicial inclui principalmente os seguintes aspectos. O primeiro é o custo dos principais equipamentos, que inclui o sistema de extrusão, o sistema de prensagem, a cabeça da moldagem e o sistema de controle, que representa de 60% a 70% do investimento total e é a parte fundamental do investimento. O segundo é o custo do molde. Diferentes tamanhos e formas de produtos correspondem a moldes diferentes. O preço de cada conjunto de moldes varia entre vários milhares e dezenas de milhares de dólares. As empresas normalmente precisam equipar vários conjuntos de moldes para produzir produtos de especificações diferentes. Esta parte do custo deve ser calculada de acordo com o plano real do produto.
O terceiro é o custo do equipamento auxiliar, incluindo secadores de materiais primos, alimentadores automáticos, resfriadores, trituradores, compressores de ar, transportadores de produtos acabados etc. Estes são equipamentos de suporte necessários para garantir a operação normal da linha de produção, geralmente representam de 15% a 25% do total de investimento. O quarto é o custo de instalação, comissionamento e formação. Os fabricantes profissionais providenciam engenheiros para realizar a instalação do equipamento, o seu comissionamento e a formação de operação no local do cliente, a fim de garantir o normal comissionamento do equipamento. Esta parte do custo costuma estar incluída na cotação do equipamento. O quinto é o custo das peças de reposição iniciais. Recomenda-se que os clientes reservem um conjunto de peças de desgaste comumente utilizadas, como bobinas de aquecimento, anéis de vedação, lâminas de corte, sensores etc., para manutenção e substituição diárias, o que reduz o tempo de espera pela paralisação operacional. Esta parte representa cerca de 2% a 3% do total de investimento.
4.2 Composição dos custos operacionais anuais
O custo operacional anual das linhas de moldagem por sopro de alimentos abrange principalmente os seguintes aspectos. Em primeiro lugar, o custo de matéria-prima, que representa a maior proporção, geralmente 70% a 85% do custo total de operação. A proporção específica depende do tipo de produto e das flutuações dos preços das matérias-primas. As matérias-primas de classe alimentícia são mais caras do que as matérias-primas de classe industrial comum, portanto, melhorar a taxa de qualificação do produto e reduzir os desperdícios de matérias-primas são a chave para o controle de custos.
A conformidade com o contato alimentar é a exigência de linha de fundo para os equipamentos de produção de embalagens alimentares e deve ser verificada rigorosamente ao realizar a compra. Primeiro, exige que o fornecedor forneça descrições de materiais de todas as peças em contato com os alimentos e os documentos de certificação de conformidade de conteúdo alimentar relevantes, tais como a certificação do FDA, a declaração de conformidade do EU 10/2011, etc., para confirmar que todas as peças em contato com os produtos de matéria-prima e produtos cumprem.
4.3 Calculação da Projeção do Lucro e do Período de Retorno da Investição
Tomando uma empresa de embalagem alimentar de médio porte que adquiriu uma linha de fundição por sopro de médio porte de 55 mil dólares para a produção de potes de óleo com capacidade de 5 litros como exemplo, realizou-se um cálculo detalhado do retorno de investimento. Em termos de capacidade de produção, os equipamentos têm um tempo de operação anual efetivo de
Em termos de custo, o custo da matéria-prima de cada panel térmico é de cerca de US$ 0,3 e o custo anual total de matéria-prima é de US$ 540.000; o custo anual de energia é de US$ 27.000; o custo anual de mão de obra é de US$ 48.000; o custo anual de manutenção é de US$ 4.000; a renda anual da instalação e outras despesas são de US$ 15.000; o custo anual total é de US$ 634.000. O lucro líquido anual é a receita bruta menos os custos totais, ou seja, US$ 176.000. O período de amortização do investimento estático = investimento inicial / lucro líquido anual = 55.000 / 176.000 ≈ 0,31 anos, ou cerca de 3,7 meses.
Deve ser notado que este é o cálculo em condições ideais. Na operação real, é afectado por fatores tais como o volume da encomenda, as flutuações nos preços das matérias-primas e a eficiência da gestão. Em geral, o período de retorno de investimento é entre 4 e 8 meses, o que é muito superior ao nível médio de retorno da indústria de fabrico em geral. Se as empresas produzem embalagens especiais alimentares de alto valor acrescentado, o retorno sobre o investimento será mais rápido. De forma geral, o investimento em equipamento de bombeamento por extrusão para alimentos tem as características de um alto nível de retorno, efeitos rápidos e um risco relativamente baixo.
4.4 Custos ocultos de equipamentos não conformes de baixo custo
Muitas empresas em fase de arranque optam por equipamento de moldagem por sopro de baixa aplicação, pois desejam economizar os investimentos iniciais, mas, na realidade, esse equipamento gera muitos custos ocultos e, a longo prazo, é ainda mais ineficiente. Em primeiro lugar, há o risco de não conformidade com os custos. Os equipamentos de baixa aplicação utilizam materiais que não atendem aos padrões de contacto com alimentos e os produtos produzidos não podem passar pela certificação de segurança alimentar, não podem entrar nos supermercados formais e nos mercados de alto nível e, até mesmo, podem ser objeto de penalizações regulamentares e recall de produtos, acarretando enormes prejuízos econômicos e danos à reputação da marca das empresas.
Em segundo lugar, o custo da alta taxa de defeitos. Os equipamentos de baixa gama possuem má precisão de controle de temperatura, projeto estrutural desadequado e a taxa de qualificação do produto é geralmente de apenas 85% a 92%, o que representa uma diferença de 6 a 10 pontos percentuais em relação aos equipamentos de alta qualidade. O custo despendido com a matéria-prima desperdiçada é muito significativo a cada ano. Em terceiro lugar, o custo da alta taxa de falhas e da curta vida útil. Os equipamentos de baixa gama utilizam peças de inferior qualidade, o que resulta em uma alta taxa de falhas e, frequentemente, exige a paralisação para manutenção, o que leva a uma grande perda de capacidade de produção. Ao mesmo tempo, a vida útil dos equipamentos é curta, e geralmente exigem reformas ou substituições principais após 3 a 5 anos, enquanto os equipamentos de alta qualidade com classificação alimentar podem ter uma vida útil de 10 a 15 anos e o custo de uso a longo prazo é menor.
Em quarto lugar, a perda do prémio do produto. Os equipamentos não conformes podem produzir apenas produtos de baixo preço e de margem financeira reduzida, enquanto os equipamentos conformes com o padrão alimentar são capazes de fabricar produtos de alta adição de valor, com preços de venda mais altos e margens de lucro mais significativas. Como um todo, a escolha de máquinas de extrusão e moldagem por sopro de alta qualidade e adequadas aos padrões, apesar do investimento inicial ser um pouco mais elevado, poderá gerar retornos mais significantes e um desenvolvimento mais estável para as empresas a longo prazo.
5. Guia de seleção para máquinas de injeção de extrusão para alimentos
Antes de adquirir equipamentos, as empresas devem primeiro clarificar suas próprias necessidades de produção e a posição do produto, o que é a pré-requisito para selecionar o equipamento adequado. Primeiro, determine o tipo de produto, o intervalo de tamanhos e o tipo de material de matriz. Por exemplo, se pretende produzir pequenas garrafas de tempero ou grandes barris de óleo comestível, se deseja utilizar materiais compostos de HDPE, PP ou multicamadas, estes determinam diretamente o modelo e a configuração do equipamento. Em segundo lugar, estimar a capacidade de produção necessária com base no volume das ordens existentes e no plano de desenvolvimento para os próximos 3 a 5 anos. É necessário evitar que a capacidade de produção seja insuficiente para atender às encomendas, e também evitar o excesso de aparatos parados devido à superestimação da demanda, o que resulta em desperdício de investimento.
Em terceiro lugar, clarifique o posicionamento de mercado dos produtos. Se é para o mercado de entrada grande, os requisitos de configuração e precisão do equipamento podem ser reduzidos adequadamente para controlar os custos; se é para os clientes de marcas de média a alta e é necessário passar em certificações de segurança alimentar, como a FDA e a UE, é necessário escolher equipamentos profissionais de grau alimentício com qualificações completas de conformidade. Em quarto lugar, considere a diversidade dos produtos. Se necessita produzir produtos de várias especificações e cores, deve escolher equipamentos com uma mudança de moldes conveniente, fácil limpeza e alto grau de automatização para melhorar a flexibilidade de produção. Clarificar a demanda antecipadamente pode evitar compras cegas e garantir que o equipamento selecionado possa se adequar o melhor possível à produção e à operação da empresa.
000 horas, uma produção de 300 peças por hora e uma produção total anual de 1,8 milhões de peças. Em termos de receitas, cada pote de óleo tem um preço antes da fábrica de 0,45 dólares americanos, e a receita anual de vendas é de
