ผลิตภัณฑ์ของเหลวและกึ่งของเหลว-มีความต้องการบรรจุภัณฑ์แบบผงแห้งไม่เคยต้องการ แรงกดดันภายในจะเกิดขึ้นเมื่อมีการหยิบจับ เคลื่อนย้าย และซ้อนกันของกระเป๋า ของเหลวบางๆ จะเคลื่อนตัวผ่านช่องว่างซีลที่เล็กที่สุด ซอสที่มีความหนืดต้านทานการไหลและดักจับอากาศระหว่างการเติม สูตรน้ำมันจะขยายชั้นการปิดผนึกเมื่อเวลาผ่านไป ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การระบุถุงพวยสำหรับของเหลวจึงไม่ใช่เรื่องของการหยิบถุงและเพิ่มหัวฉีด เป็นแบบฝึกหัดทางวิศวกรรมที่ปรับเคมีของผลิตภัณฑ์ โครงสร้างฟิล์ม รูปทรงของพวยกา และเงื่อนไขการบรรจุ
เริ่มต้นด้วยผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่กระเป๋า
ก่อนที่จะเลือกวัสดุใด ๆ ตัวผลิตภัณฑ์จะต้องมีคุณสมบัติครบถ้วน พารามิเตอร์หลัก ได้แก่ ความหนืด ขนาดอนุภาค ค่า pH ปริมาณน้ำมัน และอายุการเก็บรักษาเป้าหมาย โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์ที่มีอนุภาคขนาดใหญ่จะต้องมีพวยกาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าหรืออาจไม่เหมาะกับถุงพวยเลย ผลิตภัณฑ์ที่หมักหรือปล่อยก๊าซต้องใช้โครงสร้างพิเศษ การกำหนดเป้าหมายที่ชัดเจนสำหรับอัตราการส่งผ่านไอความชื้นและอัตราการส่งผ่านออกซิเจน แทนที่จะอ้างว่ามีอุปสรรคสูงอย่างคลุมเครือ เป็นวิธีเดียวที่จะกำหนดโครงสร้างลามิเนตที่ถูกต้อง
ความหนืดเป็นตัวขับเคลื่อนการเลือกพวยกาโดยตรง ของเหลวที่เป็นน้ำที่มีความหนืดต่ำทำงานได้ดีกับพวยกาแบบฝาพับขนาด 8 ถึง 10 มม. ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดปานกลาง เช่น น้ำผลไม้หรือกาแฟ ต้องใช้ช่องเปิดที่มีฝาปิดหรือฝาเกลียวขนาด 10 ถึง 12 มม. ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงหรือมีอนุภาค เช่น แยมและเนื้อผลไม้ จำเป็นต้องมีหัวฉีดฝาเกลียวขนาด 12 ถึง 15 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าการจ่ายจะราบรื่น
การออกแบบโครงสร้างลามิเนต
ตัวกระเป๋าใช้วัสดุคอมโพสิตหลาย-ชั้นเพื่อสร้างสมดุลของแผงกั้น ความแข็งแรง และการปิดผนึก โครงสร้างทั่วไปประกอบด้วย PET/AL/PE สำหรับอายุการเก็บรักษาทั่วไป 6 ถึง 12 เดือน, PET/AL/PA/PE สำหรับอายุการเก็บรักษา 12 ถึง 18 เดือนพร้อมความต้านทานการเจาะ และ PET/AL/PA/RCPP สำหรับอายุการเก็บรักษา 18 ถึง 24 เดือนพร้อมความทนทานต่อการรีทอร์ต เมื่อจำเป็นต้องมองเห็นผลิตภัณฑ์ จะมีตัวเลือกกั้นสูงแบบโปร่งใสโดยใช้ EVOH
สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว ชั้นซีล PE เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุด ไนลอน (PA) ทำหน้าที่เป็นชั้นโครงกระดูก เพิ่มความต้านทานแรงดึงและทนต่อแรงกระแทกจากการตกหล่น อลูมิเนียมฟอยล์ปิดกั้นออกซิเจนและแสงเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของของเหลว โครงสร้างทั้งหมดจะต้องได้รับการตรวจสอบเทียบกับกระบวนการบรรจุจริง ไม่ว่าจะเป็นการเติมร้อน การรีทอร์ต หรือปลอดเชื้อ เนื่องจากแต่ละโครงสร้างทำให้เกิดความเครียดทางความร้อนและทางกลที่แตกต่างกันบนซีล
การเชื่อมพวยกาถึงกระเป๋าเป็นสิ่งสำคัญ
จุดเชื่อมต่อระหว่างพวยฉีดขึ้นรูปแข็งและฟิล์มยืดหยุ่นคือจุดที่เกิดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุด พวยกาทำจาก PE หรือ PP เกรดอาหาร และติดผ่านการซีลด้วยความร้อนอย่างแม่นยำหรือการเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก
การปิดผนึกด้วยความร้อนจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด โดยทั่วไปคือ 190 ถึง 230 องศาเซลเซียส ความดัน 0.4 ถึง 0.6 MPa และเวลาพัก ความร้อนต่ำเกินไปทำให้เกิดพันธะที่อ่อนแอ ความร้อนสูงเกินไปจะทำให้ฟิล์มเป็นคาร์บอน การเชื่อมด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจะสร้างข้อต่อที่ไร้รอยต่อและทนทานต่อแรงกด และทนทานต่อการปนเปื้อนบนพื้นผิว เช่น คราบน้ำมัน ซึ่งมักพบกับผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว การออกแบบรากพวยเสริมและฝาปิดป้องกันการงัดแงะช่วยให้กระเป๋าทนต่อแรงกดทับและการตกกระทบระหว่างการขนส่งระยะไกล
การตรวจสอบและการควบคุมคุณภาพ
ผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงดำเนินการทดสอบการรั่วก่อนการจัดส่ง 100 เปอร์เซ็นต์ และมอบใบรับรองจากบุคคลที่สามเพื่อตรวจสอบความปลอดภัยของอาหารและการต้านทานการรั่วไหล มาตรฐานอุตสาหกรรม ASTM D3078 จุ่มกระเป๋าลงในห้องสุญญากาศและตรวจหากระแสฟอง การทดสอบอื่นๆ ได้แก่ การทดสอบความแข็งแรงของซีล ซึ่งวัดแรงยึดเกาะต่อความกว้างหน่วยเป็น N/15 มม. การทดสอบการแตกซึ่งยืนยันว่ากระเป๋าสามารถทนต่อแรงดันในการเติมได้อย่างน้อยสามเท่า การทดสอบการตกซึ่งจำลองการตกจากความสูงสามเมตรจากหลายมุม การทดสอบการคงแรงบิด ซึ่งยืนยันว่าซีลฝาปิดยึดอยู่ภายใต้การสั่นสะเทือนและการหมุนเวียนของอุณหภูมิ และการทดสอบการย้ายถิ่น ซึ่งรับประกันการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านการสัมผัสอาหาร
สำหรับการใช้งานแบบรีทอร์ต แผ่นลามิเนตจะต้องทนต่ออุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที โดยไม่มีการแยกชั้น สำหรับผลิตภัณฑ์เติมร้อน จำเป็นต้องมีชั้นซีลดัดแปลงที่ทนกรดเพื่อป้องกันการย่อยสลาย ปริมาณน้ำมันต้องใช้วัสดุปิดผนึกพิเศษที่ทนต่อการบวมตัวของน้ำมัน เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลขนาดเล็กที่เกิดขึ้นภายในระยะเวลาหลายเดือนของการเก็บรักษา
ความเข้ากันได้ของสายการบรรจุ
แม้แต่กระเป๋าที่ออกแบบมาอย่างสมบูรณ์แบบก็ยังล้มเหลวได้หากไม่เข้ากันกับสายการบรรจุ จุกหัดดื่มแคบจะทำให้การเติมผลิตภัณฑ์นมหรือซอสมีความหนืดช้าลง ต้องตรวจสอบแรงบิดของฝาสำหรับอุปกรณ์ปิดฝาเฉพาะ ข้อมูลอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าถุงพวยสามารถเพิ่มความเร็วของสายการผลิตของเหลวแบบเดิมได้มากกว่า 25 เปอร์เซ็นต์ แต่จะเกิดขึ้นเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของพวย ประเภทฝา และกลไกของตัวเติมเข้ากันได้อย่างเหมาะสมเท่านั้น
นักบินที่วิ่งในสายการผลิตจริงถือเป็นสิ่งสำคัญ การทดลองเหล่านี้ตรวจสอบปริมาณงาน ความน่าเชื่อถือสูงสุด และประสิทธิภาพการรั่วไหลภายใต้สภาวะจริง ไม่ใช่ข้อมูลในอุดมคติของห้องปฏิบัติการ
การปฏิบัติตามกฎระเบียบสำหรับตลาดส่งออก
วัสดุทั้งหมดที่สัมผัสกับอาหาร รวมถึงชั้นฟิล์ม กาว เรซินพวยกา และหมึก จะต้องเป็นไปตามกฎระเบียบของตลาดปลายทาง ในสหรัฐอเมริกา กรอบการทำงาน FDA 21 CFR ใช้กับโพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีนภายใต้ส่วนเฉพาะ ในสหภาพยุโรป EU 10/2011 และ EC 1935/2004 กำหนดข้อจำกัดการย้ายข้อมูลที่เข้มงวด ในประเทศจีน จะใช้มาตรฐานชุด GB 4806 สำหรับอาหารทารก จำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรฐาน European EN 14350 เพิ่มเติม
การรับรองด้านการผลิต เช่น ISO 9001, FSSC 22000, BRCGS และ SEDEX แสดงให้เห็นถึงระบบการจัดการคุณภาพของซัพพลายเออร์และความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับ เอกสารระดับแบทช์ที่สมบูรณ์ รวมถึงใบรับรองวัสดุ ข้อมูลความแข็งแรงของซีล และผลการทดสอบการรั่วไหล ช่วยให้สามารถตรวจสอบได้อย่างรวดเร็วหากเกิดปัญหาในภาคสนาม
ความน่าเชื่อถือของถุงพวยสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวนั้นขึ้นอยู่กับวิศวกรรมที่อยู่เบื้องหลังทั้งหมด กระเป๋ารูปแบบนี้มีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้ มีน้ำหนักเบา ลดต้นทุนด้านลอจิสติกส์ ช่วยให้จ่ายยาได้อย่างแม่นยำ และนำเสนอชั้นวางที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ประโยชน์เหล่านี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อลามิเนต การเชื่อมพวยกา และกระบวนการบรรจุสอดคล้องกับคุณลักษณะเฉพาะของผลิตภัณฑ์และสภาพแวดล้อมในการจำหน่ายเท่านั้น