鋁塑泡罩包裝機(jī)及其應(yīng)用

孫懷遠(yuǎn) 顧青青 孫 波 楊麗英

（1.上海醫(yī)療器械高等專(zhuān)科學(xué)校，上海 200093；2.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海 200093）

0 引言

泡罩包裝是固體制劑的一種典型包裝形式，它是一種適合于患者使用的小劑量板式包裝，具有重量輕、攜帶方便、密封性好、藥品不互混、服用不浪費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，已成為我國(guó)固體制劑包裝的主流，在醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。泡罩包裝所用設(shè)備稱(chēng)為泡罩包裝機(jī)，因所用材料多為塑膜和鋁箔，故又稱(chēng)其為鋁塑泡罩包裝機(jī)。

1 鋁塑泡罩包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

在藥品生產(chǎn)中，鋁塑泡罩包裝機(jī)有多種形式，完成包裝操作的方法也有區(qū)別，但它們的組成及其部件功能基本相同，主要由放卷部、加熱器、成型部、充填部、熱封部、夾送裝置、打印裝置、沖裁部、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)體和氣壓、冷卻、電氣控制、變頻調(diào)速等系統(tǒng)組成。

（1）放卷部。在設(shè)備上固定塑膜和鋁箔卷材，帶有壓緊、制動(dòng)和軸向位置調(diào)節(jié)裝置，有的還安裝了光標(biāo)跟蹤裝置。

（2）加熱器。加熱器采用電加熱使塑膜硬片軟化，以便成型。

（3）成型部。其由成型輥（板）、連接閥板、真空（壓縮空氣）系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等組成，受熱成塑性的塑膜片材通過(guò)成型器被吸（吹）成規(guī)定形狀的光滑泡罩。

（4）充填部。加料器將片劑、膠囊等充填入已成型的泡罩中。

（5）熱封部。其由電加熱系統(tǒng)、氣壓控制和機(jī)械張力裝置等組成，使鋁箔與泡罩塑膜封合。

（6）夾送裝置。完成包裝材料的往前送進(jìn)工作。

（7）打印裝置。在包裝好的板塊上打印出批號(hào)以及壓出撕裂線(xiàn)等。

（8）沖裁部。其由主體、曲軸、連桿、導(dǎo)柱、凹凸模、退（壓）料板以及變頻調(diào)速系統(tǒng)組成，是將熱合密封后的鋁塑泡罩薄膜沖切成規(guī)定尺寸的板塊，完成包裝機(jī)的最后一道工序。由于變頻調(diào)速系統(tǒng)的作用，可以根據(jù)行程長(zhǎng)短等因素來(lái)設(shè)定沖裁次數(shù)。

（9）機(jī)體。用于支持和固定各種零部件、各系統(tǒng)，它是由殼體、安裝面板及焊接底座組合而成。

2 鋁塑泡罩包裝機(jī)的分類(lèi)

鋁塑泡罩包裝機(jī)按機(jī)身造型結(jié)構(gòu)可分為墻扳型與箱體型兩種。

按成泡基材成型的方法，鋁塑泡罩包裝機(jī)有平板壓縮空氣成型與轉(zhuǎn)鼓真空成型兩種類(lèi)型。其中，轉(zhuǎn)鼓真空成型都是連續(xù)式的，而平板成型大部分為間歇式的。一般情況，滾筒型機(jī)身取墻板型結(jié)構(gòu)，平板型和組合型機(jī)身取箱體型結(jié)構(gòu)。

根據(jù)自動(dòng)化程度，鋁塑泡罩包裝機(jī)分為全自動(dòng)鋁塑泡罩包裝機(jī)、自動(dòng)鋁塑泡罩包裝機(jī)及半自動(dòng)鋁塑泡罩包裝機(jī)。全自動(dòng)鋁塑泡罩包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)形式多為臥式，從藥品、包材等原料開(kāi)始到板片裝盒出廠(chǎng)整個(gè)包裝過(guò)程全部自動(dòng)化，是集各種技術(shù)于一體的先進(jìn)的鋁塑包裝設(shè)備，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出鋁塑包裝機(jī)與裝盒機(jī)連線(xiàn)機(jī)組，但由于兩機(jī)是聯(lián)合作業(yè)，雖然泡罩包裝過(guò)程接近于全自動(dòng)包裝，但還是存在不穩(wěn)定因素。自動(dòng)鋁塑泡罩包裝機(jī)與全自動(dòng)鋁塑泡罩包裝機(jī)的主要區(qū)別是沖裁成規(guī)定尺寸的板片后由人工進(jìn)行包裝，勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)增加、生產(chǎn)效率稍低，目前國(guó)內(nèi)使用的多為該類(lèi)設(shè)備。半自動(dòng)鋁塑泡罩包裝機(jī)的成型、封合、沖裁均需分開(kāi)獨(dú)立操作，自動(dòng)化程度和勞動(dòng)生產(chǎn)率低，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，已逐步被淘汰。

按成型與熱封結(jié)構(gòu)型式，鋁塑泡罩包裝機(jī)可分為輥筒式、平板式和輥板式3種類(lèi)型，表1為3種類(lèi)型設(shè)備的比較。

3 鋁塑泡罩包裝機(jī)的工作流程

圖1為輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)工作流程：藥用薄膜（硬片）經(jīng)加熱器加熱軟化至可塑狀態(tài)，在成型模輥上以真空負(fù)壓吸出泡罩后，由充填裝置向泡罩內(nèi)充填被包裝物品，然后經(jīng)熱封輥在合適的溫度和壓力下，將單面涂有粘合劑的鋁箔覆蓋在泡罩上，使被包裝物品分別密封在泡罩內(nèi)，再由打字壓印裝置在設(shè)定的位置上打上批號(hào)并壓出撕裂線(xiàn)，最后通過(guò)沖切裝置沖切成一定尺寸的包裝板塊。

圖1 輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)的工作流程

表1 輥筒式、平板式和輥板式泡罩包裝機(jī)比較

下面就按輥筒式、平板式和輥板式3種類(lèi)型對(duì)鋁塑泡罩包裝機(jī)的工作流程、特點(diǎn)及選型進(jìn)行分析。

輥筒式泡罩包裝機(jī)采用的泡罩成型模具和熱封模具均為圓筒形，其整個(gè)工藝過(guò)程即為：加熱、連續(xù)吸塑成型→連續(xù)充填→連續(xù)輥式熱封→間歇打字、壓印→間歇沖裁。

圖2為平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)工作流程：成型膜材在預(yù)熱工位加熱至軟化狀態(tài)后，由薄膜步進(jìn)輸送裝置牽拉送至成型工位，在成型裝置中經(jīng)壓縮空氣吹塑（或沖壓加吹塑）成泡罩后，通過(guò)充填裝置自動(dòng)將被包裝藥品充填于泡罩內(nèi)，而后被送至熱封工位，熱封裝置在一定的溫度和壓力下將覆蓋鋁箔與底膜封合，最后傳至打字、壓印和沖裁工位，分別完成打批號(hào)、壓撕裂線(xiàn)及沖切成規(guī)定尺寸板塊。

圖3 輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)的工作流程

圖2 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)的工作流程

4 鋁塑泡罩包裝機(jī)的特點(diǎn)分析

4.1 輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)的特點(diǎn)

輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)，由于成型、封合、步進(jìn)裝置均采用輥式模具，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、同步調(diào)整方便，工作可靠，經(jīng)濟(jì)耐用。但是，輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)不適合成型大口徑、形狀復(fù)雜、拉伸比（深度/當(dāng)量直徑）大的泡罩。如果只用于包裝藥品或與藥品相類(lèi)似的物品，輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)功能完備，包裝效果也較好。

輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)，一般都采用以垂直放置的大板為主體的支架式（或稱(chēng)為墻板式）結(jié)構(gòu)。板的正面為工作部件，各部件不設(shè)機(jī)罩，便于工作、觀察和調(diào)整；板的背面排布傳動(dòng)系統(tǒng)及氣控、真空、冷卻系統(tǒng)的控制執(zhí)行元件等，傳動(dòng)系統(tǒng)多采用鏈傳動(dòng)，板后用機(jī)箱封閉，整潔美觀。

輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)結(jié)構(gòu)也有采用立式布置的，如圖4所示，從成型至切斷整個(gè)包裝工藝中，只采用單個(gè)輥筒。與臥式布置的輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)相比，立式輥筒型鋁塑泡罩包裝機(jī)將成型與熱封裝置組合在一起，采用接觸式加熱。經(jīng)過(guò)改型，機(jī)

平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)采用的泡罩成型模具和熱封模具均為平板形，其整個(gè)工藝過(guò)程為：預(yù)熱→間歇吹塑成型→間歇充填→間歇板式熱封→間歇打字、壓印→間歇沖裁。

圖3為輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)的工藝流程，其包裝出一個(gè)完整板塊的工作過(guò)程與前兩種包裝機(jī)類(lèi)似。輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)是由輥筒式和平板式衍變而來(lái)的，采用的泡罩成型模具為平板形、熱封模具為圓筒形，其整個(gè)工藝過(guò)程為：預(yù)熱→間歇吹塑成型→連續(xù)充填→連續(xù)輥式熱封→間歇打字、壓印→間歇沖裁。器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、集中緊湊，維修操作方便，占地面積小，成本大為降低。

圖4 立式輥筒型鋁塑泡罩包裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

4.2 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)的特點(diǎn)

平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)成型和封合均采用平板式模具，具有如下優(yōu)點(diǎn)：成型質(zhì)量好、尺寸精度高、細(xì)小部分再現(xiàn)性好；泡罩美觀挺括、壁厚均勻、光澤透明性好；板塊平整、不翹曲；板塊排列靈活，對(duì)板塊尺寸變化適應(yīng)性強(qiáng)，成型面積大；用同樣厚度的薄膜可獲得較大的拉伸比（泡罩最大成型深度可達(dá)35mm以上）。由于可采用復(fù)合正壓成型技術(shù)（利用沖頭和氣體壓力），能在同一工序內(nèi)完成泡罩成型工藝，所以可成型出形狀復(fù)雜的泡罩。另外，一般板式泡罩包裝機(jī)的充填位置空間大，可同時(shí)布置多個(gè)充填機(jī)構(gòu)，更易實(shí)現(xiàn)一個(gè)板塊上多種藥品的包裝，擴(kuò)大了包裝范圍，提高了包裝檔次。

平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)總體結(jié)構(gòu)分為箱式結(jié)構(gòu)和框架式結(jié)構(gòu)。箱式結(jié)構(gòu)機(jī)器工作時(shí)，要求成型、熱封、打字、壓印、沖裁等模具沿垂直方向做同步直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是靠裝在主傳動(dòng)軸上的凸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以運(yùn)動(dòng)載荷不能分散、具有沖擊性，傳動(dòng)的平穩(wěn)性較差；框架式結(jié)構(gòu)機(jī)器的預(yù)熱、成型、步進(jìn)、熱封、打字壓印、沖裁等機(jī)構(gòu)都安裝在大板平面上，機(jī)器工作時(shí)，調(diào)整板塊相對(duì)于成型、熱封、打字壓印、沖裁各機(jī)構(gòu)的位置非常方便，運(yùn)動(dòng)載荷可以分散開(kāi)，所以傳動(dòng)的平穩(wěn)性較好。

采用平板式泡罩包裝，可提高產(chǎn)品包裝機(jī)械化、自動(dòng)化水平，降低成本，美化裝潢商品；延長(zhǎng)貯存期限，提高商品使用價(jià)值；提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。

4.3 輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)的特點(diǎn)

輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)采用板式正壓吹塑成型，泡罩壁厚均勻、外形挺括；采用輥式封合，密封性能和包裝質(zhì)量好；采用蛇形排布的工藝路線(xiàn)，使得整機(jī)布局緊湊、協(xié)調(diào)，外形尺寸適中，觀察、操作方便。另外，此類(lèi)機(jī)型模具更換簡(jiǎn)便、快捷、調(diào)整方便，步進(jìn)行程、沖切頻率均可調(diào)整，可滿(mǎn)足多品種、多規(guī)格的產(chǎn)品包裝，且沖切頻率最高可達(dá)100次/min。但是，由于輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)采用了板式成型機(jī)構(gòu)，使機(jī)器結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜。另外，其控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度都較高，所以要求操作者具有一定的操作水平。

輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)機(jī)體為框架式結(jié)構(gòu)，以垂直放置的大板為界面分為前后兩面。正面布置工作部位，便于觀察操作；背面布置傳動(dòng)系統(tǒng)及氣路、水路、電路等，安全可靠；前后均有罩門(mén)封閉，整潔美觀。

輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)綜合了輥筒式和平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)的特點(diǎn)，克服了輥筒式泡罩壁厚不均勻、外形不挺括、包裝范圍小、排列方式受到限制和平板式的封合質(zhì)量難以保證的缺點(diǎn)，使得成品質(zhì)量均能達(dá)到滿(mǎn)意的要求。

5 鋁塑泡罩包裝機(jī)的選型分析

輥筒式鋁塑泡罩包裝機(jī)由于采用輥筒式成型、封合及輥式進(jìn)給，泡罩帶在運(yùn)行過(guò)程中繞在輥面上會(huì)彎曲，因而不適合成型較大、較深、形狀復(fù)雜的泡罩，被包裝藥品的體積也較小，所以現(xiàn)在仍然以包裝各種糖衣片、素片、膠囊及膠丸為主。另外，輥筒式泡罩包裝機(jī)由于是真空負(fù)壓成型，泡罩成型后的厚薄均勻性差，且成型的速度不能過(guò)快，因而機(jī)器的工作頻率不能太高，一般沖切頻率為30～40次/min，這在一定程度上影響了其應(yīng)用。但是，從片劑小包裝的發(fā)展和需要以及機(jī)器本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)看，立式輥筒型泡罩包裝機(jī)還是有相當(dāng)發(fā)展前途的。

平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)是在輥式泡罩包裝機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，總體結(jié)構(gòu)可分為箱式結(jié)構(gòu)和框架式結(jié)構(gòu)，均采用平板式成型模具、平板式封合模具，水平夾持步進(jìn)。平板式泡罩包裝機(jī)除具有輥式泡罩包裝機(jī)的功能外，還能包裝各種規(guī)格的安瓿瓶、西林瓶等瓶裝藥品和尺寸較大、敏感性強(qiáng)的醫(yī)療器具等，應(yīng)用范圍非常廣泛。從藥物類(lèi)別來(lái)看，可用于片劑、膠囊、膠丸及水針劑等；從藥物形狀來(lái)看，可用于圓形、方形、三角形、橢圓形、橢球形及各種異形片、中藥丸等。在選用泡罩包裝機(jī)時(shí)，如對(duì)板塊平整度要求嚴(yán)格、藥物在板塊上的排列有特殊要求、各種泡罩幾何形狀有特殊要求、需進(jìn)行避光包裝等，則首選平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)，以便延長(zhǎng)藥品貯存期，提高包裝檔次、使用價(jià)值及產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)集中了板式成型和輥式封合的兩大優(yōu)點(diǎn)，可以包裝各種規(guī)格的素片、糖衣片、膠囊、膠丸及異形片等藥品。但是，片劑直徑超過(guò)Φ16mm或膠囊及異形片在標(biāo)準(zhǔn)板塊上斜排角度超過(guò)45°時(shí)，一般不適合選用此類(lèi)包裝機(jī)，因?yàn)樗禽伿椒夂?，泡罩帶包繞在輥面上產(chǎn)生彎曲，封合時(shí)容易把鋁箔壓壞，將被包裝物壓碎。

在選用輥板式鋁塑泡罩包裝機(jī)時(shí)，主要考慮：（1）包裝尺寸，不超出前面所述的包裝范圍，均可選用；（2）材料利用率，帶有無(wú)橫邊沖裁的該類(lèi)包裝機(jī)更節(jié)省包裝材料；（3）生產(chǎn)能力，生產(chǎn)量大時(shí)選用該類(lèi)高速包裝機(jī)（沖切次數(shù)可達(dá)100次/m in以上），生產(chǎn)量少時(shí)選用速度比較低的該類(lèi)包裝機(jī)（沖切次數(shù)在60次/m in左右）。

6 結(jié)語(yǔ)

鋁塑泡罩包裝機(jī)結(jié)構(gòu)形式多樣，但它們的組成及基本工作流程相同。本文通過(guò)對(duì)鋁塑泡罩包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和設(shè)備分類(lèi)的介紹，以及對(duì)輥筒式、平板式和輥板式3種類(lèi)型鋁塑泡罩包裝機(jī)的工作流程、特點(diǎn)及其選用的分析，為加深了解泡罩包裝及其包裝設(shè)備的應(yīng)用提供了一定的借鑒。

[1]梁晶晶，李瑞琴，羅維，等.QFD在藥品泡罩包裝機(jī)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究[J].包裝工程，2011（5）：11-14.

[2]王林寬，施雯宇，胡永勝，等.DPB-250G型平板式自動(dòng)泡罩包裝機(jī)的研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2012（8）：28-29.