洗瓶机工艺及操作

Bottles cooling down
Fresh water warming up Water increases in caustic
瓶子是温度越来越低越来越干净 水温度是越来越高越来越脏
清水冲洗
洗瓶机采用：
活性碳过滤后的清水 ； 大于12PSI的冲洗水 ； 保证从洗瓶机中取下的酒瓶不含有苛性碱 。
化学品
苛性钠 (NaOH)
碱的浓度影响除标----不同浓度碱在70*C时标签洗脱时间
标签开始被溶解
从上图可以看出2.0%是一个最为经济的使用浓度。
化学品
➢洗瓶添加剂
与Ca & Mg等阳离子的螯合作用和多价螯合作用，防止结垢 防止形成铝酸盐垢 提高碱在污垢中的扩散和渗透能力，去除更多的污垢 与阳离子的多价螯合作用去除部分矿物污垢 缩短清洗时间
EDTA, NTA,
葡萄糖酸 (Gluconic)
Ca-EDTA Mg-EDTA 可溶解
洗瓶添加剂
防止铝酸盐垢
Al(H2O)63+ + 3OH-
Al(H2O)3(OH)3 + 3H2O
不可溶
Al(H2O)3(OH)3 + H2O -H2O
铝酸盐垢
EDTA, NTA,
葡萄糖酸 (Gluconic)
无结垢
NaOH浓度 (%)
1
11.8 7.9
5.3
3.5
2.4
1.6
1.0
3
6.4
4.3
2.9
1.9
1.3
0.9
0.6
5
4.8
3.2
2.2
1.4
1.0
0.6
0.4
7
4.0
2.7
1.8
1.2
0.8
0.5
0.4
9
3.5
2.3
1.6
1.1
0.7
0.5
-
11
3.1
2.1
1.4
0.9
0.6
0.4
-
13
2.8
1.9
1.3
0.8
0.6
0.4
-
15 注：
2.6
1.7
1.2
0.8
0.5
0.4
-
National Soft Drink Association, Washington, D.C 20336
温度控制
孢子 (杆菌) – 可被热碱溶液杀死！
温度 (oC)
完全杀灭的时间(分钟)
2%
3% 4%NaO
NaOH NaOH
H
洗瓶机工艺及操作
学习模块概述
➢ 本单元主要对洗瓶机及其运行原理进行说明。 ➢ 初步阐述洗瓶的工作原理、洗瓶机组件及其辅助系统。 ➢ 主要讨论以下问题：
洗瓶机的作用 洗瓶工作原理 洗瓶机的基本结构说明
学习目标
➢ 阐明洗瓶机的用途 ； ➢ 阐明洗瓶的工作原理 ； ➢ 阐明碱液和化学添加剂在洗瓶过程中作用 ； ➢ 阐明洗瓶机的主要组件，和各组件的作用 。
洗瓶机的作用
➢ 洗瓶机的作用是：将回收瓶洗干净并完整的送到生产线 ；
去除产品残留 啤酒，饮料，豆奶等
去除泥垢、灰尘、污垢 杀灭微生物
去除和杀灭细菌、霉菌、酵母 去除幼虫、虫卵
去除和杀灭幼虫、虫卵 去除纸标
粘胶 清除标胶
保持鲜亮的颜色
洗瓶机工作原理
！ 洗瓶的原理不是秘密！ ！ 同样的原理也用于洗衣机洗衣服。 ！ 洗瓶机较大但清洗原理很简单。
54
23.7
11.8
5.9
60
11.7
5.7
3.0
66
5.7
2.9
1.4
71
2.7
1.4
0.7
After Levine, et al., 1927; Salisbury, 1979
温度控制
武汉工槽厂号 的温度设定情况温(ºC度)
1(预冲洗/泡)
50
2(碱1#)
70-75
3(碱2#)
80-85
4(碱3#)
➢ 化学反应； ➢ 高温作用； ➢ 接触时间； ➢ 水力擦洗； ➢ 清水冲洗；
时间
化学品
机械力
温度
化工品…
化学品
➢ 通常的洗瓶化学品有氢氧化钠和洗瓶添加剂：
NaOH是一种廉价且容易得到的化工品，清洗效果好。
消毒灭菌功能 ； → 清除有机物 ； → 杀灭细菌 ；
清除污垢 ； 清除油污 ； 使污垢和矿物保持悬浮状态 。
清水冲洗
微生物方面的考虑
瓶子在热碱洗后是无菌的！ 但是， 在喷淋槽中可能会再次污染 温水冲洗适宜于微生物生长
清水冲洗
良好的清洗效果和较差的喷淋条件导致整体洗瓶效果较差！
温水喷淋区如果有高计数的微生物，需要安排更高频率的排放水和卫生清洁。可 能会有工厂使用化学品杀菌，但它不是一个安全可靠的方法;大多数的杀菌剂会 有残留在瓶中。
洗瓶机介绍
进瓶/出瓶
预冲洗
预浸泡
热碱冲洗
出标装置
后浸泡
清水冲洗
70-75
5(后泡)
50-55
6(喷淋3#)
35-40
7(喷淋4#)
25-30
8(新鲜水冲洗)
20
容许公差(ºF)
--±5 ±5 ±5 ---------
时间…
接触时间
接触时间作用如下：
杀菌作用 ； 对标签材料的渗入性 ； 升高/降低酒瓶温度； 清除泥土和霉菌。
处理时间是越长越好，但是会制约生产线产能。通常12 分钟的碱洗时间合适。
可先加热到50-60oC,
然后再加热增加15-20oC
保护玻璃瓶免受热应力损害和破裂
冷却，降低10-15oC
过快冷却瓶子也会使玻璃破裂
控制Δ T，可将玻璃破碎降至最低
影响瓶子寿命
微生物考虑
温度控制
氢氧化钠杀灭微生物！
温度控制
温度 (oC)
oC
43
49
54
60
66
71
77
接触时间 (min)
后验酒处检出样分析
清水冲洗…
清水冲洗
➢ 碱洗后喷淋瓶子的原因： 去除干净瓶中的碱残留 将瓶子从75-80oC冷却到20-30oC，为灌装冷饮料作好准 备
➢ 苛性钠很难冲洗！ 要用多余400ml水冲洗2% NaOH清洗液 硬度为50ppm的水最为理想
➢ 如果喷淋水为硬水，会出现在喷淋槽结垢的问题 使用多价螯合剂进行处理 应用按比例添加
如何设定洗瓶机碱液温Biblioteka Baidu和浓度？
化学品的浓度与定期排碱
通常主碱槽碱液浓度在2-4%和80-85度；
如果没有碎标签，破瓶和成本问题，适当的提高碱浓度 、温度，延长碱洗时间对改善洗瓶效果有益；
排碱和减过滤…
机械力…
水力擦洗
水力擦洗作用：
预洗喷淋 ； 灌水振动清洗 ； 水中浸泡 ； 倒空振动清洗 ； 热苛性碱脉动式喷淋 ； 苛性碱润湿表面 ； 外部冲洗 ； 脉动式喷淋冲洗 ； 瓶内、外连续喷淋； 翻转并排干瓶中剩余水 。
温度处理…
温度控制
洗瓶的苛性钠溶液的温度 影响清洗效果 影响玻璃腐蚀和瓶子的使用寿命 洗瓶机运作中的主要费用 微生物的考虑
问题 洗瓶机运作中最适宜的温度范围是什么？
温度控制
温度怎样影响清洗效果和瓶子的使用寿命
每升高10oC，化学活性增加一倍
清洗温度最好不要超过90oC
太高的温度，一些有机污垢，霉菌会被烘干 烘干的污垢更难以去除
化学品
洗瓶添加剂
➢表面活性剂
降低溶液表面张力 表面活性剂提高碱的扩散和渗透能力 提高表面和清洁剂的接触(湿润)
扩展
表面活性剂降低表面张力，使碱渗透入污垢！
渗透
表面活性剂
洗瓶添加剂
使用螯合剂EDTA，NTA或葡萄糖酸螯合Ca, Mg阳离子
2NaOH + H2CO3
Na2CO3 + 2H2O
结垢 无垢