一种小包装粉体充氮包装装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品包装储运技术领域，具体涉及一种小包装粉体充氮包装装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着包装理论研究的不断深入，人们发现包装内部环境中的氧气、二氧化碳以及一些其他气体的含量都会给内容物的品质带来影响，其中以食品、药品最为敏感
由于氧气、二氧化碳等气体浓度可引起食品、药品等品质发生变化，为了减少由于包装内部环境气体对内容物的影响，业界常采用使用氮气等不活泼气体(按照一定比例配置的混合气体)置换包装容器中空气的包装技术来解决此问题，称为置换气体包装、充气包装。这种包装方法是根据好氧性微生物需氧代谢的特性，在密封的包装容器中改变气体的组成成分，降低氧气的浓度，抑制微生物的生理活动、酶的活性和鲜活商品的呼吸强度，达到防腐和保鲜的目的。其中氮气是惰性气体，起充填作用，置换掉袋内的氧气，并且可使袋内保持正压(即使包装袋内充气压强大于包装袋外大气压强)，以防止袋外空气进入袋内，对内容物起保护作用。
[0003]然而在实际使用过程中这种技术对于小包装粉体产品，尤其是15g以下的粉体产品包装，遇到了以下问题:(1)当氮气充入时，氮气会在包装袋内产生一定的冲击力，使得粉剂被排出包装袋外，从而影响产品的正常装量；(2)被排出的粉体粘附在包装袋内壁两侦牝导致包装袋封合时夹料，从而影响产品的气密性，并造成漏气不良；(3)传统充氮包装采用先将袋内空气抽走，再冲入氮气，由于小袋内部空间过小，采用这种方法时小型立式包装机的上面安装吸气嘴空间有限，并且抽真空时容易将粉料也带出，传统方式难以实现。
【发明内容】
[0004]( I)要解决的技术问题
为了克服现有技术在充入氮气过程中，产品的装袋量减少，密封性不好，传统充氮方式无法在小型立式包装机上实现的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种小包装粉体充氮包装装置及方法，可以使氮气顺利充进15g以下的小袋包装袋内，不影响产品的装量，封合气密性，从而实现小型立式包装机充氮。
[0005](2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种小包装粉体充氮包装装置，包括有下料管、氮气管1、集料斗、搅拌器、电机、计量螺杆、充填管、氮气管I1、流量计1、流量计I1、氮气管III和下拉封边装置；
所述下料管与氮气管I连接，氮气管I与流量计I连接，下料管的下端与集料斗连接，集料斗上设置有出气口和电机，出气口处安装有布袋；
所述搅拌器安装在集料斗内，搅拌器上端与电机连接，搅拌器下端与计量螺杆连接，计量螺杆伸入到充填管内； 充填管分别与集料斗、氮气管II连接，氮气管II与流量计II连接，流量计1、流量计II与氮气管III连接；充填管的两侧安装有下拉封边装置。
[0006]所述充填管为2层管，包括有内管和外管；内管与集料斗连接，外管与氮气管II连接；充填管的上端外管与内管之间设置有橡胶圈，橡胶圈上设置有压板。
[0007]下拉封边装置用于包装袋的下拉和装好粉料后的封口，下拉封边装置为现有成熟技术，此处不做详细说明。
[0008]本发明还提出了一种小包装粉体充氮包装方法:进行包装时，氮气管III通入氮气，通入氮气的气压为0.4-0.6MPa ;流量计I的流量控制在300_600L/h，流量计II的流量控制在600-1000L/h,控制包装袋下拉封边装置下拉的速度在2m/s_4m/s。
[0009]优选地，氮气的气压为0.5MPa.优选地，流量计I的流量控制在300-400L/h，流量计II的流量控制在600-800L/h。
[0010]工作原理:
电机带动搅拌器和计量螺杆向下送料，当集料斗的料不断往下沉时，粉料逐渐减少，此时由于负压的作用，空气会立即填充满集料斗内，而在集料斗上方增加氮气管I，当集料斗的物料往下沉时，氮气也源源不断的进入，填充满整个料斗空闲处，使得空气无法进入或只少量进入产品，从而减少氧气在产品中的含量；
包装袋通过下拉封边装置往下拉，粉料从充填管的内管中下来进入小包装袋。当小包装袋往下拉的瞬间，由于负压，空气会从包装袋与充填管壁的间隙中瞬间填充进入小包装袋，从而使得包装袋中充满空气。由于充填管为2层，外管上连接了氮气管II，当包装袋下拉产生负压时，氮气立即通过内外管的间隙填充进包装袋内，使得包装袋内没有机会进入空气，从而达到控制包装袋内氧气的含量，使得包装袋内的残氧控制在3%以下。
[0011](3)有益效果
本发明的有益效果是:(I)本发明将氮气填充进15g以下小袋包装内，不影响装袋量，不影响包装袋气密性，并且使得小袋包装内的残留氧气控制在了 3%以内，从而保证了小袋包装内广品的品质；
(2)本发明除粉末状物料以外，还可以用于颗粒，块状，解决了小袋包装机充氮气后残氧较高的难题。
[0012](3)在本发明中，氮气的气压的控制有利于避免在封边时，因气压过大，在封口时把封边撑破；流量计I的流量控制，有利于将集料斗中的空气排出，同时不会将集料斗的粉体吹起；流量计II的流量控制，有利于将包装袋中的空气排出，保证氮气能充分填入包装袋中，同时不会造成将粉体吹散到封边处，影响包装袋的密封效果。
[0013](4)在本发明中，集料斗出气口处设置布袋的作用是可以通过空气，但粉体不能通过，保证了粉料不会逸散到外界空气中，同时也阻止了外界的粉尘进入集料斗处。
[0014](5)在本发明中，充填管的上端外管与内管之间设置的橡胶圈不完全密封，可透气，这样的结构设计，使得在包装袋封口过程中，包装袋内的氮气一部分可以从包装袋和填充管之间的缝隙排出，一部分可以从橡胶圈处排出；在密封封口过程中，有利于将包装袋内的多余的氮气快速排出，因而不会造成包装袋过于鼓包，也不会有因包装袋内的压力过大，撑破包装袋的现象发生；橡胶圈外的压板起到压紧橡胶圈的作用。
[0015](6)在本发明中，当集料斗的粉料不断往下沉时，粉料逐渐减少，此时由于负压的作用，空气会立即填充满集料斗内。而在集料斗上方增加氮气充填，一方面可以事先排出下落粉体中的氧气，另一方面当集料斗的物料往下沉时，氮气也源源不断的进入，填充满整个集料斗空闲处，使得空气无法进入或只少量进入产品，从而减少氧气在产品中的含量。
[0016](7)在本发明中，充填管设置为2层管，有利于产品包装装入小袋时，氮气可以不间断对小包装一直充入氮气，以使小包装成型时袋口处就充满了氮气；然后由于氮气顺着充填管内管外壁下进入小包装袋中，将粉料直接和外界空气隔离，保持充填管下端全部充满氮气的条件下灌装，从而保持小袋内充满氮气。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]图2为本发明A处放大示意图。
[0019]附图中的标记为:1_下料管，2-氮气管I，3-集料斗，4-搅拌器，5-电机，6_计量螺杆，7-充填管，8-氮气管II，9-流量计I，10-流量计II，11-氮气管III，12-橡胶圈，13-压板，14-下拉封边装置，15-内管，16-外管，17-出气口，18-布袋，19-包装袋。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0021]实施例1
一种小包装粉体充氮包装装置，如图1-图2所示，包括有下料管1、氮气管I 2、集料斗3、搅拌器4、电机5、计量螺杆6、充填管7、氮气管II 8、流量计I 9、流量计II 10、氮气管IIIll和下拉封边装置14 ；
所述下料管I与氮气管I 2连接，氮气管I 2与流量计I 9连接，下料管I的下端与集料斗3连接，集料斗3上设置有出气口 17和电机5，出气口处安装有布袋18 ；
所述搅拌器4安装在集料斗3内，搅拌器4上端与电机5连接，搅拌器4下端与计量螺杆6连接,计量螺杆6伸入到充填管7内；
充填管7分别与集料斗3、氮气管II 8连接，氮气管II 8与流量计II 10连接，流量计I 9、流量计II 10与氮气管III 11连接；充填管7的两侧安装有下拉封边装置14。
[0022]所述充填管7为2层管，包括有内管15和外管16 ;内管15与集料斗3连接，外管16与氮气管