1.2  课题背景

本课题是上海应用技术大学与上海某医疗科技有限公司的合作项目，是对灌装流水线进行部分设计，根据设计要求：产量至少为20瓶/分钟，流水线稳定运行。随着国内大举推动科技产业发展，培养高新技术人才，推动技术专利保护大背景下，包装机械迎来前所未有的发展。包装机械作为现代工业体系中的重要一环，其先进程度与自动化水平也被看作是考量一个国家工业化水平高低的重要指标。在目前看来包装机械化和自动化的程度，仍然是我们在追求进步的方向。灌装流水线作为其中一个环节，我们可以从系统工程的观点来分析得到，新开发的灌装流水线不一定是完全合格优秀的产品，会有各种小毛小病，这些瑕疵的发现需要通过投放市场，并且和用户积极交流以后，进行汇总得到。并非是单单通过实验室数据模拟能够得出结论。对灌装流水线长期的生产实践过程中，对其进行考核，并且能够系统性完善其瑕疵与隐患。这是需要长期跟进的过程，在这期间我们则需要通过理论学习，并且积极的将所学的知识与包装机械的知识结合起来，不断的开阔创新，来保持其旺盛的生命力，并使灌装流水线在今后的日子里不断升级完善。

 2灌装流水线的研究动态

2.1  灌装流水线的液体产品介绍

会对液体灌装具有影响的因素，主要有以下的几个：液体的黏度，是否融入空气，起泡性，和微小颗粒物含量等。因此在选用灌装方法和灌装设备时，要能够全方面的考虑这些因素的影响。

首先要考虑液体的黏度，通过黏度来区分液体产品，流体，半流体，粘滞流体。

液料能够靠自身重力在管道内按一定速度自由流动称为流体，液料的黏度一般为0.001—0.1Pa∙s，像牛奶，饮料和酒类这一些。除了靠自身重力外，仍然要靠增加压力才让其在管道内流动的液料叫半流体，这些液料的黏度一般在0.1-10Pa∙s，像炼乳，糖浆，番茄酱这些。光凭自身重力已经无法流动，一定要靠外加压力才可以流动的液料称为粘滞流体，黏度是在10Pa∙s以上的物料，像调酱，果酱这些。

当然还可以按照是否溶有气体这一特性，来区分液体产品。含气液体产品可以分为软饮料和硬饮料，主要是靠是否含有酒精来区分。含有酒精成分的含气液体称为硬饮料，最常见的是啤酒。含气液体中没有酒精成分的被称为软饮料，常见的像汽水。当然我们不能忽略了液体中不含有气体的产品，可以称之为不含气液体产品。像白酒和醋。[1]

2.2  灌装流水线的灌装方法分类

常压灌装，也被叫作是重力灌装，在大气压下，被灌装的液料能够依赖自身重力灌入到所需要灌装的容器中的方法称为重力灌装。整个工作过程大致由以下三个步骤所组成：进液排气，停止进液，排除余液。这类灌装系统大都是在敞开的环境中进行工作的，而且非常适用于那些粘度较低，流动性好的、不含有气体、且不怎么容易挥发的液体。如我们日常所见的饮用水、纯脂牛奶、黄酒白酒、酱油等。

负压灌装，其原理是：首先将灌装容器内的空气抽出，让被灌装容器内的压力低于外部压力，形成负压，再将储液罐内的液体物料灌入到灌装容器中。[3]负压灌装的方法不单单能够提升灌装的速度，同时可以有效地减少灌装容器内残留的空气，进一步有效防止液体物料受到氧化而变质，对液料的保存期延长具有积极作用。此外，还有一个不得不提的优点，那就是能够限制有毒性液体的逸散，并且可以有效避免将液料灌入到具有裂纹或缺口的容器，避免不必要的浪费，同样，适用于不含有气体且怕接触到空气而氧化变质的液料，同样粘度大的液料和具有毒性的液料也能够使用这种方法来灌装。如果汁、果酱、糖浆、油类、农药、药水等。