目前，中國的藥品銷售總額每年以20%的速度遞增，專家預測2005年中國藥品銷售總額將達2180億元。加入WTO后，國內(nèi)醫(yī)藥市場競爭日趨激烈，國家對藥品包裝提出了更高要求，高速優(yōu)質(zhì)的成型—灌裝—密封三合一設備為企業(yè)提高競爭力增加了強有力的砝碼。據(jù)調(diào)查分析，至2010年國內(nèi)制藥企業(yè)對這一技術的需求量將達1300臺以上。同時該設備更可應用于食品、飲料行業(yè)，市場前景廣闊。國內(nèi)包裝設備企業(yè)也積極把握這一市場機遇，紛紛推出各種三合一包裝設備。
   
    三合一設備的應用領域正在不斷擴大。（相片提供Photo courtesy：Rommelag） 
   
    三合一技術簡介
   
    成型—灌裝—密封三合一技術的種類根據(jù)包裝制品與包裝物不同，可分為制袋—灌裝—封口、制杯—灌裝—封口、吹瓶—灌裝—封口等多種不同形式。
   
    塑袋成型—灌裝—封口設備使用已經(jīng)印刷好產(chǎn)品標識的復合包裝膜，在一條生產(chǎn)線上同步完成復合包裝膜制袋、包裝物填充、包裝容器封口、產(chǎn)品標識等功能。相對于其他包裝形式如玻璃瓶、塑料瓶的包裝，進行袋式軟包裝生產(chǎn)，相關配套設備、包裝材料費用相當?shù)停话b材料輕便，同時可帶來運輸成本的節(jié)約；使小容量產(chǎn)品的單獨包裝（例如5-10ml）成為可能；更具有貨架展示性、品牌的強調(diào)性以及方便消費者使用。
   
    塑杯成型灌裝封口設備是指在同一臺設備或由相鄰的幾臺設備組成的流水線上完成塑杯的成型、物料充填及封口工作，一次性生產(chǎn)出完整的可上市的產(chǎn)品。設備主要包含供料、預熱、成型、灌裝、密封、分切和廢料收集等工位。由于這一產(chǎn)品包裝具有成本低、灌裝中再污染的程度低、產(chǎn)品的柜臺展示效果好等優(yōu)勢，塑杯成型灌裝封口設備現(xiàn)已被國內(nèi)乳品廠家廣泛應用于酸奶、巴氏奶、冰淇淋及醬料的包裝。
   
    吹灌封三合一技術（Blow/Fill/Seal）是一種無菌包裝技術，機器以單一工序在無菌狀態(tài)下完成塑料容器的整個吹塑、灌裝、封口過程。這一技術目前主要用于瓶或袋裝靜脈注射劑、沖洗劑、消毒劑、呼吸系統(tǒng)產(chǎn)品、鏡片護理產(chǎn)品等（容量可為30ml-1000ml）以及用于眼、耳、鼻的滴劑，小容量非經(jīng)腸道吸收藥、口服液、油膏、軟膏、吸入藥劑和滴劑等（容量可為0.1ml-30ml）的包裝，也有部分用于食品、飲料、調(diào)味品等包裝。
   
    近年來，隨著市場競爭日漸加劇以及對食品、飲料、醫(yī)藥等安全衛(wèi)生要求的不斷提高，各種三合一設備正受到市場前所未有的關注。
   
    三合一技術的投資潮
   
    由于三合一設備具有更好的安全、衛(wèi)生、無菌保護效果，在醫(yī)藥行業(yè)獲得廣泛應用。改進產(chǎn)品，迅速搶占市場可謂不同企業(yè)高昂投資的主要原因。
   
    山東和南聯(lián)盟合資興建的兩國在華最大的合資企業(yè)——濟南海慕法姆制藥有限公司，由南聯(lián)盟海慕法姆制藥集團、MAG公司以及中國濟南永寧制藥股份有限公司三方共同投資興建，總投資額達3000多萬美元。該公司不僅采用國際通用標準（GMP）建設現(xiàn)代化標準的廠房，還引進目前世界領先的德國三合一塑料輸液瓶生產(chǎn)線。塑料瓶的生產(chǎn)為全套引進德國bottlepack的設備，塑料瓶的吹瓶、灌裝和封口一步完成。據(jù)介紹，濟南海慕法姆年可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大輸液瓶3000萬瓶以上。
   
    2004年，潛江制藥在國內(nèi)著名企業(yè)集團東盛集團實施強強聯(lián)合，在漢江之畔的武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)投資興建了集眼科用藥專業(yè)研發(fā)與生產(chǎn)為一體的現(xiàn)代化高科技制藥企業(yè)——湖北東盛制藥有限公司。湖北東盛從美國威勒公司引進先進的三合一滴眼液生產(chǎn)線，在國內(nèi)率先推出單劑量包裝、日劑量包裝系列滴眼液，突破了傳統(tǒng)大劑量包裝滴眼液需要加入防腐劑的技術難題。潛江制藥經(jīng)過慎重的考察和分析、比較，最終斥巨資3000萬元整線引進美國威勒公司的三合一滴眼液生產(chǎn)線，將吹瓶、灌藥、封口三個生產(chǎn)步驟，在同一無菌環(huán)境中一次完成。
   
    中國大冢制藥有限公司是中國第一家中外合資制藥企業(yè)。2004年，國內(nèi)第一條聚乙烯安瓿注射液生產(chǎn)線在中國大冢制藥有限公司建成投產(chǎn)，其車間設計年產(chǎn)量3600萬瓶，打破了當時國內(nèi)小容量注射液只有玻璃安瓿包裝的現(xiàn)狀。聚乙烯安瓿注射液生產(chǎn)線將成型、灌裝、封口一次完成，改變了傳統(tǒng)安瓿由容器成型、藥液灌裝、容器封口、最終滅菌等多步生產(chǎn)的方式，生產(chǎn)時間縮短的同時降低了藥液被污染的機率。此次建成投產(chǎn)的安瓿車間總投資2700萬人民幣，并通過了國家食品藥品監(jiān)督管理局的GMP驗證。由于瓶子開啟時避免了碎片的產(chǎn)生，對患者和醫(yī)護人員都更加安全。
   
    在提高產(chǎn)品質(zhì)量、開發(fā)新型產(chǎn)品之外，提高企業(yè)綜合競爭力也成為企業(yè)選用三合一設備的重要原因之一。今年年初，蘇中制藥集團用于高端輸液產(chǎn)品的三合一生產(chǎn)線正式啟用。瑞士WILCO公司、法國阿奎坦大藥廠和江蘇蘇中藥業(yè)集團共同簽署了最終驗收報告。三合一（吹瓶、灌裝、封口在一個工作單元內(nèi)完成）塑瓶生產(chǎn)線作為具有國際先進水平的高科技、高自動化生產(chǎn)線，也是蘇中藥業(yè)集團挺進高端輸液產(chǎn)品市場的重大戰(zhàn)略舉措。
   
    以上投資實例可以看出，吹灌封生產(chǎn)線已經(jīng)為多家醫(yī)藥企業(yè)所選用，并成為保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)競爭力的重要手段。我們也可以看出，更多的投資集中于各種醫(yī)藥包裝領域。這一點正好反映了目前市場的實際現(xiàn)狀。由于三合一生產(chǎn)線技術含量高，質(zhì)量保證能力強，可以有效減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)的污染與處理工序，因而一次性投入的成本要高于普通的多步法生產(chǎn)線。而相對于食品行業(yè)，醫(yī)藥行業(yè)對較高的一次性投入更容易接受。因而，醫(yī)藥市場成為三合一設備最主要的市場。
   
    但是，醫(yī)藥市場并非三合一設備的唯一市場。專業(yè)制造應用于塑料單一劑量瓶的立式熱成型充填及封口設備的意大利尤尼菲爾公司(Unifill)在進入世界醫(yī)藥口服液市場15年后，2001年開始在食品界大力推廣其立式熱成型充填及封口設備；據(jù)報道，2003年其在中國共售出13臺食品設備，應用于果凍、奶酪、酸奶和巧克力等產(chǎn)品包裝。
   
    國內(nèi)廠家技術進展
   
    市場迅速發(fā)展，國內(nèi)設備生產(chǎn)企業(yè)同樣不愿放棄三合一設備這一高端市場，紛紛開發(fā)出各種不同的三合一設備。
   
    制袋—充填—封口技術是國內(nèi)市場比較成熟的一種。目前，國內(nèi)可生產(chǎn)制袋—充填—封口包裝機械的企業(yè)約100多家，年產(chǎn)量為1500~2000臺，約40多個品種。國產(chǎn)制袋—充填—封口包裝機約有75%為小尺寸包裝機型，在這一范圍內(nèi)已較好地解決了顆粒、液體、膏體和粉狀料的包裝問題。
   
    與國外同類產(chǎn)品相比，中國制袋—充填—封口包裝機械總體上還存在一定差距，主要表現(xiàn)在品種少，缺少適用于奶粉、食鹽、綿白糖、洗衣粉等物料包裝的專用機型。高精度設備少，較多在±2%~3%之間，有的在±3%以上，而國外同類產(chǎn)品包裝精度為±1%，且穩(wěn)定可靠。包裝速度低，目前國內(nèi)機械的包裝速度，小袋包裝大都在60~120袋/min之間，中袋包裝35~60袋/min；國外機械包裝速度小袋已達到1200袋/min，中袋160袋/min。國外先進技術可以實現(xiàn)在真空或無菌條件下完成充填、封口，目前國內(nèi)還未看到相關廠家生產(chǎn)該類設備的報道。
   
    近年來飲料市場高速發(fā)展，各種杯裝奶制品市場份額不斷擴大。制杯設備也是各廠家不愿錯過的一個重要市場。
   
    現(xiàn)在國內(nèi)可提供的塑杯成型灌裝封口設備在生產(chǎn)能力上主要有3000杯/小時、6000杯/小時、9000杯/小時和12000杯/小時幾種。由于考慮到雜菌對酸奶的口感和保質(zhì)期的影響，現(xiàn)在國內(nèi)大型乳品企業(yè)都已采用一些不同的新技術，以減少污染的可能性。例如將過濾后的無菌空氣用于塑杯成型和物料的背壓，以減少二次污染。但設備的價格有所提高，大部分中小型企業(yè)尚未采用。
   
    杭州中亞機械有限公司開發(fā)的DXR-9000型塑杯成型灌裝封切機，集塑杯成型、灌裝、封口、打碼、模切等多種功能于一體。該設備塑杯采用預拉和氣壓聯(lián)合成型，使制杯質(zhì)量和速度得到保證。采用計量泵計量，保證灌裝定量的準確度，并采用可控式隔膜防滴灌裝頭進行灌裝，解決了滴漏問題。采用組合模具結(jié)構(gòu)，使沖孔、剪斷、壓痕、去邊四道工序合在一起，在簡化機構(gòu)的同時，沖剪和壓痕的準確性更高。灌裝系統(tǒng)和成型用氣均使用無菌空氣，封口膜用紫外線消毒，由制杯、灌裝至封口全過程采用活動門板隔離保護，防止包裝過程中的污染，并有管路系統(tǒng)的CIP自動清洗功能。
   
    杭州恒洋機械有限公司開發(fā)成功的HYFQ-8000型塑杯成型灌裝封切機，又稱十二聯(lián)杯設備，適用于各種酸奶、牛奶、冰淇淋、果汁飲料、火鍋調(diào)料、醬料等產(chǎn)品的生產(chǎn)。氣動控制系統(tǒng)的原器件由德國FESTO公司提供，氣動蝶閥采用APV公司的產(chǎn)品。電器控制部分采用日本進口的溫控、光控、可編程控制器。并采用美國集中供油潤滑系統(tǒng)。本機可自動完成塑杯成型、灌裝、封口、打碼、分切等工序，并可選配冰淇淋及調(diào)味品灌裝系統(tǒng)、CIP自動清洗系統(tǒng)及人機交互界面。
   
    吹瓶成型是三合一技術中技術含量較高，國內(nèi)技術水平相對較落后的產(chǎn)品。湖南省在去年將RBF2吹灌封一體機列入省重大技術創(chuàng)新專項。RBF2吹灌封一體機是采用PP、PET、PE顆粒為制瓶原料。該設備由長沙銳信機械制造有限公司研制、生產(chǎn)。RBFS2型吹灌封一體機是將吹瓶、液體灌裝、瓶子封口、瓶子切邊處理、瓶子輸送及液劑生產(chǎn)過程等多項技術復合于一體的光機電一體化包裝設備。該設備的制瓶、灌裝、封口三道工序均在無菌狀態(tài)下完成，無需洗瓶，有助節(jié)約水和能源消耗，可節(jié)約動力部分投資；設備占地面積小；使用PP、PE等材料，塑料瓶生產(chǎn)成本低，且成品內(nèi)在質(zhì)量高且穩(wěn)定可靠。主要應用于藥品液劑和飲料包裝。
   
    可以看出，國內(nèi)在各種三合一設備領域均有一定進展。但是在高速化、可靠性、灌裝精度等方面大部分廠家的產(chǎn)品與國外還有較大差距，有待進一步提高。
   
    醫(yī)藥工業(yè)是目前吹灌封三合一技術的最大應用領域。 
   
    更高可靠性的技術改進
   
    由于三合一設備可以有效地保證生產(chǎn)過程及產(chǎn)品的可靠性和安全性，為用戶帶來很大的方便與靈活性，因而市場迅速推廣。據(jù)介紹，羅姆來格公司生產(chǎn)并銷售的bottelpack吹瓶—灌裝—封口三合一設備累計已超過1000臺。按照一日三班的生產(chǎn)條件，全球范圍內(nèi)，每年用bottelpack吹瓶—灌裝—封口三合一設備生產(chǎn)的安瓿瓶及其它容器的數(shù)量可超過150億個。
   
    近年來，不同公司更開發(fā)了多種新技術來改善成型—灌裝—封口一體機的應用效果，以補償材料、加工過程或其他因素可能產(chǎn)生的不足。
   
    無論是高濃度還是低濃度的聚乙烯、聚丙烯，如果有氣體或水蒸氣進入或包圍在外部，會引起其PH值的改變，降低產(chǎn)品質(zhì)量，且容易被外層紙盒溶化的墨水和膠水污染。為解決這個問題，許多公司都在產(chǎn)品上加裝了一層鋁箔包裝。Advanced Vision研究公司推出的新產(chǎn)品，將一個用低密度聚乙烯吹灌封包裝的滴眼劑，密封在一層鋁箔內(nèi)，以更好地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
   
    WEILER公司提供了另一種可以改良空氣的包裝方法，同樣可以加強藥物成分的穩(wěn)定性。在包裝過程中，使用一種惰性氣體——氮，用它來有效地隔斷氧氣以保證藥品的穩(wěn)定性。
   
    羅姆來格公司還生產(chǎn)出一種在包裝和灌裝中可以使用氮氣的機器。這種機器特殊的吹灌封工藝，可以使產(chǎn)品的包裝和灌裝過程完全在無氧條件下進行，有效地減少了空氣中的氧對藥品的危害。羅姆來格公司設計的另一款吹灌封設備，可以達到加強擠壓，增強阻隔層的效果。據(jù)羅姆來格公司介紹，使用這個工藝，可以在一臺機器上完成多次擠壓，可生產(chǎn)最多為五層的塑料瓶。
   
    技術與市場趨勢
   
    從目前的市場趨勢可以看出，三合一設備已從以醫(yī)藥設備市場為主，漸漸向更多的領域擴展。與此同時，各種綜合技術不斷成為潮流。
   
    專家分析，三合一設備發(fā)展將主要向著以下方向發(fā)展：
   
    積極開發(fā)多功能、自動化、高速三合一設備。對國內(nèi)市場而言，積極發(fā)展適用于不同狀態(tài)物料、不同包裝重量的系列產(chǎn)品，解決產(chǎn)品的適應性、配套性以及可靠性，并向多功能、自動化、高速度發(fā)展。開發(fā)高水平粉料自動包裝機，以滿足諸如奶粉、洗衣粉等各種粉料的自動包裝要求，重點解決奶粉、洗衣粉、淀粉以及成品糧等物品的包裝。發(fā)展電子秤計量，提高粉料、粒料的計量充填精度和速度，使其成為既可獨立用于包裝又可與各種容器成型—充填—封口設備配套的多功能設備。研制計算機控制的組合式稱量機，以滿足不規(guī)則物料稱重對高速、高精度計量的要求。開發(fā)集容器（盒、袋、杯）成型—充填—封口和真空及無菌技術為一體的多功能包裝機械。
   
    加快國內(nèi)無菌冷灌裝三合一設備的研制開發(fā)工作。為簡化PET無菌冷灌裝生產(chǎn)工藝流程，目前世界幾家大的飲料設備廠家都在開發(fā)研制新型的高速吹—灌—封一體機。對于三合一設備而言，前后生產(chǎn)線的全面協(xié)調(diào)運作是需要解決的重要問題之一。積極開發(fā)更高速的吹瓶、灌裝和密封生產(chǎn)線，既是提高生產(chǎn)效率，降低成本的需要，也是提高產(chǎn)品市場競爭力的根本要求。與此同時，積極開發(fā)無菌冷灌裝系統(tǒng)還可以達到良好的節(jié)能目標。面對當前能源空前緊張的局面，三合一技術在圍繞新產(chǎn)品研發(fā)與技術能力不斷提升的同時，重視降低成本以及能源節(jié)約將成為今后長時期行業(yè)發(fā)展的一個重要主題。