目前，中國的藥品銷售總額每年以20%的速度遞增，專家預(yù)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(shè)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(shù)的需求量將達1300臺以上。同時該設(shè)備更可應(yīng)用于食品、飲料行業(yè)，市場前景廣闊。國內(nèi)包裝設(shè)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(shè)備。
   
    三合一設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴大。（相片提供Photo courtesy：Rommelag） 
   
    三合一技術(shù)簡介
   
    成型—灌裝—密封三合一技術(shù)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(shè)備使用已經(jīng)印刷好產(chǎn)品標(biāo)識的復(fù)合包裝膜，在一條生產(chǎn)線上同步完成復(fù)合包裝膜制袋、包裝物填充、包裝容器封口、產(chǎn)品標(biāo)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(guān)配套設(shè)備、包裝材料費用相當(dāng)?shù)?；包裝材料輕便，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(shè)備是指在同一臺設(shè)備或由相鄰的幾臺設(shè)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(shè)備主要包含供料、預(yù)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(shè)備現(xiàn)已被國內(nèi)乳品廠家廣泛應(yīng)用于酸奶、巴氏奶、冰淇淋及醬料的包裝。
   
    吹灌封三合一技術(shù)（Blow/Fill/Seal）是一種無菌包裝技術(shù)，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(shù)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(shè)備正受到市場前所未有的關(guān)注。
   
    三合一技術(shù)的投資潮
   
    由于三合一設(shè)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)（GMP）建設(shè)現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)的廠房，還引進目前世界領(lǐng)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(shè)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(shù)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(shù)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(shè)計年產(chǎn)量3600萬瓶，打破了當(dāng)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(shè)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(lǐng)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(shù)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(shè)備最主要的市場。
   
    但是，醫(yī)藥市場并非三合一設(shè)備的唯一市場。專業(yè)制造應(yīng)用于塑料單一劑量瓶的立式熱成型充填及封口設(shè)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(shè)備；據(jù)報道，2003年其在中國共售出13臺食品設(shè)備，應(yīng)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(shù)進展
   
    市場迅速發(fā)展，國內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)同樣不愿放棄三合一設(shè)備這一高端市場，紛紛開發(fā)出各種不同的三合一設(shè)備。
   
    制袋—充填—封口技術(shù)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(shè)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(shù)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(guān)廠家生產(chǎn)該類設(shè)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(shè)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(shè)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(shù)，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(shè)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(shè)備塑杯采用預(yù)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(zhǔn)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(zhǔn)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(shè)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(shù)中技術(shù)含量較高，國內(nèi)技術(shù)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(shù)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(shè)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(shù)復(fù)合于一體的光機電一體化包裝設(shè)備。該設(shè)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(shè)備占地面積??；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(yīng)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(shè)備領(lǐng)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(shù)的最大應(yīng)用領(lǐng)域。 
   
    更高可靠性的技術(shù)改進
   
    由于三合一設(shè)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(shè)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(shè)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(shù)來改善成型—灌裝—封口一體機的應(yīng)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(shè)計的另一款吹灌封設(shè)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(shù)與市場趨勢
   
    從目前的市場趨勢可以看出，三合一設(shè)備已從以醫(yī)藥設(shè)備市場為主，漸漸向更多的領(lǐng)域擴展。與此同時，各種綜合技術(shù)不斷成為潮流。
   
    專家分析，三合一設(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)備配套的多功能設(shè)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(shù)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(shè)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(shè)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(shè)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(biāo)。面對當(dāng)前能源空前緊張的局面，三合一技術(shù)在圍繞新產(chǎn)品研發(fā)與技術(shù)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。