具有变革意义的加压封盖

Vessl公司拥有一项全球通用许可专利技术，绝对能够拓展多种液体产品进入市场的封盖方式。

如果这种独特的封盖技术会推动减少一次性塑料瓶的用量呢？如果这项技术能提供精确的剂量呢？如果这种技术不需要借助冷藏或化学防腐剂就能确保饮料包装被打开前具有优化敏感成分的效力呢？

欢迎关注Vessl TM螺纹盖，这种螺旋盖消耗氧气，利用氮气加压槽以保持液体浓缩液或活性成分的精确含量，直到消费者打开瓶盖为止。这种设计的目的是为了保持活性成分的新鲜度，保护它们免受氧化和暴露于紫外线的危险。采用这种旋盖的饮料，很多关键成分如抗氧化剂、维生素和天然香料始终处于峰值效力。消费者只需要通过旋转即可将活性成分释放到基液中。

首先将Vessl技术投入商用的是Vessl一款名为Tea of a Kind的16盎司自有茶饮料。Vessl封盖也用于安利的一款12盎司NUTRILITETM Phyto2GO免疫力饮料，这款饮料在全球32个国家销售，最近还进入了中国市场。

Vessl的故事始于苏格兰发明家Bernard Frutin发明的一款封盖和输送装置。这款封盖装置开启后，自动并瞬间将不同的液体成分混合到一个容器中。当年在饮料行业从业长达25年的老将Walter Apodaca在Miller Coors和可口可乐看到这款装置时，立刻认识到了其中的潜力。他帮忙找到了一家名为Gizmo Beverages的公司，为Vessl技术授权并投入商用。他同时还意识到，在任何人愿意考虑投资或付费使用这项技术之前，这项技术必须经过商业证明。因此，在获得了这种技术用于饮料包装的全球许可后，他招募了一位资深饮料专家Daniel Montoya来帮助推出Tea of a Kind茶饮料，这款即饮型茶饮料成为这种概念的证明。自2012年8月推出至今，Tea of a Kind在10个西部州共有五种口味。推出后不久，它被美国饮料协会评为最佳即饮茶或咖啡产品。

看一眼Tea of a Kind的四份装包装就能理解为什么Vessl技术可以减少一次性塑料瓶的用量。16盎司的瓶子可以使用四次，在消费者喝掉一份茶之后，他们可以在瓶子里装入自来水，旋转并盖上新的Vessl封盖就能喝到一杯新的饮料。四份装的售价约为6.99美元。

从安利Nutrilite品牌的Phyto2Go免疫力增强饮料的案例上甚至可以看到可持续发展的元素。这款饮料含有维生素C、锌和从植物中提取的植物营养素浓缩液。安利以六份/箱的包装出售此产品，其中包括一个瓶体。但与Tea of a Kind的不同之处在于，安利的瓶子采用Eastman公司的Tritan TM共聚酯，可以进入洗碗机，可以重复利用。安利同时也销售24份装，不含瓶子的产品。

Vessl创始人兼首席执行官Apodaca将Vessl的可持续性优势视为关键变革因素。他指出：“一辆卡车可以装大约70万个瓶盖。要装载相同数量的半升瓶子需要超过15辆卡车。”

目前市场上出现了少数一些商业应用，其中Gizmo Beverages的商业实体已被淘汰，正在重新命名为VesslInc。“这是因为我们正在进入饮料之外的其它应用领域，比如护肤品。所以从技术上讲，我们不再是一家只做饮料的公司。”蒙托亚运行部的联合创始人兼副总裁说。

业务模式

Vessl将继续销售Tea of a Kind茶饮料，但公司还专注于向CPG公司提供Vessl封盖。CPG希望从使用创新加压封盖中获益。Tempe附近的包装承包商使用Vessl的设备来为Tea of a Kind产品提供灌装和加压瓶盖。同样的设备也可以用来填充任何使用Vessl封盖的客户的包装。在另一种情况下，如果客户想要在自己工厂内完成灌装和封盖，Vessl可以提供所需的设备。

制造和组装Vessl灌装和封盖线的是RPC在斯洛伐克的工厂。据Apodaca的说法，现在有几种不同的生产线，还有一些新品，包括双槽版本正在开发中。但从根本上来说，Vessl的构建，包括Tea of a Kind的版本，就是沿着这些路线运行的。

套管部分包括注塑PP套管和注塑聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）钉组成，两者咬合在一起。

封盖线包含四个部分：一个注塑成型的PP封盖包覆着一个PBT槽，这个PBT槽用于放置液体活性成分。PBT是一种热塑性工程聚合物，常用作电子行业的绝缘材料。与PET相比，PBT的强度和刚性略低，抗冲击性略好，玻璃化转变温度稍低。它耐溶剂，成型过程中收缩很小，机械强度高，耐热温度可达150℃。其余两个封盖组件是密封件和骨架。由橡胶腈制成的密封件对罐内液体浓缩物和氮气的密闭起到了重要作用。注塑PP骨架和橡胶丁腈密封件扣合在一起，插入封盖/槽组件中，然后通过超声焊接到位。

马上就要讲到将浓缩液和氮气充入Vessl槽的定制精密设备。但首先来看看这种新技术是如何在消费者手中运作的吧。当螺纹盖逆时针扭转时，封盖和套管组件之间的外部螺纹带动套管上的钉子移动，从而推动橡胶丁腈密封件移动。这样一来，加压槽中的物质会以大约105psi的压力进入下方液体中。

灌装和加压设备

那么用于灌装和加压Vessl瓶盖的设备呢？它由加拿大Nuspark公司制造，该公司也是Vessl公司的投资者。迄今为止，大多数设备属于半自动模式，因为目前的产量还不需要高速或高度自动化的系统。Nuspark具备满足任何产量要求的设备设计和制造能力。

Vessl的合作伙伴，包装承包商Tempe采用的是一条自动化包装线。Nuspark封盖和灌装线与Morrison Container Handling Solutions的瓶盖传输系统整合在一起，处理瓶盖装配、灌装、氮气加压、贴标和流动包装，每分钟可完成160瓶。

在流水线的起始端，操作员将两套组件倒入料斗中，两个料斗距离很近。传送机将两种部件送至离心转子送料器，一个用于封盖组件，另一个用于套管组件。封盖组件一个个按照固定方向输送，通过一个抓取工具每次拿起8个放入盒子中。几十个这样的盒子被安装在类似于椭圆形的轨道上。这些盒子带着封盖通过灌装和组装环节，最后返回并重新开始下一个循环。

八个横向排列的封盖组件进入灌装站的同时，8喷嘴伺服控制的Hibar精准灌装机将3.5ml浓缩液投入每个封盖槽中。然后盒子转到下一个工作站，在那里另一个抓取装置将八个套管组件放置到八个完成灌装的封盖组件上。套管组件和封盖组件采用相同的方向，逐一进入Nuspark系统。

下一个站点是一组抓手。Nuspark的Boris Motskin描述了它们的运作方式，“基本上它是一个磁力矩转移定位组件。工具从底部固定每个封盖组件，系统将每个套管旋到封盖上并旋紧，直到封盖组件上的螺纹与套管组件的螺纹正确对齐。由于这些零件是圆形的，一旦它们从各自的碗形喂料器喂入，就无法知道它们的螺纹方向。此外，每个抓手上都有一个离合器，一旦确定两个部件正确对齐，它就会停止旋转。”

下一个功能站是16腔加热工具。这个工具会在接收到两行8个组件后关闭。“无尘室非常冷，所以我们加热定向组件几秒钟，软化塑料并使其更柔软，”Motskin说。“因为封盖组件上的螺纹必须足够软，以便套管组件上的螺纹可以在下一个工位滑过。”在高于77。F的灌装环境中则不需要加热站。

Motskin提到的下一个工作站由8个双作用气缸组成，它们执行两个关键功能。一旦它们下降到八个组件上方，就会以130ccPSI的压力将1.5cc氮气注入容纳3.5mL浓缩液的槽中。“只要到达充填目标，我们就会执行双作用气缸的第二个动作，该动作将套管组件向下压入封盖组件。一旦两者卡在一起，槽就会保持完全密封。最后，一个上方取放装置将八个完成的套件取出并放在卸料输送机上。”

编码和称重

安装在出料输送机上的是DornerMfg公司的2200系列带式输送机和Videojet喷墨打码机。打码机在每个Vessl的侧面打上批号和日期代码。之后是梅特勒托利多的检重秤，负责检查每个瓶盖的重量。超出预设参数的瓶盖将被自动清理。

此时，根据具体应用情况，瓶盖上可能会贴有一层压敏标签，标注风味或旋盖的使用方法等信息。这款贴标机是Collamat的6600型。

瓶盖有两种包装方式。一种是散装直接交付给包装承包商Tempe，用于Tea of a Kind或Phyto2Go，或者将它们转移到包装机上，成为塑料薄膜的独立包装。过去，瓶盖的打码和传输是手动完成的。但大约一年前，标签供应商Smyth向Montoya推荐了Morrison Container Handling Solutions公司，从而开始了自动化。现在，当瓶盖通过静电检重秤时，它们被直接送入压敏标签机，然后进入PFM流动包装机。使之成为可能的是由Morrison提供的瓶盖传送系统，其工作如下。

正时螺丝将盖帽翻转并将每个盖帽放入安装在椭圆形轨道上的许多卡盘中的一个。这些卡盘带着盖帽从Callamat压敏贴标机下通过，每个卡盘将其中的盖帽放入定时螺钉中，将帽盖旋转45。，然后将其放置在传送机上，送入另一个Morrison正时螺丝。这个正时螺钉向前推进盖帽，并将它们放在一个以直角运行进入PFM流动包装机的传送带上。

随着RPC的封盖系统，及Morrison和Nuspark的自动化包装解决方案的实施，Apodaca表示Vessl已经为包装商品领域的“大玩家”做好充分准备，无论他们需要多少套设备。他指出，自2017年5月Vessl在Interpack上展示RPC以来，订单一直都在增长。在一项特别引人入胜的应用中，Vessl封盖装置将装载100％纯氧，并通过专用接头装入葡萄酒瓶中，在酒瓶被打开的瞬间完成醒酒。Apodaca说：“几秒钟之内，这些气体就能完成经常需要几个小时才能完成的醒酒工作。”

如果Apodaca对Vessl的潜力仅仅感到兴奋，那将是对新一年的低估。他所期望的不仅仅是在饮料领域应用。家居和园艺化学品、健康和美容辅助品、个人护理品、保健品和药品都在翘首以待。

尽管他很兴奋，但他承认Vessl是一项具有独特挑战的技术。“例如，不是每一个瓶颈都具有相同的形状和直径，所以我们做的很多工作是与公司合作，以确定如何最好地使Vessl与他们的应用匹配，”Apodaca说。但是，他补充说，Vessl的团队在这项开发工作上取得了很大的进展。“我们可以根据塑料，玻璃或铝制容器来定制封盖。而且我们可以为我们的客户封盖，或为客户提供设备帮助他们在自己的工厂完成封盖。”正因如此，他认为2018年对于Vessl来说将是充满希望的一年。