利用 X 射線檢測技術全麵檢測玻璃容器內的玻璃異物

2022-06-17 17:34:03來源：梅特勒-托利多

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無論是食品、藥品還是化妝品，檢測玻璃容器內的玻璃汙染物（即玻璃包裝中的玻璃異物）都是產品檢測的一項重要要求。目前，X 射線檢測係統如何檢測玻璃容器內的玻璃異物？必須考慮哪些因素？

食品和藥品安全法規日益嚴格，產品使用周期的每個階段都符合規範且可追溯變得日益重要。因此為保護消費者的利益、降低產品召回風險及保護聲譽，產品製造商越來越多地采用 X 射線檢測技術來檢測和剔除生產線中受汙染的產品。

玻璃由純天然、可持續的原材料製成，是現代生活的必需品，也是唯一被美國食品和藥物管理局 (FDA) 評為“GRAS”即“通常視為安全的”包裝材料。零售業要求環保，而玻璃價格相對低廉且可完全回收，越來越受歡迎。玻璃在貨架上的影響力是其他包裝材料無法媲美的。玻璃容器的透明度、形狀和手感有助於提升人們對各種產品的感知，從香水到白酒、從食品到飲料等。此外，英國玻璃製造商聯合會 (BGMC) 的研究表明，70% 的消費者認為玻璃包裝代表著品質。

但是，在產品中發現玻璃碎片屬於敏感話題。盡管有可能成為一種內在汙染物，但有證據表明，與在雞肉產品中發現雞骨相比，客戶提出投訴的可能性要高得多。因此，製造商更有理由采用 X 射線檢測係統，實現最靈敏的汙染物檢測。此外，一些主要零售商與知名消費品牌管理機構也已經製定各自需要實施與遵守的行為規範，以便滿足供貨協議要求。在獲得供應商批準之前，采用正規的 X 射線檢測機製已逐漸成為了規矩。此外，人們普遍認為 X 射線檢測技術可以提供全麵、可靠的解決方案，幫助製造商遵循國家和國際法規及監管標準（全球世界杯賽程預測倡議 (GFSI) 及危害分析和基於風險的預防控製 (HARPC) 等）並符合各種管理體係（危害分析與關鍵控製點 (HACCP) 和 GMP（良好生產規範）等）。

玻璃容器內檢測碎玻璃的挑戰
然而，在異物檢測方麵玻璃容器內檢測玻璃異物要求特別嚴苛，因為最有可能的異物與包裝材料和密度是相同的。玻璃壁厚度不同以及瓶底變化等因素會加劇這種情況。即使玻璃瓶的總重量和外部形狀沒有異常，但瓶底周圍玻璃厚度波動高達 20% 也很常見，這會直接影響 X 射線檢測。更重要的是玻璃本身的雜質，如製造或回收過程中可能出現的金屬雜物（如鋁製瓶蓋產生的金屬殘留物）會影響 X 射線吸收，並因此影響檢測靈敏度。由於玻璃瓶的密度和化學成分不同，使用不同供應商的玻璃瓶都會影響 X 射線吸收和檢測靈敏度。此外，壓花、玻璃螺紋和金屬瓶蓋加上玻璃厚度的波動，讓玻璃瓶的瓶蓋和瓶頸區域的檢測尤其具有技術難度。

根據經驗容器形狀越複雜，檢測難度越大。圓形容器最容易檢測。這是因為它們的垂直邊剖麵無明顯變化，因此不易於產生盲點或者深色黑邊，從而不會降低檢測能力。此外由於它們沒有方向效應，因此可反複呈現。盡管正方形、矩形或六邊形容器的呈現效果也不錯，但是需要對側壁進行大量地過濾（具體視檢測角度而定）。橢圓形容器成像更為複雜，因此不適合進行 X 射線檢測，否則圖像會不斷變化。

此外，包裝內的產品粘度對玻璃瓶中的異物或玻璃屑沉積位置有很大影響，需要在早期階段加以考慮。首先應考慮半固體或粘性產品的灌裝過程，因為汙染物可能會在灌裝之前進入容器內。快速、大量灌裝這些產品會將可能產生的汙染物從底部衝積到容器較高的位置。這樣一來X 射線檢測更容易發現它們，但也要明確一點不應當隻檢測底部。冷灌裝半固體或粘稠產品會讓汙染物處於懸浮狀態，因此應檢測整個容器。如果熱灌裝粘度較低的產品，汙染物會到達瓶底。對於液體，汙染物很可能在底部，因此檢測也應當集中檢測該區域。

方案：傾斜角度光束係統
玻璃瓶的底部區域以及凸起位置對 X 射線檢測係統來說一直充滿了挑戰，因為它存在很大的差異，也是瓶子密度最大的部分。隨著技術不斷創新，現在的係統可以為各種不同粘度的食品、飲料和藥品進行全麵檢測玻璃容器內的玻璃異物。

目前的傾斜角度光束係統集成單一光束，該光束不僅可向下照射至底部區域，而且可以檢測容器側部。X 射線圖像中顯示瓶底和下半部的俯視圖，底部凸麵看起來是平整的。X 射線束水平穿過容器的頸部和上部區域（位於螺紋和瓶蓋下方）這就消除了傳統的盲點，降低了 X 射線圖像的複雜性，優化了瓶底、瓶身以及瓶內的檢出率。動態濾波會根據每個容器的剖麵進行更改，確保采用邊緣致密的包裝產品，可以濾出高吸收量的黑暗區域，從而優化圖像其他區域的檢測效果，最大限度降低誤剔率。輸送帶會吸收少量的 X 射線，它也是最終圖像的一部分，因此輸送帶材料的密度要盡量低同時盡可能的薄。不過，傾斜角度光束 X 射線係統集成了自適應軟件，係統可以與耐用的輸送帶一起運行。這可以防止磨損，從而減少停機時間。係統還可對各種高度和各種灌裝量提供卓越的檢驗，即使在高速生產線上也可保持高精度。由於 X 射線光束的配置，每分鍾可檢測多達1200個容器進行高速檢測。盡管有推杆剔除器等很多不同的自動剔除係統都可用於非常高速的應用，但也可使用其他更先進的剔除係統。這些係統將產品高速平穩地轉移到封閉式平行剔除輸送機上。X 射線發生器的位置可垂直調節，因此係統可根據瓶體的不同尺寸進行定製。

結束語
玻璃包裝越來越受歡迎。盡管如此，它會帶來巨大的安全風險，而且玻璃容器中的玻璃異物破壞性巨大。一塊細小的玻璃碎片會對消費者造成嚴重傷害（尤其是嬰兒或兒童嚴重受傷的話），這些負麵宣傳以及產品召回的高昂成本會對業務造成毀滅性影響。產品召回不僅意味著收入損失和聲譽受損，造成無法挽回的損失玻璃容器汙染的風險及其高度破壞性的影響，加上全球日益嚴格的安全法規，意味著製造商擁有能夠提供最靈敏產品檢測的 X 射線係統比以往任何時候都更加重要。這樣，製造商能夠可靠地檢測玻璃容器中的玻璃汙染物，從而長期保護消費者、產品合規性和品牌聲譽，並在最具挑戰性的食品和製藥行業中保持領先地位。

詳情請訪問：www.mt.com/xr-glassinglass-pr