ในช่วงเปลี่ยนเข้าสูศตวรรษที่ 20 ถุงวาล์วได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดย Adelmer M. Bates ซึ่งเป็นพนักงานขายเกลือ เรื่องมีอยู่ว่าเขาขายเกลือมากเกินกว่าที่บริษัทสามารถจัดส่งได้ และด้วยวิธีการบรรจุของแต่ละวันทำให้ได้รับค่าคอมมิชชั่นค่อนข้างจำกัด โดยทันทีที่ได้ออกแบบถุงขึ้นมา Mr. Bates เริ่มลงทุนร่วมพัฒนาอุปกรณ์การบรรจุด้วยถุงใบใหม่ของเขา ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ได้มีการออกแบบเครื่องจักรพื้นฐานห้าเครื่องเพื่อจัดการกับผลิตภัณฑ์หลากหลายชนิดที่บรรจุในถุงวาล์ว:
- เครื่องบรรจุด้วยลม (เรียกด้วยว่า บังคับการไหล)
- เครื่องออเกอร์แพ็คเกอร์ (Auger Packer)
- เครื่องบรรจุใบพัด (เรียกด้วยว่า การกระจายอากาศ)
- เครื่องบรรจุตามแรงโน้มถ่วง (also called Jet Flow)
- เครื่องบรรจุสุญญากาศ Vacuum Packer
แม้ว่าผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ หรือก้อนกลมเล็กๆ สามารถที่จะบรรจุอยู่ในถุงวาล์ว การนำถุงวาล์วไปใช้ส่วนใหญ่จะใช้กับผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเป็นผง หรือผสมไปกับผงแป้ง เนื่องจากปากของถุงวาล์วจะเล็กกว่าถุงของถุงแบบปากเปิดอยู่มาก จึงสามารถควบคุมการไหลของผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเป็นผงได้ดีกว่า
ข้อดีแรกสุดเลยของถุงวาล์วคือเป็นถุงที่ปิดเองได้และลดการใช้พนักงานมาช่วยบรรจุและปิดปาก (เย็บด้วยมือ) ถุงกระสอบแบบปากเปิดของแต่ละวัน ทั้งๆ ที่มีนวัตกรรมในการออกแบบวาล์วเกิดขึ้นมากมายรวมทั้งตัวล็อคฟิล์มและการปิดสองชั้น คุณสมบัติในการปิดได้ด้วยตัวเองจึงไปไกลกว่าการปิดผนึกแน่นจนลมผ่านเข้าออกไม่ได้ ด้วยเหตุผลนี้เอง ถุงหลายๆ ชนิดที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเคมีภัณฑ์จึงใช้วิธีปิดผนึกแบบอัลตราโซนิคหลังจากบรรจุแล้ว ข้อดีอื่นๆ ของถุงวาล์วรวมไปถึงการเป็นถุงที่บรรจุได้เต็มที่มากกว่า และถุงมีทรงที่เป็นสี่เหลี่ยมมากกว่า ซึ่งทำให้เรียงซ้อนได้ดีบนพาเลทสินค้า (เมื่อเปรียบเทียบกับถุงรูปทรงอื่นๆ เช่น แบบปากเปิด และแบบขึ้นรูป-บรรจุ-ซีล)
ถุงวาล์วรุ่นแรกของ Mr. Bates ทำด้วยผ้า ปัจจุบันถุงวาล์วส่วนมากจะทำจากกระดาษซ้อนหลายชั้นที่มีแบบเคลือบชั้นโพลีให้เลือกได้ แม้ว่าถุงวาล์วจะสามารถทำด้วยโพลีเอธธีลีน หรือแบบสานด้วยโพลีโพรไพลีน ส่วนใหญ่จะยังเป็นกระดาษอยู่
จากเครื่องทั้งห้าแบบที่กล่าวไว้ข้างต้น สี่แบบในนั้นจะมีใช้กันโดยทั่วไป เครื่องบรรจุตามแรงโน้มถ่วง (gravity packer) แทบจะไม่มีการใช้เลย เนื่องจากใช้ได้เหมาะที่สุดกับผลิตภัณฑ์ที่มีเป็นเม็ดเล็กๆ หรือก้อนกลมเล็กๆ ซึ่งผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะใช้กับเครื่องบรรจุแบบเปิดปากและแบบขึ้นรูป-บรรจุ-ซีล อยู่แล้ว จึงทำให้เป็นการใช้งานเครื่องจักรที่ซ้ำซ้อนกัน
เพื่อช่วยให้คุณเลือกได้ ลองมาดูข้อดีและข้อเสียของเครื่องทั้งสี่แบบตามข้อมูลด้านล่างนี้:
เครื่องบรรจุด้วยลม (เรียกด้วยว่า บังคับการไหล)
ข้อดี:
- เติมได้เร็ว
- มีความแม่นยำดีสารพัดประโยชน์ - เหมาะสำหรับวัสดุที่เป็นผงละเอียด และผลิตภัณฑ์ขนาดอนุภาคมากถึง 3/8 มม.
- ไม่มีชิ้นส่วนใดเคลื่อนที่ขณะที่ผลิตภัณฑ์ไหลต่อเนื่อง
- ดูแลจัดการสินค้าอย่างนุ่มนวล – ไม่มีแรงเฉือนของเครื่องกล ลดการเสื่อมสภาพ
- ง่ายต่อการทำความสะอาด – ส่วนทิ้งด้านล่างและท่อบนเข้าถึงได้
ข้อเสีย:
- มีอากาศเข้าในผลิตภัณฑ์ขณะบรรจุ
- เสี่ยงต่อการไหม้ของถุง เนื่องจากถุงบรรจุภายใต้แรงดัน
- ไม่สามารถใช้กับสินค้าที่มีน้ำหนักเบามากได้ดีนัก (น้อยกว่า 10 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต)
- ไม่สามารถใช้กับสินค้าที่ “เหนียว” ได้ดีนัก (เช่นพวกส่วนผสมเบเกอรี่ที่มีเนื้อไขมัน)
เครื่องออเกอร์แพ็คเกอร์ Auger Packer
ข้อดี:
- มีอากาศเข้าน้อยในผลิตภัณฑ์ขณะบรรจุ
- ยากที่จะเกิดการไหม้ของถุง เนื่องจากถุงไม่ได้บรรจุภายใต้แรงดัน
- ต้องการการปรับเปลี่ยนน้อย – วิธีการบรรจุในเชิงกลที่เข้าใจง่าย
- สารพัดประโยชน์ – ใช้ได้กับสินค้าหลายรูปแบบ – รวมทั้งสินค้าที่ “เหนียว” เช่นพวกส่วนผสมเบเกอรี่ที่มีเนื้อไขมัน
ข้อเสีย:
- อาจจะต้องใช้ความแรงในการบรรจุให้แน่นเต็มถุง
- ผงสามารถไหลผ่านเครื่องออเกอร์แม้ว่าตัวเครื่องจะหยุดก็ตาม
- โดยปกติ จะบรรจุได้ช้ากว่าวิธีอื่นๆ
- มีเพียงสองสามวิธีในการปรับเครื่องจักรเพื่อให้จัดการได้กับสินค้าหลายชนิด
- อาจจะมีการสึกกร่อน – มีการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบต่างๆ จากการไหลของผลิตภัณฑ์
- สามารถทำให้เกิดแรงเฉือนจากเครื่องกลและการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์
เครื่องบรรจุใบพัด (เรียกด้วยว่า การกระจายอากาศ) Impeller Packer (Jet Flow)
ข้อดี:
- บรรจุผลิตภัณฑ์ที่ส่วนมากเป็นผงได้เร็ว
- ถุงบรรจุอย่างแน่นหนา
ข้อเสีย:
- จำกัดชนิดของผลิตภัณฑ์ - ขนาดอนุภาค 200 เมช หรือเม็ดละเอียดกว่านั้น
- ทำความสะอาดยาก (ก่อนที่จะเปลี่ยนตัวผลิตภัณฑ์)
- อาจจะมีการสึกกร่อน – มีการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบต่างๆ จากการไหลของผลิตภัณฑ์
- สามารถทำให้เกิดแรงเฉือนด้วยเครื่องกลและการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์
- มีอากาศเข้าในผลิตภัณฑ์ขณะบรรจุ
- เสี่ยงต่อการไหม้ของถุง เนื่องจากถุงบรรจุภายใต้แรงดัน
- ผลิตภัณฑ์บางตัวสามรถทำให้เกิดความร้อนในตัวใบพัดได้ – อาจทำให้ผลิตภัณฑ์ไหม้เกรียม
เครื่องบรรจุสุญญากาศ Vacuum Packer
ข้อดี:
- สามารถใช้กับสินค้าที่มีน้ำหนักเบามากได้ดี (น้อยกว่า 10 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต)
- ใส่ถุงบรรจุอย่างแน่นหนา
- การดูแลจัดการสินค้าอย่างนุ่มนวล – ไม่มีแรงตัดด้วยเครื่องจักรกล ลดการเสื่อมสภาพ
- ไม่มีชิ้นส่วนใดเคลื่อนที่ขณะที่ผลิตภัณฑ์ไหลต่อเนื่อง
- หากถุงไหม้ขณะบรรจุ ผลิตภัณฑ์จะเก็บไว้ในในปล่องสุญญากาศ - สภาพแวดล้อมสะอาดเช่นเดิม
อเสีย:
- ยากในการบรรจุใส่ถุงที่มีชั้นของโพลีเคลือบ
- บรรจุได้ช้า
- ราคาสูงเมื่อเทียบกับวิธีบรรจุอื่นๆ
- ถุงระเบิดได้ขณะบรรจุ
โดยทั่วไป เครื่องบรรจุด้วยลมและเครื่องออเกอร์แพคเกอร์ จะใช้บรรจุอาหาร เคมีภัณฑ์ แร่ธาตุต่างๆ และอาหารสัตว์บางชนิด เครื่องบรรจุใบพัดส่วนมากจะใช้กับแร่ธาตุต่างๆ ขณะที่ เครื่องบรรจุสุญญากาศจะใช้บรรจุพวกเคมีภัณฑ์ แม้ว่าจะเป็นการดีที่จะพิจารณาถึงเครื่องจักรแบบที่เหมาะกับผลิตภัณฑ์เป็นอย่างแรก เราอาจจะต้องมองที่ประโยชน์เฉพาะด้านของเครื่องจักรด้วย ผู้ผลิตเครื่องจักรกลส่วนใหญ่จะให้บริการการทดสอบเพื่อช่วยในการตัดสินใจว่าเครื่องจักรแบบไหนที่จะดีที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์และตรงกับความต้องการของคุณ
