A geração de poeira é um desafio comum na indústriaoperações de enchimento de pó. Os pós finos podem ser transportados pelo ar durante a alimentação, dosagem, enchimento, limpeza e troca de produto. O excesso de poeira pode levar à perda do produto, trabalho adicional de limpeza, contaminação do equipamento e potencial exposição ocupacional.
A quantidade de pó gerada depende muito das características do pó e da forma como é manuseado. O tamanho das partículas, a densidade aparente, a coesão, a umidade, a velocidade de enchimento, a distância de transferência e o projeto do equipamento podem influenciar a geração de poeira.
Portanto, reduzir a poeira requer mais do que adicionar um ventilador de extração a uma máquina de envase. A abordagem mais eficaz é controlar o pó no ponto onde ele é gerado, mantendo o processo de transferência de pó estável e fechado tanto quanto possível.
Por que o enchimento com pó gera poeira?
O pó pode ficar suspenso no ar quando o material cai de um local para outro, entra em um recipiente ou é perturbado por movimento mecânico.
Durante o enchimento, o pó que entra em um saco ou recipiente desloca o ar que já está dentro da embalagem. Se o pó cair de uma altura significativa, o fluxo de ar resultante pode transportar partículas finas para fora do recipiente. As orientações de HSE sobre ventilação de exaustão local identificam especificamente materiais em pó e granulados que entram nos contêineres como um mecanismo de geração de-poeira e recomendam medidas como reduzir a distância de queda, fechar parcialmente o processo e minimizar a área aberta do contêiner.
Poeira também pode ser gerada durante a transferência de pó para a máquina de envase, especialmente quando os operadores esvaziam manualmente os sacos ou sacolas em uma tremonha.
Outras fontes incluem acúmulo de pó ao redor do bocal de enchimento, vazamento nas conexões, derramamento de material e operações de limpeza.
O primeiro passo para reduzir a poeira é, portanto, identificar exatamente onde a poeira transportada pelo ar está sendo gerada.
Mantenha a transferência de pó o mais fechada possível
Uma das maneiras mais eficazes de controlar o pó em pó é evitar que ele escape para o local de trabalho próximo.
Um sistema fechado de transferência de material pode reduzir a quantidade de pó exposto ao ar livre durante a alimentação e o transporte. As orientações de SMS recomendam o fechamento de processos e o uso de sistemas fechados de transferência e manuseio sempre que for prático, minimizando ao mesmo tempo o manuseio manual de materiais.
Para uma linha de enchimento de pó, isso pode significar o uso de funis fechados, transportadores cobertos, alimentadores de rosca fechados ou outros equipamentos de transferência controlada.
A configuração exata depende do produto e do layout de produção. Nem toda aplicação de enchimento de pó requer um sistema completamente fechado, mas pontos de transferência abertos desnecessários devem ser evitados sempre que possível.
Reduza a distância que o pó cai durante o enchimento
A distância entre a saída de enchimento e o produto dentro da embalagem pode influenciar na geração de poeira.
Quando o pó cai a uma distância maior, ele pode arrastar ar e criar turbulência adicional ao entrar no recipiente. A orientação LEV da HSE identifica especificamente a redução da distância de queda como um controle para o pó gerado durante a transferência de pó para os recipientes.
Para algumas aplicações, o bocal de enchimento pode, portanto, ser posicionado mais próximo da embalagem ou ajustado durante o enchimento.
Isto é particularmente relevante para pós finos que são facilmente dispersos.
A posição correta depende do pó, das dimensões da embalagem, do mecanismo de enchimento e da estrutura da máquina. Simplesmente aproximar o bico nem sempre é suficiente se o pó for altamente coeso ou se o próprio recipiente criar um forte deslocamento de ar.
Controlar a velocidade de enchimento
Uma velocidade de enchimento mais elevada pode melhorar a capacidade de produção, mas também pode aumentar a geração de poeira para alguns pós.
Uma alta taxa de fluxo de material pode criar maior turbulência durante a descarga e liberar mais partículas finas no ar circundante.
A solução prática não é necessariamente operar a máquina o mais lentamente possível. Em vez disso, a velocidade de enchimento deve corresponder às características do pó e à taxa de produção necessária.
Para um pó específico, pode haver uma faixa de operação estável onde a máquina atinge a produção necessária sem gerar poeira desnecessária.
Testar o produto real é a maneira mais confiável de determinar essa faixa.
Use o mecanismo de preenchimento correto
O mecanismo de enchimento pode afetar a forma como o pó é transferido para a embalagem.
O enchimento por rosca helicoidal é comumente usado para aplicações de pó porque o parafuso giratório fornece dosagem controlada do material. A configuração do sem-fim, a geometria do parafuso, a velocidade de rotação, o design da tremonha e as propriedades do pó influenciam o fluxo do material.
Para alguns pós, uma descarga controlada do sem-fim pode ajudar a evitar o despejo descontrolado de material na embalagem.
No entanto, o mecanismo de enchimento deve ser selecionado de acordo com o pó, em vez de simplesmente assumir que um enchimento sem-fim eliminará a poeira.
Pós muito finos, coesos ou aerados podem exigir considerações adicionais sobre o projeto da tremonha, alimentação, configuração de descarga e extração de pó.
Minimize o deslocamento de ar dentro da embalagem
Quando o pó entra em um saco ou recipiente fechado ou parcialmente fechado, o material que entra ocupa um volume que antes era ocupado por ar.
Esse ar precisa de um lugar para ir.
Se o ar escapar rapidamente pela área aberta da embalagem, ele poderá carregar consigo partículas finas de pó.
Esta é uma das razões pelas quais a relação entre o bocal de enchimento e a abertura da embalagem é importante.
As orientações de HSE identificam o deslocamento de ar durante a transferência de pó ou granulado para os contêineres como um mecanismo de{0}geração de poeira e recomenda reduzir a área aberta do contêiner e usar um invólucro parcial ou uma cobertura receptora, quando apropriado.
Para aplicações com poeira, a estação de enchimento pode, portanto, ser projetada para gerenciar tanto o fluxo de pó quanto o ar deslocado.
Use ventilação de exaustão local na fonte
A ventilação de exaustão local (LEV) é um importante controle de engenharia quando a poeira não pode ser completamente evitada.
Em vez de depender apenas da ventilação geral do ambiente, o LEV captura contaminantes transportados pelo ar perto do ponto onde são gerados.
Para o enchimento de pó, um ponto de extração projetado adequadamente pode estar localizado ao redor da estação de enchimento, da tremonha, do ponto de transferência ou de outra área-de geração de pó.
A orientação de HSE sobre LEV enfatiza que sistemas eficazes precisam ser adequadamente projetados, instalados, comissionados, testados e mantidos. A coifa de extração também deve ser apropriada à origem e direção da nuvem contaminante.
Isso é importante porque a simples instalação de um ventilador-de alta capacidade em algum lugar da oficina não garante uma captura eficaz de poeira.
O ponto de extração precisa estar próximo o suficiente da fonte e posicionado adequadamente para o fluxo de ar real e o movimento do pó.
Evite fluxo de ar excessivo ao redor da área de enchimento
A extração de poeira precisa capturar o pó transportado pelo ar sem criar distúrbios desnecessários no processo de enchimento.
O movimento do ar mal posicionado pode interferir na descarga do pó ou afastar o material da embalagem.
Por exemplo, uma abertura de extração posicionada de forma muito agressiva perto do bocal de enchimento pode perturbar o fluxo de pó ou remover o produto utilizável da embalagem.
O sistema de ventilação deve, portanto, ser concebido em conjunto com o equipamento de enchimento e não adicionado como um componente não relacionado.
O objetivo é capturar a poeira transportada pelo ar e, ao mesmo tempo, manter estável o fluxo de produto pretendido.
Melhore o design da tremonha e da alimentação
A poeira também pode originar-se a montante do bocal de enchimento.
O despejo manual de sacos de pó em um funil aberto pode criar uma liberação significativa de poeira, principalmente quando o pó é fino e os sacos são esvaziados rapidamente.
Uma abordagem melhor pode envolver alimentação fechada, transferência controlada ou um funil equipado com extração apropriada.
A HSE recomenda minimizar o manuseio manual de pó e considerar sistemas de entrega automatizados quando for prático.
A própria tremonha também deve fornecer fluxo de pó estável. A formação de pontes, o colapso repentino do pó e a alimentação irregular podem causar explosões de material que aumentam a geração de pó.
Um processo de alimentação estável é, portanto, útil tanto para a consistência do enchimento quanto para o controle de poeira.
Evite o derramamento de pó ao redor do posto de abastecimento
Nem todo pó no chão vem diretamente da poeira transportada pelo ar.
O derramamento ao redor do posto de abastecimento pode ocorrer quando os sacos ou recipientes estão posicionados incorretamente, quando uma embalagem está danificada ou quando o pó se acumula ao redor do bocal de enchimento.
Uma vez que o pó atinge as superfícies circundantes, ele pode mais tarde ser transportado novamente pelo ar através do tráfego de pedestres, vibração, movimento mecânico ou limpeza.
Um bom projeto de equipamento deve, portanto, minimizar as oportunidades de o pó escapar do caminho pretendido do material.
Sistemas de posicionamento de recipientes, bicos de enchimento apropriados, proteções e pontos de transferência devidamente selados podem ajudar a reduzir derramamentos desnecessários.
Mantenha o equipamento de enchimento limpo
O acúmulo de pó nas superfícies da máquina pode se tornar outra fonte de poeira transportada pelo ar.
Se o material se acumular ao redor da tremonha, cabeça de enchimento, transportador ou outros componentes, o movimento subsequente da máquina poderá perturbar os depósitos.
A limpeza regular ajuda a prevenir esse acúmulo.
No entanto, o próprio método de limpeza é importante.
A HSE recomenda o uso de aspirador de pó adequado em vez de varrer a seco, pois a varredura pode levantar a poeira acumulada de volta ao ar. Também desaconselha o uso de ar comprimido onde isso aumentaria a exposição ao dispersar poeira.
Os procedimentos de limpeza devem, portanto, ser selecionados de acordo com as propriedades do pó e os requisitos de segurança aplicáveis.
Inspecione vedações, conexões e pontos de transferência
Vazamentos nas conexões do equipamento podem liberar pó continuamente, mesmo quando a operação principal de enchimento parece estar funcionando corretamente.
As possíveis áreas problemáticas incluem:
Conexões de tremonha
Conexões flexíveis
Interfaces do alimentador de parafuso
Bicos de enchimento
Dutos de extração de poeira
Portas de inspeção
Componentes de vedação
Pequenos vazamentos podem criar gradualmente depósitos ao redor da máquina.
A inspeção e manutenção regulares podem ajudar a identificar esses problemas antes que se tornem fontes maiores de poeira.
As orientações de SMS também enfatizam que vedações e juntas em equipamentos de{0}manuseio de pó precisam de projeto, inspeção e manutenção de rotina adequados.
Controle as propriedades do pó sempre que possível
O design da máquina é apenas parte do problema da poeira.
O próprio pó afeta fortemente a facilidade com que as partículas transportadas pelo ar são geradas.
Pós muito finos geralmente requerem um manuseio mais cuidadoso do que partículas maiores ou materiais granulados. A umidade, a coesão, a distribuição do tamanho das partículas e a densidade aparente também podem influenciar o comportamento do fluxo e da poeira.
Onde a formulação e os requisitos do produto permitirem, às vezes pode ser considerada uma forma de-material com menor quantidade de poeira. As orientações de HSE observam que o uso de materiais em formas-de poeira reduzida, como grânulos, pellets, pastas ou pós despoeirados, pode ser uma opção quando apropriado.
No entanto, isto nem sempre é possível para um produto acabado. Em muitas aplicações alimentícias, farmacêuticas, químicas e nutricionais, a forma em pó faz parte das especificações do produto.
Nesses casos, o equipamento e o processo devem ser adaptados ao pó, em vez de tentar alterar o produto desnecessariamente.
Considere as características da poeira antes de escolher o equipamento
Dois pós com o mesmo peso de enchimento alvo podem exigir configurações de equipamentos diferentes.
Por exemplo, um pó de fluxo relativamente livre pode descarregar facilmente de um funil, enquanto um pó coeso pode exigir assistência adicional na alimentação.
Um pó muito fino também pode exigir mais atenção no encapsulamento e na extração de poeira do que um material mais pesado e menos dispersível.
Por esta razão, os fabricantes devem fornecer ao fornecedor do equipamento informações relevantes sobre o produto antes de finalizar o sistema de enchimento.
Informações úteis podem incluir:
Tipo de produto → Densidade aparente → Características das partículas → Peso de enchimento → Tipo de embalagem → Capacidade de produção → Requisitos-de controle de poeira
Quando for prático, testar o pó real pode fornecer informações muito melhores do que selecionar o equipamento com base apenas no nome geral do produto.
Mantenha a operação estável da máquina
A operação instável da máquina pode aumentar tanto a poeira quanto a perda de produto.
Se o bocal de enchimento se mover de forma inconsistente, o recipiente não estiver posicionado corretamente ou o sistema de dosagem produzir jatos irregulares de pó, o material poderá escapar da área de enchimento pretendida.
Sensores, atuadores, transportadores, sistemas de dosagem e outros componentes devem, portanto, ser mantidos para que o ciclo de enchimento permaneça repetível.
Um processo de enchimento estável facilita o controle de poeira porque o material se move por um caminho previsível.
Não confie apenas em equipamentos de proteção individual
Pode ser necessário equipamento de proteção individual para determinadas aplicações de pó, especialmente quando o produto em si representa um perigo para a saúde.
Contudo, o EPI não deve ser tratado como o principal método de controle de poeira de processo quando os controles de engenharia forem razoavelmente praticáveis.
As orientações de SMS enfatizam a eliminação ou redução de poeira na fonte, fechando processos e usando LEV eficaz antes de depender de equipamento de proteção respiratória.
A estratégia de controlo adequada também depende do pó específico e das suas informações de segurança. Os fabricantes devem rever a FDS relevante e realizar uma avaliação adequada dos riscos no local de trabalho.
Como o DJ-PACK pode ajudar no controle de pó
Para aplicações industriais de embalagem de pó, a DJ{0}}PACK pode configurar equipamentos de envase de pó de acordo com as características do produto e o processo de produção necessário.
Dependendo da aplicação, umsistema de embalagem de pópode incluir alimentação controlada, dosagem sem-fim, sistemas de tremonha, bicos de enchimento, transportadores, equipamentos de manuseio de sacos e componentes auxiliares de controle-de poeira.
A configuração apropriada depende do pó, peso do enchimento, formato da embalagem, capacidade de produção e nível de contenção exigido.
Para produtos empoeirados, o objetivo deve ser controlar o material ao longo de todo o percurso de transferência, em vez de depender apenas da extração no ponto de enchimento final.
Amostras de produtos e informações de aplicação são úteis ao avaliar a configuração apropriada da máquina porque o comportamento do pó pode variar significativamente entre produtos.
Considerações Finais
A redução de poeira durante as operações de enchimento de pó requer uma combinação de controle de produto, projeto de equipamento, controle de processo e manutenção.
Os pontos de partida mais eficazes são manter a transferência de pó fechada sempre que possível, reduzir a distância de queda desnecessária, controlar a velocidade de enchimento, estabilizar a alimentação, gerenciar o ar deslocado e capturar a poeira transportada pelo ar perto de sua fonte com ventilação de exaustão local adequadamente projetada.
Uma boa limpeza também é importante porque o pó que se depositou ao redor da máquina pode voltar a ser transportado pelo ar durante a limpeza ou atividade normal de produção.
Para os fabricantes que planejam um novolinha de enchimento de pó, o controle de poeira deve ser considerado durante o projeto do equipamento, em vez de ser tratado como algo secundário.
Um sistema bem{0}}projetado deve controlar o pó desde a alimentação até a dosagem e o manuseio da embalagem final, minimizando a liberação desnecessária no ambiente de produção circundante.
