Os resíduos de pó são uma preocupação comum nas operações de enchimento industrial. Mesmo quando uma máquina de envase está operando corretamente, o pó pode ser perdido devido ao enchimento excessivo, geração de poeira, derramamento de material, alimentação instável, acúmulo de produto e problemas de embalagem.
Para os fabricantes que manuseiam ingredientes caros, pós farmacêuticos, produtos nutricionais, especiarias, produtos químicos ou outros materiais finos, essas perdas podem aumentar com o tempo. A redução do desperdício de pó não é, portanto, apenas uma consideração ambiental, mas também uma forma de melhorar a utilização de materiais e a eficiência da produção.
A abordagem mais eficaz é identificar onde o pó está sendo perdido e então melhorar todo o processo de envase, desde a alimentação do material até o manuseio final da embalagem.
De onde vêm os resíduos de pó?
A perda de pó pode ocorrer em vários pontos de uma linha de produção.
Algum pó pode ser perdido durante a transferência da tremonha de armazenamento para a máquina de envase. Outras perdas podem ocorrer quando o pó entra no recipiente, especialmente se o produto gerar poeira durante o enchimento em alta-velocidade.
O enchimento excessivo é outra fonte importante de desperdício. Se o peso alvo for consistentemente excedido, o produto adicional em cada embalagem torna-se uma perda de material.
O pó também pode se acumular ao redor da tremonha, do sem-fim, do bocal de enchimento, do transportador ou de outros componentes da máquina. Quando esse acúmulo é removido durante a limpeza, parte do material pode se tornar resíduo.
Problemas de embalagem podem criar outra fonte de perdas. Se um saco ou recipiente não estiver posicionado corretamente, o pó pode cair para fora da embalagem em vez de entrar na área de enchimento pretendida.
Portanto, reduzir o desperdício exige mais do que simplesmente desacelerar a máquina de envase.
Melhore a estabilidade da alimentação em pó
A alimentação estável de material é uma das bases de um processo eficiente de envase de pó.
Se o pó entrar irregularmente no mecanismo de dosagem, o sistema de enchimento poderá ter dificuldade em fornecer uma quantidade consistente durante cada ciclo. Os operadores podem então compensar alterando as configurações da máquina, o que pode aumentar a variação de enchimento e o desperdício de produto.
A fluidez do pó depende de características como tamanho e formato das partículas, teor de umidade, densidade aparente e coesão. Pós diferentes podem, portanto, comportar-se de maneira muito diferente dentro do mesmo equipamento de envase.
O sistema de alimentação deve ser projetado em torno do pó real, em vez de presumir que uma configuração funcionará igualmente bem para cada produto.
Dependendo da aplicação, a alimentação estável pode exigir um funil, alimentador de parafuso, agitador, sistema de controle de nível ou outro equipamento de alimentação adequadamente projetado.
O objetivo é fornecer ao mecanismo de dosagem um fornecimento consistente de pó.
Selecione o método de preenchimento apropriado
O método de enchimento tem influência direta na eficiência do material.
O enchimento por rosca helicoidal é amplamente utilizado para pós porque o parafuso giratório fornece dosagem controlada e pode ser ajustado para diferentes requisitos de enchimento. Para muitas aplicações de pó seco, um enchedor de sem-fim configurado adequadamente pode fornecer dosagem repetível enquanto mantém uma boa eficiência de produção.
No entanto, o sem-fim em si é apenas uma parte do sistema.
O diâmetro da rosca, o passo, a velocidade de rotação, o design da tremonha, as características do pó e a sequência de enchimento afetam a quantidade de material entregue.
Para aplicações que exigem maior precisão, um sistema de enchimento também pode usar feedback de pesagem para verificar a quantidade real entregue.
O princípio de enchimento apropriado deve, portanto, ser selecionado de acordo com o produto, peso alvo, formato da embalagem e taxa de produção necessária.
Evite enchimento excessivo
O enchimento excessivo é uma das formas mais diretas de desperdício de pó.
Por exemplo, se cada embalagem receber mais pó do que a meta nominal, o excesso de material pode não ser visível como um problema de produção porque cada embalagem ainda atende ao requisito de peso mínimo.
No entanto, a oferta acumulada pode tornar-se significativa durante um longo período de produção.
Uma abordagem melhor é estabelecer um processo de enchimento estável que atinja consistentemente a meta, sem adicionar desnecessariamente uma grande margem de segurança.
Isto requer dosagem confiável, alimentação estável de pó, pesagem precisa quando aplicável e calibração apropriada da máquina.
Os fabricantes devem avaliar a distribuição real dos pesos de enchimento em vez de olhar apenas para o peso médio de algumas embalagens.
Otimize os parâmetros de enchimento do sem-fim
Para sistemas-baseados em trado, os parâmetros da máquina devem ser otimizados de acordo com o pó e o peso de enchimento desejado.
O aumento da velocidade do sem-fim pode aumentar a capacidade de produção, mas também pode tornar o processo de dosagem mais difícil de controlar para certos pós.
Se o sem-fim girar de forma muito agressiva, o pó poderá gerar mais poeira ou sofrer descarga inconsistente. Se operar muito lentamente, a eficiência da produção poderá ser prejudicada.
A configuração ideal é, portanto, um equilíbrio entre velocidade, precisão, estabilidade de fluxo e comportamento do produto.
Para diferentes produtos ou pesos de enchimento, pode ser necessário utilizar diferentes configurações de sem-fim e configurações de máquina.
Esta é uma das razões pelas quais testar o pó real antes de finalizar a configuração do equipamento é valioso.
Reduza a poeira durante o enchimento
Os pós finos podem gerar poeira quando são transferidos para sacos, garrafas, latas ou outros recipientes.
A poeira não significa necessariamente que a máquina de envase esteja com defeito. Pode ser uma consequência natural das propriedades do pó, da distância de queda, da velocidade de enchimento, do deslocamento do ar e da forma como o material entra na embalagem.
No entanto, o excesso de poeira pode aumentar a perda de material e criar requisitos adicionais de limpeza.
Várias abordagens de projeto podem ajudar a reduzir a geração desnecessária de poeira.
A distância entre a saída de dosagem e a embalagem pode ser minimizada sempre que for prático. A velocidade de enchimento pode ser ajustada de acordo com o pó. O bico de enchimento e a configuração de descarga também podem ser projetados de acordo com o produto.
Para pós finos ou empoeirados, equipamentos apropriados de coleta ou extração de pó também podem ser incorporados ao sistema de enchimento.
O objetivo é controlar o material durante a transferência, em vez de permitir que partículas finas escapem para o ambiente circundante.
Controle a altura de enchimento e a posição de descarga
A posição da saída de enchimento em relação à embalagem pode influenciar a perda de pó.
Se o pó cair de uma altura excessiva, o impacto pode gerar poeira adicional e fazer com que o material salte ou se espalhe para fora da área de enchimento pretendida.
Para algumas aplicações, o bocal de enchimento pode ser posicionado mais próximo da superfície do produto ou movido durante o processo de enchimento.
Esta abordagem pode reduzir a distância que o pó percorre antes de chegar à embalagem.
A configuração apropriada depende do formato da embalagem, das propriedades do pó, do método de enchimento e do projeto da máquina.
Mantenha os recipientes devidamente posicionados
Uma máquina de envase pode dosar a quantidade correta de pó e ainda produzir resíduos se o recipiente não estiver posicionado corretamente.
Para sistemas automáticos, garrafas, latas, sacos ou bolsas devem chegar ao posto de abastecimento em uma posição consistente.
O posicionamento incorreto pode fazer com que o pó caia no transportador ou na plataforma da máquina, em vez de cair dentro da embalagem.
Guias de contêineres, mecanismos de posicionamento, pinças, sensores e sistemas de indexação podem ajudar a manter um posicionamento consistente.
Isto é especialmente importante em velocidades de produção mais altas, onde mesmo pequenos erros de posicionamento podem resultar em repetidas perdas de material.
Evite o acúmulo de pó dentro da máquina
O acúmulo de pó é outra fonte de perda de material.
Alguns pós podem aderir às paredes da tremonha, aos componentes do sem-fim, aos bicos de enchimento ou a outras superfícies devido à coesão, aos efeitos eletrostáticos, à umidade ou às características do produto.
Com o tempo, o pó acumulado pode cair de forma imprevisível nas embalagens subsequentes ou precisar ser removido durante a limpeza.
A máquina deve, portanto, ser projetada com superfícies de contato apropriadas e áreas acessíveis para limpeza e inspeção.
O objetivo não é simplesmente fazer com que a máquina pareça limpa. O fluxo interno consistente de material também contribui para uma dosagem mais previsível.
Manter o equipamento de enchimento
Componentes desgastados ou mal ajustados podem aumentar o desperdício de pó.
Por exemplo, uma broca que não esteja instalada corretamente pode não fornecer material de forma consistente. Um componente de vedação desgastado pode permitir a fuga de pó. Sensores posicionados incorretamente podem causar problemas na detecção do recipiente ou no tempo de enchimento.
A manutenção regular deve, portanto, incluir a inspeção dos componentes de dosagem, mecanismos de alimentação, sensores, vedações, transportadores e outras peças envolvidas no ciclo de enchimento.
A manutenção preventiva é geralmente mais eficaz do que esperar até que ocorra um problema visível de produção.
Calibrar o sistema de pesagem
Quando o equipamento de envase utiliza controle gravimétrico, o sistema de pesagem precisa permanecer preciso e estável.
Uma máquina de envase só pode corrigir o processo de dosagem de forma eficaz se sua medição de peso for confiável.
Vibração externa, interferência mecânica, instalação inadequada e problemas de calibração podem afetar o desempenho da pesagem.
O equipamento de pesagem deve, portanto, ser calibrado e verificado de acordo com o projeto da máquina e os requisitos aplicáveis.
Para aplicações onde a distribuição de produtos é dispendiosa, o feedback preciso da pesagem pode ser particularmente valioso porque permite que o processo de enchimento opere mais próximo do alvo, em vez de depender de uma margem de transbordamento desnecessariamente grande.
Use feedback para controlar a precisão do preenchimento
Os sistemas de enchimento modernos podem usar o feedback da pesagem ou de outros componentes de medição para melhorar a consistência da dosagem.
Em vez de tratar cada ciclo de enchimento exatamente como o mesmo, o sistema de controle pode responder aos resultados reais de enchimento e ajustar o processo de dosagem quando necessário.
Isto pode ser particularmente útil quando as propriedades do pó ou as condições operacionais mudam durante a produção.
Contudo, o controle de feedback não pode compensar todos os problemas. Se o sistema de alimentação de pó estiver instável ou o sinal de pesagem estiver muito perturbado, o sistema de controle poderá não ser capaz de fornecer uma correção confiável.
O fluxo de material a montante deve, portanto, ser estável antes que estratégias de controle avançadas possam proporcionar todos os seus benefícios.
Reduza a perda de material durante a troca de produtos
O desperdício de pó não ocorre apenas durante o enchimento normal.
As trocas de produtos podem gerar perdas significativas quando o material permanece dentro da tremonha, do sem-fim, da esteira ou de outros componentes.
Uma máquina projetada para facilitar a limpeza e remoção de material pode reduzir a quantidade de produto residual deixado para trás.
Para instalações que manuseiam vários pós, os procedimentos de mudança devem considerar tanto a eficiência da produção como a recuperação do produto.
Componentes acessíveis da máquina, projeto apropriado da tremonha e procedimentos de limpeza eficientes podem ajudar a reduzir a quantidade de pó utilizável que se torna desperdício durante a troca.
Monitore o desperdício em vez de adivinhar
Uma das etapas mais úteis é medir onde o pó está realmente sendo perdido.
Uma equipe de produção pode comparar a quantidade de pó que entra no processo de envase com a quantidade contida nas embalagens acabadas e a quantidade restante no equipamento.
Isto pode ajudar a identificar se o problema principal é enchimento excessivo, poeira, derramamento, resíduo de produto ou outra fonte.
Sem medição, os operadores podem perder tempo ajustando a máquina de envase quando o problema real estiver ocorrendo em algum outro ponto do processo.
O monitoramento de resíduos pode, portanto, transformar uma reclamação geral sobre “muita perda de pó” em um problema específico de engenharia.
Como o DJ-PACK pode ajudar a reduzir o desperdício de pólvora
Para aplicações industriais de embalagens de pó, o DJ-PACK pode configurarequipamento de enchimento de póde acordo com as características do produto, peso de enchimento, tipo de embalagem e capacidade de produção necessária.
Dependendo da aplicação, um sistema pode incluir alimentação controlada de pó, dosagem sem-fim, pesagem, posicionamento de sacos ou recipientes, transporte, selagem e outros equipamentos auxiliares.
O objetivo é criar um processo de enchimento estável, em vez de depender de um único parâmetro de máquina para controlar a perda de material.
Para clientes que manuseiam pós com diferentes características de fluxo, amostras de produtos e informações de aplicação são importantes ao selecionar o equipamento de envase apropriado.
O tipo de pó, a densidade aparente, o peso alvo do enchimento, as dimensões da embalagem, a produção necessária e a precisão do enchimento podem influenciar a configuração recomendada da máquina.
Considerações Finais
A redução do desperdício de pó durante o enchimento requer uma abordagem-no nível do processo.
As áreas mais importantes a serem examinadas são a alimentação do pó, a precisão da dosagem, a velocidade de enchimento, o controle de poeira, o posicionamento do recipiente, a limpeza da máquina, a manutenção do equipamento e a estabilidade da pesagem.
O enchimento excessivo deve ser controlado sem sacrificar o peso exigido da embalagem, enquanto o pó e o derramamento de pó devem ser minimizados através de um projeto de equipamento e condições operacionais apropriados.
Para os fabricantes, a questão principal não é simplesmente como fazer uma máquina de envase funcionar mais rápido. É como criar um processo de enchimento que forneça a quantidade necessária de pó de forma consistente, mantendo a perda desnecessária de material tão baixa quanto possível.
Um fornecimento estável de pó, um método de enchimento adequadamente selecionado, parâmetros de máquina otimizados e monitoramento regular da produção podem fazer uma diferença significativa na eficiência do material e no desempenho geral da embalagem.
