Pölyn muodostuminen on yleinen haaste teollisuudessajauheen täyttötoimenpiteet. Hienojakoisia jauheita voi levitä ilmaan ruokinnan, annostelun, täytön, puhdistuksen ja tuotteen vaihdon aikana. Liiallinen pöly voi johtaa tuotteen häviämiseen, lisäsiivoustöihin, laitteiden saastumiseen ja mahdolliseen työperäiseen altistumiseen.
Syntyneen pölyn määrä riippuu suuresti jauheen ominaisuuksista ja sen käsittelytavasta. Partikkelikoko, bulkkitiheys, koheesio, kosteus, täyttönopeus, siirtoetäisyys ja laitteiden rakenne voivat kaikki vaikuttaa pölyn muodostumiseen.
Pölyn vähentäminen vaatii siis muutakin kuin imupuhaltimen lisäämistä täyttökoneeseen. Tehokkain tapa on hallita pölyä siinä kohdassa, jossa sitä syntyy, pitäen samalla jauheen siirtoprosessi vakaana ja suljettuna niin paljon kuin mahdollista.
Miksi jauhetäyttö tuottaa pölyä?
Jauhetta voi levitä ilmaan, kun materiaali putoaa paikasta toiseen, joutuu säiliöön tai mekaaninen liike häiritsee sitä.
Täytön aikana pussiin tai säiliöön joutuva jauhe syrjäyttää pakkauksen sisällä jo olevan ilman. Jos jauhe putoaa merkittävältä korkeudelta, tuloksena oleva ilmavirta voi kuljettaa hienoja hiukkasia ulos säiliöstä. Paikallista poistoilmanvaihtoa koskevissa HSE-ohjeissa yksilöidään erityisesti säiliöihin joutuva jauhe ja rakeinen materiaali pölyn-muodostusmekanismiksi ja suositellaan toimenpiteitä, kuten putoamisetäisyyden vähentäminen, prosessin osittainen sulkeminen ja säiliön avoimen alueen minimoiminen.
Pölyä voi syntyä myös jauheen siirtämisen aikana täyttökoneeseen, erityisesti kun käyttäjät tyhjentävät pusseja tai säkkejä manuaalisesti suppiloon.
Muita lähteitä ovat jauheen kerääntyminen täyttösuuttimen ympärille, vuotavat liitokset, materiaalin roiskuminen ja puhdistustoimenpiteet.
Ensimmäinen askel kohti pölyn vähentämistä on siksi tunnistaa tarkasti, missä ilmassa leviävää jauhetta syntyy.
Säilytä jauheen siirto niin pakkauksessa kuin se on käytännöllistä
Yksi tehokkaimmista tavoista hallita jauhepölyä on estää sitä karkaamasta ympäröivälle työpaikalle.
Suljetulla materiaalinsiirtojärjestelmällä voidaan vähentää ulkoilmaan altistuvan jauheen määrää ruokinnan ja kuljetuksen aikana. HSE-ohjeistus suosittelee prosessien kotelointia ja suljettujen siirto- ja käsittelyjärjestelmien käyttöä mahdollisuuksien mukaan minimoiden materiaalien manuaalinen käsittely.
Jauhetäyttölinjassa tämä voi tarkoittaa suljettujen täyttösuppiloiden, katettujen kuljettimien, suljettujen ruuvisyöttölaitteiden tai muiden ohjattujen siirtolaitteiden käyttöä.
Tarkka kokoonpano riippuu tuotteesta ja tuotannon asettelusta. Kaikki jauhetäyttösovellukset eivät vaadi täysin suljettua järjestelmää, mutta tarpeettomia avoimia siirtokohtia tulee välttää mahdollisuuksien mukaan.
Vähennä jauheen putoamisetäisyyttä täytön aikana
Täyttöaukon ja pakkauksen sisällä olevan tuotteen välinen etäisyys voi vaikuttaa pölyn muodostumiseen.
Kun jauhetta putoaa pidemmältä, se voi kuljettaa mukanaan ilmaa ja aiheuttaa ylimääräistä turbulenssia, kun se tulee säiliöön. HSE:n LEV-opastus tunnistaa putoamisetäisyyden pienentämisen yhdeksi säädöksi pölylle, joka syntyy jauheen siirtämisen aikana säiliöihin.
Joissakin sovelluksissa täyttösuutin voidaan siksi sijoittaa lähemmäs pakkausta tai säätää täytön aikana.
Tämä on erityisen tärkeää hienoille jauheille, jotka hajoavat helposti.
Oikea asento riippuu jauheesta, pakkauksen mitoista, täyttömekanismista ja koneen rakenteesta. Pelkkä suuttimen siirtäminen lähemmäksi ei aina riitä, jos jauhe on erittäin koossapysyvää tai säiliö itsessään aiheuttaa voimakkaan ilman syrjäytymisen.
Ohjaa täyttönopeutta
Suurempi täyttönopeus voi parantaa tuotantokapasiteettia, mutta se voi myös lisätä pölyn muodostumista joidenkin jauheiden kohdalla.
Suuri materiaalin virtausnopeus voi aiheuttaa suuremman turbulenssin purkamisen aikana ja saattaa vapauttaa enemmän hienojakoisia hiukkasia ympäröivään ilmaan.
Käytännön ratkaisu ei välttämättä ole käyttää konetta mahdollisimman hitaasti. Sen sijaan täyttönopeus tulee sovittaa jauheen ominaisuuksiin ja vaadittuun tuotantonopeuteen.
Tietylle jauheelle voi olla vakaa toiminta-alue, jolla kone saavuttaa vaaditun tehon ilman turhaa pölyä.
Varsinaisen tuotteen testaus on luotettavin tapa määrittää tämä alue.
Käytä oikeaa täyttömekanismia
Täyttömekanismi voi vaikuttaa jauheen siirtymiseen pakkaukseen.
Kairatäyttöä käytetään yleisesti jauhesovelluksissa, koska pyörivä ruuvi mahdollistaa ohjatun materiaalin annostelun. Kairan kokoonpano, ruuvin geometria, pyörimisnopeus, suppilon rakenne ja jauheen ominaisuudet vaikuttavat kaikki materiaalivirtaan.
Joidenkin jauheiden kohdalla kontrolloitu ruuvipurkaus voi auttaa välttämään materiaalin hallitsemattoman uppoamisen pakkaukseen.
Täyttömekanismi tulee kuitenkin valita jauheen mukaan sen sijaan, että vain oletetaan, että kierukkatäyteaine poistaa pölyn.
Erittäin hienojakoiset, koossapitoiset tai ilmastetut jauheet saattavat edellyttää lisähuomiota suppilon suunnittelusta, syöttöstä, poistokokoonpanosta ja pölynpoistosta.
Minimoi ilmanvaihto pakkauksen sisällä
Kun jauhe joutuu suljettuun tai osittain suljettuun pussiin tai säiliöön, sisääntuleva materiaali varaa tilan, jonka ilma oli aiemmin miehittänyt.
Sen ilman täytyy mennä jonnekin.
Jos ilma poistuu nopeasti pakkauksen avoimen alueen läpi, se voi kuljettaa mukanaan hienoja jauhehiukkasia.
Tämä on yksi syy, miksi täyttösuuttimen ja pakkauksen aukon välinen suhde on tärkeä.
HSE-ohjeet tunnistavat ilman siirtymisen jauheen tai rakeiden siirron aikana säiliöihin pölyn-muodostusmekanismiksi ja suosittelevat säiliön avoimen alueen vähentämistä ja osittaisen kotelon tai vastaanottokuvun käyttöä tarvittaessa.
Pölyisissä sovelluksissa täyttöasema voidaan siksi suunnitella hallitsemaan sekä jauhevirtausta että syrjäytysilmaa.
Käytä paikallista poistoilmanvaihtoa lähteellä
Paikallinen poistoilmanvaihto (LEV) on tärkeä tekninen ohjaus, kun pölyä ei voida täysin estää.
Sen sijaan, että luottaisi vain yleiseen huoneilmanvaihtoon, LEV sieppaa ilmassa olevat epäpuhtaudet lähellä paikkaa, jossa ne syntyvät.
Jauhetäyttöä varten täyttöaseman, suppilon, siirtopisteen tai muun pölyä{0}}muodostavan alueen ympärillä voi olla sopivasti suunniteltu poistopiste.
HSE:n LEV-ohjeistuksessa korostetaan, että tehokkaat järjestelmät on suunniteltava, asennettava, otettava käyttöön, testattava ja ylläpidettävä oikein. Imukuvun tulee myös olla epäpuhtauspilven lähteen ja suunnan mukainen.
Tämä on tärkeää, koska pelkkä suuritehoisen{0}}tuulettimen asentaminen jonnekin työpajaan ei takaa tehokasta pölyn talteenottoa.
Poistopisteen on oltava riittävän lähellä lähdettä ja sijoitettava asianmukaisesti todellista ilmavirtaa ja jauheen liikettä varten.
Vältä liiallista ilmavirtaa täyttöalueen ympärillä
Pölynpoiston on otettava talteen ilmassa oleva jauhe aiheuttamatta tarpeettomia häiriöitä täyttöprosessiin.
Huonosti sijoitettu ilmaliike voi häiritä jauheen purkamista tai vetää materiaalia pois pakkauksesta.
Esimerkiksi liian aggressiivisesti täyttösuuttimen lähelle sijoitettu poistoaukko voi häiritä jauhevirtausta tai poistaa käyttökelpoista tuotetta pakkauksesta.
Ilmanvaihtojärjestelmä tulee siksi suunnitella yhdessä täyttölaitteiston kanssa sen sijaan, että se olisi lisättävä siihen riippumattomana komponenttina.
Tavoitteena on ottaa talteen ilmassa oleva pöly pitäen samalla suunniteltu tuotevirta vakaana.
Paranna suppilon ja syöttölaitteen suunnittelua
Pölyä voi syntyä myös ennen täyttösuutinta.
Jauhepussien manuaalinen upottaminen avoimeen suppiloon voi aiheuttaa merkittävää pölyn vapautumista, etenkin kun jauhe on hienoa ja pussit tyhjennetään nopeasti.
Parempi lähestymistapa voi olla suljettu syöttö, kontrolloitu siirto tai suppilo, joka on varustettu asianmukaisella imulla.
HSE suosittelee manuaalisen jauheen käsittelyn minimoimista ja automaattisten jakelujärjestelmien harkitsemista mahdollisuuksien mukaan.
Itse suppilon tulee myös tarjota vakaa jauhevirtaus. Siltautuminen, jauheen äkillinen romahtaminen ja epäsäännöllinen syöttö voivat aiheuttaa materiaalin purkauksia, jotka lisäävät pölyn muodostumista.
Vakaa syöttöprosessi on siksi hyödyllinen sekä täytteen sakeuden että pölyn hallinnan kannalta.
Estä jauheen vuotaminen täyttöaseman ympärillä
Kaikki lattialla oleva jauhe ei tule suoraan ilmassa olevasta pölystä.
Täyttöaseman ympärille voi roiskua, jos pussit tai säiliöt on asetettu väärin, jos pakkaus on vaurioitunut tai täyttösuuttimen ympärille kerääntyy jauhetta.
Kun jauhe saavuttaa ympäröiville pinnoille, se voi myöhemmin ilmaantua uudelleen jalanliikenteen, tärinän, mekaanisen liikkeen tai puhdistuksen seurauksena.
Hyvän laitesuunnittelun tulisi siksi minimoida mahdollisuudet jauheen karkaamiseen suunnitellulta materiaalireitiltä.
Säiliön sijoitusjärjestelmät, asianmukaiset täyttösuuttimet, suojukset ja kunnolla suljetut siirtopisteet voivat kaikki auttaa vähentämään tarpeettomia roiskeita.
Pidä täyttölaitteet puhtaana
Jauheen kertyminen koneen pinnoille voi olla toinen ilmassa leviävän pölyn lähde.
Jos materiaalia kerääntyy suppilon, täyttöpään, kuljettimen tai muiden osien ympärille, koneen myöhempi liike voi häiritä kerrostumia.
Säännöllinen puhdistus auttaa estämään tämän kerääntymisen.
Itse puhdistusmenetelmä on kuitenkin tärkeä.
HSE suosittelee sopivan imuroinnin käyttöä kuivalakaisun sijaan, koska lakaisu voi nostaa laskeutunutta pölyä takaisin ilmaan. Se neuvoo myös olemaan käyttämättä paineilmaa, jos se lisää altistumista levittämällä pölyä.
Puhdistusmenetelmät tulee siksi valita jauheen ominaisuuksien ja sovellettavien turvallisuusvaatimusten mukaan.
Tarkista tiivisteet, liitännät ja siirtopisteet
Laitteiden liitäntöjen ympärillä olevat vuodot voivat vapauttaa jauhetta jatkuvasti, vaikka päätäyttö näyttää toimivan oikein.
Mahdollisia ongelma-alueita ovat mm.
Suppilon liitännät
Joustavat liitännät
Ruuvisyöttimen liitännät
Täyttösuuttimet
Pölynpoistokanavat
Tarkastus ovet
Tiivistyskomponentit
Pienet vuodot voivat vähitellen muodostaa saostumia koneen ympärille.
Säännöllinen tarkastus ja huolto voivat auttaa tunnistamaan nämä ongelmat ennen kuin niistä tulee suurempia pölynlähteitä.
HSE-ohjeissa korostetaan myös, että jauheen{0}}käsittelylaitteiden tiivisteet ja liitokset vaativat asianmukaista suunnittelua, tarkastusta ja rutiinihuoltoa.
Säädä jauheen ominaisuuksia mahdollisuuksien mukaan
Koneen suunnittelu on vain osa pölyongelmaa.
Jauhe itsessään vaikuttaa voimakkaasti ilmassa olevien hiukkasten syntymiseen.
Erittäin hienot jauheet vaativat yleensä huolellisempaa käsittelyä kuin suuremmat hiukkaset tai rakeiset materiaalit. Kosteus, koheesio, hiukkaskokojakautuma ja bulkkitiheys voivat myös vaikuttaa virtaukseen ja pölyn käyttäytymiseen.
Jos koostumus ja tuotevaatimukset sen sallivat, voidaan joskus harkita alhaisempaa-pölymateriaalia. HSE-ohjeissa todetaan, että materiaalien käyttö pelkistetyissä -pölymuodoissa, kuten rakeina, pelletteinä, tahnoina tai jauheina, joista on poistettu pöly, voi olla vaihtoehto tarvittaessa.
Tämä ei kuitenkaan aina ole mahdollista valmiille tuotteelle. Monissa elintarvike-, lääke-, kemian- ja ravitsemussovelluksissa jauhemuoto on osa tuotespesifikaatiota.
Tällaisissa tapauksissa laitteet ja prosessi on mukautettava jauheeseen sen sijaan, että yritetään muuttaa tuotetta tarpeettomasti.
Harkitse pölyn ominaisuuksia ennen varusteiden valintaa
Kaksi jauhetta, joilla on sama tavoitetäyttöpaino, voivat vaatia erilaisia laitekokoonpanoja.
Esimerkiksi suhteellisen vapaasti{0}}virtaava jauhe voi purkaa helposti suppilosta, kun taas koossapysyvä jauhe saattaa tarvita lisäapua syöttöön.
Erittäin hieno jauhe saattaa myös vaatia enemmän huomiota kotelointiin ja pölynpoistoon kuin raskaampi, vähemmän dispergoituva materiaali.
Tästä syystä valmistajien tulee toimittaa laitetoimittajalle tarvittavat tuotetiedot ennen täyttöjärjestelmän viimeistelyä.
Hyödyllisiä tietoja voivat olla:
Tuotetyyppi → Bulkkitiheys → Hiukkasten ominaisuudet → Täyttöpaino → Pakkaustyyppi → Tuotantokapasiteetti → Pölyn{0}}hallintavaatimukset
Käytännöllisissä tapauksissa todellisen jauheen testaus voi antaa paljon parempia tietoja kuin laitteiden valinta pelkän yleisen tuotenimen perusteella.
Ylläpidä koneen vakaata toimintaa
Koneen epävakaa toiminta voi lisätä sekä pölyä että tuotehävikkiä.
Jos täyttösuutin liikkuu epätasaisesti, säiliötä ei ole asetettu oikein tai annostelujärjestelmä tuottaa epäsäännöllisiä jauhepurskeita, materiaalia voi vuotaa aiotulta täyttöalueelta.
Sen vuoksi antureita, toimilaitteita, kuljettimia, annostelujärjestelmiä ja muita komponentteja tulee huoltaa, jotta täyttöjakso pysyy toistettavissa.
Vakaa täyttöprosessi helpottaa pölyn hallintaa, koska materiaali liikkuu ennustettavaa reittiä pitkin.
Älä luota vain henkilökohtaisiin suojavarusteisiin
Henkilösuojaimet voivat olla tarpeen tietyissä jauhesovelluksissa, erityisesti silloin, kun tuote itsessään on terveydelle vaarallinen.
Henkilönsuojaimia ei kuitenkaan pitäisi pitää ensisijaisena menetelmänä prosessipölyn torjuntaan, kun tekniset torjuntatoimenpiteet ovat kohtuullisesti toteutettavissa.
HSE-ohjeissa painotetaan pölyn poistamista tai vähentämistä sen lähteellä, prosessien sulkemista ja tehokkaan LEV:n käyttöä ennen kuin turvaudutaan hengityssuojaimiin.
Sopiva valvontastrategia riippuu myös tietystä jauheesta ja sen turvallisuustiedoista. Valmistajien tulee tarkistaa asiaankuuluva käyttöturvallisuustiedote ja tehdä asianmukainen työpaikan riskinarviointi.
Kuinka DJ{0}}PACK voi auttaa jauheen pölyn hallinnassa
Teollisiin jauhepakkaussovelluksiin DJ{0}}PACK voi konfiguroida jauheen täyttölaitteet tuotteen ominaisuuksien ja vaaditun tuotantoprosessin mukaan.
Sovelluksesta riippuen ajauhepakkausjärjestelmävoivat sisältää ohjatun ruokinnan, ruuviannostelun, suppilojärjestelmät, täyttösuuttimet, kuljettimet, pussien käsittelylaitteet ja lisäpölyn{0}}hallintakomponentit.
Sopiva kokoonpano riippuu jauheesta, täyttöpainosta, pakkauksen muodosta, tuotantokapasiteetista ja vaaditusta suojaustasosta.
Pölyisten tuotteiden osalta tavoitteena tulisi olla materiaalin hallinta koko siirtoreitin ajan sen sijaan, että luottaisimme vain poistoon lopullisessa täyttöpisteessä.
Tuotenäytteet ja sovellustiedot ovat hyödyllisiä arvioitaessa asianmukaista konekokoonpanoa, koska jauheen käyttäytyminen voi vaihdella huomattavasti tuotteiden välillä.
Viimeisiä ajatuksia
Pölyn vähentäminen jauhetäytön aikana edellyttää tuotteen hallinnan, laitesuunnittelun, prosessin ohjauksen ja huollon yhdistelmää.
Tehokkain lähtökohta on pitää jauheen siirto suljettuna mahdollisuuksien mukaan, vähentää tarpeetonta putoamisetäisyyttä, kontrolloida täyttönopeutta, vakauttaa ruokintaa, hallita syrjäytynyttä ilmaa ja ottaa talteen ilmassa oleva pöly läheltä sen lähdettä asianmukaisesti suunnitellulla paikallispoistolla.
Hyvä siivous on myös tärkeää, koska koneen ympärille laskeutunut jauhe voi ilmaantua uudelleen puhdistuksen tai normaalin tuotantotoiminnan aikana.
Valmistajille, jotka suunnittelevat uuttajauheen täyttölinja, pölyntorjuntaa tulee harkita laitteiston suunnittelun aikana eikä jälkikäteen.
Hyvin -suunnitellun järjestelmän pitäisi hallita jauheen syöttämistä aina annosteluun ja lopullisen pakkauksen käsittelyyn asti ja samalla minimoida tarpeeton vapautuminen ympäröivään tuotantoympäristöön.
