Usando o teste dinâmico de pó para otimizar os processos de embalagem

18 de outubro de 2016

A Haver & Boecker é um fornecedor especializado de máquinas de embalagem e peneiramento para indústrias de manufatura, com clientes concentrados nos setores de alimentos, produtos químicos a granel e tintas. Uma das principais atividades é a especificação e fabricação de soluções de embalagem chave na mão para pós e grânulos que normalmente incluem: silos e tremonhas para armazenamento; postos de abastecimento para contêineres a granel intermediários (IBCs) ou sacos de 1 a 50 kg; sistemas de dosagem e pesagem; e planta de transporte pneumático. Centenas de soluções personalizadas são fornecidas a cada ano, com cada novo produto apresentando um desafio diferente de processamento de pó. Há cerca de uma década, a Haver & Boecker investiu em um Reômetro de Pó FT4 da Freeman Technology, Reino Unido, para medir a fluidez dos materiais sendo manuseados com o objetivo de garantir uma seleção e otimização de equipamentos mais eficientes e robustos. Este artigo explora o impacto causado pela medição precisa do fluxo de pó e como os dados fornecidos pelo instrumento estão sendo usados ​​pela empresa para refinar sua abordagem de design e especificação de equipamentos.Fluidez na Indústria de Embalagens Para a Haver & Boecker, cada novo projeto de solução de embalagem começa com uma avaliação das propriedades físicas do material a ser processado. Garantir o fluxo contínuo de material através de uma linha de embalagem é vital e depende da seleção de equipamentos que correspondam bem às características inerentes do pó ou grânulos sendo manuseados. A longo prazo, uma má correspondência compromete a lucratividade ao reduzir o rendimento, causando paradas de máquina e paradas excessivas, além de aumentar a necessidade de intervenção manual. Identificar quais propriedades físicas medir para evitar esses problemas é, portanto, crucial. Características como densidade, distribuição de tamanho de partícula, teor de umidade e gordura, compactação e forma de partícula têm sido medidas há muito tempo para orientar a seleção do equipamento. Todos esses parâmetros afetam o comportamento do material e a fluidez do pó – uma característica crítica para processamento e embalagem. No entanto, a empresa reconheceu que, mesmo em combinação, esses parâmetros eram insuficientes para quantificar de forma confiável a fluidez de uma forma que se correlacionasse com o desempenho da planta - faltava uma informação vital para uma especificação robusta do equipamento. As primeiras tentativas de abordar essa lacuna de informação medindo diretamente a fluidez centrada no uso de uma célula de cisalhamento Jenike. Essa técnica envolve a medição das forças necessárias para cisalhar um plano de pó consolidado em relação a outro e quantifica a coesividade de um pó por meio de valores de resistência ao escoamento não confinado (UYS) e outros parâmetros. Esses dados são amplamente utilizados no projeto de tremonhas, para solucionar problemas de descarga da tremonha e também, de forma mais ampla, para classificar a fluidez. No entanto, a análise de células de cisalhamento pode ser manual intensiva, demorada e sujeita a variabilidade significativa de operador para operador, dependendo do instrumento empregado. A Haver & Boecker descobriu que pode levar até meio dia para medir apenas um produto com a célula de cisalhamento e que a classificação resultante do pó pode variar entre "fluxo livre" e "pegajoso" como resultado da variabilidade no operador técnica. Claramente esta estava longe de ser uma solução ideal e a decisão foi tomada para pesquisar alternativas.Abraçando o teste dinâmico de pó Por volta de 2005, quando a Haver & Boecker começou a pesquisar métodos alternativos para medição da fluidez do pó, o teste dinâmico do pó era uma técnica relativamente nova; sua relevância industrial ainda não foi comprovada, mas os possíveis benefícios já eram claros. O teste dinâmico, em contraste com a configuração de célula de cisalhamento existente, ofereceu uma medição relativamente rápida e eficiente e, igualmente importante, processou dados relevantes. O teste dinâmico é altamente sensível e pode diferenciar pós que a análise de células de cisalhamento classifica como idênticos, destacando diferenças que afetarão o desempenho do processo. Uma avaliação técnica rigorosa levou a empresa a concluir que um investimento na capacidade de teste dinâmico de pó forneceria acesso aos melhores dados de fluidez disponíveis e ela se tornou uma das primeiras usuárias do Reômetro de Pó FT4 da Freeman Technology. O treinamento inicial fornecido para o Reômetro de Pó FT4 foi abrangente e o instrumento entrou rapidamente no uso rotineiro, com os operadores achando a medição simples e direta. Desde então, o Reômetro de Pó FT4 forneceu 10 anos de operação ininterrupta e sem manutenção. Ao longo desse tempo, cerca de 1.000 amostras foram analisadas a cada ano, uma taxa de trabalho substancial alcançada como resultado de uma confiabilidade impressionante.