Stofontwikkeling is een veel voorkomende uitdaging in de industriepoedervulwerkzaamheden. Fijne poeders kunnen tijdens het voeren, doseren, vullen, reinigen en productwisselen in de lucht terechtkomen. Overmatig stof kan leiden tot productverlies, extra schoonmaakwerkzaamheden, vervuiling van apparatuur en mogelijke beroepsmatige blootstelling.
De hoeveelheid gegenereerd stof hangt sterk af van de eigenschappen van het poeder en de manier waarop ermee wordt omgegaan. Deeltjesgrootte, bulkdichtheid, cohesie, vocht, vulsnelheid, overdrachtsafstand en apparatuurontwerp kunnen allemaal de stofontwikkeling beïnvloeden.
Het verminderen van stof vergt dus meer dan het toevoegen van een afzuigventilator aan een vulmachine. De meest effectieve aanpak is om stof onder controle te houden op de plaats waar het ontstaat, terwijl het poederoverdrachtsproces zoveel mogelijk stabiel en afgesloten blijft.
Waarom genereert poedervulling stof?
Poeder kan in de lucht terechtkomen wanneer materiaal van de ene locatie naar de andere valt, een container binnendringt of wordt verstoord door mechanische beweging.
Tijdens het vullen verdringt poeder dat in een zak of container terechtkomt de lucht die zich al in de verpakking bevindt. Als het poeder van grote hoogte valt, kan de resulterende luchtstroom fijne deeltjes uit de container transporteren. HSE-richtlijnen voor lokale afzuigventilatie identificeren specifiek poeder- en korrelvormig materiaal dat containers binnendringt als een mechanisme voor het genereren van stof- en bevelen maatregelen aan zoals het verkleinen van de valafstand, het gedeeltelijk omsluiten van het proces en het minimaliseren van de open ruimte van de container.
Er kan ook stof ontstaan tijdens het overbrengen van poeder naar de vulmachine, vooral wanneer operators handmatig zakken of zakken in een trechter legen.
Andere bronnen zijn onder meer poederophoping rond het vulmondstuk, lekkende aansluitingen, gemorst materiaal en schoonmaakwerkzaamheden.
De eerste stap in de richting van het terugdringen van stof is daarom het precies identificeren waar poeder in de lucht wordt gegenereerd.
Houd de poederoverdracht zo bijgevoegd als praktisch mogelijk is
Een van de meest effectieve manieren om poederstof onder controle te houden, is door te voorkomen dat het naar de omliggende werkplek ontsnapt.
Een gesloten materiaaloverdrachtsysteem kan de hoeveelheid poeder die tijdens het aanvoeren en transporteren aan de open lucht wordt blootgesteld, verminderen. HSE-richtlijnen bevelen aan om processen te omsluiten en, waar praktisch, gesloten overdrachts- en verwerkingssystemen te gebruiken, terwijl de handmatige verwerking van materialen tot een minimum wordt beperkt.
Voor een poedervullijn kan dit het gebruik van gesloten trechters, overdekte transportbanden, gesloten schroeftoevoersystemen of andere gecontroleerde overdrachtapparatuur betekenen.
De exacte configuratie is afhankelijk van de product- en productie-indeling. Niet elke poedervultoepassing vereist een volledig gesloten systeem, maar onnodige open overdrachtspunten moeten waar mogelijk worden vermeden.
Verklein de afstand die poeder valt tijdens het vullen
De afstand tussen de vulopening en het product in de verpakking kan de stofontwikkeling beïnvloeden.
Wanneer poeder over een grotere afstand valt, kan het lucht meesleuren en extra turbulentie veroorzaken wanneer het de container binnenkomt. De LEV-richtlijnen van HSE identificeren specifiek het verkleinen van de valafstand als een manier om stof te voorkomen dat ontstaat tijdens het overbrengen van poeder naar containers.
Voor sommige toepassingen kan het vulmondstuk daarom dichter bij de verpakking worden geplaatst of tijdens het vullen worden aangepast.
Dit is vooral relevant voor fijne poeders die gemakkelijk verspreid worden.
De juiste positie is afhankelijk van het poeder, de afmetingen van de verpakking, het vulmechanisme en de machinestructuur. Het simpelweg dichterbij brengen van het mondstuk is niet altijd voldoende als het poeder zeer cohesief is of als de container zelf een sterke luchtverplaatsing veroorzaakt.
Controle vulsnelheid
Een hogere vulsnelheid kan de productiecapaciteit verbeteren, maar kan bij sommige poeders ook de stofontwikkeling vergroten.
Een hoge materiaalstroom kan tijdens het afvoeren grotere turbulentie veroorzaken en kan meer fijne deeltjes in de omgevingslucht vrijgeven.
De praktische oplossing is niet noodzakelijkerwijs om de machine zo langzaam mogelijk te laten werken. In plaats daarvan moet de vulsnelheid worden afgestemd op de poedereigenschappen en de vereiste productiesnelheid.
Voor een bepaald poeder kan er een stabiel werkbereik zijn waarin de machine de vereiste capaciteit behaalt zonder onnodig stof te genereren.
Het testen van het daadwerkelijke product is de meest betrouwbare manier om dit bereik te bepalen.
Gebruik het juiste vulmechanisme
Het vulmechanisme kan invloed hebben op de manier waarop poeder in de verpakking wordt overgebracht.
Vijzelvulling wordt veel gebruikt voor poedertoepassingen omdat de roterende schroef zorgt voor een gecontroleerde materiaaldosering. De vijzelconfiguratie, de schroefgeometrie, de rotatiesnelheid, het ontwerp van de trechter en de poedereigenschappen hebben allemaal invloed op de materiaalstroom.
Voor sommige poeders kan een gecontroleerde afvoer van de vijzel helpen voorkomen dat materiaal ongecontroleerd in de verpakking terechtkomt.
Het vulmechanisme moet echter worden gekozen op basis van het poeder, in plaats van eenvoudigweg aan te nemen dat een vijzelvuller stof zal elimineren.
Bij zeer fijne, samenhangende of beluchte poeders kan extra aandacht nodig zijn voor het ontwerp van de trechter, de toevoer, de afvoerconfiguratie en de stofafzuiging.
Minimaliseer de luchtverplaatsing in de verpakking
Wanneer poeder een gesloten of gedeeltelijk gesloten zak of container binnenkomt, neemt het binnenkomende materiaal een volume in beslag dat voorheen door lucht werd ingenomen.
Die lucht moet ergens heen.
Als de lucht snel door het open gedeelte van de verpakking ontsnapt, kan deze fijne poederdeeltjes met zich meedragen.
Dit is één reden waarom de relatie tussen het vulmondstuk en de verpakkingsopening belangrijk is.
HSE-richtlijnen identificeren de verplaatsing van lucht tijdens het overbrengen van poeder of korrels naar containers als een mechanisme voor het genereren van stof- en raden aan om de open ruimte van de container te verkleinen en waar nodig een gedeeltelijke omhulling of een opvangkap te gebruiken.
Voor stoffige toepassingen kan het vulstation daarom worden ontworpen om zowel de poederstroom als de verplaatste lucht te beheren.
Gebruik lokale afzuigventilatie bij de bron
Lokale afzuigventilatie (LEV) is een belangrijke technische controle wanneer stof niet volledig kan worden voorkomen.
In plaats van alleen te vertrouwen op algemene ventilatie van de ruimte, vangt LEV verontreinigende stoffen in de lucht op dichtbij het punt waar ze ontstaan.
Voor het vullen van poeder kan er een geschikt ontworpen extractiepunt rond het vulstation, de trechter, het overdrachtspunt of een ander stof-genererend gebied worden geplaatst.
De richtlijnen van HSE over LEV benadrukken dat effectieve systemen op de juiste manier moeten worden ontworpen, geïnstalleerd, in bedrijf gesteld, getest en onderhouden. Ook moet de afzuigkap geschikt zijn voor de bron en richting van de verontreinigende stofwolk.
Dit is belangrijk omdat het simpelweg installeren van een ventilator met hoge- capaciteit ergens in de werkplaats geen garantie biedt voor een effectieve stofafvang.
Het extractiepunt moet dicht genoeg bij de bron zijn en op de juiste manier gepositioneerd zijn voor de daadwerkelijke luchtstroom en poederbeweging.
Vermijd overmatige luchtstroom rond het vulgebied
Stofafzuiging moet poeder in de lucht opvangen zonder onnodige verstoring van het vulproces te veroorzaken.
Een slecht gepositioneerde luchtbeweging kan de poederafvoer belemmeren of materiaal uit de verpakking trekken.
Zo kan een te agressief bij het vulmondstuk geplaatste afzuigopening de poederstroom verstoren of bruikbaar product uit de verpakking halen.
Het ventilatiesysteem moet daarom samen met de vulapparatuur worden ontworpen en niet als een niet-gerelateerd onderdeel worden toegevoegd.
Het doel is om stof uit de lucht op te vangen en tegelijkertijd de beoogde productstroom stabiel te houden.
Verbeter het ontwerp van de trechter en de toevoer
Ook vóór de vulopening kan stof ontstaan.
Het handmatig dumpen van poederzakken in een open trechter kan een aanzienlijke stofuitstoot veroorzaken, vooral als het poeder fijn is en de zakken snel worden geleegd.
Een betere aanpak kan bestaan uit gesloten voer, gecontroleerde overdracht of een trechter uitgerust met de juiste afzuiging.
HSE raadt aan om het handmatig hanteren van poeders tot een minimum te beperken en waar mogelijk geautomatiseerde toedieningssystemen te overwegen.
De trechter zelf moet ook zorgen voor een stabiele poederstroom. Overbrugging, plotselinge instorting van poeder en onregelmatige aanvoer kunnen uitbarstingen van materiaal veroorzaken waardoor de stofontwikkeling toeneemt.
Een stabiel voedingsproces is daarom nuttig voor zowel de consistentie van de vulling als de stofbeheersing.
Voorkom het morsen van poeder rond het tankstation
Niet al het poeder op de vloer is rechtstreeks afkomstig van stof in de lucht.
Er kan gemorst worden rond het vulstation als zakken of containers verkeerd gepositioneerd zijn, als een verpakking beschadigd is of als zich poeder ophoopt rond de vulopening.
Zodra poeder de omliggende oppervlakken bereikt, kan het later weer in de lucht terechtkomen door voetverkeer, trillingen, mechanische bewegingen of reiniging.
Een goed ontwerp van de apparatuur moet daarom de kans minimaliseren dat poeder uit het beoogde materiaalpad ontsnapt.
Containerpositioneringssystemen, geschikte vulmondstukken, beschermingen en goed afgedichte overdrachtspunten kunnen allemaal helpen onnodig morsen te verminderen.
Houd de vulapparatuur schoon
Poederophoping op machineoppervlakken kan een andere bron van stof in de lucht worden.
Als materiaal zich ophoopt rond de trechter, de vulkop, de transportband of andere componenten, kunnen daaropvolgende bewegingen van de machine de afzettingen verstoren.
Regelmatig schoonmaken helpt deze ophoping te voorkomen.
De reinigingsmethode zelf is echter belangrijk.
HSE raadt aan om geschikt te stofzuigen in plaats van droog te vegen, omdat bij vegen vastgezet stof weer in de lucht terecht kan komen. Ook wordt het gebruik van perslucht afgeraden als dit de blootstelling zou vergroten door het verspreiden van stof.
Reinigingsprocedures moeten daarom worden gekozen op basis van de eigenschappen van het poeder en de toepasselijke veiligheidseisen.
Inspecteer afdichtingen, verbindingen en overdrachtspunten
Door lekkages rond de aansluitingen van apparatuur kan er voortdurend poeder vrijkomen, zelfs als het hoofdvulproces correct lijkt te werken.
Potentiële probleemgebieden zijn onder meer:
Hopper-aansluitingen
Flexibele verbindingen
Schroeftoevoerinterfaces
Vul sproeiers
Stofafzuigkanalen
Inspectiedeuren
Afdichtingscomponenten
Kleine lekkages kunnen geleidelijk afzettingen rond de machine veroorzaken.
Regelmatige inspectie en onderhoud kunnen deze problemen helpen identificeren voordat ze grotere bronnen van stof worden.
HSE-richtlijnen benadrukken ook dat afdichtingen en verbindingen in poeder{0}}apparatuur een passend ontwerp, inspectie en routinematig onderhoud nodig hebben.
Controleer de poedereigenschappen waar mogelijk
Machineontwerp is slechts een deel van het stofprobleem.
Het poeder zelf heeft een grote invloed op hoe gemakkelijk in de lucht zwevende deeltjes worden gegenereerd.
Zeer fijne poeders vereisen over het algemeen een zorgvuldiger behandeling dan grotere deeltjes of korrelige materialen. Vocht, cohesie, deeltjesgrootteverdeling en bulkdichtheid kunnen ook het stromings- en stofgedrag beïnvloeden.
Waar de formulering en productvereisten dit toelaten, kan soms een lagere-stofvorm worden overwogen. In de HSE-richtlijnen wordt opgemerkt dat het gebruik van materialen in de vorm van minder-stof, zoals korrels, pellets, pasta's of ontstofte poeders, indien nodig een optie kan zijn.
Bij een eindproduct is dit echter niet altijd mogelijk. Bij veel toepassingen in de voedingsmiddelen-, farmaceutische, chemische en voedingssector maakt de poedervorm deel uit van de productspecificatie.
In die gevallen moeten de apparatuur en het proces worden aangepast aan het poeder in plaats van te proberen het product onnodig te veranderen.
Houd rekening met de stofeigenschappen voordat u apparatuur kiest
Voor twee poeders met hetzelfde beoogde vulgewicht kunnen verschillende apparatuurconfiguraties nodig zijn.
Een relatief vrij-stromend poeder kan bijvoorbeeld gemakkelijk uit een trechter worden afgevoerd, terwijl een samenhangend poeder mogelijk extra hulp bij het toevoeren nodig heeft.
Een zeer fijn poeder vereist mogelijk ook meer aandacht voor de omhulling en stofafzuiging dan een zwaarder, minder dispergeerbaar materiaal.
Om deze reden moeten fabrikanten de leverancier van de apparatuur voorzien van relevante productinformatie voordat ze het vulsysteem finaliseren.
Nuttige informatie kan zijn:
Producttype → Bulkdichtheid → Deeltjeskarakteristieken → Vulgewicht → Verpakkingstype → Productiecapaciteit → Vereisten voor stofbeheersing-
Waar praktisch mogelijk kan het testen van het eigenlijke poeder veel betere informatie opleveren dan het selecteren van apparatuur alleen op basis van een algemene productnaam.
Zorg voor een stabiele werking van de machine
Een onstabiele werking van de machine kan zowel het stofverlies als het productverlies vergroten.
Als het vulmondstuk inconsistent beweegt, de container niet correct is gepositioneerd of het doseersysteem onregelmatige poederstoten produceert, kan er materiaal uit het beoogde vulgebied ontsnappen.
Sensoren, actuatoren, transportbanden, doseersystemen en andere componenten moeten daarom worden onderhouden, zodat de vulcyclus herhaalbaar blijft.
Een stabiel vulproces maakt stofbeheersing eenvoudiger omdat het materiaal een voorspelbaar pad volgt.
Vertrouw niet alleen op persoonlijke beschermingsmiddelen
Bij bepaalde poedertoepassingen kan persoonlijke beschermingsmiddelen nodig zijn, vooral als het product zelf een gevaar voor de gezondheid vormt.
PBM's mogen echter niet worden beschouwd als de primaire methode voor het beheersen van processtof wanneer technische maatregelen redelijkerwijs uitvoerbaar zijn.
HSE-richtlijnen leggen de nadruk op het elimineren of verminderen van stof aan de bron, het omsluiten van processen en het gebruik van effectieve LEV voordat wordt vertrouwd op ademhalingsbeschermingsapparatuur.
De juiste controlestrategie hangt ook af van het specifieke poeder en de veiligheidsinformatie ervan. Fabrikanten moeten het relevante veiligheidsinformatieblad raadplegen en een passende risicobeoordeling op de werkplek uitvoeren.
Hoe DJ-PACK kan helpen bij poederstofbestrijding
Voor industriële poederverpakkingstoepassingen kan DJ-PACK poedervulapparatuur configureren op basis van de kenmerken van het product en het vereiste productieproces.
Afhankelijk van de toepassing, apoederverpakkingssysteemDit kan bestaan uit gecontroleerde invoer, vijzeldosering, trechtersystemen, vulmondstukken, transportbanden, apparatuur voor het hanteren van zakken en hulpcomponenten voor stofbeheersing-.
De juiste configuratie is afhankelijk van het poeder, het vulgewicht, het verpakkingsformaat, de productiecapaciteit en het vereiste insluitingsniveau.
Voor stoffige producten moet het doel zijn om het materiaal tijdens het hele overdrachtstraject onder controle te houden, in plaats van alleen te vertrouwen op afzuiging bij het uiteindelijke vulpunt.
Productmonsters en toepassingsinformatie zijn nuttig bij het evalueren van de juiste machineconfiguratie, omdat het gedrag van poeders aanzienlijk kan variëren tussen producten.
Laatste gedachten
Het verminderen van stof tijdens poedervulwerkzaamheden vereist een combinatie van productcontrole, apparatuurontwerp, procescontrole en onderhoud.
De meest effectieve uitgangspunten zijn om de poederoverdracht waar mogelijk afgesloten te houden, onnodige valafstanden te verkleinen, de vulsnelheid te controleren, de toevoer te stabiliseren, verplaatste lucht te beheren en stof in de lucht dicht bij de bron op te vangen met een adequaat ontworpen lokale afzuigventilatie.
Een goede huishouding is ook belangrijk omdat poeder dat rond de machine is neergedaald tijdens het reinigen of normale productieactiviteiten weer in de lucht kan komen.
Voor fabrikanten die een nieuwe plannenpoeder vullijnmoet bij het ontwerp van de apparatuur rekening worden gehouden met stofbeheersing, en niet als een bijzaak.
Een goed{0}}systeem moet het poeder controleren vanaf de toevoer tot en met de dosering en de uiteindelijke verwerking van de verpakking, terwijl onnodige vrijgave in de omringende productieomgeving tot een minimum wordt beperkt.
