Распространенные проблемы при фасовке порошка и практические решения.

На первый взгляд, розлив порошка кажется простым процессом, но для стабильного производства требуется нечто большее, чем просто перемещение порошка из бункера в мешок или контейнер. Характеристики порошка, условия подачи, конфигурация шнека, контроль процесса розлива, упаковочные материалы и настройки оборудования — все это может повлиять на конечный результат.

К распространенным проблемам относятся непостоянный вес заправки, образование комков порошка, пылеобразование, плохая текучесть продукта, накопление порошка вокруг заправочного сопла и нестабильная работа машины.

Большинство этих проблем можно уменьшить, выявив истинную причину, а не просто изменив скорость наполнения или настройки дозировки.

В этом руководстве рассматриваются распространенные проблемы, связанные с фасовкой порошка, и предлагаются практические решения для предприятий, использующих данный метод. машины для фасовки порошка в пищевой, химической, фармацевтической, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.

1. Непостоянный вес наполнения

Неравномерность веса наполнителя — одна из наиболее распространенных проблем при розливе порошковых материалов.

Например, целевым показателем может быть определенный вес наполнения, но в некоторых упаковках содержится немного больше или меньше продукта, чем в других.

Причиной может быть не всегда сама разливочная машина.

Распространенные причины

На колебания веса наполнения могут влиять несколько факторов:

• Нестабильная подача порошка
• Изменения объемной плотности
• Неравномерный поток порошка
• Нестабильный уровень заполнения бункера.
• Неправильная конфигурация шнека
• Неподходящая скорость наполнения
• Остатки порошка на компонентах наполнителя
• Неправильная калибровка оборудования

Практические решения

Для начала проверьте, стабильно ли порошок попадает в шнек или дозирующую камеру.

Бункер должен поддерживать стабильные рабочие условия, а не постоянно переключаться между очень высоким и очень низким уровнями продукта.

Шнек также следует выбирать в соответствии с характеристиками порошка и требуемым диапазоном заполнения.

Если в машине используется программируемое дозирование, перед внесением существенных механических изменений проверьте параметры наполнения и калибровку.

В тех случаях, когда точность наполнения имеет особое значение, следует проводить фактическое тестирование продукта с использованием предполагаемого порошка и упаковки.

2. Образование порошковых заторов в бункере

Образование порошковых перемычек происходит, когда материал формирует устойчивую структуру над выходным отверстием и прекращает нормальное течение.

Порошок может казаться присутствующим в бункере, но материал не всегда достигает шнека или дозирующего механизма.

Это чаще встречается в случае с когезивными порошками и продуктами с плохой сыпучестью.

Практические решения

Первым шагом является определение того, связана ли проблема с самим порошком или с конструкцией бункера.

Возможные решения включают:

• Регулировка геометрии бункера
• Добавление мешалки
• Улучшение механизма кормления
• Изменение конфигурации шнека
• Снижение условий, вызывающих уплотнение порошка.

В некоторых случаях мешалка может помочь поддерживать движение порошка, но ее не следует рассматривать как универсальное решение.

Чрезмерное перемешивание может изменить состояние порошка или усилить аэрацию.

Поэтому систему подачи следует протестировать с использованием реального продукта.

3. Нестабильная текучесть порошка

Два порошка с одинаковым номинальным наименованием продукта могут вести себя по-разному в процессе розлива.

Размер частиц, влажность, плотность, форма, сцепление и другие свойства материала могут влиять на движение порошка.

Для порошка, легко проходящего через бункер, может потребоваться иная схема подачи, чем для порошка с плотной структурой.

Практические решения

Выбор системы наполнения должен осуществляться в соответствии с фактическим поведением порошка.

Для шнекового фасовочного оборудования конфигурация шнека имеет особое значение.

В зависимости от продукта и диапазона наполнения, для машины может потребоваться другой диаметр шнека, шаг шнека или способ подачи.

Вместо того чтобы пытаться решить каждую проблему с потоком с помощью настроек программного обеспечения, сначала проверьте условия механической подачи продукта.

4. Избыточное количество порошковой пыли

Мелкодисперсные порошки могут образовывать пыль во время подачи и наполнения.

Избыточное количество пыли может негативно влиять на рабочую среду, а также скапливаться вокруг оборудования.

В некоторых случаях порошок может попасть в зону запайки упаковочной машины и ухудшить качество запайки.

Практические решения

Процесс розлива следует проектировать таким образом, чтобы минимизировать ненужное перемещение порошка и расстояние падения продукта.

Насадка для заправки должна быть расположена соответствующим образом относительно упаковки.

В соответствующих случаях в систему упаковки можно интегрировать системы пылеудаления или другие меры по локализации пыли.

Корпус станка и система локальной вытяжки должны также обеспечивать операторам доступ к оборудованию для очистки и технического обслуживания.

В случае мелкодисперсных порошков цель состоит не только в сборе пыли после ее образования. Грамотная конструкция системы должна также снижать ненужное пылеобразование в источнике.

5. Накопление порошка вокруг заправочного сопла

В процессе непрерывной работы порошок может скапливаться вокруг выходного отверстия, сопла или близлежащих поверхностей оборудования.

Это может произойти, когда порошок мелкий, липкий, обладает электростатическим зарядом или его трудно контролировать по другим причинам.

Накопившийся материал может со временем попасть внутрь упаковки или помешать процессу упаковки.

Практические решения

Проверьте конструкцию заправочного сопла и расстояние между соплом и упаковкой.

Цикл наполнения также следует отрегулировать таким образом, чтобы машина не выпускала избыток остаточного порошка после основной операции дозирования.

В некоторых случаях для контроля количества остаточного материала может помочь соответствующее запорное или противокапельное устройство.

Контактные поверхности также должны быть спроектированы таким образом, чтобы их было удобно чистить.

6. Порошок прилипает к поверхностям машин.

Некоторые порошки имеют свойство прилипать к нержавеющей стали или другим поверхностям машин.

Со временем это может привести к накоплению продукта.

Проблема может стать более заметной, если порошок содержит влагу, масло, жир или другие ингредиенты, повышающие адгезию.

Практические решения

Сначала определите, где скапливается порошок.

Если в бункере образуется налет, проверьте условия подачи.

Если это происходит в области шнека, заправочного сопла или зоны разгрузки, проверьте конструкцию соответствующего компонента.

Выбор материала и качества обработки поверхности также может зависеть от области применения.

Однако выбор подходящего материала и обработки поверхности следует определять исходя из характеристик продукта и требований к очистке, а не предполагая, что одна обработка поверхности подходит для любого порошка.

7. Уплотнение порошка

Некоторые порошки уплотняются во время хранения или подачи.

Спрессованный материал может поступать в систему дозирования непостоянно.

Это может привести к нестабильному кормлению и изменениям веса при наполнении.

Практические решения

В системе транспортировки продукта следует избегать излишнего сжатия, если порошок чувствителен к уплотнению.

Бункер и подающий механизм также должны обеспечивать достаточное движение продукта для поддержания стабильной подачи.

Если порошок поступает из предшествующего технологического процесса, необходимо проверить весь путь его транспортировки.

Иногда проблема с наполнением возникает еще до того, как порошок попадает в разливочную машину.

8. Скорость наполнения слишком низкая.

На заводе может обнаружиться, что машина для фасовки порошка не обеспечивает ожидаемой производительности.

Простое увеличение скорости вращения шнека не всегда является правильным решением.

Фактическая производительность может быть ограничена циклом розлива, обработкой упаковки, подачей порошка или последующим процессом герметизации.

Практические решения

Проанализируйте полный производственный цикл.

Типичный процесс может включать в себя:

Подача продукта → Подача в бункер → Дозирование → Размещение упаковки → Наполнение → Запечатывание → Выгрузка готовой упаковки

Определите, какой этап занимает больше всего времени.

Если узким местом является разливочная головка, возможно, потребуется оптимизировать цикл дозирования.

Если система обработки посылок работает медленно, увеличение скорости шнека не приведет к значительному увеличению общей производительности.

Для применений с большей производительностью можно рассмотреть возможность использования нескольких заправочных головок вместо того, чтобы выводить одну заправочную головку за пределы ее стабильного рабочего диапазона.

9. Увеличение скорости вызывает колебания веса.

Эта проблема тесно связана со скоростью наполнения.

Машина может работать точно на умеренной скорости, но демонстрировать большие колебания веса при увеличении скорости.

Это не обязательно означает, что машина не может работать быстрее.

Это может указывать на то, что параметры подачи порошка, дозирования или управления не были оптимизированы для более высокой скорости.

Практические решения

Постепенно увеличивайте скорость и оценивайте результаты наполнения на каждом уровне работы.

Проверять:

• Поставка порошка
• Уровень прыгуна
• Вращение шнека
• Цикл заполнения
• позиционирование упаковки
• Остаточный порошок
• Оборудование, расположенное ниже по потоку

Цель состоит в том, чтобы найти стабильную скорость производства, а не максимально возможную настройку оборудования.

Более подробную информацию можно найти в ранее опубликованной статье «Точность наполнения порошком» .

10. Уровень виражей меняется слишком часто.

Постоянно меняющийся уровень порошка в бункере может влиять на условия подачи порошка.

Когда бункер почти заполнен, давление материала вокруг шнека может отличаться от условий, когда бункер почти пуст.

Это может повлиять на стабильность процесса дозирования в зависимости от типа порошка и конструкции оборудования.

Практические решения

Для поддержания бункера в подходящем рабочем диапазоне может использоваться автоматическая система подачи.

Питатель может пополнять бункер, когда уровень продукта падает ниже требуемого значения.

Точный метод контроля зависит от конфигурации машины и характеристик порошка.

Цель состоит в обеспечении стабильной подачи препарата в дозирующий механизм.

11. Порошок не попадает в упаковку чистым.

Иногда порошок выходит из разливочного сопла, но не попадает в упаковку контролируемым образом.

Изделие может разлетаться вокруг отверстия или образовывать чрезмерное количество пыли.

Это может быть особенно проблематично с маленькими сумками или узкими контейнерами.

Практические решения

Проверьте взаимосвязь между:

Диаметр заправочного сопла + Положение сопла + Открытие упаковки + Скорость наполнения

Насадка должна быть правильно выровнена относительно упаковки.

При необходимости следует также контролировать расстояние заполнения.

Для некоторых порошков более низкая начальная скорость заполнения может помочь уменьшить ненужное перемещение пыли.

Окончательную конфигурацию следует подтвердить путем тестирования продукта.

12. Проблемы с герметизацией после заполнения порошком.

При упаковке порошка в пакеты с использованием системы VFFS или готовых пакетов загрязнение продукта в зоне запайки может вызвать проблемы с герметизацией.

Это одна из причин, почему процесс наполнения нельзя рассматривать отдельно от процесса упаковки.

Практические решения

Система наполнения должна сводить к минимуму попадание порошка в зону герметизации.

Упаковка также должна оставаться в правильном положении во время наполнения.

При необходимости можно отрегулировать заправочный патрубок и последовательность обработки упаковки для обеспечения лучшего разделения продукта и зоны запайки.

Для пылеобразующих продуктов также следует рассмотреть соответствующие меры по борьбе с пылью.

13. Неподходящая конфигурация шнека

Шнек является важнейшим компонентом дозирования во многих процессах розлива порошковых материалов.

Шнек, хорошо работающий с одним порошком, может не обеспечить такую ​​же эффективность с другим продуктом.

Неправильная конфигурация может привести к следующим последствиям:

• Непостоянная дозировка
• Плохое движение пороха
• Сохранение продукта
• Чрезмерное время заправки
• Трудности с уборкой

Практические решения

Выберите шнек в соответствии с типом продукта и требованиями к наполнению.

Важная информация включает в себя характеристики порошка, целевой вес наполнения, требуемую производительность и формат упаковки.

В идеале, перед подтверждением окончательной конфигурации шнека следует провести тестирование готового изделия.

14. Переналадка оборудования занимает слишком много времени.

Заводы, производящие несколько видов порошковой продукции, могут испытывать значительные простои во время смены продукции.

Остатки порошка могут оставаться внутри бункера, шнека, сопла и других зон, контактирующих с продуктом.

Практические решения

Конструкция разливочной машины должна обеспечивать удобный доступ к компонентам, контактирующим с продуктом.

Операторы должны уметь эффективно снимать и очищать соответствующие детали.

В процедуре переналадки следует определить, какие компоненты необходимо снять, очистить, осмотреть и установить обратно.

Для предприятий, где часто меняется продукция, при выборе оборудования следует учитывать время переналадки.

Станок с немного меньшей номинальной скоростью может обеспечить более высокую производительность на практике, если его значительно проще чистить и перенастраивать.

Как устранить неполадки при заполнении порошком

Когда в работе порошковой фасовочной машины возникает проблема, одновременное изменение нескольких параметров затрудняет выявление истинной причины.

Более эффективным методом устранения неполадок является систематическое выполнение всех этапов процесса.

Проверьте товар

Убедитесь, изменились ли характеристики порошка.

Обратите внимание на такие факторы, как:

Текучесть → Насыпная плотность → Влажность → Характеристики частиц → Сцепление

Изменение состава продукта может вызвать проблемы с наполнением, даже если настройки машины не менялись.

Проверьте систему подачи корма.

Убедитесь, что порошок постоянно поступает в бункер.

Обратите внимание на образование мостиков, нор, нестабильное питание или чрезмерное уплотнение грунта.

Проверьте бункер

Проверьте, остается ли уровень продукта в пределах заданного рабочего диапазона.

Проверьте бункер на наличие скопления порошка или засора.

Проверьте шнек

Осмотрите шнек на предмет скопления продукта, повреждений, неправильной установки или неподходящей конфигурации.

Проверьте настройки машины

Проверьте скорость наполнения, параметры дозирования, цикл наполнения и другие соответствующие настройки управления.

Избегайте одновременного изменения нескольких параметров, если для этого нет веской причины.

Проверьте упаковку

Убедитесь, что пакеты или контейнеры расположены правильно.

Проверьте, соответствуют ли размеры и материал упаковки конфигурации машины.

Проверьте оборудование, расположенное ниже по потоку.

Если система розлива работает исправно, но вся линия по-прежнему имеет проблемы, проверьте процессы герметизации, транспортировки, контроля качества и другие последующие процессы.

Таблица диагностики проблем с заполнением порошком

Как предотвратить проблемы с наполнением порошком

Профилактические работы, как правило, более эффективны, чем регулировка оборудования после возникновения проблемы.

Проверьте сам порошок.

Не следует выбирать полный набор параметров наполнения, основываясь только на названии продукта.

Разные порошки могут вести себя совершенно по-разному.

Фактические испытания продукта помогают определить оптимальный способ подачи и дозирования.

Определите диапазон заполнения

Укажите минимальный, нормальный и максимальный вес наполнения.

Машина, рассчитанная на достижение единственного целевого веса, может оказаться непригодной, если производственная линия требует широкого диапазона наполнения.

Рассмотрите весь процесс упаковки.

Разливочную машину следует оценивать вместе со следующими компонентами:

Подача продукта → Наполнение порошком → Обработка мешков или контейнеров → Запечатывание → Транспортировка

Это особенно важно, когда разливочная машина интегрирована в автоматическую систему. линия по упаковке порошка .

План уборки

Перед выбором оборудования следует учитывать требования к его очистке.

Это особенно важно для пищевой, фармацевтической промышленности и производства продукции с частой сменой производственных процессов.

Проведение производственных испытаний

Производственные испытания могут помочь оценить:

• Консистенция начинки
• Скорость производства
• Поток порошка
• Образование пыли
• сборка продукта
• Качество упаковки
• Требования к переналадке

Окончательная конфигурация оборудования должна основываться на фактических производственных потребностях, а не на теоретических предположениях.

Выбор подходящей машины для фасовки порошка

Выбор подходящего оборудования зависит от вида продукции и производственных требований.

Для многих применений порошковых материалов обычно рассматривается система на основе шнека, поскольку шнек обеспечивает контролируемое объемное дозирование.

Однако точная конфигурация зависит от характеристик порошка и требуемой эффективности наполнения.

При оценке машины для фасовки порошковых материалов следует учитывать следующие факторы:

Подходящая машина — это та, которая способна обеспечить стабильное производство в реальных заводских условиях.

FAQ

Почему моя машина для фасовки порошка работает неточно?

Различия в заполнении могут быть вызваны нестабильной подачей порошка, изменением насыпной плотности, состоянием бункера, неподходящей конфигурацией шнека, неправильной калибровкой или нестабильной работой машины.

Перед тем как делать вывод о неисправности самого дозирующего механизма, следует проверить продукт и систему подачи.

Почему в бункере образуются порошковые заторы?

Образование порошковых мостиков обычно наблюдается у когезивных или плохо сыпучих порошков.

Геометрия бункера, степень уплотнения порошка, влажность и конструкция подающего механизма — все это может способствовать возникновению проблемы.

Как уменьшить количество порошковой пыли во время розлива?

Сократите ненужное расстояние падения продукта, оптимизируйте заправочную форсунку и цикл розлива, а также рассмотрите возможность использования подходящих систем пылеудаления или пылеулавливания.

Точный результат зависит от порошка и упаковки.

Почему увеличение скорости наполнения снижает точность?

При более высоких скоростях система подачи и дозирования порошка может стать менее стабильной.

Решение может заключаться в оптимизации подачи материала в бункер, конфигурации шнека, последовательности заполнения и параметров управления, а не просто в очередном снижении скорости.

Может ли одна машина для фасовки порошка обрабатывать разные виды порошков?

В зависимости от конструкции машины и характеристик продукции, это возможно.

Для разных порошков могут потребоваться различные конфигурации шнеков, способы подачи или процедуры очистки.

Перед выбором оборудования следует оценить фактический ассортимент продукции.

Как выбрать шнек для наполнения порошком?

Выбор шнека должен осуществляться в соответствии с характеристиками порошка, массой наполнения, производительностью и требованиями к упаковке.

Проведение испытаний продукта рекомендуется в тех случаях, когда порошок обладает необычными характеристиками текучести или сцепления.

Можно ли интегрировать оборудование для фасовки порошка с машиной VFFS?

Да.

Над машиной VFFS можно установить шнековый дозатор, чтобы система дозирования и система формования пакетов работали как единый процесс упаковки.

Необходимо скоординировать систему управления, габариты упаковки, скорость наполнения и последовательность запечатывания.

Заключение

Проблемы, связанные с наполнителем из порошка, редко имеют одно универсальное решение.

Неравномерность веса, образование комков порошка, пыль, скопление продукта, нестабильная подача, низкая скорость и загрязнение уплотнений могут возникать на разных этапах процесса.

Наиболее эффективным методом поиска и устранения неисправностей является проверка всей системы целиком:

Продукт → Подача → Бункер → Шнек → Наполнительная форсунка → Упаковка → Запечатывание → Готовая упаковка

Сам порошок также следует рассматривать как важный фактор в процессе выбора оборудования. Сыпучесть, насыпная плотность, сцепление, влажность и другие характеристики могут напрямую влиять на производительность машины.

Для предприятий, выбирающих или модернизирующих оборудование для фасовки порошковых продуктов , более надежной основой для выбора оборудования являются фактические испытания продукции и четкое определение веса наполнителя, формата упаковки, производительности и требований к автоматизации.

Компания DJ-PACK может оценить тип порошка, диапазон наполнения, тип упаковки и производственные требования, чтобы определить подходящую конфигурацию наполнения и упаковки порошка.