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Jun 09, 2023

Utilisation des tests dynamiques de poudre pour optimiser les processus d'emballage

18 octobre 2016 Haver & Boecker est un fournisseur spécialisé de machines d'emballage et de criblage pour les industries manufacturières, avec des clients concentrés dans les secteurs de l'alimentation, des produits chimiques en vrac et des peintures. UN

18 octobre 2016

Haver & Boecker est un fournisseur spécialisé de machines d'emballage et de criblage pour les industries manufacturières, avec des clients concentrés dans les secteurs de l'alimentation, des produits chimiques en vrac et des peintures. Une activité majeure est la spécification et la fabrication de solutions d'emballage clé en main pour poudres et granulés qui comprennent généralement : des silos et des trémies pour le stockage ; stations de remplissage pour grands conteneurs pour vrac (IBC) ou sacs de 1 à 50 kg ; systèmes de dosage et de pesée; et installation de transport pneumatique. Des centaines de solutions personnalisées sont fournies chaque année, chaque nouveau produit présentant un défi différent en matière de traitement des poudres. Il y a environ dix ans, Haver & Boecker a investi dans un rhéomètre à poudre FT4 de Freeman Technology, au Royaume-Uni, pour mesurer la fluidité des matériaux manipulés dans le but de garantir une sélection et une optimisation d'équipements plus efficaces et plus robustes. Cet article explore l'impact d'une mesure précise du débit de poudre et la manière dont les données fournies par l'instrument sont utilisées par l'entreprise pour affiner son approche de la conception et des spécifications des équipements.Fluidité dans l'industrie de l'emballage Pour Haver & Boecker, chaque nouveau projet de solution d'emballage commence par une évaluation des propriétés physiques du matériau à traiter. Assurer un flux continu de matériaux à travers une ligne de conditionnement est essentiel et repose sur la sélection d’un équipement bien adapté aux caractéristiques inhérentes de la poudre ou des granulés manipulés. À long terme, une mauvaise correspondance compromet la rentabilité en réduisant le débit, en provoquant des arrêts de machine et des temps d'arrêt excessifs, et en augmentant le besoin d'intervention manuelle. Identifier les propriétés physiques à mesurer pour éviter ces problèmes est donc crucial. Des caractéristiques telles que la densité, la distribution granulométrique, la teneur en humidité et en graisse, le compactage et la forme des particules sont toutes mesurées depuis longtemps pour guider la sélection des équipements. Ces paramètres affectent tous le comportement du matériau et la fluidité de la poudre – une caractéristique essentielle pour le traitement et le conditionnement. Cependant, l'entreprise a reconnu que même en combinaison, ces paramètres étaient insuffisants pour quantifier de manière fiable la fluidité d'une manière qui soit en corrélation avec les performances de l'usine : il manquait une information vitale pour une spécification solide de l'équipement. Les premières tentatives visant à combler ce manque d'informations en mesurant directement la fluidité étaient centrées sur l'utilisation d'une cellule de cisaillement Jenike. Cette technique consiste à mesurer les forces nécessaires pour cisailler un plan de poudre consolidé par rapport à un autre et quantifie la cohésion d'une poudre via les valeurs de limite d'élasticité non confinée (UYS) et d'autres paramètres. Ces données sont largement utilisées dans la conception des trémies, pour dépanner les décharges des trémies et aussi, plus largement, pour classer la fluidité. Cependant, l’analyse des cellules de cisaillement peut être manuelle, fastidieuse et sujette à une variabilité significative d’un opérateur à l’autre, en fonction de l’instrument utilisé. Haver & Boecker a découvert que la mesure d'un seul produit avec la cellule de cisaillement pouvait prendre jusqu'à une demi-journée et que la classification résultante de la poudre pouvait varier entre « fluide » et « collante » en raison de la variabilité des opérateurs. technique. De toute évidence, cette solution était loin d’être idéale et la décision a été prise de rechercher des alternatives.Adopter les tests dynamiques de poudre Vers 2005, lorsque Haver & Boecker a commencé à rechercher des méthodes alternatives pour mesurer la fluidité des poudres, les tests dynamiques de poudres étaient une technique relativement nouvelle ; sa pertinence industrielle n’était en grande partie pas prouvée, mais les avantages possibles étaient déjà clairs. Les tests dynamiques, contrairement à la configuration de cellule de cisaillement existante, ont offert des mesures relativement rapides et efficaces et, tout aussi important, des données pertinentes pour le traitement. Les tests dynamiques sont très sensibles et peuvent différencier les poudres que l'analyse des cellules de cisaillement classe comme identiques, mettant en évidence les différences qui auront un impact sur les performances du processus. Une évaluation technique rigoureuse a conduit l'entreprise à conclure qu'un investissement dans une capacité de test dynamique des poudres donnerait accès aux meilleures données de fluidité disponibles et elle est devenue l'un des premiers utilisateurs du rhéomètre à poudre FT4 de Freeman Technology. La formation initiale dispensée pour le rhéomètre à poudre FT4 était complète et l'instrument est rapidement devenu une utilisation courante, les opérateurs trouvant la mesure simple et directe. Depuis lors, le rhéomètre à poudre FT4 a fourni 10 ans de fonctionnement ininterrompu et sans entretien. Au cours de cette période, environ 1 000 échantillons ont été analysés chaque année, un rythme de travail important réalisé grâce à une fiabilité impressionnante.