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Jun 09, 2023

動的粉末試験を使用して包装プロセスを最適化する

2016 年 10 月 18 日 Haver & Boecker は、製造業向けの梱包および選別機械の専門サプライヤーであり、顧客は食品、バルク化学薬品、および塗料の分野に集中しています。 あ

2016 年 10 月 18 日

Haver & Boecker は、製造業向けの梱包および選別機械の専門サプライヤーであり、顧客は食品、バルク化学薬品、および塗料の分野に集中しています。 主な活動は、粉末および顆粒のターンキー包装ソリューションの仕様と製造です。これには通常、保管用のサイロとホッパーが含まれます。 中間バルクコンテナ (IBC) または 1 ～ 50 kg の袋のいずれかの充填ステーション。 投与および計量システム。 そして空気輸送プラント。 毎年、何百ものカスタマイズされたソリューションが提供され、新製品ごとに異なる粉末処理の課題が提示されます。 約 10 年前、Haver & Boecker は、より効率的で堅牢な機器の選択と最適化を確実にすることを目的として、取り扱う材料の流動性を測定するために、英国 Freeman Technology の FT4 パウダーレオメーターに投資しました。 この記事では、精密な粉体流量測定がもたらした影響と、機器の設計と仕様へのアプローチを改善するために機器が提供するデータがどのように企業によって使用されているかについて探ります。包装業界における流動性 Haver & Boecker の場合、新しいパッケージング ソリューション プロジェクトはそれぞれ、処理される材料の物理的特性の評価から始まります。 包装ラインを通る材料の連続的な流れを確保することは非常に重要であり、これには、処理される粉末または顆粒の固有の特性によく適合する機器を選択することが必要です。 長期的には、適合性が低いとスループットが低下し、機械の停止や過度のダウンタイムが発生し、手動介入の必要性が増大するため、収益性が損なわれます。 したがって、これらの問題を回避するにはどの物理特性を測定すべきかを特定することが重要です。 密度、粒度分布、水分と脂肪の含有量、圧縮、粒子の形状などの特性はすべて、装置の選択をガイドするために長い間測定されてきました。 これらのパラメータはすべて、材料の挙動と粉末の流動性に影響を与えます。これは加工や包装にとって重要な特性です。 しかし、同社は、これらのパラメーターを組み合わせても、プラントのパフォーマンスと相関する方法で流動性を確実に定量化するには不十分であることを認識しました。堅牢な機器仕様にとって重要な情報が欠落していました。 初期の試みは、Jenike せん断セルの使用を中心とした流動性を直接測定することで、この情報ギャップに対処しようとしました。 この技術では、1 つの圧密粉末面を別の圧密粉末面に対してせん断するのに必要な力を測定し、非閉じ込め降伏強度 (UYS) の値やその他のパラメータによって粉末の凝集性を定量化します。 これらのデータは、ホッパーの設計、ホッパーの排出のトラブルシューティング、さらにより広範には流動性のランク付けに広く使用されています。 ただし、せん断セル分析は手作業で集中的に行われ、時間がかかり、使用する機器によってはオペレーターごとに大きなばらつきが生じる可能性があります。 Haver & Boecker は、せん断セルを使用して 1 つの製品だけを測定するのに最大で半日かかる可能性があり、結果として得られる粉末の分類は、オペレータのばらつきにより「自由流動性」と「粘着性」の間で異なる可能性があることを発見しました。技術。 明らかに、これは理想的な解決策とは程遠いものであったため、代替案を研究することが決定されました。動的粉体試験の採用 2005 年頃、Haver & Boecker が粉体流動性測定の代替方法を研究し始めたとき、動的粉体試験は比較的新しい技術でした。 その産業上の関連性はほとんど証明されていませんでしたが、考えられる利点はすでに明らかでした。 動的試験は、既存のせん断セルのセットアップとは対照的に、比較的迅速かつ効率的な測定を提供し、同様に重要なことに、関連データを処理します。 動的試験は非常に感度が高く、せん断セル分析で同一と分類される粉末を区別して、プロセスのパフォーマンスに影響を与える差異を強調できます。 同社は、厳密な技術評価の結果、動的粉末試験機能への投資により、利用可能な最高の流動性データへのアクセスが提供されるとの結論に至り、Freeman Technology の FT4 粉末レオメーターの最初のユーザーの 1 つとなりました。 FT4 パウダーレオメーターに対して提供された初期トレーニングは包括的であり、オペレーターは測定が簡単で簡単であることを実感し、装置はすぐに日常的に使用できるようになりました。 それ以来、FT4 パウダーレオメーターは 10 年間、中断なくメンテナンスフリーで動作し続けてきました。 その間、毎年約 1,000 のサンプルが分析され、優れた信頼性の結果としてかなりの作業率が達成されました。