Los pilares fundamentales del ensacado industrial inteligente

Independientemente del tipo de bolsa que utilice una operación – válvula, boca abierta o bolsa a granel – el objetivo final de prácticamente todas las operaciones industriales de embolsado es llenar y sellar el mayor número posible de bolsas de manera limpia y precisa dentro de un período de tiempo especificado. Sin embargo, aunque el objetivo es simple, el empaque de sólidos secos en gran volumen a menudo puede ser complicado en la aplicación.

Hay factores interrelacionados que deben estar en equilibrio para asegurar una operación exitosa. Tres de estos factores trabajan juntos como las patas de un trípode. Si uno está ausente o no en equilibrio con los demás, el trípode no será estable o posiblemente se derrumbará. Estos tres factores son:

  • Producto
  • Bolsa
  • Máquina

Una relación corolaria

Existe una relación directa y corolaria entre estos tres aspectos en cada aplicación de embolsado y la combinación correcta puede significar la diferencia entre el éxito o el fracaso. El concepto es simple; Si un pilar está fuera de balance con los otros dos, los resultados de toda la instalación sufrirán. Además, un pequeño cambio en cualquiera de ellos -el producto, la bolsa o la máquina- requiere un cambio en el o los otros.

La causa de muchos problemas

Es muy común culpar de los pobres resultados a la maquinaria de embolsado, pero a menudo el equipo de embolsado no es el problema más grande. Es igual de probable que las características del producto hayan cambiado (o en algunos casos cambien continuamente). Trabajar en colaboración con un proveedor de bolsas competente y fabricante de máquinas puede ayudar a evitar los peligros comunes y evitar los riesgos que de otro modo podrían producir en malos resultados.

Ejemplo de un problema de embolsado de polvo

Como ejemplo, considere un productor de un material en polvo que decide actualizar sus máquinas de empaquetado. Los representantes del productor buscan y encuentran una máquina que tiene la combinación de características que están buscando a un precio que pueden pagar. Realizan pruebas en la máquina antes de la compra y todas las proyecciones se ven excelentes.
La nueva máquina es instalada y puesta en funcionamiento. A primera vista, todo parece bien. Pero pronto los operadores se quejan de que la máquina está derramando una gran cantidad de producto o esparciendo polvo excesivamente durante el proceso de llenado. O tal vez los pesos de la bolsa están fuera de las especificaciones de tolerancia de peso. Cualquiera de estos problemas podría ser causado por la propia máquina embolsadora. Pero también podría ser causada por una bolsa que es demasiado pequeña (una que se llena al volumen antes de que se llene de peso) o la bolsa podría ser de tamaño adecuado y la máquina de embolsado podría estar funcionando correctamente y el producto está siendo excesivamente aireado Por el equipo de proceso que precede el proceso de embolsado o de alguna manera el producto está siendo alimentado inconsistentemente a la máquina de llenado. El punto es que muchas veces la causa y el efecto de los problemas dentro de una aplicación de embolsado podría o no ser lo que parecen ser. Hay un equilibrio que debe lograrse entre la bolsa, la máquina y el producto para posibilitar los buenos resultados.

Pilar #1, El Producto

La instalación de cualquier equipo de embolsado industrial nuevo debe comenzar con un análisis minucioso del producto y sus características así como una revisión cuidadosa del ambiente en que la maquinaria será instalada. Rasgos cruciales tales como característica del flujo, densidad aparente, contenido de humedad, características de aireación, propiedades de compactación son factores importantes en la elección de la máquina correcta para la aplicación.
Además, el diseño y la construcción del silo/contenedor de suministro y el sistema de alimentación del producto también deben revisarse para asegurarse de que la máquina embolsadora está siendo suministrada con un material que es consistente y no está siendo sometido a influencias de procesos previos que cambiará la densidad del producto, características de flujo y consistencia.
Finalmente, a veces los fabricantes de productos cambian la formulación de sus productos después de que su equipo ha estado funcionando durante un período de tiempo. Cuando esto sucede, es importante probar y analizar la nueva mezcla de materiales para determinar cuáles deben ser los ajustes y características de la bolsa y del proceso de embolsado ideales para usar con la nueva formulación del producto.

Pilar #2, La Bolsa

Aunque no parece difícil, la elección de una bolsa que se ha diseñado correctamente para una aplicación determinada no es tan sencillo como puede parecer. Frecuentemente, cuando un productor experimenta resultados pobres, la causa raíz del problema es una bolsa que no está apropiadamente diseñada para esa aplicación específica.
Esto no quiere decir que el problema sea la calidad de la bolsa ni el productor de la bolsa. Por ejemplo, un problema común que vemos regularmente es que las bolsas están dimensionadas para ajustarse a la densidad aparente (no aireada) de un material dado, mientras que la mayoría de veces esos mismos materiales se introducen en la bolsa en su volumen suelto (aireado). En términos prácticos lo que esto significa es que cuando el producto se mueve mecánicamente o neumáticamente, es arrastrado con aire y cuando ese aire se mezcla con el material, la densidad aparente se reduce temporalmente.
El problema es que la mayoría de la gente vende sus productos por peso, no por volumen. El dilema que enfrentan es que si clasificaron sus bolsas para ajustarse a la densidad aparente suelta (aireada) de su material, la bolsa se vería como una pasa cuando el producto se haya asentado y haya vuelto a su estado no aireado. Pero para empeorar las cosas, frecuentemente usarán la bolsa y la máquina embolsadora como un mecanismo para compactar el material en un espacio lo más pequeño posible.
Inicialmente tiene sentido. Un paquete denso parece mejor. Viaja bien y es menos susceptible al desplazamiento de carga durante el tránsito. Y cuanto más material puede caber en un espacio más pequeño, menos costará enviarlo. Sin embargo, el simple hecho es que una bolsa que se llena a volumen antes de que alcance el peso objetivo producirá una lista de efectos secundarios negativos y no deseados. La bolsa estará llena, pero la máquina ensacadora que está diseñada para llenar por peso continuará intentando entregar el material en una bolsa que no tiene más espacio para encajarla. El resultado es derrame de producto y polvo y pesos de bolsa que están fuera de tolerancia.
Tal vez el más crítico de los dos es la capacidad de la bolsa para liberar la presión del aire, que depende en gran medida de los materiales utilizados para fabricar la bolsa. Muchos factores deben ser considerados aquí, incluyendo si la bolsa está hecha con papel tradicional, papel de alto rendimiento, plásticos o una combinación. También hay que tener en cuenta el peso del material y el número de capas. La capacidad de una bolsa para liberar la presión de aire interna es fuertemente afectada por la mecánica interior de la bolsa, como si hay una capa de polietileno (PE), hasta qué punto el PE está perforado o cortado en rodajas, y donde, en la secuencia de capas, se inserta PE. La capacidad de la bolsa para liberar presión de aire afecta posteriormente la velocidad de llenado y el rendimiento general de la máquina. Por ejemplo, en el caso de los empacadores de aire que trabajan creando un desequilibrio de presión de aire entre alta presión (la cámara de presurización) y baja presión (la bolsa), si la presión de aire dentro de la bolsa se iguala con la presión en la cámara de presurización de la máquina, el producto dejará de fluir o fluirá lentamente.
El segundo factor, la consistencia en la calidad de la construcción de la bolsa, puede afectar el proceso de llenado de tres maneras. En primer lugar, en aplicaciones automatizadas, si las tolerancias de la bolsa varían de bolsa a bolsa debido a las tolerancias de fabricación variable del fabricante de la bolsa, la máquina podría tener problemas consistentemente colocando la bolsa en el surtidor para su llenado. Esto también podría afectar la forma en que se apilan en la recámara, lo que puede conducir a la mala alimentación del sistema. Por último, si hay problemas con la calidad de la bolsa o inconsistencia en características como perforación, la eficiencia puede verse comprometida debido a la mala ventilación.
A veces un cambio de bolsa puede no tener nada que ver con un proveedor, sino que es el resultado de un operador de máquina bien intencionado que ve una oportunidad para ahorrar un centavo o dos por bolsa haciendo un cambio. O tal vez el departamento de compras de la compañía decide cambiar a una bolsa con menos capas.
Independientemente de la razón, la empresa necesita retroceder y considerar cómo el cambio afectará la eficiencia y hacer ajustes a los otros dos puntos del «triángulo del embolsado» para compensar.

Pilar #3, La máquina

La clave para la selección de la máquina es trabajar con un fabricante que entienda los tres pilares del embolsado. Un signo revelador de una fabricación que entiende la relación de estos tres elementos dentro de un proceso de envasado es aquel que ofrece probar la bolsa del producto y la máquina juntos para hacer recomendaciones de equipo competentes.

Muestras de prueba del producto en la máquina

Aunque hay algunas aplicaciones directas que no requieren de pruebas frontales (como embolsar maíz o arroz), el proceso típicamente comienza con el fabricante de la máquina solicitando una pequeña muestra de producto para analizar.
Si el análisis inicial del producto hecho por el fabricante coincide con su comprensión de la aplicación, los requisitos del cliente y el presupuesto disponible del cliente, entonces es una buena práctica tener una muestra más grande del material enviado al fabricante para que pueda configurar un producto simulado del material bajo una carga del producto real del cliente probado en la bolsa real del cliente.
La prueba del producto es un paso crítico que ayuda a definir las características del producto, los comportamientos de llenado de la bolsa y, además, identificar cualquier problema previamente imprevisto que no se consideró en el análisis original de la aplicación. A partir de ahí el fabricante de la máquina puede identificar y definir la tecnología de llenado adecuada para lograr el nivel de productividad ideal. Además, estas pruebas ayudan a determinar las tasas de llenado óptimas, cuántos picos son necesarios para alcanzar esas velocidades y qué ajustes habrá que mantener en la máquina para lograrlos.
La configuración inicial es sólo el comienzo. Como un operador de la máquina o la empresa hace cambios en la bolsa o el producto, es imprescindible evaluar el efecto de esos cambios y ajustar los parámetros en la máquina para mantener el equilibrio. Antes de hacer los ajustes de la máquina, siempre es aconsejable consultar al fabricante. Incluso los cambios de buenas intenciones pueden producir resultados negativos si no se tiene en cuenta cómo el producto y la bolsa también deben ser alterados para equilibrar esos cambios.
En conclusión, es la suma de producto, bolsa y máquina la que crea las condiciones para una eficiencia, productividad y rentabilidad óptimas. Trabajar en colaboración con fabricantes competentes tanto de bolsas como de equipos para encontrar la combinación correcta de producto, bolsa y máquina es imprescindible para el éxito de la aplicación y asegurar que se obtengan resultados de alta calidad.

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