Waar gaat het over

Het conditioneren van poeder in een verpakking die geschikt is voor de klant is een cruciale processtap. Het poeder moet in de juiste conditie naar een vulmachine worden gebracht om typisch te worden verpakt in kleine verpakkingen (detailhandel), zakken of Big Bags bij levering aan andere industrieën.

Vulmachines zijn vrij complexe machines die ook gevoelig kunnen zijn voor kleine variaties in het poeder, met name wanneer kleine sachets of stickpacks worden gevuld.

1. Typen vulmachines

Met betrekking tot kleine verpakkingen, voornamelijk voor de detailhandel, kunnen 2 hoofdtypen vulmachines worden onderscheiden:

• Verticale Vorm-Vul-Zegel (VFFS) machines
• Horizontale Vorm-Vul-Zegel (HFFS) machines

Andere machinetypen voor grotere verpakkingen, zoals zakken of Big Bags, bestaan ook.

2. Interface proces / vulmachines

Vulmachines kunnen slecht omgaan met starten en stoppen; de hoofdtaak van het proces dat de vulmachines voedt, is ervoor te zorgen dat de vulmachines altijd product beschikbaar hebben om te kunnen draaien. Het proces moet zodanig worden ontworpen dat de vulmachine de *bottleneck* vormt, niet een eerdere processtap. Vulmachines moeten onder een buffer worden geplaatst die ervoor zorgt dat poeder altijd beschikbaar is. Het proces moet ervoor zorgen dat de buffer nooit leegraakt. Als het proces continu is, moet de buffer groot genoeg zijn om processtoringen (die tijdens het ontwerp moeten worden ingeschat) op te vangen; als het proces per batch verloopt, moet de buffer groot genoeg zijn om niet leeg te raken tussen de levering van batch *n* en batch *n+1*.

Zak- en Big Bag-vulmachines

Voor Big Bag-vulmachines of zakvulmachines, is dit aspect minder kritisch; het doel is hier om de zak zo snel mogelijk te vullen. Dit gebeurt vaak eenvoudig door zwaartekracht of met een zeer snelle doseerinrichting. Belangrijk is om de vulling van de zak niet te vertragen en vooral om de valse lucht uit de zak te verwijderen wanneer het poeder wordt ingebracht. Een filter moet dan op de vulkop worden geïnstalleerd, groot genoeg om de lucht af te voeren en terugstroming van lucht naar het proces te voorkomen, wat de materiaalstroom zou kunnen verminderen.

Vulmachines kunnen worden uitgerust met de volgende functies:

• Transportbanden om zakken aan- en af te voeren
• Opblaasventilator, om de zak te vormen voordat deze wordt gevuld
• Klemsysteem, filter en ventilator om stofvrij vullen te garanderen
•  Weegcellen om het gewicht van de zak te meten
• Trilttafel om de zak te compacteren en meer poeder in te brengen

Het is ook mogelijk om de zakken / Big Bags te begassen als de verpakking hiervoor is ontworpen.

Kleine verpakkingen (sachets...) vulmachines

Dergelijke vulmachines verschillen sterk van zak- of Big Bag-vulmachines. De poedertoevoer is hier van primair belang, aangezien elke verstoring kan leiden tot verliezen en/of stilstand. Derartige vulmachines zijn meestal uitgerust met een kleine trechter die een bijna constante toevoer van poeder naar de vulmachine waarborgt door ervoor te zorgen dat het niveau licht varieert tussen twee gedefinieerde niveaus. Het proces stroomopwaarts moet zodanig worden ontworpen dat het poeder zachtjes aan deze trechter wordt geleverd wanneer dat nodig is, zonder overvulling. Het is daarom essentieel om het toegevoerde poeder te doseren. Typische systemen om de vulmachine te voeden zijn schroeftransportbanden, roterende kleppen of trillende kleppen. Het eenvoudigste systeem is het leveren van poeder op een grove manier volgens een aan/uit-principe (meestal gedaan met een vlinderklep).

Dosering van het poeder op een gecontroleerde manier veronderstelt dat het poeder boven de doseerinrichting beschikbaar is: de buffer boven de doseerinrichting moet zodanig worden ontworpen dat er altijd ten minste een minimum niveau aan product in aanwezig is. Belangrijke ontwerpkenmerken zijn:

• De onderbrekingstijd van de poedertoevoer naar de buffer moet worden ingeschat, zodat het volume van de buffer kan worden berekend
• Een buffer met een enkele uitlaat is preferabel om segregatie-effecten te voorkomen (voor gevoelige poeders)
• De uitlaatdiameter en kegelhoek moeten worden bepaald voor het te verwerken product

3. Interactie product / vulmachines

De losse dichtheid van het te vullen product is van belang voor het ontwerp van het vulproces. Een basisvereiste, maar vaak uitdagend, is dat het poeder in de voorziene verpakking moet passen. De losse dichtheid moet in overweging worden genomen; als de vulmachine is uitgerust met een trilinrichting, kan de dichtheid na trilling dichter bij de aangedrukte dichtheid komen.

De hoeveelheid fijnstof in het product is een ander cruciaal element om te beoordelen. Naast het feit dat het verwerkingsgebied vuil kan worden als stof niet goed wordt beheerst (zie ATEX- pagina), kunnen fijnstofafzettingen op het verpakkingsmateriaal een zeer storend effect hebben op de afdichting. Stofrijke producten kunnen afdichtingsproblemen veroorzaken, wat op zijn beurt de efficiëntie van de lijn kan verminderen. Indien dit een probleem is, moet fijnstof worden afgezogen en gefilterd.