はじめに
プラスチック包装工場に入ると、一般的に扱う問題には、熱成形機の詰まり、フィルム供給部での静電気、製品が入る前のブリスターキャビティ内の塵など、明確な名前が付けられています。目に見えるものを修正しますが、プラスチック包装作業で発生する継続的な製造上の問題には、明確な原因が隣に立っているわけではありません。
湿度、より正確には「湿度の不足」は、トラブルシューティングチェックリストに載っていないにもかかわらず、品質レポートに現れることがあります。
空気が乾燥すると、プラスチックは予測不能になります
プラスチック材料は本質的に電気の不導体です。製造施設内の相対湿度が低下すると、通常、フィルムロール、トレイ、成形品を含むすべての表面を覆っている薄い湿気の層が失われます。電荷を放散させるものがなければ、静電気が急速に蓄積されます。
これは、包装作業においてさまざまな馴染みのある形で現れます。フィルム供給および位置決め装置は、静電気によりフィルムシートがガイドやローラーに貼り付き、スムーズに進まなくなるため、誤動作を起こし始めます。成形トレイやブリスターキャビティは、充填プロセスの前に塵や空気中の粒子を引き付け、その後の検査段階でも完全には検出できない汚染を引き起こします。積み重ねられたり入れ子になった部品は分離せず、ラベルがずれます。製造プロセス中は清潔に見えた完成品は、品質検査の段階になると、静電気を帯び、塵や汚れを表面に引き付けます。
一般的に、静電気の問題は、多くの製造環境で相対湿度が約45%を下回ると発生します。特に、HVACシステムからの高い空気交換がある場所や、冬に露点が低い気候に位置する工場では、アクティブな加湿システムなしでこのレベル以上の湿度を維持することは容易ではありません。
ほとんど追跡されない汚染問題
プラスチック包装における異物混入は、工場内の清潔さ、ライン作業員、または上流工程に関連付けられることが多い品質問題の1つです。ほとんど真剣に調査されないのは、製造環境自体が粒子を製品表面に引き付けているかどうかです。
静電気を帯びたプラスチックは、汚れを集める表面として機能します。充填時に帯電した包装キャビティは、製品を待つ中立な容器ではなく、周囲の空気中に浮遊するあらゆるものを引き寄せる表面です。粒子が小さいほど、静電場に効率的に反応します。これは、医療機器包装、医薬品ブリスターパック、外観がブランドの約束の一部である消費財など、包装の最終用途に清浄度要件がある産業において特に懸念されます。
この文脈における汚染によって引き起こされる廃棄物と再加工の真のコストを追跡することは困難です。なぜなら、問題を引き起こす要因が見えず、断続的に発生するからです。問題は乾燥した日に悪化し、気象条件が改善すると改善するため、変動が他の原因によるものと誤解されやすくなります。
湿度は静電気だけの問題ではありません
静電気は最も明白な症状ですが、低い湿度はプラスチック包装製造環境における他の運用上のボトルネックも引き起こします。
ブリスター包装に使用されるフィルム材料とシーリングホイルは、非常に低い湿度条件下では脆くなり、微細な亀裂が発生しやすくなり、その後のシーリングの完全性に影響を与える可能性があります。ラベルの接着剤も乾燥した条件下では異なる挙動を示します。乾燥した空気中で高い生産サイクルで稼働する熱成形された部品は、稼働時間中に徐々に電荷を蓄積することがあります。これは、問題が日中一定ではなく、時間の経過とともに悪化することを意味します。
オペレーターは、問題のある場所にイオン化静電気除去バーやエアガンを設置することで、この問題を補償することがよくあります。これらのツールは静電気が発生した後にそれに対処しますが、静電気がそもそも発生する原因となる環境に対処するわけではありません。
ドライフォグ加湿システムはどのように機能しますか？
包装製造環境における課題は、従来の加湿方法にも独自のリスクがあることです。湿気が水滴の形でフィルムロール、開いた製品、または成形ツールに到達すると、解決しようとしている問題の代わりに新しい問題を生み出すことになります。
IKEUCHIのドライフォグシステムが設計されているのはここです。AKIMist®Eは、サウター平均直径7.5μmの液滴を生成します。このサイズでは、液滴は落下したり、接触時に表面を濡らしたりするのではなく、空気中に浮遊するのに十分小さいです。システムは、静電気や汚染の問題が特に顕著な生産ライン内の特定のゾーンの近くに設置できるため、近くの製品やツールに対する湿気のリスクを増やすことなく、領域に特化した加湿を可能にします。
結果として、静電気が強く蓄積するレベル以上の湿度を安定して維持できる環境が実現します。これにより、表面の電荷の大きさと、空気中の粒子がそれらの表面に付着する速度の両方が減少します。
医療、製薬、または食品関連の包装を製造する工場では、汚染文書化と品質保証が重要です。一貫した環境制御は、監査や品質プログラムが期待するレベルでのプロセスの再現性もサポートします。
まとめ
生産ラインがある日はスムーズに稼働し、別の日にはそうでない場合、そして目に見える機械的原因を排除した場合、廃棄率が高い日の相対湿度はどうだったかを自問してみる価値があります。
答えはすでにご自身のデータの中にあるかもしれません。
