WEST WARWICK, RI — Original Bradford Soap Works, Inc. es un fabricante privado de jabones en barra sintéticos y de caldero de alta calidad que pretende «triunfar» en el sector de los jabones sintéticos.
Para ampliar la producción y las ventas, Bradford Soap rediseñó su sistema de manipulación de materiales, pasando del vaciado manual de sacos a la descarga automatizada de sacos a granel, con el fin de suministrar grandes cantidades de materia prima. La empresa también introdujo un sistema de transporte flexible para mover la materia prima en un espacio vertical reducido y un sistema de pesaje por lotes, bajo control automatizado, para cargar con precisión un gran depósito de agitación.
Como resultado de esta ampliación, Bradford Soap aumentó la producción y la productividad de sus jabones sintéticos, al tiempo que mejoró la calidad del producto, la ergonomía de los trabajadores y el entorno laboral. La inversión en la ampliación de la producción se amortizó en menos de dos años.
Limitaciones de la descarga manual
Bradford Soap pasó de vaciar manualmente sacos de 50 libras de tensioactivo granular a la descarga automatizada de sacos a granel de entre 800 y 1200 libras. Inicialmente, los sacos pequeños se vaciaban en un depósito más pequeño situado en la planta baja, pero su eliminación suponía unos costes más elevados. La reducción en la compra de sacos a granel y en la eliminación de sacos vacíos permitió reducir los costes.
El vaciado manual planteaba otros problemas. Los residuos de papel procedentes del corte de las bolsas afectaban a la calidad del producto. El polvo se acumulaba en el ambiente de la planta. El esfuerzo que suponía levantar las bolsas, especialmente para los trabajadores de menor estatura, planteaba problemas ergonómicos, mientras que cortar las bolsas con cuchillos suponía un riesgo para la seguridad.
Ahora, las escamas entrantes se manipulan mediante un descargador automático de sacos a granel de Flexicon Corporation, que eleva los sacos de 800-1200 lb mediante un polipasto eléctrico y un carro situado en la parte superior de su estructura en voladizo de vigas en I. El descargador, de 12 pies de altura, encaja entre las vigas que sostienen el entresuelo sobre el que se asienta el depósito de agitación.
Con la ayuda de dispositivos de facilitación del flujo, el descargador vacía las bolsas en una tolva situada debajo. Los dispositivos de activación de las bolsas las vacían por completo subiendo y bajando los bordes inferiores opuestos a intervalos programados. La rampa de entrada cerrada de la tolva, provista de una válvula de control de flujo, permite la apertura sin polvo de la boquilla de la bolsa a medida que se vacía en la tolva. El transportador flexible cerrado, que va desde el descargador de sacos a granel hasta el depósito agitado situado en el entresuelo de 12 pies de altura, retiene el polvo.
El transportador de tornillo flexible transporta los copos de tensioactivo a lo largo de 26 pies con una inclinación de 42 grados, describiendo una ligera curva, a través de un orificio de 6 pulgadas practicado en el entresuelo hasta el depósito agitado. Las limitaciones de espacio vertical, que desaconsejan el uso de métodos de transporte pesados y anticuados, favorecieron la elección de este sistema de transporte ligero mediante tornillo sinfín.
Las cintas transportadoras convencionales son demasiado pesadas
Andy Moniz, responsable de procesos químicos, explica que primero barajó la opción de la alimentación por gravedad y, después, un transportador de tornillo sinfín rígido de acero inoxidable. La altura de 12 pies bajo el entresuelo era insuficiente para que un sistema por gravedad descargara en un depósito instalado en el suelo.
Aunque Bradford Soap utiliza transportadores de tornillo sinfín rígidos en otras zonas de la planta, un sistema de este tipo resultaría demasiado voluminoso y pesado para instalarlo en este espacio tan reducido. «Por no hablar de lo caro que resultaría», añade Moniz. El transportador debe atravesar un orificio practicado en el entresuelo, sostenido por una estructura de acero, hasta llegar al depósito agitado de 5 pies de altura. «Tampoco un transportador de tornillo sinfín de acero inoxidable podía adaptarse a la posición que queríamos», añade Moniz.
Las reacciones iniciales para elaborar la base líquida del jabón sintético tienen lugar en el tanque agitado. La agitación transforma los copos de tensioactivo —fáciles de fundir y quebradizos— y los ingredientes añadidos en un líquido, que se bombea a las operaciones posteriores. Estas incluyen el enfriamiento, la formación de copos y la adición de colorantes y fragancias, a medida que el líquido se gelifica para convertirse en jabón sintético en pastilla suave.
Manipulación cuidadosa
Los copos de tensioactivo, suaves y granulados (con una densidad de 27 lb/pie cúbico), requieren una manipulación y un transporte cuidadosos, ya que tienen un punto de fusión bajo y tienden a apelmazarse y fusionarse entre sí bajo la fricción y la presión.
El transportador de tornillo flexible mueve los copos con suavidad, sin el aplastamiento que puede producirse con otros transportadores considerados. Los copos se desplazan a través de un tubo exterior de polietileno de 4,5″ de diámetro que encierra un tornillo de acero inoxidable resistente y flexible, accionado por un motor eléctrico de baja potencia. Solo el tornillo interior entra en contacto con el material. A medida que el tornillo flexible gira dentro del tubo, se autocentra para mantener un espacio libre entre el tornillo y la pared del tubo. El suave movimiento de rodadura del producto evita que los copos se apelmacen, se rompan o se fusionen.
Para pesar con precisión la cantidad de escamas descargadas en el depósito de agitación, el descargador de sacos a granel está montado sobre células de carga, que transmiten la información de pérdida de peso a un controlador. A medida que el transportador flexible alimenta el depósito, el controlador detiene el transportador al alcanzar el peso establecido.
Flexicon diseñó el sistema de manipulación de materiales tras evaluar el tensioactivo en su laboratorio de pruebas. Según Moniz, el nuevo sistema transporta más material, de forma más segura y rentable, en un ambiente de planta más limpio. La calidad del producto también es mejor.
«Sin la cinta transportadora flexible, no habríamos podido hacerlo tan fácilmente», afirma Moniz.