Le mascherine sono sempre state uno strumento importante dell’attrezzatura DPI (Dispositivi di Protezione Individuali) in campo medico. A causa della diffusione del Covid-19, però, nell’ultimo anno e mezzo la domanda di questi prodotti è letteralmente esplosa.
La produzione di mascherine è aumentata in maniera consistente per poter coprire l’esigenza di proteggere tutta la popolazione mondiale e limitare i contagi, ma con l’aumento della produzione sono aumentati anche i problemi legati alle cariche elettrostatiche.
Questi dispositivi, infatti, sono realizzati con materiali neutri che, lavorati a grande velocità, tendono a polarizzarsi.
Come ricordiamo spesso nei nostri articoli, l’accumulo di elettricità statica è un fenomeno che può presentarsi quando si aumenta la velocità di una macchina settata per rispettare determinati standard di produzione e che ha conseguenze sulla resa dei prodotti e sulla macchina stessa.
Per esempio, può verificarsi un peggioramento della qualità – ed è il caso della produzione delle mascherine! -, di conseguenza i lotti prodotti potrebbero non superare i controlli di qualità e sicurezza richiesti dalla legge (per le mascherine i criteri sono definiti dalle normative sui dispositivi medici, in particolare la Direttiva 93/42/CEE, la norma tecnica EN 14683 e gli standard N95).
Nella tua azienda avete un problema di questo tipo?
C’è una soluzione ed è un prodotto Meech, azienda britannica che realizza alcune tra le apparecchiature di generazione e controllo delle cariche elettrostatiche più performanti del mercato e di cui noi siamo rivenditori esclusivi per l’Italia.
Meech ha progettato e realizzato per alcuni clienti specializzati nella produzione di questi dispositivi un sistema per risolvere i problemi legati all’accumulo di cariche elettrostatiche nella produzione di mascherine.
Ecco di cosa si tratta, ma prima ricostruiamo una breve panoramica del problema riscontrato nelle prime fasi dell’emergenza sanitaria, dalle aziende che realizzano dispositivi di protezione individuali.
Il problema: era necessario aumentare la produzione di mascherine in tempi brevi, ma i prodotti finiti non rispettavano gli standard di qualità
Con l’aumento della domanda e, di conseguenza, della produzione di dispositivi di protezione, alcuni clienti di Meech specializzati in questo settore, avevano riscontrato un problema di qualità. Molte mascherine non erano conformi agli standard N95. Il problema consisteva soprattutto nelle prestazioni legate al filtraggio. Di norma, infatti, una mascherina dovrebbe filtrare il 95% delle particelle sospese nell’aria. Sotto questo livello aumentano i rischi per chi la indossa.
Le mascherine realizzate in emergenza, però, non rispettavano questo standard.
Un altro problema risiedeva nel fatto che le mascherine sono costituite da diversi strati di materiale che devono essere posizionati uno sull’altro prima di essere incollati. Ma durante la produzione i materiali non rimanevano allineati, causando diversi problemi alla produzione:
- Posizionamento errato
- Aumento dei tempi di inattività della produzione per correggere il problema
- Aumento degli scarti
- Finitura e sigillatura scadente delle mascherine
Come produrre maggiori quantità, rispettando gli standard richiesti, lavorando a pieno regime e allo stesso tempo evitare questi problemi?
Prima di tutto era necessario inquadrare la situazione e avere conferma che la causa fosse effettivamente l’accumulo di cariche. In effetti, due dei principali problemi, sembravano confermare questa ipotesi:
- le prestazioni inefficienti delle mascherine: l’accumulo di cariche aveva peggiorato la qualità delle mascherine prodotte, che non soddisfacevano più gli standard N95, soprattutto a causa dei problemi nel filtraggio delle particelle;
- il materiale non si allineava correttamente sulla linea di produzione, con conseguente aumento dei tempi di fermo della produzione e aumento degli scarti perché le mascherine erano incollate insieme in modo errato: un altro grande classico, quando ci sono problemi di cariche in azienda!
Problemi di produzione legati alle cariche elettrostatiche: quando accade e perché? Un breve ripasso
Per molte aziende che utilizzano macchine automatiche è indispensabile lavorare ad altissime velocità. Quando però la velocità del macchinario aumenta e si utilizzano materiali neutri, aumenta anche il rischio che si accumulino cariche elettrostatiche.
Come si formano le cariche? Durante questi processi produttivi, i materiali – normalmente neutri, cioè privi di carica – a causa della velocità di lavorazione e della frizione con altri materiali e con i componenti della macchina, si caricano di elettricità statica che, a sua volta, genera forze di adesione o repulsione.
Ogni macchinario ha uno standard di produzione che serve ad evitare questo fenomeno. Ma quando aumenta la velocità di produzione, aumenta l’attrito tra le parti della macchina e il materiale, generando energia statica, che a sua volta crea grandi quantità di forze di adesione. Queste ultime agiscono sui materiali lavorati e sugli sfridi di produzione, che si attaccano fra di loro o a parti della macchina. In alcuni casi può si persino arrivare al blocco del macchinario.
È proprio a causa di questo fenomeno che le mascherine prodotte in emergenza dai clienti di Meech non superavano il controllo qualità.
La soluzione: il generatore statico Meech IonCharge
La soluzione di Meech è stata quella di installare una barra generatrice 993R associata a:
- Un generatore statico Meech IonCharge 50, per migliorare la prestazione della macchina. Posizionando le barre sopra i rulli di messa a terra è stato possibile, infatti, scaricare l’energia statica attraverso il materiale.
- Un generatore statico Meech IonCharge 30, per i problemi di allineamento. La carica statica aggiunta al materiale filtrante ha intrappolato una maggior quantità delle particelle sospese nell’aria migliorando le prestazioni complessive di filtrazione.
La barra generatrice 993R, invece, trasmette una carica per bloccare i materiali. Una volta posizionata sul macchinario, ha fatto sì che gli strati di materiale usati per produrre le mascherine si posizionassero correttamente nella macchina e ne limitassero il movimento durante la lavorazione.
Grazie a questa soluzione i materiali non subiscono danni durante la produzione e l’energia accumulata viene scaricata a terra.
Queste soluzioni – come tutta la gamma di prodotti Meech – aiutano a risolvere i problemi generati dall’accumulo di cariche nelle macchine automatiche e a evitare:
- rallentamenti nel processo produttivo
- aumento negli scarti di produzione perché si riduce il rischio che il materiale venga danneggiato durante la lavorazione
- l’attrazione della polvere sui materiali o sulle macchine
Quale prodotto elettrostatico scegliere? Prima di installarlo, serve una consulenza
La soluzione individuata da Meech per le aziende che producono mascherine potrebbe non valere per tutte le macchine e per tutti i dispositivi. Ci sono una serie di fattori che possono richiedere un tipo di generatore piuttosto che un altro – raggio d’azione, tipi di prodotti ionizzanti da installare, numero di barre da prevedere e posizione – e per questo motivo è importante affidarsi alla consulenza di tecnici esperti che, con un sopralluogo, possono misurare le cariche e provare le soluzioni ionizzanti sui macchinari. Solo così è possibile capire se i prodotti antistatici ipotizzati in fase di studio del problema sono effettivamente i più adatti a risolverlo.