料倉靜電吸附解決辦法探討

趙 紅，熊 海

（1.天津長蘆海晶集團有限公司，天津300450；2.中國鹽業集團有限公司，北京100055）

1 前言

錦綸切片是天津長蘆海晶集團有限公司（以下簡稱“公司”）的主要產品，通常呈白色柱形顆粒狀，可溶于苯酚和熱的濃硫酸，電絕緣性能優越，耐堿、耐腐蝕性能好。錦綸是合成纖維中耐磨性能最好的纖維，其大小通常為米粒般晶瑩的顆粒?？捎糜诩徑z，制作精密的設備零件，用于包裝工業以及其他用于制作有特殊需求的用具，因其性能好、用途多而被廣泛應用。錦綸切片吸水性較強，易氧化，一般在氮氣保護的密閉料倉內輸送和存儲。

在產品的輸送包裝過程中，切片與管道、罐壁都會摩擦產生靜電。尤其在包裝過程中，細小的切片極易在靜電的作用下吸附于罐壁，待包裝完畢，包裝袋落下時，下料口處瞬時與空氣接觸，導致切片落在地上，既浪費又不安全，而包裝袋內的產品重量不足，會增加客戶投訴率。因此，稱重罐壁靜電吸附切片產品成為迫切需要解決的問題。

2 包裝過程問題簡介

圖1 為包裝示意圖，稱重罐周圍安裝有稱重傳感器，作用是稱量一定量的產品；稱重控制器內預寫好程序，待稱重罐內的產品達到設定的重量時，停止切片往稱重罐內進料，同時打開稱重罐底部的閥門，切片進入包裝袋內進行包裝，即控制一次稱量的切片并包裝；稱重罐內的切片全部落入包裝袋后，固定包裝袋的夾子自動松開，包裝袋落地，罐體及閥1、閥2 處瞬間接觸空氣，罐壁吸附的切片會灑落在地上，造成諸多問題；工人開始包裝時，按下包裝啟動按鈕，閥1 打開，閥2 打開，產品進入包裝袋，稱重罐自動檢測重量，待重量為零時，包裝袋落下，閥2關，閥1關。

圖1 包裝示意圖Fig.1 Packaging diagram

錦綸切片在由稱重罐下料至包裝袋的過程中，與罐壁摩擦產生靜電。因其顆粒狀細小，極易產生并被吸附在稱重罐壁，在下料過程中沒有外力作用的情況下，會一直吸附在罐壁無法下至包裝袋。在下料完成包裝袋落下的瞬間，包裝袋與稱重罐底部失去連接，閥并未完全關閉，稱重罐會短暫地與大氣接觸。此時，吸附在稱重罐壁的細小顆粒落下，然而此時包裝袋已離開包裝口，落下的小顆粒就會灑到地上。稱重罐是按照固定程序稱取一定量的切片再放入包裝袋中，部分產品灑落地面，會導致包裝袋內的產品重量不足，容易被客戶投訴；同時，若細小顆粒灑落在地面，員工不慎踩到，容易滑跌，加大了包裝作業的安全隱患。

3 解決辦法探討

在產品包裝時，細小顆粒狀產品灑落地面，對包裝作業是一個極大安全隱患，若不慎滑倒，會造成人身傷害。為減少滑跌發生的概率，工人每包裝一袋用工具清掃地面的細小顆粒，清掃完畢再去進行下一袋的包裝操作，這樣會大幅降低工作效率，浪費人力物力，落入地面的顆粒無法等同于A 級品出售，只能降級降價出售，這對于工業生產來說是極大損失。另一方面，稱重罐稱好的固定重量產品，并沒有全部進入包裝袋中，導致包裝袋內重量不足，容易被客戶投訴，從而影響企業的信譽和品牌效應，逐漸失去客戶的信任。

為減少細小顆粒產品灑落地面的情況，同時增強企業的信譽度，公司努力尋求靜電消除的辦法。

（1）增加濕度。物體在相互摩擦時會產生靜電，如果環境潮濕，靜電會吸附在水分子上，然后帶異種電荷的水分子在自由運動中相互中和，就不會在物體上集聚大量靜電，這樣就可以避免靜電的焦距放電，造成危害。這種辦法不太適合料倉包裝，首先，需要在各個儲罐和料倉新增水蒸氣加入口；其次，切片的吸水性強，儲罐或料倉內濕度的增加會使切片的含水量提高，而產品的含水率應控制在一定數值以內，含水太高會導致產品不合格率升高，同樣會導致客戶投訴。

（2）靜電接地法。這是消除靜電危害最簡單的方法，主要用來消除導電體上的靜電，而不宜用來消除絕緣體上的靜電。采用了具有足夠機械強度的靜電接地，將罐體接地可以使罐體與地面之間的電荷平衡，進而減少靜電。這種方法導除了設備外殼所產生的部分靜電，對設備外殼所帶靜電處理效果很好，但對設備內壁與產品摩擦所產生的靜電并沒有起到很好的消除作用。

（3）增加抗靜電添加劑?？轨o電劑可減少或消除靜電，然而它并不是一種非常有效的解決方法，只是一種緩解靜電問題的辦法?？轨o電劑是一種特殊的化學物質，可形成一層很薄的涂層，覆蓋于物體表面，用來吸收、中和或分散靜電電荷，以達到減少或消除靜電現象的目的。但此方法會改變工藝參數以及產品的性能，不會考慮應用在實際生產中。

（4）靜電中和法。靜電中和法是在靜電荷密集的位置，想辦法產生帶電離子，將現場產生的靜電荷中和掉，以消除罐壁上產生的靜電。此種方法需要保證將產生的離子完全中和才能達到預期效果，防止罐壁上產生的靜電荷消除掉而又產生新的電荷，隨之帶來更大危害。此種方法目前成本較高的方法，不考慮應用在實際生產中。

（5）工藝控制法。在稱重罐體外壁增加振動裝置，與稱重罐下料程序聯鎖，利用激振力大于靜電吸附力的原理，采用振動的方式使細小顆粒強行脫離罐壁并落入包裝袋。在稱重罐下料時振動裝置啟動，下料結束后振動裝置停止，并延時關閥。

4 工藝控制法解決包裝下料靜電吸附問題

在考慮既不影響產品質量，又能解決實際問題的情況下，公司選擇工藝控制法，解決稱重罐下料過程中因摩擦靜電導致的少量產品吸附于罐壁無法下至包裝袋內的問題。

在稱重罐的錐底，選取合適的部位（見圖2），增加了氣動滾珠振動器。振動器的結構簡圖見圖3，采用壓縮空氣作為動力。壓縮空氣由設置于一側的壓縮空氣入口進入振動器內部空腔內，再從壓縮空氣出口排出，從而推動金屬滾珠在軌道腔體內高速轉動。滾珠在軌道腔體內的高速運轉可以產生振動力，能夠帶動稱重罐壁振動，使得顆粒產品隨著稱重罐壁的振動落于包裝袋內，而不會吸附在罐壁上。

圖2 工藝控制法消除靜電包裝示意圖Fig.2 Schematic diagram of process control method for eliminating static electricity in packaging

圖3 振動器結構簡圖Fig.3 Structural diagram of vibrator

在給振動器提供壓縮空氣的管路，增加電磁閥用以控制振動器壓縮空氣的供應和停止。通過工藝控制進行如下包裝過程：當下料開始時，閥1和閥2 打開，與此同時電磁閥打開，壓縮空氣正常進入振動器內，振動器開始工作；下料結束時，振動器的電磁閥延時關閉，壓縮空氣延時停止供應，即振動器在下料結束后仍然工作一段時間（具體時長由延時繼電器調節），振動器結束工作時，保證稱重罐壁不再有吸附的顆粒，此時閥1 和閥2 關閉，包裝過程結束。

使用此工藝控制法進行包裝，相較于傳統方法，現場情況得到很大改善。改進前，料倉包裝口下方滿是灑落的產品小顆粒，操作現場極不美觀，工人操作時滑倒的概率大大增加，同時因為每袋產品的重量總是徘徊在較低水平，易造成產品不合格。改進后，包裝現場比較整潔，切片灑落的情況明顯改善，同時，其他問題也相應得以解決。

5 結語

公司通過改進工藝控制法下料，既保證了包裝過程的順利通暢，又使得現場的情況得到明顯的改善，是一種值得推廣的解決靜電吸附的辦法。