六月份那阵子,车间里吸塑机做出来的一批PET成型吸塑盒老是出问题。片材加热之后在成型工位吸出来的盒子,侧壁和底部的厚度偏差大得离谱。做的是0.45毫米片材的对折式吸塑包装,客户拿去做文创礼品外包装用的,成型出来的盒子有些部位薄得透光,有些部位厚得像堆了料,转角处还出现了明显的发白。巡检员拿千分尺在盒底同一圈打了八个点,厚度最大差了0.18毫米。
刚开始大家都觉得是加热炉的温度没调平,来来回回调了好几天温度,结果一点用都没有。后来有个老师傅说了一嘴:“最近空气湿度是不是变大了?怎么感觉片材进炉子之前摸着都潮乎乎的。”
PET片材本身具有一定的吸湿性。虽然没有尼龙那么明显,但在高湿度环境下放置几个小时,表面会吸附一层薄薄的水分。这种水分肉眼看不见,但摸起来能感觉到片材表面有一点发涩,不像是正常干燥状态下那种光滑的手感。
片材表面的水分在加热炉里温度升到100度以上的时候就会汽化。水分蒸发的过程要吸收热量,这就导致片材表面有水分的区域在吸热升温的时候比别人慢一拍。加热炉里远红外加热管的辐射热量是按照均匀状态来设定的,但片材表面局部吸热之后又额外被水分蒸发消耗了一部分热量,实际升温速度就不一致了。表面温度不均的片材进到成型工位之后,高温区域的材料流动性好、拉伸得薄,低温区域的流动性差、拉伸得厚,厚薄偏差就是这么来的。
去温湿度记录仪上调了最近几天的数据。六月中旬那几天车间湿度一直在75%到85%之间徘徊,白班**到了88%,晚班稍微好一点也有72%。而吸塑车间的推荐湿度一般是不超过60%,我们平时也维持在55%上下,这段时间的湿度明显超标了。
做了个小测试。把同一卷片材裁成几段,分别放在车间里放置2小时、6小时、12小时之后上机试做,同时拿一段刚从防潮包装里拆出来的新鲜片材做对比。新鲜片材做出来的盒子厚度均匀度**,壁厚差在0.05毫米以内。放2小时的片材差别不大,还能接受。放6小时的片材做出来厚度差到了0.10毫米左右,底部已经能看到轻微的不均匀纹理了。放12小时的那段做出来基本没法看,厚度差拉到0.20毫米以上,而且盒子表面出现了像水渍一样的痕迹,看着像是吸塑片材在加热过程里出现的气斑。
湿度怎么会突然变得这么高?查下来发现两个事情凑在一起了。
**是车间新装了一台工业加湿器,原本是为了减少静电用的。冬天空气干燥的时候静电问题严重,片材容易吸附灰尘,所以装了加湿器来调节。但入夏之后湿度本来就上来了,操作班组没及时把加湿器关掉,两台加湿器还在照常运转,等于是给车间里额外添加了水分。
第二是车间有两块窗户玻璃裂了之后临时用透明胶带封住的,密封不严,外面的湿热空气从缝隙渗进来了。那几天下过几场阵雨,外面的湿气顺着裂缝往里灌。
这两样一叠加,车间湿度直接就冲到高位去了。关掉加湿器、把窗户裂缝重新打胶密封之后,持续通风了半个班次,湿度慢慢降回到了58%到60%之间。
湿度问题解决之后,加热均匀性恢复到了正常水平。但这件事也暴露了一个管理上的漏洞——我们对片材的储存环境从来没有明确的规定。
之前片材都是拆开包装直接放在吸塑机旁边的料架上,用多少拿多少,剩下的也不封口。正常天气情况下没问题,但进入高湿季节之后这种方式就不行了。现在做了两点改动。**是在车间里划了一个专门的片材暂存区,装了除湿机保持湿度在50%以下,所有拆封后用不完的片材用防潮膜裹好再放回暂存区。第二是在吸塑机的上料端加了一个片材表面温度探测头,片材上机之前先测一下表面有没有冷凝水或者异常潮湿的情况,有这个数据做参考再去调加热炉功率,把握更大一些。
顺便说一下这个。我们车间用到的PET吸塑片材厚度从0.25毫米到0.70毫米不等。薄片材因为薄,表面吸湿之后水分汽化快,影响周期短,但波动幅度大。厚片材吸的水分多,但汽化慢、影响周期长,表现出来的问题就是连续几个小时做出来的盒子都不稳定,不容易发现是湿度造成的。
做食品级PET分装瓶的同行如果同时也在做吸塑包装,这一点要特别注意。瓶子注吹那边对车间湿度的要求通常没那么高,但吸塑这边片材表面一旦吸潮,加热均匀性立马就出问题。两者的生产区域**能做物理隔断,或者至少把吸塑机放在相对封闭、湿度可控的区域内。
产品专用吸塑内托这类对尺寸精度要求高的产品尤其怕湿度波动。槽位和卡位尺寸都是按照标准片材厚度来设计的,片材加热之后拉伸比发生变化,出来的内托槽位深度和宽度都会偏,后续客户装小型电子元器件或者五金配件的时候卡不住。这批问题排查清楚之后,后续生产产品专用吸塑内托的时候我们都格外注意上机前的片材烘干和表面温度检测,没有再出现过类似批量不合格的情况。
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