一、客户背景
巨化股份有限公司是国内最大的氟化工先进制造业基地之一,旗下工厂专注于含氟新材料的生产与研发。 其PVDF(聚偏氟乙烯)悬浮树脂产品广泛应用于锂电池粘结剂、光伏背板膜、高端涂料等领域,对产品纯净度和批次一致性要求极为严苛。
2022年,巨化集团新工厂启动二期B段扩产项目,需要实现超细粉体的高精度称重、无尘化包装、DCS系统深度集成的自动包装线。 经过多轮技术评估,最终选择我们佳宇智能(JOYU)作为新项目成套工程的供应商。
二、客户痛点
痛点一:超细粉体含气量大
PVDF树脂粉料细度达 D50: 3~4μm、D97: ≤25μm,比表面积大,静电效应极强、含气量大,粉体包装在袋内超出容积无法包装,严重影响包装效率。
痛点二:静电吸附
PVDF树脂粉料吸附严重,在腔体内吸附严重,除静电仪除静电后仍会快速产生静电,粉体极易吸附在设备内壁和称重机构上,严重影响称重精度和包装效率。
痛点三:人工包装粉尘扬尘大
人工对粉料进行包装过程中,因含气量大引起外表体积大、扬尘严重。
痛点四:人工包装精度难以控制
受含气量大与静电吸附、粉尘飘扬等影响,人工包装时精度控制难,产品易被投诉而影响公司信誉。
物料关键参数:物料密度 1750~1790 kg/m³ | 表观密度 350~450 kg/m³ | 粉料温度 40~60℃ | 含水率 ≤0.08% | 粉体特性:强静电、易吸附、含气大
三、解决方案
佳宇智能为巨化股份新工厂量身定制了超细粉体包装线(JYB-JLC)+ 吨袋包装线(JYDD)双线自动包装系统, 覆盖从成品料仓出料、脱气包装、金属检测、自动重量检测、剔除、贴标等自动化全流程。
1、 粉料包装线(JYB-JLC)
减量称重→螺旋喂料→除气压实→夹袋卸料→复检称重→金属检测→自动贴标→码垛缠膜

佳宇智能采用食品行业抽真空保鲜的原理,自主研发脱气技术,采用PLC控制,利用负压发生器有效将PVDF粉体中的存留气体脱除90%以上,大大减小了体积量。
为减少超细粉体在下落过程中的扬尘,并有效降低安装高度,设计方案采用了减法计量技术,有效将精度控制到了±50g/包。
受生产工艺与原材料的局限,成品包装中增加金属检测器能100%保证包装中无任何金属残留,保证产品质量可控。
| 技术要点 | 佳宇方案 | 实现价值 |
|---|
| 称重精度 | 减量式称重 + 螺旋变频喂料,TOLEDO高精度传感器 | 包装精度 ≤±50g,过冲抑制、落差修正、超差报警 |
| 脱气控制 | 除气机构配合不锈钢烧结滤芯,负压抽气减少粉体含气量 | 有效降低粉体静电吸附与含气量,保证称重稳定性 |
| 粉尘控制 | 脉冲除尘器+ 防静电滤网 | 粉尘排放 ≤30mg/m³,满足国标环保要求 |
| 材质防腐 | 过流部件 S31603,其余 S30408 不锈钢 | 耐腐蚀、无污染,保障PVDF产品纯净度 |
| 防物料搭桥 | 料斗防搭桥设计 + 气动止漏阀 | 杜绝堵料停产,保障连续生产 |
| 品质管控 | 复检秤 → 金属检测仪 → 剔除装置 → 自动贴标机 | 不合格品自动剔除,一物一标可追溯 |
| 智能控制 | 西门子PLC + 触摸屏 | 生产数据存储,运行参数实时上传DCS |
2、 吨袋包装线(JYDD)
人工套袋→吊装称重→自动进料→自动脱钩→皮带输送→叉车叉取

大袋包装在化工行业呈发展趋势,但吨袋制袋技术仍处于传统工艺,不同厂家对吨袋尺寸与材质的需求千差万别,因此在吨袋自动包装的设计方案中,我们兼顾行业、成本、使用客户需求等特点,保留了人工套袋而其他动作实现了自动化的灵活性。
为更大范围的减少工人操作时的工作量,设计方案中仅需完成套袋挂袋的动作,控制系统在接受到启动指令后,自动将吨包袋向上挂起,去皮后自动控制进料动作,完成设定所需要的重量,并采取夯实的动作减少堆积体积,自动脱钩与落袋。
为确保包装的重量稳定可靠,吨包秤下方布局一台检重秤,再次对落袋的吨包重量进行复核,超过或低于设定的报警值时及时提示报警,进行人工干预处理;达到设定值范围内时自动输送至下一输送机,完成后续的贴标、AGV输送入库功能。
| 技术要点 | 佳宇方案 | 实现价值 |
|---|
| 称重方式 | 上称重吊装式,计量范围 300~1000kg | 静态精度 ≤±0.1%FS,出料精度≤±0.2%FS |
| 自动化程度 | 人工套袋后,进料、称重、脱钩全自动完成 | 降低人工干预,减少操作误差 |
| 粉尘控制 | 脉冲除尘器 + 防静电滤网 | 粉尘排放 ≤30mg/m³ |
| 材质防腐 | 过流部件 S31603,其余 S30408 | 耐腐蚀、无污染 |
| 输送系统 | 滚筒+皮带式吨袋输送机 | 平稳输送,避免吨袋倾斜破损 |
| 智能控制 | 西门子PLC +触摸屏 | 生产数据存储实时上传DCS |
四、实施效果
采用本设计方案并实施完成后,20kg箱包计量的原预计人员4人/产线减少至1人可完成工作量;吨包线的原预计3人/产线减少至1人可完成工作量,实现2-2.5年回收全部成本。
20kg超细粉体包装精度 : ±0.2% F.S
粉尘排放浓度:≤30mg/m³
包装速度:60-150包/小时
吨袋包装精度:≤±0.2%
吨袋包装速度:5-20包/小时
自动复称精度:≤ ±0.1% F.S
粉料包装 ±0.2% F.S 、吨袋包装动态 ≤±0.2%FS,满足PVDF树脂对批次一致性的严格要求,有效降低物料损耗。
脉冲除尘器配合防静电滤网,将粉尘排放浓度控制在 ≤30mg/m³,顺利通过《GB 31572-2015 合成树脂工业污染物排放标准》环保验收。
MODBUS RTU 485 通信接口将称重数据、运行状态、故障报警实时上传至DCS系统,实现生产数据全流程可追溯。
复检称重、金属检测、自动剔除、自动贴标构成的品质管控链,确保每一包产品可追溯,不合格品零流出。
五、案例总结
巨化股份新工厂PVDF悬浮树脂自动包装线项目,是佳宇智能在高端氟化工粉体包装领域的标杆案例。 面对超细粉体(D50: 3~4μm)、强静电、高环保标准的严苛工况,佳宇智能以减量称重、螺旋变频喂料、脉冲除尘、DCS集成四大核心技术, 实现了从粉料小包装到吨袋大包装的全线覆盖。
该案例充分验证了佳宇智能在化工行业粉体自动包装领域的技术实力—— 无论是对精度要求极高的特种树脂,还是对环保合规有硬性要求的合成材料,佳宇智能都能提供从设备设计到DCS集成的完整解决方案。