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    應(yīng)用技術(shù)
    印刷業(yè) - 包裝印刷中靜電的產(chǎn)生、消除與測試

    一,靜電的危害
    1)影響產(chǎn)品印刷質(zhì)量 ,如果承印物表面帶電,如紙張、聚乙烯、聚丙烯、玻璃紙等,它們會吸附紙屑或飄浮在空氣中的灰塵、雜質(zhì)等,從而影響油墨的轉(zhuǎn)移,在印品上出現(xiàn)"花、點",造成印品質(zhì)量下降。 如果油墨帶電,當它在移動過程中放電,就可能在印品上出現(xiàn)"靜電墨斑",看上去好像是因為油墨的流動性差造成的上墨不均勻,這種情況常出現(xiàn)在層次薄版印刷中。在實地版印刷中,若帶電油墨在印品上線條邊緣放電,很容易出現(xiàn)"墨須"。
    2)影響生產(chǎn)安全 ,在印刷過程中由于高速摩擦?xí)a(chǎn)生電壓很高的靜電,當靜電積累到一定程度,很容易導(dǎo)致空氣放電,造成電擊或起火。高壓靜電可能引起油墨、溶劑著火,或電擊工作人員,直接威脅操作人員的安全。 靜電的產(chǎn)生機理 ,摩擦是產(chǎn)生靜電的主要原因。當兩種固體材料接觸或迅速分開時,由于不同的材料吸附電子的能力不同,電子將由一種材料轉(zhuǎn)移至另一種材料表面,獲得電子的表面呈現(xiàn)出負電荷,而另一個表面由于失去電子而帶正電荷。
    二,靜電產(chǎn)生的主要因素包括:
    (1)材料性質(zhì)
    材料性質(zhì)包括其內(nèi)在的化學(xué)成分及組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、應(yīng)力應(yīng)變及其它力學(xué)特性、材料形狀和導(dǎo)電性等。
    材料導(dǎo)電性對靜電具有雙重作用。如果材料為導(dǎo)體,則電荷在其表面上是自由移動的,電荷在其整個表面上趨于自由分布,不會停留在局部位置。電荷的自由分布只能引起較低的電壓,只要這種材料有任何一個部分同地面接觸就可以使表面的電荷傳入地面,消除靜電。而絕緣材料則與導(dǎo)體不同,像承印材料中的紙、塑料薄膜等,產(chǎn)生靜電后就將形成較高的電壓,不可能通過接地等來消除靜電。
    (2)環(huán)境條件
    包括接觸物體(材料)周圍氣體的組成與壓力、溫度、濕度等。
    (3)機械作用
    兩種材料接觸的類型、接觸時間、接觸面積、分離速度以及材料,作用力的性質(zhì)等。一般情況下,兩種材料接觸越緊密或分離速度越快,產(chǎn)生的靜電越強。
    (4)材料配合種類
    不同材料間的摩擦作用,會產(chǎn)生不同極性的靜電,不同材料產(chǎn)生靜電的強度不同。
    三,消除方法及預(yù)防措施
    1)化學(xué)消除法
    化學(xué)消除法一般是在承印物表面涂一層抗靜電劑,使承印物導(dǎo)電,成為稍微導(dǎo)電的絕緣材料。化學(xué)消除法有很大的局限性,如化學(xué)成分會對紙張的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響,降低其強度、附著力、緊密度、拉力等,所以一般不采用這種方法。
    )物理消除法
    物理消除法是在不改變材料性質(zhì)的情況下,利用靜電特性來消除靜電的方法。物理消除法是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中消除靜電最主要的方法之一。
    (1)接地
    接地是最簡單的方法。即用金屬導(dǎo)體將產(chǎn)生靜電與大地相連,使之與大地等電位,電荷便經(jīng)大地而泄露。但這種消除法對于絕緣物體幾乎沒效果。
    (2)濕度控制
    印刷材料表面電阻會隨空氣相對濕度的增大而減小,因此,增加空氣的相對濕度可以提高紙張表面的電導(dǎo)率,加速電荷泄露。一般印刷車間適宜的環(huán)境是:溫度20℃左右,相對濕度70%以上。
    (3)消除靜電設(shè)備及選用原則
    印刷廠常用的靜電消除器有感應(yīng)式、高壓電暈放電式、離子流靜電消除器和放射性同位素式幾種。前兩種由于價格便宜,安裝使用方便,不會出現(xiàn)輻射,所以應(yīng)用比較廣泛。
    感應(yīng)式靜電消除器即感應(yīng)式靜電消除毛刷,其工作原理是:消除器的尖端接近帶電體時,在尖端上能感應(yīng)出極性與帶電體上靜電極性相反的電荷,并在尖端附近形成很強的電場,該電場使空氣電離后,產(chǎn)生正、負離子在電場作用下分別向帶電體和消電器的尖端移動,由此使靜電中和。但應(yīng)用此設(shè)備的用戶越來越少。
    高壓放電式靜電消除器(高壓變壓器式);按放電極性可分為單極性和雙極性。單極性靜電消除器只對一種電荷起作用,雙極性可消除任何一種靜電。另外,也可以采用消靜電毛刷和高壓放電式相結(jié)合的方式提高消除靜電的能力,使其更有效。思沃防靜電設(shè)備有限公司提供 SV501&SV502&SV503&SV504&SV505靜電消除棒由于靜電消除效果強,在包裝印刷業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。 在易發(fā)生爆炸的危險區(qū)域,采用高壓電暈放電式和離子流靜電消除器時,必須根據(jù)危險等級、介質(zhì)級別和組別,選用防爆型靜電消除器。感應(yīng)式和高壓電暈放電式的放電極長度應(yīng)大于帶電體寬度10~15cm。離子流靜電消除器離子風(fēng)嘴的型式及數(shù)量應(yīng)根據(jù)安裝距離和帶電體寬度來設(shè)計。靜電消除器應(yīng)根據(jù)物體靜電電位的高低、消除要求、操作特點、爆炸危險區(qū)域等級、介質(zhì)級別和組別等進行選擇。
    靜電消除器安裝原則是:便于工藝操作,消除靜電效果好,緊接涂刷溶劑的后續(xù)部位,避開金屬背景。
    二,靜電的測試
    1)檢測目的
    包裝印刷廠靜電檢測的目的是分析危害程度,研究制定防患措施,判斷靜電消除效果。必須指定專人, 負責(zé)對防靜電鞋、導(dǎo)電鞋、防靜電工作服及各崗位定期進行靜電檢測,將檢測結(jié)果整理歸檔并報上級有關(guān)部門。
    2)靜電檢測項目
    靜電檢測項目包括:采用新型原材料時物體帶靜電性能預(yù)測,實際生產(chǎn)過程中帶電體帶靜電狀況檢測,靜電安全措施使用效果判斷檢測等。
    (1)物體帶靜電性能預(yù)測項目有物體表面電阻率。采用高阻計或超高阻計進行測量。
    (2)生產(chǎn)中靜電狀況檢測項目
    ①帶電體靜電電位的測定,靜電電位測定儀表最大量程以100kV為宜,精度為5.0級。
    ②周圍氣溫及相對濕度的測定。
    ③帶電體運行速度的測定。
    ④可燃性氣體濃度的測定。
    ⑤導(dǎo)電地面電阻值的測定。
    思沃公司推出的SV0-002-是世界上體積最小的袖珍式非接觸數(shù)字式靜電測量表。該表可以測量物體表面的靜電壓值和靜電壓極性等。該表操作簡單,帶有測量保持鈕和置位鈕,應(yīng)用相當廣泛。SV-002是一非接觸式手提靜電場測試儀,內(nèi)置微控處理器,測量精確,但體積輕巧和使用簡便。
    特點:SV-002可測范圍在+/-20 KV,置有2 LED燈確保測量距離在標準25mm處。外殼為防靜電材質(zhì),并有接地扣,確保測量結(jié)果正確可靠,顯示有數(shù)字和圖形,清晰明確。并可附有離子平衡測量板,測量離子產(chǎn)生器的殘余電壓,可測范圍+/-200V。
    (3)措施效果判斷檢測
    項目同(2),靜電電位測量儀表量程以0~10kV為宜,儀表精度為5.0級,但檢測點必須選擇在靜電安全裝置的后面。
    防靜電措施
    包裝印刷車間防靜電危害的措施建議應(yīng)考慮以下幾方面:
    凡有靜電危害的工序、設(shè)備場所,必須采用相應(yīng)的靜電安全措施;在周圍環(huán)境可能出現(xiàn)爆炸性氣體的區(qū)域,必須加強通風(fēng)措施,使其濃度控制在爆炸下限以下;采取靜電安全措施后,絕緣體的靜電電位應(yīng)控制在允許值以下;防止帶靜電絕緣體對操作人員造成電擊的場合,絕緣體的靜電電位應(yīng)控制在10kV以下;在靜電對操作人員電擊時可能造成二次事故的場合,除絕緣體的靜電電位應(yīng)控制在10kV以下外,對設(shè)備或裝置應(yīng)采取相應(yīng)的安全措施。
    操作人員進入易爆炸或火災(zāi)的區(qū)域必須穿防靜電鞋或?qū)щ娦⒎漓o電工作服。操作區(qū)應(yīng)敷設(shè)導(dǎo)電地面,導(dǎo)電地面對地阻值應(yīng)低于10Ω,并注意其導(dǎo)電性能,嚴禁操作人員穿著合成纖維服裝(已采用防靜電溶液定期處理的衣服除外)進入上述區(qū)域,嚴禁在上述區(qū)域脫衣服。
    包裝印刷從業(yè)人員要對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電給予足夠的重視,加強安全教育,保證安全生產(chǎn)。

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