一、靜電的危害 :
1)影響產品印刷質量 ,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、雜質等,從而影響油墨的轉移,在印品上出現”花、點”,造成印品質量下降。 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”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”墨須”。
2)影響生產安全 ,在印刷過程中由于高速摩擦會產生電壓很高的靜電,當靜電積累到一定程度,很容易導致空氣放電,造成電擊或起火。高壓靜電可能引起油墨、溶劑著火,或電擊操作人員,直接威脅操作人員的安全。例如:哈爾濱某塑料彩印廠因為靜電原因引起的起火,不但是庫存物資毀于一炬,而且火災還殃及了鄰居zui終判賠90萬元,這起火災的原因就是因為靜電所致。
3)靜電的產生機理 ,摩擦是產生靜電的主要原因。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移至另一種材料表面,獲得電子的表面呈現出負電荷,而另一個表面由于失去電子而帶正電荷。
二、靜電產生的主要因素包括:
(1)材料性質
材料性質包括其內在的化學成分及組成、物質結構、應力應變及其它力學特性、材料形狀和導電性等。
材料導電性對靜電具有雙重作用。如果材料為導體,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。而絕緣材料則與導體不同,像承印材料中的紙、塑料薄膜等,產生靜電后就將形成較高的電壓,很難通過接地等來消除靜電。
(2)環境條件
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等。一般情況下,兩種材料接觸越緊密或分離速度越快,產生的靜電越強。
(4)材料配合種類
不同材料間的摩擦作用,會產生不同極性的靜電,不同材料產生靜電的強度不同。
三、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。必須專人,負責對防靜電鞋、導電鞋、防靜電工作服及各崗位定期進行靜電檢測,將檢測結果整理歸檔并報上級有關部門。
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測,實際生產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)生產中靜電狀況檢測項目 :
①帶電體靜電電位的測定,靜電電壓表zui大量程以50kV為宜,精度為±10%
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導電地面電阻值的測定。
北京蘭德梅克科技開發有限公司推出的ELD-1靜電測試儀是世界上體積zui小的袖珍式非接觸數字式靜電測試儀之一,該儀表主要用于測量塑料薄膜表面的靜電電壓,廣泛應用于塑料、石油、化工、印刷等有關靜電的測量,是現場靜電檢測的理想儀表。
儀表傳感器采用電容感應探頭(本儀表的探頭位于儀表的前端,與儀表成一體),利用電容分壓原理,經過高輸入阻抗放大器和A/D轉換器等,由液晶顯示出被測物體的靜電電壓。為保證讀數的準確,本儀表設有電池欠壓顯示電路以及讀書保持等電路。可以測量物體表面的靜電壓值和靜電壓極性等。該測試儀操作簡單,帶有測量保持鈕和置位鈕,應用相當廣泛。ELD-1靜電測試儀是一非接觸式手提靜電場測試儀,內置微控處理器,測量,但體積輕巧和使用簡便。
主要特點:
①數字顯示,分辨率高。
②有讀數保持功能,讀數準確方便。
③非接觸式測量,對被測物體影響小。
④測量準確迅速,測量速率約為3次/秒。
⑤體積小巧,重量輕,攜帶方便。
⑥耗電省,一節電池能連續工作達200小時,或間斷約一年。
⑦有電池欠壓顯示,確保測量準確。
⑧使用大規模集成電路,可靠性高。
⑨防爆性能好,能在各類爆炸性環境中使用。
⑩用途范圍廣,使用方便。
主要技術指標:
ELD-1靜電測試儀為輸入阻抗>1016Ω,輸入電容<1PF,可測范圍在±0.1KV―±50 KV(測量范圍可以擴展),測量誤差:<±10%。外殼為防靜電材質,確保測量結果正確可靠,顯示有位液晶顯示(顯示范圍:±0.1kV~±199.9 kV),正負極性顯示,超量程顯示,電池欠壓顯示。有讀數保持功能。使用環境:溫度0℃~40℃,相對濕度小于80%。電源:6F22型9V積層電池一節,功耗小于15mW。,清晰明了。
(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。
四、消除方法及預防措施
1)化學消除法 :化學消除法一般是在承印物表面涂一層抗靜電劑,使承印物導電,成為稍微導電的絕
緣材料。化學消除法有很大的局限性,如化學成分會對紙張的品質產生不良影響,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。
2)物理消除法 :物理消除法是在不改變材料性質的情況下,利用TR-01軟毛靜電刷和靜電帶來消除靜電的方法。物理消除法是現代工業生產中消除靜電zui主要的方法之一。
(1)接地
接地是zui簡單的方法。即用金屬導體將產生靜電與大地相連,使之與大地等電位,電荷便經大地而泄露。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率,加速電荷泄露。一般印刷車間適宜的環境是:溫度20℃左右,相對濕度70%以上。
(3)消除靜電設備及選用原則
印刷廠常用的靜電消除器有感應式、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,不會出現輻射,所以應用比較廣泛。
感應式靜電消除器即感應式靜電消除毛刷,其工作原理是:消除器的接近帶電體時,在上能感應出極性與帶電體上靜電極性相反的電荷,并在附近形成很強的電場,該電場使空氣電離后,產生正、負離子在電場作用下分別向帶電體和消電器的移動,由此使靜電中和。但應用此設備的用戶越來越少。
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合的方式提高消除靜電的能力,使其更有效。靜電消除棒由于靜電消除效果強,在包裝印刷業得到了廣泛應用。 在易發生爆炸的危險區域,采用高壓電暈放電式和離子流靜電消除器時,必須根據危險等級、介質級別和組別,選用防爆型靜電消除器。 感應式和高壓電暈放電式的放電極長度應大于帶電體寬度10~15cm。離子流靜電消除器離子風嘴的型式及數量應根據安裝距離和帶電體寬度來設計。 靜電消除器應根據物體靜電電位的高低、消除要求、操作特點、爆炸危險區域等級、介質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部位,避開金屬背景。
(4)防靜電措施
包裝印刷車間防靜電危害的措施建議應考慮以下幾方面:
凡有靜電危害的工序、設備場所,必須采用相應的靜電安全措施;在周圍環境可
能出現爆炸性氣體的區域,必須加強通風措施,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控制在10kV以下外,對設備或裝置應采取相應的安全措施。
操作人員進入易爆炸或火災的區域必須穿防靜電鞋或導電鞋、防靜電工作服。操作區應敷設導電地面,導電地面對地阻值應低于10Ω,并注意其導電性能,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)進入上述區域,嚴禁在上述區域脫衣服。
北京蘭德梅克科技開發有限公司衷心提示:包裝印刷從業人員要對生產過程中產生的靜電給予足夠的重視,加強安全教育,保證安全生產。