印刷中靜電的測試與清除

　　印刷是在物體表面上進(jìn)行的，靜電現(xiàn)象也主要表現(xiàn)在物體表面，兩者之間的關(guān)系十分密切。印刷過程中由于不同物質(zhì)間的摩擦、撞擊以及接觸，使參與印刷過程的幾乎所有物質(zhì)都產(chǎn)生靜電。然而，靜電在包裝印刷過程中造成的影響并沒有得到足夠的重視，筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗探討如下：

　　靜電的危害

　　1. 影響產(chǎn)品印刷質(zhì)量

　　首先是承印物表面帶電，如紙張、聚乙烯、聚丙烯、玻璃紙等，他們會吸附紙屑或漂浮在空氣中大量灰塵、雜質(zhì)等，從而影響油墨的轉(zhuǎn)移，使印刷品上發(fā)花等，造成印刷品質(zhì)量下降。

　　其次使油墨帶電荷。帶電的油墨如在移動中放電，就可能在印刷品上出現(xiàn)“靜電墨斑”，看上去象是油墨的流動性不好，上墨不均勻似的，在層次薄版印刷中常出現(xiàn)這種情況。在實地印刷中，如帶電油墨在印刷品的邊緣上放電，很容易在邊緣出現(xiàn)“墨須”。

　　2. 影響安全生產(chǎn)

　　在印刷過程中由于高速摩擦，剝離會產(chǎn)生很高的靜電，當(dāng)靜電積累到很容易導(dǎo)致空氣放電，造成電擊或起火。電壓很高的時候，帶電的油墨可能引起油墨、溶劑著火，或通過油墨電擊工作人員，直接威脅操作人員的安全。

　　靜電的產(chǎn)生機(jī)理

　　靜電產(chǎn)生的主要原因是摩擦。當(dāng)兩種固體材料接觸和迅速離開時，其中一種材料具有較大的吸附電子的能力而使電子轉(zhuǎn)移到材料表面上，獲得電子的表面呈現(xiàn)負(fù)電荷，而另一個由于失去了電子的表面，而帶有正電荷。

　　產(chǎn)生靜電的主要因素：

　　1. 材料性質(zhì)包括材料內(nèi)在的化學(xué)組成，物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、應(yīng)力應(yīng)變力學(xué)特征、材料形狀和導(dǎo)電性等。

　　材料的導(dǎo)電性對靜電具有雙重作用。其一，如果材料為導(dǎo)體，則電荷在其表面上是自由移動的，電荷在其表面上是均勻分布的，而不是停留在產(chǎn)生電荷的局部位置。這種電荷表面上的分布只能引起較低的電壓。導(dǎo)電材料任何部分同地面接觸就立刻會將電荷傳到地面。而絕緣材料則與導(dǎo)體不同，像大部承印材料中的紙、塑料薄膜等，產(chǎn)生靜電就形成較高的電壓，也不能通過接地來消除。

　　2. 周圍環(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(jī)械作用情況包括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)生的靜電就越大。

　　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。不同材料附有不同的靜電強(qiáng)度。

　　靜電的測試

　　1. 包裝印刷廠靜電檢測的主要目的是分析危害程度；研究防范措施；判斷靜電消除效果。必須指定專人，負(fù)責(zé)對防靜電鞋、導(dǎo)電鞋、防靜電工作服及各崗位定期進(jìn)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. 靜電檢測項目的分類：采用新型原材料時物體帶靜電性能預(yù)測；實際生產(chǎn)過程中帶電狀況檢測；靜電安全措施使用效果判斷檢測。

　　（1） 物體帶靜電性能預(yù)測項目如下：

　　物體表面電阻率。采用高阻計或超高阻計測量，量程以1.0-10歐姆。

　　（2） 實際生產(chǎn)過程中帶電體帶靜電狀況檢測項目如下：

　　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；周圍空間氣溫及相對濕度的測定；帶電體運(yùn)行速度的測定；可燃性氣體濃度的測定；導(dǎo)電地面對地電阻值的測定；其中德瑞公司推出的ACL-350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。

　　（3） 安全措施使用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(diǎn)必須選在靜電安全裝置的后面。

　　印刷過程中靜電消除方法與措施

　　1. 化學(xué)消除法

　　化學(xué)消除法一般式在承印物表面上涂上一層抗靜電劑，使承印物導(dǎo)電，成為稍微導(dǎo)電的絕緣體。化學(xué)消除的應(yīng)用在實際中有很大局限，比如說在印刷紙張中加入化學(xué)成分時，很可能對紙張的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，如降低紙的強(qiáng)度、附著力、緊密度、抗拉強(qiáng)度等，因此化學(xué)方式不太被廣泛使用。

　　2. 物理消除法

　　物理消除法即在不改變材料性質(zhì)的情況下利用靜電本身固有的特性來消除的方式，使現(xiàn)有工藝中最經(jīng)常使用的方法。

　　（1）“接地”消除法，這使最簡單的方法，就使用金屬導(dǎo)體將要消除靜電的物質(zhì)和大地相連接，使之與大地等電位，電荷經(jīng)大地而別泄露，但這種方式對于絕緣體幾乎沒有效果。

　　（2）濕度控制消除法

　　印刷材料表面電阻隨空氣相對濕度增大而減小，因此，增加空氣的相對濕度，就可以提高紙張表面的導(dǎo)電率，加速電荷泄露。印刷車間適合的環(huán)境條件是：溫度為20度左右，帶電體周圍環(huán)境濕度提高到70%以上，作為靜電安全措施。

　　（3）靜電消除設(shè)備介紹及選用原則

　　印刷廠常用的靜電消除設(shè)備有感應(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。其中前兩種由于價格便宜，安裝使用方便和不存在原子輻射等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)分析如下：

　　感應(yīng)式靜電消除器棒：即感應(yīng)式靜電消除毛刷，原理是：消電器的尖端接近帶電體時，在尖端能感應(yīng)出極性與帶電體上靜電極性相反的電荷，并在尖端移動，由此使靜電中和。此種方法使用逐漸在減少。

　　高壓放電式靜電消除器：按結(jié)構(gòu)分為電子式和高壓變壓器式，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有作用，雙極性可消除任何一種電荷。另外在印刷過程中可采用消靜電毛刷和高壓放電式兩種結(jié)合的方式可徹底有效的消除靜電。濟(jì)南德瑞克公司推出969型電源供應(yīng)器配合DJ62高效能靜電消除器，由于靜電消除效果好，在印包行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

　　在有爆炸危險的區(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)危險區(qū)域等級、介質(zhì)級別和組別，選用防爆型靜電消除器。

　　感應(yīng)式和高壓電暈式靜電消除器放電極長度應(yīng)大于帶電體寬10-12厘米，離子流靜電消除器離子噴頭的形式和數(shù)量應(yīng)該根據(jù)可能的安裝距離和帶電體寬度而訂。

　　靜電消除器應(yīng)根據(jù)我體的靜電電位的高低、消除要求、操作特點(diǎn)、爆炸危險區(qū)域、介質(zhì)級別和組別進(jìn)行選擇。

　　靜電消除器安裝位置的原則：便于工藝操作，消除效果好；緊接涂刷溶劑的后續(xù)部分，避免金屬背景。

　　3. 防止靜電的措施

　　印刷車間防止靜電危害的措施建議從以下幾個方面考慮：
凡有靜電危害的工序設(shè)備和場所，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)爆炸氣體的區(qū)域，必須加強(qiáng)通風(fēng)措施，使其濃度控制在爆炸范圍以下；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電擊的場合，除了以上所說外，對設(shè)備或裝置應(yīng)采取相應(yīng)的措施。

　　凡有爆炸和火災(zāi)危險的區(qū)域，操作人員必須穿防靜電鞋、防靜電工作服。操作區(qū)鋪設(shè)導(dǎo)電地面，導(dǎo)電地面對地阻值應(yīng)低于10歐姆，并必須經(jīng)常保持其導(dǎo)電性能，嚴(yán)禁操作人員穿著合成纖維的衣服（已用防靜電溶液定期處理的衣服除外）進(jìn)入上述區(qū)域，嚴(yán)禁在上述區(qū)內(nèi)脫衣服。

　　總之，印刷行業(yè)工作者要對生產(chǎn)工程中產(chǎn)生的靜電給予足夠的重視，保證生產(chǎn)安全。