印刷中靜電的測試與清除

　　印刷是在物體表面上進行的，靜電現(xiàn)象也主要表現(xiàn)在物體表面，兩者之間的關系十分密切。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，當靜電積累到很容易導致空氣放電，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)生機理

　　靜電產(chǎn)生的主要原因是摩擦。當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)在的化學組成，物質(zhì)內(nèi)部結構、應力應變力學特征、材料形狀和導電性等。

　　材料的導電性對靜電具有雙重作用。其一，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. 靜電檢測項目的分類：采用新型原材料時物體帶靜電性能預測；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；帶電體運行速度的測定；可燃性氣體濃度的測定；導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. 化學消除法

　　化學消除法一般式在承印物表面上涂上一層抗靜電劑，使承印物導電，成為稍微導電的絕緣體。化學消除的應用在實際中有很大局限，比如說在印刷紙張中加入化學成分時，很可能對紙張的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，如降低紙的強度、附著力、緊密度、抗拉強度等，因此化學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）靜電消除設備介紹及選用原則

　　印刷廠常用的靜電消除設備有感應式、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。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)點得到了廣泛的應用。現(xiàn)分析如下：

　　感應式靜電消除器棒：即感應式靜電消除毛刷，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：按結構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合的方式可徹底有效的消除靜電。濟南德瑞克公司推出969型電源供應器配合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。

　　感應式和高壓電暈式靜電消除器放電極長度應大于帶電體寬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。

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

　　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備和場所，必須采用相應的靜電安全措施；在周圍環(huán)境可能出現(xiàn)爆炸氣體的區(qū)域，必須加強通風措施，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，對設備或裝置應采取相應的措施。

　　凡有爆炸和火災危險的區(qū)域，操作人員必須穿防靜電鞋、防靜電工作服。操作區(qū)鋪設導電地面，導電地面對地阻值應低于10歐姆，并必須經(jīng)常保持其導電性能，嚴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）進入上述區(qū)域，嚴禁在上述區(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。