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2025
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04
靜電危害和預防
作者:
轉自《軟包裝技術》
1、爆炸和火災
軟包裝使用的溶劑、油墨、膠水、薄膜、紙箱等,所有的生產物資都屬于易燃易爆品,特別是溶劑、油墨、膠水,幾乎可以爆燃。加上生產對車間、倉庫的環境密閉需求,靜電越大對于企業來講存在火災隱患就越大。
(1)如何預防
軟包裝因靜電發生火災或爆炸事故的,主要是電荷積累過量與電位差的形成產生的,在做好溶劑裝卸、溶劑抽取、溶劑使用、印刷機組、復合上膠部位的五個關鍵點控制,靜電并不那么可怕,起火因素是完全可以控制的。
①溶劑的裝卸過程:溶劑裝卸注意運輸車輛、輸送管道、裝卸作業人員之間的電位差,避免裝卸工具或裝卸的溶劑桶的碰撞,溶劑運輸車、儲槽、儲罐做好接地,人員的靜電消除工作。
在溶劑的裝卸中,運輸的槽車須連接接地的靜電釋放,避免與溶劑庫產生電位差,裝卸操作人員穿戴防靜電服裝,釋放完靜電后方可進入作業區域,作業時注意裝卸管道的相互碰撞。使用鐵桶或膠桶分裝運輸溶劑的?;奋囕v,在溶劑分裝的時候注意桶的接地,不得灌裝太滿。裝卸時用叉車吊裝,不得在車上直接推倒跌落卸車,避免劇烈的摩擦與撞擊,特別在夏天高溫的時候,密閉的桶內溶劑及蒸汽膨脹急劇,加上碰撞跌落的巨大沖擊與摩擦力,有造成爆炸可能的風險。
②溶劑的抽取過程:在溶劑的抽取過程中,溶劑桶與周轉桶之間、溶劑桶的開蓋、人在溶劑的抽取過程,都存在電位差的可能。
a、通常使用200L鐵桶做溶劑桶,避免使用鐵質扳手開蓋,一個是產生靜電的傳導,二是開蓋時鐵質工具碰撞容易產生火花,建議使用防的銅扳手進行開口;
b、溶劑的周轉桶與溶劑桶存在電位差和勢能差,在抽取溶劑前應進行連接,避免產生電位差形成靜電打火;
c、避免使用鐵質油抽抽取溶劑,鐵質的油抽既增加摩擦力的增加者,又是導電體,對于靜電的產生具備天然條件;
d、不建議使用氣壓抽取溶劑的辦法,壓縮氣體巨大的壓力給出溶劑急速噴出,溶劑的急速噴出容易造成安全事故與浪費,同時空氣和溶劑的劇烈運動也極其容易產生靜電。同時氣壓易使鐵桶變形,壓縮氣體的水分還直接進入溶劑,造成溶劑含水率過高;
e、倉庫和車間的地面通常采用絕緣的樹脂地面,而溶劑桶等又未能做好靜電防護或導出,導致電荷積累,在溶劑抽取時產生了電位差和導體連接,產生靜電;
f、抽取溶劑的人員,抽取前未進行靜電釋放,穿戴靜電防護服裝;
g、建議使用隔膜泵對溶劑進行自動抽取,有條件的可以上管道溶劑或數字化的自動溶劑供應系統,通過設備來解決靜電的隱患問題。
(2)溶劑的使用過程
溶劑在周轉車或周轉桶的時候,從周轉桶到循環桶,以及用抹布擦洗機器,都視作溶劑的使用過程。使用過程產生靜電,屬于人的因素較多。如周轉桶接地并靜置,可以將溶劑中的電荷導出,使用時產生靜電的可能性就較小。使用過程中下面幾個動作是靜電產生的機會:
a、操作人員從周轉桶打取溶劑:操作人員用容器(勺子、鋁壺)從周轉桶(車)打取溶劑的時候,存在容器與溶劑的接觸、接觸后與容器與桶(車)分離的兩個過程,在這個過程中,人體可以作為電荷的轉移導體,因此操作工的靜電防護是非常重要的。
b、溶劑倒入油墨循環桶:油墨桶或循環楠內的油墨需要大量稀釋的時候,倒入溶劑避免高位大瓢沖稀,這樣勢能給靜電的產生帶來更多的條件,也容易把顏料從樹脂的包裹顆粒內沖出來,使墨性變差。
c、用抹布蘸取溶劑的時候:以抹布蘸取溶劑的時候同樣存在接觸與分離的過程,在冬天的極其干燥的時候,以抹布蘸取溶劑的動作也能夠導致靜電的產生。
d、以溶劑擦洗膠輥:溶劑擦洗膠輥的時候,需要特別注意抹布與膠輥的摩擦,盡量不要在機器高速運轉的情況下擦膠輥,油墨在壓印膠輥累積的情況下,操作工人習慣于用抹布去擦洗膠輥上的油墨。
e、以溶劑抹布擦洗導輥:溶劑擦洗導輥,特別是擦洗在生產中高速運轉的導輥是極其危險的,一是高速運轉的導輥在操作過程中的安全性,另外抹布與導輥的高速摩擦加上蘸取的溶劑存在,再加上人成為導體,產生靜電打火的摩擦、導體、分離要素都集齊了,高風險就此產生。
在溶劑的使用過程中,需要注意的是避免溶劑取用時轉移及高位勢差產生的大量電荷,油墨溶劑少加、勤加,并對周轉桶、油墨循環桶和墨盆進行接地處理。
(3)印刷機組
印刷機組間與靜電產生的相關點比較多,可分為三個組成系統:薄膜的開卷與收卷系統;供墨及墨路系統;薄膜印刷系統(薄膜與導輥、壓印膠輥、印版、網穴油墨都存在高速的接觸與分離)。
①供墨及墨路系統
印刷機組整個供墨及墨路供應系統包括從油墨的調配、油墨泵的循環、油墨墨盆內循環、遞墨與印版、油墨與刮刀的接觸分離,統稱為供墨系統。印刷機組的供墨及墨路系統是靜電容易產生與聚集的地方,也是火災多發的點,特別是金屬油墨印刷的時候,很容易因電荷的聚集產生靜電火災事故。
先分析供墨及墨路的7個步驟:
a、墨桶配墨:在印刷上機前,油墨必須調配到上機需要的色相和粘度,油墨調配過程中各種油墨混配及溶劑的添加,本身就是一個分散(攪拌)再均勻的過程,油墨內部的摩擦隨著分散力度的大小產生的電荷也就不一致。在配墨時,特別需要注意的是金屬油墨的調配(常用的金、銀、磁性油墨都屬于金屬油墨),色粉金屬顆粒導電性優良,且不易分散,極易產生顏料顆粒及電荷的聚集,因此在金屬油墨高速分散時必須注意靜電的產生與安全,在分散后油墨靜置一段時間以消除靜電。
b、油墨泵的循環:為了穩定油墨的供應量,現在高速機多使用雙隔膜泵做油墨循環泵,雙隔膜泵帶來更高的流速和穩定性的同時,也產生了對油墨劇烈的攪動,更快的油墨流速也就意味著油墨的摩擦更大,產生的靜電就更高。油墨循環桶與墨盆的高度及距離,意味著油墨的揚程變化,產生的電勢能差異同樣導致電荷和電能的聚集產生不同。
c、遞墨輥與墨盆:遞墨輥是印刷油墨穩定性傳遞的重要保障,油墨通過遞墨輥將油墨從墨盆傳遞給印版,提開油墨的穩定性,在傳遞過程中將油墨從墨盆提升,油墨的轉移加上遞墨輥。整個過程摩擦與轉移帶動了電荷的產生和轉移。
d、印版與油墨:油墨通過遞墨輥傳遞到印版,印版的高速運轉(版周50cm的印版在300m/min的機速下,意味著印版的轉速在600轉/min)帶動油墨產生更大的電能與摩擦電荷。
e、油墨與刮刀:通過刮刀刮凈印版多余的油墨,油墨與刮刀產生巨大的沖擊力、剝離力,在刮刀、印版、油墨之間的摩擦分離、動能勢能的電荷變化都是靜電產生的要素。
f、刮刀沖刷下來的油墨與墨盆內的油量:刮刀刮下來的油墨有較大的動能,通過檔墨板沖刷下來到墨盆后,在墨盆內形成局部的油墨渦流。
i、油墨從墨盆回流到循環桶:墨盆多余的油墨通過回流口再回流到油墨循環桶內,急速循環的油墨加上回落的高低差產生的勢能,使得循環內的油墨電荷會隨著時間的改變產生更多聚集。
油墨通過以上7個步驟的循環后,能量、電荷的不平衡逐漸形成電荷的積累聚集,一旦時機成熟就會產生強烈的靜電放電,這些電荷的釋放不僅僅引發油墨的不規則流動,產生漏印、靜電須、用墨、墨斑、墨塊等,在合適的條件下還可能爆發(如高電位集聚、人的走動、薄膜的高速剪切分離、空氣干燥等),產生打火,引燃油墨造成火災。
②薄膜印刷系統
j、油墨從網穴中制離,轉移到薄膜上:油墨從網穴中剝離,也是一種快速的分離,在這個過程中因電荷的吸引產生印刷的質量事故。
k、薄膜與膠輥的摩擦:膜料進入印刷壓印膠輥存在較大的摩擦,中間進入的摩擦和瞬間的剝離產生的分離,都是極大電荷產生不均衡的點。
l、薄膜與印版的摩擦:在壓印過程中,薄膜與無墨的鉻層產生的接觸與分離,中間的剪切都是摩擦起電的因素,
m、薄膜與導輥之間的摩擦:印刷過程中導輥是薄膜傳遞的支撐和協助工具,高速的運轉帶動導輥與薄膜間產生快速的摩擦,速度越快摩擦速度也就越高,隨著不斷的走料,在薄膜的電荷也就產生越來越多的聚集。
③薄膜的開卷與收卷
薄膜的開卷與合卷(收卷)也是摩擦和靜電滋生的一個源頭。在放卷與收卷的時候,人靠近膜卷被電擊就是靜電釋放的一種方式。
n、薄膜開卷:薄膜開卷是一個摩擦分離的動作,薄膜的電暈沖擊讓膜表面積累了大量的電荷,加上開卷膜與膜之間的快速分離,在關掉光源可清晰看見開卷出現噼里啪啦的靜電火花,特別是尼龍、啞光、PET、PVC等膜材,在印刷開卷的時候產生靜電現象就更加明顯。
o、印膜收卷:薄膜收卷(合卷)有膜面對膜面的摩擦,也有壓輥對膜面的摩擦,加上高速運轉薄膜與導輥間不斷高速摩擦帶過來的電荷,在收卷的膜面形成電荷大量的積累,嚴重的時候因膜而與膜面的電荷排斥,讓膜卷無法收卷齊整。
總之,印刷機組間供墨、印刷、收放卷三個體系內的互相摩擦、接觸與分離,屬于你中有我、我中有你的過程,產生靜電也是相互影響,相互積累的,越來越高速的生產讓靜電也就越來越大了。
在生產過程當中,人的活動也必不可少,如添加油墨、溶劑,處理生產的異常、裝膜卸卷等,都有可能與機臺的呼應形成靜電打火點,油墨、溶劑的易燃易爆特性,在印刷的機組間產生火災是行業多發的事情。印刷機組通常的著火點多為金、銀墨印刷機組,或者靠中后的印刷機組,如8色機印刷多發生在4-7組之間,主因是這些機組的電荷逐步積累形成集聚,未能得到釋放、消除或者中和掉,隨著印刷進程電荷的逐漸積累導致靜電的釋放產生。
(3)干復上膠位置:干復的上膠位置絕對是靜電起火最高發的地方,這與干復使用的溶劑為單一醋酸乙酯,且涂布膠液的工作濃度25-35%(低固含量意味著涂布膠水絕大部分成分為醋酸乙酯),醋酸乙酯的低閃點(只有-4”C,當溫度升高時極容易被點燃)、易揮發、易氧化性的特性,都使得整個涂膠部分的危險系數增加,一且遇到靜電打火,引發爆燃的可能性極大。處置不當容易造成重大火災事故,造成工廠的損失極其嚴重。
干復上膠單元類似于印刷機組單元,膠水通過網絞輥的傳遞和轉移,多余的膠水以刮刀刮凈后再轉移到薄膜上進行涂布。分為膠水供膠、水轉移、膠水涂布三部分;
①膠水的供膠:膠水的混配→循環桶循環→膠泵供膠→網紋輥浸膠→刮刀刮膠→膠水回流;
②膠水的轉移:網輥浸膠→刮刀刮膠→壓輥壓膠→膠水剝離轉移→薄膜涂布分離轉移;
③膠水涂布:壓膠涂布→膠水與網輥、膠輥脫離轉移→膠水轉移至薄膜→抹平輥勻膠→涂布膠水薄膜通過導輥,進入烘箱干燥。
干復的上膠位置,因為上膠的膠槽大多采取敞開式的涂膠,只要發生靜電打火的現象,以醋酸乙酯為主體的膠水是非常容易點著的。整個涂右上膠過程,從薄膜的開卷到膠輥與網紋輥之間的合壓涂布,中間存在著多次的分離、摩擦,產生電是不可避免的。飛快的機速不斷地摩擦,裸露的膠槽與極易著火的醋酸乙酯,具備靜電滋生的優良條件,加上高著火的介質醋酸乙酯,如果沒有良好預防和有力的管控措施,發生意外是很正常的事情。
2、靜電對人體的電擊危害
靜電電擊發生在瞬間,電流瞬時通過人體產生沖擊,對人體的危害主要表現在3個方面:
(1)直接傷害:人體遭受靜電電擊時,人體受到大電流的沖擊,產生神經及心律的傷害,最常見受到靜電電擊時,手指指尖瞬間的痛楚發麻,讓人極度不適,嚴重的時候會出現胸悶、心悸、惡心、厭食等癥狀,由于靜電對人體傷害的外觀癥狀不是很明顯,因此普遍未得到行業的重視,但造成的人身傷害是實際存在的。
(2)二次傷害:人遭受靜電電擊后的自然應激反應,產生猛然手的收縮、甩臂、跳躍等動作,導致發生誤操作、墜落、摔倒、摔傷或碰撞造成傷害等,都屬于二次傷害,塑料軟包裝在裝膜、卸膜的時候,比較容易接近高速運轉的膜卷產生電位差,造成突然的靜電電擊,導致生產作業人員操作的動作變形或者失控,產生掉膜、裝料車失控、人員摔倒等,并因此類情況造成對操作人員的二次傷害。
(3)精神緊張:人體遭受靜電的電擊后,讓人產生精神上的緊張與畏懼,影響正常操作。
3、靜電對產品的產量和質量、設備以及生產環境等的危害
塑料軟包裝生產使用的材料大多數是各類塑料薄膜,塑料薄膜基本屬于絕緣體,為了更好地增加膠水、油墨對薄膜的親和力,薄膜生產時通常還要進行電暈處理,電暈的沖擊處理又增加了薄膜表面電荷的不平衡性,因此在生產中產生的靜電就更大。靜電對軟包裝產品的產量和質量影響,包括對設備及生產環境的危害非常多,稍不注意,就可能造成質量的事故產生或者設備的故障,給工廠帶來很多實質的損失。
在軟包裝的生產全生命周期中,因靜電產生的問題有很多,這里列舉部分如下:
(1)因靜電的電荷吸附引起油墨的亂流產生,出現無規則的墨須、甩墨、墨點、斑紋、流星線等印刷質量問題,造成印刷產品質量事故;
(2)靜電電荷互相排斥,產生印品的漏印、斑紋、針孔等印刷質量問題,造成產品質量瑕疵;
(3)靜電電荷的互相排斥,造成膜料互相排斥無法收齊整,產生膜卷收卷的串卷;
(4)靜電電荷的互相吸引,造成薄膜互相粘附,造成膜卷開卷困難;
(5)靜電引起的膠水涂布產生無規則變化,導致局部缺膠或多膠,形成氣泡、粘邊、串卷等問題;
(6)靜電對環境產生吸附,粉塵、碎膜片、毛發、纖維絲進入生產單元,如異物進入油墨、膠水中就形成雜質,造成油墨膠水不良,給印復帶來質量問題;
(7)因靜電對異物粉塵的吸附,這些異物粘附在膠輥、導輥上,產生局部的高點,形成漏印、漏膠、薄膜起皺等問題,嚴重時影響膠輥的使用性能;
(8)因靜電吸附異物到薄膜表面,特別是在復合產品的膜層中間或復合的內膜里面等,造成包裝袋(膜)內產生異物;
(9)薄膜因靜電的吸附,造成薄膜表面的臟污等,造成胰面各項指標性能下降等;
(10)靜電電荷的亂流,導致薄膜產生走位位移,造成制袋、分切的成品材料產生尺寸偏差;
(11)靜電的吸附,導致薄膜不能正常飛邊,影響分切的生產工作,在分切機和吹膜分切的飛邊薄且細小時更加明顯;
(12)靜電對光電信號產生干擾,導致光電距蹤失步,造成袋子長短不一致;
(13)靜電的吸附產生薄膜間的互相粘連,導致制袋理袋困難,無法理整齊;
(14)靜電的排斥產生制袋時飛袋,出袋不正常,造成袋子無法收袋,嚴重時無法正常開機;
(15)靜電的吸附導致袋子內層粘附,薄膜開口不易打開,影響袋子開口;
(16)靜電導致無法齊整的袋子,產生裝箱困難,造成部分袋子折角、翹曲等,經裝箱后形成壓合的折皺,在終端使用時產生外觀性能及包裝使用效率影響;
(17)靜電吸附導致袋面互相粘連,嚴重時形成袋子板結,終端客戶使用時無法整捆袋子無法正常分頁,袋與袋分離時產生粘附讓給袋產生困難,給袋子的使用造成了生產效率損失和包裝困擾;
(18)靜電過大的包裝袋,如客戶包裝袋使用前需要噴碼,袋子因靜電過大,噴碼時給袋粘連不順暢產生漏噴:出袋亂飛造成不能正常收袋,袋子很難理整齊,影響包裝工序:
(19)因靜電的吸附,在包裝時對細微粉體類物體如:洗衣粉、奶粉、面粉、糯米粉等物體的包裝,薄膜或者袋口對粉狀物的吸附,造成包裝及封口困難,使薄膜產生封口污染,造成阻封漏封;
(20)靜電放電導致薄膜表面產生熔融、粘結,形成膜面局部的薄弱點易造成破包、漏氣等質量問題;
(21)靜電放電擊穿電子元器件,導致電子元器件的損毀,造成設備故障;
(22)靜電的放電形成電磁場,干擾電子元器件及弱電失控,如微電子的電控系統突然失靈等;
(23)靜電吸附粉塵,在電子元器件、電路表面沾灰后逐漸形成導電或電子回路,形成對電路的干擾導致電器失控。
總之,靜電對于軟包裝產生的問題是不勝枚舉,而且很多時候出現的故障又難以闡述清楚,就誕生了行業內“活性因子”的說法,但是在大部分的時候,深入研究的結果基本上都是屬于靜電產生的。尤其是在冬天,低溫干燥的季節,材料也存在熱脹冷縮的因素,干燥的空氣又是靜電滋生的最佳條件,薄膜的走料依靠電機拉著壓輥的牽引和導輥的支撐,生產效率提升導致生產的速度越來越高速,而高速生產帶來的摩擦導致靜電的產生也必然更大。因此如何預防與科學地治理靜電才是最根本的邏輯存在。
塑料軟包裝常用材料有PET(聚酯)、PP(聚丙)、PE(聚乙烯)、PA(尼龍)、PVC(聚氯乙烯)等,這類材料不含極性物質,還有優良介電性能,電阻高、導電性差。在整個制造加工到使用過程制膜→印刷→復合→分切→制袋→包裝使用的生產流程中,由于摩擦或靜電場的作用,薄膜產生大量的靜電電荷積累。積累的電荷如不采取有效治理措施,隨著逐步的積累增加,在特定條件下發生干擾或者釋放,影響生產的效率與產品的品質是正常的事。
所有塑料包裝的生產與使用都無法避開靜電問題,與靜電相關的問題也就始終貫穿于軟包裝的全生命周期。前面我們了解過靜電的形成是由于物質間電荷的變化產生(丟失或者得到電子),所以產生靜電主要要素有三個:摩擦(接觸分離)、導電體、空氣的濕度(溫度和物體形狀相對影響較小,屬于次要素)。
先分析三要素是否可以控制:
①摩擦:由于軟包裝的生產特性,生產過程中的摩擦是難以避免的事情,產生靜電是無法避免的事情;
②導電載體:生產加工的設備及人屬于導電體,存在一定的變量,但可以通過規則來控制;
③濕度隨著天氣的變化而變化,但是生產車間局部的溫濕度是可以調節的,也是屬于可以控制的項目。因此總體來說,靜電的治理存在一定的變量,但并非不可控。
隨著行業對靜電危害的認知加強,重視程度也越來越高,很多工廠對靜電做了一定的治理和預防,在實際生產的應用也避免了很多事故的發生。在治理靜電的各類方法總結起來分為物理發治理和化學法治理(也有以電荷的走向總結為導出法、中和法、抵消法等)。
在軟包裝的生產中實際使用的一些物理辦法有:
1、接地:接地是消除靜電最簡潔有效的辦法之一。通過接地將靜電產生的電荷,通過電線導出到大地進行釋放,從而達到靜電治理的方法。
接地也是靜電治理成本最低的辦法之一,通常采取地樁接地,將產生靜電的設備通過導線連接,形成完整的靜電接地系統。靜電接地系統可分為靜電接地樁、接地干線(母線)、接地支線(分線)、接地端子(設備)四部分。
靜電接地地樁關系到靜電泄漏的快慢,是整個接地系統最為關鍵的部分,對接地地樁的選擇、安裝特別重要:
(1)選擇合適的地點:靜電地樁應選擇在地勢平整、土層厚實且濕潤的室外,不能建造在石層之上:需要遠離易燃易爆物、變壓器、防雷地樁;地樁不得與建筑物整體連接,避免雷擊的超高壓對靜電接地系統的破壞:
(2)按照規定要求制作:靜電接地地樁需按照標準規定制作并保證質量,通常采用鍍鋅管、扁鐵、厚角鐵,也可以選擇銅棒或者銅管作為地樁,長度要求一般在2-3米之間。設備較多的廠家需做電樁矩陣,將多個電樁進行連接,電樁底部撒上工業鹽及活性碳粉填充,以確保電荷在大地連接的快速地釋放:
(3)合理安裝:靜電接地地樁必須與設備進行連接,設備接地電線應該與電纜、設備本體分開敷設。接地電樁與干線的焊點不能間斷,焊點表面應該平滑;連接干線采用扁鐵焊接:連接支線可以采取6平方以上的銅線連接,設備端子必須鎖緊,整個接地系統的電阻不得大于4歐姆,接地電路要通順可靠:靜電電樁可與設備電樁共用,但線路需要分開,距離避雷地線需要間隔20m以上。
(4)定期檢查:靜電接地地樁需要進行定期檢查,其連接是否良好、電阻增大等問題,發現異常需要及時排查及整改。
靜電接地地樁和設備接地地樁的要求都是非常重要的,它們能夠保障人員和設備的安全,避免損失的發生。通過接地將靜電電荷導出,從而提前預防靜電,達到有效治理的結果。
2、裝靜電毛刷:靜電毛刷因其具備諸多優點,
因此在軟包裝行業得到了廣泛的使用:
a、成本低廉,毛刷的價格每米只需要幾十一幾百塊錢。
b、結構簡單,只需要安裝于鋁合金架上即可使用,體積小、重量輕、安裝維修方便,價格低廉。
e、安裝完成后不耗電、不產生額外費用,無觸電危險,不產生有害射線,不污染環境。
d、使用方便,幾乎不需要日常的維護。
e、具備各種耐抗性,能長期使用,本身耐化學性能好,具有耐磨、耐酸、耐堿、耐溶劑、耐氧化、耐高溫、耐低溫冷凍,耐火燒電擊等等優點。
f、刷體柔軟,不會擦傷所接觸的材料,且能有效及時地消除靜電。
靜電毛刷的優點比較多,在實際按照使用時候需要注意以下事項:
g、摩擦和靜電產生在薄膜的正反面都會產生,需在薄膜正反兩面各安裝一根靜電毛刷才能更好地消除靜電,而非只在一面安裝一根靜電毛刷:
b、靜電的毛刷沒有正確接地,未能形成通暢有效的通路將積累的電荷及時導出,導致靜電處理的能力大幅衰減,乃至失去作用:
c、日常維護業是有必要的,毛刷表面的粉塵、膠水、油墨對毛刷的污染,接地性能的良好性,都會降低靜電的消除作用。
3、裝靜電繩:靜電繩的作用與工作原理類似靜電毛刷,工作原理基于靜電吸附效應,靜電繩通常由一根內部導體和一層絕緣材料組成。當靜電繩接地并且周圍空氣中含有帶電粒子時,絕緣層上面會形成一個靜電場。這個靜電場會吸引帶相反電荷的帶電粒子,使其沿著絕緣層移動并沿著繩子被收集到內部導體上,使用靜電繩與使用靜電毛刷來消除靜電的優缺點也基本類似,且靜電繩更加輕便,易于攜帶安裝,可隨時隨地的使用,成本也相對比較低廉。
缺點是如同靜電毛刷使用一樣,沒有很好的接地就無法電荷導出,最終消除靜電的效果不明顯甚至無法消除靜電,且靜電繩由于材質和結構原因,其使用壽命相對較短,需要經常更換造成成本的增加。
4、裝靜電消除器:目前使用的靜電消除器有自放電感應式、高壓電暈放電式和放射性同位素式等幾種,無論哪一種靜電消除器,消除靜電的原理都是相同的,都是把空氣中的各種分子電離成離子,因離子帶有不同的電性,所以空氣就變成離子層,成為電的導體,當薄膜通過離子空同時,帶電的靜電荷一部分被中和掉,一部分被空氣離子帶走,從而達到消除靜電的目的。
靜電消除器按工作原理不同,可分為感應式靜電消除器、交流型靜電消除器、穩態直流型靜電消除器、脈沖直流型靜電消除器和同位素靜電消除器,通常由中和電極條和高壓電源發生器二部分。
傳統的交流靜電消除器仍然廣泛地應用于軟包裝行業,它利用高壓電源,通過一系列尖腳或“發射器”生成電離子,中和薄膜表面的靜電,所有的靜電消除器都會面臨同樣的問題,即灰塵和其他污染物會附著在發射器尖部,阻止離子的生成。所以操作人員必須經常清理靜電中和條,以達到充分消除靜電的目的。
靜電中和器有兩組電極,使正極和負極分開電離,其中一組電極接收交流電正弦波的正極部分,生成正離子,另一組電極接收交流電正弦波的負極部分,生成負離子,對其中一組電極施加電壓時,另一組電極處于接地電勢狀態,這樣就形成一個強大的電場,為離子的產生提供了必備條件,靜電中和器產生的離子強度更大,范圍更廣,因此該系統的設置和安裝具有更大的靈活性。
在高速運行狀態下,也可以將靜電中和器安裝在距離薄膜較遠的位置,完全避免了傳統靜電中和條帶來的諸多麻煩。
軟包裝的高速印刷機組、復合上膠頭因產生危險的可能性特別大,盡可能地在薄膜二面安裝靜電消除器以中和電荷,將靜電的危害控制在萌芽狀態,這樣既能提高生產效率,穩定產品質量,也帶來更多的生產安全系數。但是在靜電消除器選擇上不得選用針式中和條,避免直接放電造成火災。
5、車間控濕:干燥的空氣會加速靜電的產生,空氣濕度增大,則靜電易于泄露,用增加環境坻濕度的方法,使塑料表面的導電率加大,可以加快靜電的消失速度。在軟包裝生產中,增加環境濕度對各類薄膜來說,可以減少帶電性。特別是尼龍由于其吸濕性很強,只要環境濕度高于65%基本上不會產生靜電(但濕度過高導致尼龍膜因吸潮產生變形)。
綜合各項因素和經驗總結,軟包裝生產濕度控制在40%~60%之間比較適宜,濕度過低易產生靜電,引起各質量事故及安全隱患:濕度過高易產生薄膜的吸潮變形、膠水固化劑的消耗、油墨樹脂乳化、溶劑揮發速率降低等等問題,控制環境的濕度是靜電產生源頭的控制,但是要同時兼顧實際生產為主,選擇穩定的濕度環境對于靜電的控制至關重要。
此外,溫度對于分子運動的影響非常很明顯,氣溫高分子活躍度高,電離消逝的就快,容易導出產生靜電的概率就小:天氣冷電離消逝慢容易產生靜電,因此靜電的產生與溫度也有一定的關聯度。
另因溫度變化產生的熱脹冷縮,導致薄膜,樹脂、顏料的變化,最明顯的感官是氣溫高時薄膜發軟,氣候寒冷薄膜發脆,就是溫度使原輔材料產生了變化;溫度對于油、膠水的粘度、揮發速率、膠粘劑的交聯固化速率的影響都非常大。
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