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如何消除包裝印刷中的靜電?
2012-11-15 18:19:15   作者:   來源:   評論:0 點擊:

  由于高速運行的機械作用,包裝、印刷及后加工過程中出現(xiàn)的固體帶電和氣體放電的現(xiàn)象被稱為“靜電學(xué)說”。
  固體帶電,如承印材料、滾筒、墨輥和橡皮布等的靜電,學(xué)術(shù)界叫做“戴流子電子”;氣體放電,如油墨、粘合劑等的靜電。學(xué)術(shù)界叫做“載流子離子”。
  靜電的出現(xiàn)給包裝過程帶來了意想不到的危害和不便。夫論是采用“接地”或是“離子中和”,也無論是“環(huán)境相對濕度”或是“消電器”,或是在承印物及印刷輔助材料添加“抗靜電劑”,其目的是將體積電阻高聚物的包裝材料表層的電阻率降低到1010Ω以下。從而減輕包裝成型過程中的靜電積累,以促進包裝科技的創(chuàng)新。
  軟包裝生產(chǎn)企業(yè)首當(dāng)其沖面對這一考驗。但在以往因沒有引起人們的足夠重視,出現(xiàn)過或輕或重的事故。如產(chǎn)品質(zhì)量下降、人員傷亡、商品貯藏期內(nèi)報廢。針對這一問題,筆者圍繞靜電原因和預(yù)防靜電、消除靜電方法,粗淺的作以下介紹,以便與包裝同仁共同探討,實現(xiàn)包裝制品的優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。
  ■靜電現(xiàn)象
  我們知道;承印材料(生產(chǎn)樹脂、紙漿的廠家一般不添加助劑)是商品包裝的主要載體;印刷材料(包括油墨、粘合劑)是裝飾包裝、傳播商品信息的主要手段;印后加工(上光、復(fù)膜、熱合)是提高、彌補、完善商品包裝品質(zhì)的有效措施。靜電也正是上述三個方面帶來的。
  現(xiàn)分析靜電現(xiàn)象的產(chǎn)生會引起哪些后果:
  ①塑料靜電引起吸附塵埃而影響印刷質(zhì)量和后加工上光、復(fù)膜、熱封及輸送編織袋、薄膜套印不準(zhǔn);②放電常會引起電擊,著火、粉體爆炸等等;③紙張靜電常致使自動輸紙困難和收紙不齊,影響正常的印刷工藝操作;④油墨靜電和粘合劑靜電常導(dǎo)致墨膜和膠膜不勻和附著不牢及印刷質(zhì)量不佳;⑤商品靜電吸附粉塵常會影響外觀而降低價格;還有包裝印刷機械的高速運轉(zhuǎn)靜電磁霧(又稱霧散)放電而導(dǎo)致電擊、著火和傷人等等現(xiàn)象。
  ■靜電故障
  1、在一般高分子的塑料進行成型的復(fù)合、熱封和印刷時,靜電造成不良的加工后果已屢見不鮮了。例如靜電將塵埃吸附于唱片上會引起雜音而損害音響效果。
  靜電往往使電子計算機運轉(zhuǎn)失調(diào)。為此,人們早在20世紀(jì)90年代就總結(jié)出以下部分材料的靜電序列;+尼龍→羊毛→木板→玻璃纖維→棉紗→金屬→紙張→橡皮→聚氯乙烯→聚四氯乙烯→—(即任何一種承印物已經(jīng)帶電,一般帶的電是負電,可按其靜電序列中左邊物體磨擦其表面,則產(chǎn)生的正電荷就可以和右的負電荷抵消,這就是靜電序列消除法。
  2、為防止塑料靜電,就要減輕或防止磨擦。減少靜電荷的產(chǎn)生的同時,應(yīng)讓已經(jīng)產(chǎn)生的靜電行盡快泄漏,避免靜電積累,就能有利于商品包裝封焊或復(fù)合工藝流程生產(chǎn)的順利進行。
  因此,在塑料抗靜電方法中,無論是通過電路直接傳導(dǎo),還是提高環(huán)境濕度或是使用添加有機抗靜電劑,必須具備以下幾條:
  一方面塑料體系的表面型應(yīng)為:①價低而又易得;②毒性低而又無刺激性;③對包裝印刷油墨色彩無影響;④效果高的同時,在極低溫、濕中仍然有效;⑤與塑料相容光煥發(fā)后表面結(jié)合牢固并耐洗、耐磨而不逸散;⑥有可能分散或可溶的適當(dāng)揮發(fā)梯度(含溶劑)。
  另一方面指內(nèi)部型:①價低而又易得;②無毒或無刺激性;③用于片材、薄膜、編織袋(絲)等包裝制品不發(fā)生粘連;④容易與其它塑料助劑協(xié)同作用;⑤容易熔融又不加大生產(chǎn)工藝難度;⑥與高分子塑料相容不產(chǎn)生噴霜,能保持包裝復(fù)膜的透明度;⑦能耐120~300℃高溫?zé)o變化;⑧加入塑料不因抗靜電劑而導(dǎo)致其性能變質(zhì)。例如湖北一塑料角膜廠因選用抗靜電劑不當(dāng),生產(chǎn)的雙軸拉伸PP塑料薄膜當(dāng)包覆香煙盒上后就產(chǎn)生噴霜,反而影響了裝潢的亮麗色彩品質(zhì)。
  在紙張成型,尤其是在印刷過程中,出現(xiàn)的靜電是多方面的,例如丹江口市光明印刷廠在使用該市六里坪造紙廠的膠板紙時,因相互吸引造成紙間的粘連,往往又相互造成輸紙困難和收紙不齊,極大地防礙了正常的快速膠印操作。至此該廠再也不購六里坪的紙張了。再如河南省南陽市一印刷廠在6萬轉(zhuǎn)高速膠印過程中,一次因大量吸附紙屑和其它雜質(zhì),班次作業(yè)只有開開停停。
  筆者近年來在與包裝印刷廠家的操作人員交流交往中得知:紙張印刷靜電嚴(yán)重時,可能是由超高電位導(dǎo)致空氣放電(如溶劑揮發(fā)也會產(chǎn)生這種故障),造成電擊或起火。俗稱“磁霧”。造成人員傷亡也不足為怪。
  在帶有電荷的油墨,往往能在包裝印刷品上出現(xiàn)“靜電墨斑”,這可能是因印刷機械高速運轉(zhuǎn)時,在移動中放電的原因造成的。
  十多年來,人們不僅發(fā)現(xiàn)了油墨移動放電造成“墨斑”。而且也總結(jié)歸納出了印刷圖文線條上在放電后,會導(dǎo)致“墨須”的出現(xiàn)以及在印刷過程中,圖文部分吸附了粉塵而造成印品的“發(fā)花”(通常引入硅油而加以消除)。新近我們在油墨體系引入抗靜電劑A后,靜電現(xiàn)象也沒有了。
  除了印刷油墨靜電外,我們在紙、塑裱糊和塑料、紙張、鋁箔復(fù)膜時粘合劑的帶電在許多場合是分不開的。粘合劑因帶電而霧散,造成對裱糊、復(fù)合的粘結(jié)成型操作環(huán)境的嚴(yán)重污染;也會通過粘合劑體系的溶劑電擊操作員工時有發(fā)生。例如襄樊市一彩印廠因防護措施不力,1998年12月20日幾乎毀于火災(zāi)。鑒于上述現(xiàn)象,人們通常將氧化鋅導(dǎo)入該體系,借以盡快讓產(chǎn)生的靜電荷得到泄漏。
  印刷機械靜電,往往因許多部件在高速運行中的強磨擦作用力而產(chǎn)生的靜電積累,消電裝置不夠完善的老式或非標(biāo)油墨生產(chǎn)、印刷加工的輪轉(zhuǎn)柔性凸印、輪轉(zhuǎn)凹印及立式砂磨或高速分散油墨等,靠湊合生產(chǎn)營銷辦廠的粗俗做法已經(jīng)遠遠不能適應(yīng)200~300米的一片多色的柔、凸、凹的高速輪轉(zhuǎn)印刷和復(fù)膜。以及時速30萬張(6萬轉(zhuǎn))膠印報紙印刷了。這是因為機械在高速運行時,某些位置的電壓有時高達2萬伏,而超過100μA電流,在這強大的電壓和電流對于包裝印刷及復(fù)膜熱封過程中的影響是錯綜復(fù)雜的,無形中生產(chǎn)成本就會大大增加,特別是機械放電對操作人員危害也將是致使的。靜電直接影響著我國軟包裝工業(yè)的發(fā)展,這不是危言聳聽,這將是“入世”前后要認(rèn)真面地的嚴(yán)峻課題之一。
  ■消除措施
  1、“接地法”。金屬導(dǎo)體與大地作電氣連接,使它與大地等電位,電荷經(jīng)大地而泄漏。這只是最簡便的靜電消除方法。2、“離子中和法”。將空氣離子化,使其產(chǎn)生正、負兩種離子,以中和塑料、紙張、油墨、粘合劑等上的靜電消除法。3、“環(huán)境相對濕度法”。例如紙張的靜電,往紙上或地板上噴灑一定水分,經(jīng)隔夜受潮吸濕后便可消除靜電而開機印刷。4、“消電器法”。在包裝印刷或復(fù)合機上安裝電暈放電或消電器,或放射性同位素的滔滔電器的配備裝置進行消除靜電。5、“抗靜電劑法”。在塑料、紙張、油墨、上光油、粘合劑等體系中引入適量的光機或有機抗靜電劑。
  除了進行結(jié)構(gòu)改性外,以形成導(dǎo)電通路,實現(xiàn)防污效果。①如無機有金屬、碳纖維、碳黑等;②有機如陽離子型的烷基磷酸鹽、陰離子型的季酸鹽、非離子型的聚乙二醇的醋或酸、兩性離子型的咪唑衍物等等。
  無機和有機抗靜電劑的作用機理,眾說紛紜。但大多數(shù)廠家都趨向于吸濕、潤滑、電傳導(dǎo)材料。
 

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