包裝印刷中的靜電產生與消除方法

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“靜電學說”。
固體帶電，如承印材料、滾筒、墨輥和橡皮布等的靜電，學術界叫做“戴流子電子”；氣體放電，如油墨、粘合劑等的靜電。學術界叫做“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。無論是采用“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。
軟包裝生產企業(yè)首當其沖面對這一考驗。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。如產品質量下降、人員傷亡、商品貯藏期內報廢。針對這一問題，筆者圍繞靜電原因和預防靜電、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)質優(yōu)價。
■靜電現(xiàn)象
我們知道；承印材料（生產樹脂、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、復膜、熱合）是提高、彌補、完善商品包裝品質的有效措施。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量和后加工上光、復膜、熱封及輸送編織袋、薄膜套印不準；
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致墨膜和膠膜不勻和附著不牢及印刷質量不佳；
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靜電磁霧（又稱霧散）放電而導致電擊、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失調。為此，人們早在20世紀90年代就總結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。減少靜電荷的產生的同時，應讓已經(jīng)產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合工藝流程生產的順利進行。
因此，在塑料抗靜電方法中，無論是通過電路直接傳導，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)后表面結合牢固并耐洗、耐磨而不逸散；
⑥有可能分散或可溶的適當揮發(fā)梯度（含溶劑）。
另一方面指內部型：
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工藝難度；
⑥與高分子塑料相容不產生噴霜，能保持包裝復膜的透明度；
⑦能耐120～300℃高溫無變化；
⑧加入塑料不因抗靜電劑而導致其性能變質。
例如湖北一塑料角膜廠因選用抗靜電劑不當，生產的雙軸拉伸pp塑料薄膜當包覆香煙盒上后就產生噴霜，反而影響了裝潢的亮麗色彩品質。
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6萬轉高速膠印過程中，一次因大量吸附紙屑和其它雜質，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：紙張印刷靜電嚴重時，可能是由超高電位導致空氣放電（如溶劑揮發(fā)也會產生這種故障），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”。而且也總結歸納出了印刷圖文線條上在放電后，會導致“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、復合的粘結成型操作環(huán)境的嚴重污染；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。鑒于上述現(xiàn)象，人們通常將氧化鋅導入該體系，借以盡快讓產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生的靜電積累，消電裝置不夠完善的老式或非標油墨生產、印刷加工的輪轉柔性凸印、輪轉凹印及立式砂磨或高
速分散油墨等，靠湊合生產營銷辦廠的粗俗做法已經(jīng)遠遠不能適應200～300米的一片多色的柔、凸、凹的高速輪轉印刷和復膜。以及時速30萬張（6萬轉）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膜熱封過程中的影響是錯綜復雜的，無形中生產成本就會大大增加，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”前后要認真面地的嚴峻課題之一。
■消除措施
1、“接地法”。金屬導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。
除了進行結構改性外，以形成導電通路，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、電傳導材料。


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