由于高速運行的機械作用,包裝、印刷及后加工過程中出現的固體帶電和氣體放電的現象被稱為“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,實現包裝制品的優(yōu)質優(yōu)價。
■靜電現象
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。
現分析靜電現象的產生會引起哪些后果:
、偎芰响o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;
、奂垙堨o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;
、苡湍o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:
、賰r低而又易得;
、诙拘缘投譄o刺激性;
、蹖Πb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;
、菖c塑料相容光煥發(fā)后表面結合牢固并耐洗、耐磨而不逸散;
、抻锌赡芊稚⒒蚩扇艿倪m當揮發(fā)梯度(含溶劑)。
另一方面指內部型:
、賰r低而又易得;
、跓o毒或無刺激性;
、塾糜谄摹⒈∧、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;
、夼c高分子塑料相容不產生噴霜,能保持包裝復膜的透明度;
、吣苣120~300℃高溫無變化;
、嗉尤胨芰喜灰蚩轨o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“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