淺談印刷中靜電的產(chǎn)生與控制

楊文璽

靜電現(xiàn)象存在于我們生活的方方面面：第一，印刷物體表面帶有電荷，因此會吸附空氣當(dāng)中細(xì)小的灰塵顆粒，這些細(xì)小的顆粒本身都帶有電荷，如果不輕視清理這些細(xì)小的電荷，將會影響印刷產(chǎn)品的質(zhì)量。第二，油墨帶有電荷，但是這種情況需要分為兩種情形來討論，當(dāng)油墨的黏度較高時，油墨中會產(chǎn)生抗靜電分量相對充足，但當(dāng)油墨的黏度較低的情況下，油墨中的抗靜電分量也就不足。除此之外，油墨還常出現(xiàn)霧散的情況，印刷品和印刷環(huán)境都會受到嚴(yán)重的影響，高速印刷機(jī)在印刷過程中，自身所帶的強(qiáng)摩擦力會產(chǎn)生大量的電荷，帶電的油墨不僅會引發(fā)火災(zāi)，甚至?xí)姄糗囬g工人，甚至造成嚴(yán)重的安全事故。了解靜電產(chǎn)生的原理，再加以有效地控制靜電，不僅能夠提升印刷產(chǎn)品的品質(zhì)，提高生產(chǎn)效率，還能降低安全事故的頻率產(chǎn)生。

靜電產(chǎn)生的多種原因

印刷過程中靜電現(xiàn)象主要出現(xiàn)在印刷物體表面，由于印刷物體的沖撞、摩擦等，讓參與印刷中的各個環(huán)節(jié)都帶有靜電，紙張?jiān)诩訜徇^程中，電荷的自由移動變的更加活躍，在密切接觸、重力積壓、強(qiáng)烈摩擦的過程中，電荷會自由遷徙。某些印刷物體會因?yàn)槭ル姾?，顯正電，另外一些印刷物體會因?yàn)榈玫诫姾?，顯負(fù)電。因?yàn)樵谟∷⒒顒又?，常常會出現(xiàn)靜電現(xiàn)象，剝離力的強(qiáng)弱，主要受橡皮布的粘力和油墨的黏性的影響，剝離力越大，電荷越容易發(fā)生遷移，因此產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象越明顯。

印刷機(jī)的印刷版材和印刷滾筒的構(gòu)件，都是由金屬構(gòu)成，而金屬容易失去電荷，因此金屬帶來很強(qiáng)的導(dǎo)電性，在印刷過程中，印刷材料、線帶等材料常會因?yàn)槟Σ疗痣姡l(fā)生靜電現(xiàn)象，印刷機(jī)的印版和滾筒構(gòu)件的外表面較為光滑時，不容易發(fā)生靜電現(xiàn)象，反之表面被腐蝕或者是被嚴(yán)重氧化時，則很容易發(fā)生靜電現(xiàn)象。

油墨在墨斗、印版的過程中，會因?yàn)樾D(zhuǎn)而分離，進(jìn)而會出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象，在積累到一定的體積時，又會斷為墨滴，這種微小的墨滴常常會帶有電荷，并且?guī)в型N電荷，相互排斥，在空中形成霧狀油墨，當(dāng)霧狀油墨出現(xiàn)時，不僅會對工作人員所穿的衣物造成污染，還會對設(shè)備和產(chǎn)品造成污染。

眾所周知，紙張不具備導(dǎo)電性，但是在干燥的環(huán)境下，紙張受到擠壓和強(qiáng)烈的摩擦后，容易失掉電子，由于紙張的物理特性，紙張不具備吸引電子的能力，當(dāng)電荷在引力場穩(wěn)定后，就會出現(xiàn)靜電效應(yīng)。紙張出現(xiàn)靜電現(xiàn)象，常是因?yàn)橐韵?種原因：第一，造紙流程出現(xiàn)了差錯，在造紙的過程中，電解質(zhì)較為匱乏，施膠物質(zhì)較為充裕，紙張?jiān)谥谱鬟^程中，因?yàn)闇囟群蛪毫Φ挠绊?，紙張失去電子，產(chǎn)生靜電效應(yīng)。第二，紙張存放的環(huán)境不適宜，印刷的紙張溫度和車間溫度很大的差別時，紙張因?yàn)楹实淖兓?，進(jìn)而會延長或者是縮小，因此會產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，嚴(yán)重的阻礙了印刷流程的有序進(jìn)行。除此之外，在印刷之前，紙張的冷卻時間過短，或者是疊放過高影響散熱，印刷紙張的溫度和印刷環(huán)境的溫度極度不平衡，紙張?jiān)谶@種情況下也常失去電子，紙張帶有靜電。第三，紙張本身較為干燥，在印刷過程中，因?yàn)橥獠康母邷睾透邏海瑢?dǎo)致紙張正面失去電子，因此紙張正面和反面所帶的電性是相反的，在運(yùn)輸?shù)倪^程中，正面和反面貼合在一起，兩張紙便牢牢的粘貼在一起，降低了印刷的運(yùn)輸和流轉(zhuǎn)速率。

溫度和濕度是存在某種聯(lián)系的，一般情況下，溫度上升，空氣當(dāng)中的濕度下降，空氣較為干燥，加劇了紙張靜電的產(chǎn)生。但是當(dāng)溫度下降，空氣當(dāng)中的濕度依舊維持在一個較低水平的時候，印刷紙張和印刷機(jī)器表面的水膜凝結(jié)不能消除，印刷機(jī)上的靜電長時間的積累。印刷的產(chǎn)品在轉(zhuǎn)移到倉庫的過程中，因?yàn)榻佑|到外界的環(huán)境，濕度和溫度都有著明顯的變化，紙張的含水量變化的幅度也十分大，空氣維持在較為干燥的條件下時，就很容易發(fā)生靜電現(xiàn)象，伴隨著溫度的上升，自由電荷的移動加劇，紙張受到摩擦，靜電量就在不斷地? 累積。

積極避免產(chǎn)生靜電危害

在減少靜電傷害的同時，還要確保印刷活動的穩(wěn)定進(jìn)行，當(dāng)印刷設(shè)備帶有靜電時，需要探索最優(yōu)的解決方案，降低靜電對印刷活動的影響。

夏天，雖然溫度較高，但是空氣中的濕度很大，因此很難出現(xiàn)靜電現(xiàn)象，但是春天和秋天，溫度較高，空氣較為干燥。在印刷過程中，產(chǎn)生的靜電很難消散掉，產(chǎn)生的靜電會長時間的累積起來，所以印刷場所的濕度和溫度需要穩(wěn)定在一個合適的范圍，增加空氣中的濕度，能夠快速釋放靜電，但是濕度過高也會影響到紙張的伸縮能力，紙張很容易斷裂，根據(jù)以往的科學(xué)研究證明，印刷車間濕度維持在60%為最佳狀態(tài)，濕度維持在20℃為最佳狀態(tài)，紙張的導(dǎo)電性最強(qiáng)，產(chǎn)生的靜電能夠快速安全地釋放，確保印刷活動的有序進(jìn)行。

對車間內(nèi)的濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)需要安裝專用的設(shè)置，當(dāng)車間過于干燥時，可以安裝空調(diào)或者是導(dǎo)入水蒸氣，增加車間內(nèi)的濕度，空氣當(dāng)中的水蒸氣可以在塑料薄膜形成水凝膜，增強(qiáng)塑料薄膜的導(dǎo)電性，除此之外，印刷設(shè)備之上還可以安裝靜電刷，當(dāng)檢測到印刷設(shè)備表面的靜電較強(qiáng)時，會自動連接到接地的靜電刷，消除印刷設(shè)備之上的靜電。當(dāng)車間的條件有限時，可以通過灑水增加車間的空氣濕度，或者是安裝簡單的噴灑裝置，但是這種方式存在嚴(yán)重的弊端，就是不易檢測空氣中的濕度，空氣中的濕度很容易過高。

紙張?jiān)谠旒垙S處于高溫高壓的環(huán)境，很容易產(chǎn)生靜電，紙張運(yùn)輸?shù)接∷S的第一件事情便是消除所帶的電荷，最為簡單的方式便是對紙張自然晾曬，帶有靜電的紙張可以暫時封存，當(dāng)紙張出現(xiàn)短缺的情況，可以使用晾紙機(jī)對紙張進(jìn)行處理，一張紙的晾曬可以快速地消除靜電，還可以充分地吸收空氣當(dāng)中的濕度。需要注意的是，紙張?jiān)诹罆裰?，需要消除表面所帶有的浮塵。消除油墨靜電，可以在油墨當(dāng)中增加抗靜電劑，抗靜電劑主要是提高印刷材料的濕度和導(dǎo)電性，在油墨當(dāng)中添加1.85%左右的靜電劑，是消除靜電的最佳劑量。

科學(xué)消除靜電

傳統(tǒng)的消除靜電的方式，便是將帶有靜電的設(shè)備接地。除此之外，需要鋪設(shè)防靜電地板，需要帶有防靜電手套，身上要穿著防靜電服，在運(yùn)輸過程中，材料需要放置在防靜電容器中，如果設(shè)備出現(xiàn)靜電，可以使用靜電刷進(jìn)行消除。

在印刷過程中，一旦產(chǎn)生靜電，靜電電荷可以通過空氣自由傳播，衣帽、紙張、線帶上都將帶有靜電電荷，一部分靜電電荷將會和空氣中存在的電荷，發(fā)生中和，不再帶有電性，然而空氣中所帶的電荷非常少，所以中和過程是極其緩慢的，不過也給了人們以啟示，利用電荷的基本特性，可以消除靜電。因此人們針對印刷發(fā)明了專用的靜電消除器，靜電消除器的工作原理就是通過特高壓，將空氣中顯中性的粒子電離，出現(xiàn)正負(fù)電荷，和印刷過程中產(chǎn)生的電荷進(jìn)行中和，加快電荷的中和，所以靜電消除器又被稱之為靜電中和器。當(dāng)下印刷廠大多采用這種方式，這也是最為常見的一種形式。感應(yīng)式靜電消除器和高壓電暈放電式靜電消除器價格較為便宜，操作較為簡單，生產(chǎn)活動當(dāng)中常使用這兩種靜電消除器。

感應(yīng)式靜電消除器工作原理是，消除器的尖端接觸到電荷時，感應(yīng)出電荷的極性與其中和，中和空氣中的電荷。

高壓放電式靜電消除器分為兩種類型：一種是電子式，另外一種是高壓變壓式。根據(jù)放電的極性可以分成兩種：單極性和雙極性。顧名思義，單極性靜電消除器只針對一種特定的電荷起作用，雙極性靜電消除器可以消除兩種電荷，當(dāng)下常規(guī)使用的是尖端放電式靜電消除器，尖端式靜電消除器通過尖端的高電壓將粒子電離，與印刷過程中釋放出來的電荷中和。所以尖端放電式靜電消除器又被稱之為中和器，其成本較低，操作較為簡單，因此大多數(shù)印刷廠都是使用這種設(shè)備消除印刷過程中的靜電。

作者單位：上海安全印務(wù)有限公司

責(zé)任編輯：李倩 liqian@cprint.cn