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印刷中靜電的產(chǎn)生,、危害及消除辦法
來源:廣東印刷 作者: 日期:2014-8-25
一,、印刷靜電產(chǎn)生的原因
印刷靜電的產(chǎn)生,主要受到工藝,、設(shè)備,、原材料及環(huán)境四大因素的影響。
1.工藝方面的因素
①擠壓與摩擦起電,。紙張受到印版與滾筒的強(qiáng)力擠壓,,同時(shí)紙張與滾筒、印版及油墨產(chǎn)生劇烈摩擦,,摩擦使以上零部件表面溫度升高,,容易產(chǎn)生分子的熱分解,從而造成電子的重新分配,,導(dǎo)致靜電的產(chǎn)生,。
②接觸與剝離起電。在印刷中,,紙張與線帶,,導(dǎo)紙輪與油墨迅速地接觸和分離,特別是當(dāng)紙張被叼紙牙咬住后,,迅速地繞于滾筒表面,,在印刷之后,紙張又迅速地從滾筒表面剝離,,滾筒的表面有橡皮布,、棉布、牛皮紙等纏裹的包襯,,因此,,會(huì)讓印刷后的紙張與滾筒包襯上產(chǎn)生靜電。
③機(jī)速對(duì)產(chǎn)生靜電的影響,。當(dāng)印刷機(jī)速度增加時(shí),,紙張與印版、油墨的摩擦速度以及紙張與滾筒的接觸與剝離速度都加快了,,使得電子運(yùn)動(dòng)加劇,,電荷遷移的能量加大,最后導(dǎo)致靜電的增加,。例如,,印刷報(bào)紙的卷筒紙凸版印刷機(jī)的機(jī)速很高,,所產(chǎn)生的靜電電位也是很高的,即使印刷出的報(bào)紙經(jīng)分發(fā),、傳遞送到讀者手中,,報(bào)紙印張仍由于大量靜電的存在而互相粘合在一起,,可見機(jī)速對(duì)靜電產(chǎn)生的影響之大,。
2.設(shè)備和原材料的因素
印刷機(jī)的印版、滾筒等版材或機(jī)件,,由于多為金屬物體,,而金屬體的最外層電子容易脫離原子核的吸引而成為自由電子,因而金屬物體有迅速傳導(dǎo)電荷的能力,。在印刷中,,紙張、包襯,、線帶等的摩擦起電,,主要是表面效應(yīng),其表面狀況對(duì)靜電產(chǎn)生有很大影響,。若表面平整光滑,,產(chǎn)生的靜電荷則少,相反,,若表面粗糙或有被氧化腐蝕的地方及粘有污物,,則產(chǎn)生的靜電荷會(huì)增多。另外,,由于紙張的構(gòu)造成分不同,,吸濕性也不同,有的紙張?jiān)谏a(chǎn)過程中就產(chǎn)生了靜電,,這些對(duì)印刷靜電的產(chǎn)生都有很大的影響,。
3.環(huán)境因素印刷場(chǎng)所的空氣溫度與濕度,對(duì)印刷靜電的影響也很顯著,。印刷機(jī)件,、材料在相互擠壓摩擦?xí)r,引起分子的熱分解及熱電效應(yīng),,使帶電粒子增加或電極化,,從而使印刷機(jī)件與材料帶電。當(dāng)印刷場(chǎng)所的空氣溫度上升時(shí),,使得以上各種效應(yīng)更為劇烈,,從而使得靜電量的積累大大增加。
在夏季時(shí),,由于空氣相對(duì)濕度大,,所以靜電產(chǎn)生不多,,而在空氣相對(duì)濕度較小的春、秋,、冬季里,,因印刷靜電產(chǎn)生后不能迅速釋放,會(huì)積累大量的靜電荷,。溫度和濕度是相互聯(lián)系的,,溫度升高會(huì)使空氣變得干燥,空間的相對(duì)濕度下降,,濕度對(duì)靜電的影響比溫度大得多,。
二、靜電對(duì)印刷的危害
1.靜電對(duì)印刷質(zhì)量的危害
由于靜電的影響,,紙張?jiān)谳敿埦€帶上位置歪斜,,到達(dá)收紙臺(tái)時(shí)不易下落,在收紙臺(tái)上紙張互相吸引而貼合在一起,,齊紙裝置無法將其理齊,,這將給下工序折頁工作帶來一定影響。由于紙張相互粘貼,,經(jīng)常產(chǎn)生雙張故障,。紙張?jiān)谳敿埌迳喜灰仔凶撸€會(huì)引起前規(guī)故障,,造成套印不準(zhǔn),,產(chǎn)生重影、圖文發(fā)花等現(xiàn)象,。另外,,帶有靜電的紙張吸咐了很多雜質(zhì)和粉塵,使得印品墨跡不清,。
印刷中,,油墨由墨輥、墨臺(tái),、印版進(jìn)行高速的傳遞和壓勻,,其間高速的接觸分離和摩擦?xí)褂湍a(chǎn)生靜電,即產(chǎn)生飛墨,。有的直接飛向印刷品,,使印品濺臟,有的飛向印版,、橡皮布后轉(zhuǎn)印到印刷品上,,這叫轉(zhuǎn)印浮臟,常常形成相對(duì)固定的淺色墨斑,直到將印版或橡皮布上的飛墨去除后,,才會(huì)消失,。這不但影響印品質(zhì)量,同時(shí)也污染了設(shè)備,。
2.印刷靜電對(duì)人體的危害
印刷工人在生產(chǎn)操作中是很容易帶上靜電的,。如在干燥的春、秋季節(jié),,衣服一般穿得較多,,而且多為化纖產(chǎn)品,工作中人體與衣服,、衣服與衣服間的摩擦都會(huì)產(chǎn)生靜電,,而且鞋底與地面的摩擦也會(huì)使人體帶電,。在另一方面,,一般人所穿的布鞋、皮鞋的電阻值都在10gΩ以上,,若是塑料或橡膠底鞋,,則電阻值會(huì)更高。所以,,人體與衣服上的靜電很難釋放(帶靜電的人體釋放靜電時(shí),,鞋底電阻應(yīng)在10gΩ以下),于是產(chǎn)生靜電積累使人體帶電體,。
靜電感應(yīng)可以使不帶電的導(dǎo)體感應(yīng)起電,,從而變成帶電的導(dǎo)體。人體對(duì)于靜電也相當(dāng)于導(dǎo)體,,人體在靜電場(chǎng)里也會(huì)感應(yīng)起電,。印刷工人操作時(shí),經(jīng)常與帶電的紙張,、紙堆接觸,,人體在紙張、紙堆靜電場(chǎng)的作用下感應(yīng)起電,,由于人體與大地絕緣良好,,因而成為獨(dú)立的帶電體。
人體積累靜電后,,當(dāng)操作中的手指觸及到印刷機(jī)外殼或金屬部件時(shí),,由于機(jī)器外殼是接地的,所以人體靜電都會(huì)從手指對(duì)接觸機(jī)殼處放電,,使靜電泄入大地,,因而人體會(huì)受到電擊。
當(dāng)人體沒有積累靜電,穿著絕緣電阻很小的鞋站在地面上時(shí),,若用手觸及電位很高的紙或收紙堆,,同樣會(huì)受到電擊,其原因是人體與地面形成良好接地,,為靜電釋放提供了通路,。
印刷靜電對(duì)人的電擊是靜電放電造成的瞬間沖擊性電擊,放電電流只在微安級(jí)別,,盡管靜電電壓高到幾千伏或幾萬伏,,但對(duì)人構(gòu)不成致命危害。值得注意的是:突然的電擊給人帶來針刺及麻電感覺,,使人精神緊張,,以致影響印刷工人的操作,嚴(yán)重時(shí)可引起產(chǎn)品或人身事故,。
3.靜電引起火災(zāi)與爆炸
在高速卷筒紙的印刷中,,產(chǎn)生的靜電電位很高,很容易發(fā)生火花放電,,當(dāng)放電火花量達(dá)到汽油,、酒精的最小點(diǎn)燃能量時(shí),都有引起火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn),。
三,、防止靜電產(chǎn)生的方法
為避免靜電的危害,保證印刷的正常進(jìn)行,,一方面必須對(duì)紙張包襯,、線帶上等已帶靜電進(jìn)行消除,更重要的是以預(yù)防為主,,即防止或盡量減少靜電的產(chǎn)生,。
1.對(duì)紙張進(jìn)行調(diào)濕處理
紙張由于在造紙時(shí)就產(chǎn)生了靜電,運(yùn)輸?shù)接∷S時(shí)就應(yīng)該進(jìn)行晾紙?zhí)幚?,以減少紙張的靜電量,。目前晾紙的方式有:①自然吊晾法。就是指把紙張吊晾在印刷車間或與車間溫濕度相近的晾紙間,,稱為自然吊晾法,。吊晾時(shí)間一般在2天以上,吊晾時(shí)間越長(zhǎng),,調(diào)濕效果越好,,印刷過程中紙張伸縮率越小。②機(jī)械吊晾法,。使用專用晾紙機(jī)的方法叫機(jī)械吊晾法,,通用的有圓形晾紙機(jī)和橋式晾紙機(jī)。③卷筒紙的調(diào)濕處理,只能用靜置的方法,,調(diào)濕時(shí)間需數(shù)月之久,。單張紙的吊晾,不僅能調(diào)節(jié)紙張的溫濕度,,還能使紙張含水量均勻,,這樣,可使紙張平整,,避免印刷過程中因紙張含水量不勻造成的打皺,,另外,紙張經(jīng)吊晾后,,可以去除表面浮塵和異物,。由于紙張?jiān)蠘?gòu)成及制造工藝的影響,使得紙張所含雜質(zhì)與表面光滑度等有所不同,。印刷時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇雜質(zhì)少,、表面光滑的紙張,以減少紙張由于摩擦,、剝離而產(chǎn)生的靜電,。另外,紙張的原料構(gòu)成影響到其吸濕性,,從減少靜電的角度來講,應(yīng)選擇吸濕性強(qiáng)的紙張,,使紙張表面電阻得以迅速下降,,加快紙張靜電的釋放。
2.印刷壓力與機(jī)速控制對(duì)靜電的影響
印刷壓力的大小對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量,、印版耐印率甚至機(jī)器保養(yǎng)都有明顯的影響,。壓力太小,印刷品墨色淡薄,、無精神,、無光澤;壓力太大,,則網(wǎng)點(diǎn)膨脹變形,、層次減少,還要破壞滾筒的正常運(yùn)轉(zhuǎn),,加速軸承磨損,,所以要對(duì)壓力進(jìn)行科學(xué)的控制。印刷過程是通過滾筒的壓力完成油墨向紙張的轉(zhuǎn)移的,,足夠大的壓力可使印刷品墨跡牢實(shí),,筆鋒清晰,但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量靜電。減少印刷壓力,,固然可以減少紙張電荷的遷移,,使紙張靜電減少,但又會(huì)影響印刷品的質(zhì)量,。因此,,在保證正常印刷的前提下,應(yīng)盡量減小印刷壓力,。
印刷機(jī)的高速度會(huì)使靜電積累加劇,,若降低機(jī)速可減弱紙張與機(jī)件的接觸分離及摩擦,使電荷的遷移運(yùn)動(dòng)減弱,,從而減少靜電的產(chǎn)生,,但降低機(jī)速還會(huì)使印刷周期增長(zhǎng),可考慮增加班次或增加印刷機(jī)的臺(tái)數(shù),。
3.要對(duì)印刷車間,、場(chǎng)所進(jìn)行溫濕度控制
溫濕度對(duì)印刷的影響是很大的。車間的溫度高時(shí),,油墨由于溫度升高及機(jī)械力的作用下,,流動(dòng)性能加大,油墨間的分子引力變?nèi)?。在印刷中的用水量也將增大,,也就加速乳化的發(fā)生。在印刷中表現(xiàn)為易干水糊版,。溫度低時(shí),,油墨的粘度大,上墨較難,,在印刷時(shí)必須在油墨中加入適量的添加劑,,以降低油墨的粘度來保證印刷的進(jìn)行。濕度大時(shí),,紙張易吸水變形,,印刷時(shí)水量較難控制,易水大,,所以控制好車間的溫濕度對(duì)印刷是很有必要的,。在印刷過程中,能夠?qū)τ∷④囬g的溫度和濕度合理掌握,,溫度變化不超過3℃,,因紙張伸縮形成的套印不準(zhǔn)將會(huì)得到改善,根據(jù)我國(guó)實(shí)情,,印刷車間的溫濕度控制在表1之內(nèi),,可使生產(chǎn)趨于穩(wěn)定,。
生產(chǎn)場(chǎng)所的溫濕度控制,在有空調(diào)的情況下,,溫濕度的控制可以實(shí)現(xiàn),,而對(duì)沒有空調(diào)的車間,則應(yīng)采取必要的措施減緩溫濕度變化對(duì)印刷過程的影響,。
①措施之一,,盡量減少車間溫濕度受外界氣候變化的影響。這并不是指要求達(dá)到四季一致,,而是指一定時(shí)間范圍內(nèi)的變化控制,。主要是同一批印刷品從白紙上機(jī)到印刷完成,車間溫濕度不應(yīng)有較大的變化,,要盡可能地減少車間內(nèi)與室外空氣的直接交流和交換,,通常應(yīng)關(guān)閉車間窗戶,房屋的結(jié)構(gòu)要能散射夏季日光的照射,,減少日光對(duì)車間溫濕度的直接影響,。冬季保溫性能好,防止寒冷空氣對(duì)車間溫度的影響,。車間的門不應(yīng)直接對(duì)外,,應(yīng)有轉(zhuǎn)折,留有通道,,門口還應(yīng)當(dāng)用布門簾擋住,。
②措施之二,遇有天氣變化,,應(yīng)將待繼印的半成品用塑料套封蓋起來,,防止和減緩?fù)饨缈諝獯偈拱氤善芳垙堊冃巍?
四、消除靜電的辦法??
在實(shí)際印刷工作中,,由于靜電不可能全部被抑制,而仍然會(huì)產(chǎn)生,,所以靜電的消除工作是非常必要的,,印刷靜電主要有釋放消除法與中和消除兩種方法。
1.印刷靜電釋放消除法??
印刷靜電產(chǎn)生后,,靜電電荷將通過各種途徑自然釋放,,但釋放的速度是非常緩慢的。為防止靜電積累,,必須加速靜電的釋放,,通常采用以下釋放方法。?
①設(shè)備接地與抗靜電劑的應(yīng)用,,公路行駛的油罐車,,其尾部總有一條鐵鏈拖于地面,,這是由于油罐車的橡膠輪胎是絕緣體,車身上產(chǎn)生的靜電不能進(jìn)入大地,,而鐵鏈的作用就是為靜電向大地的釋放提供通路,。這種消除靜電的方法就是接地釋放消除法。
抗靜電劑也叫抗靜電添加劑,,將抗靜電劑噴灑在紙張,、包襯、線帶等絕緣材料的表面,,這些材料表面極易吸附空氣中的水分而形成水膜,,使這些絕緣材料表面電阻下降,導(dǎo)電性能得到加強(qiáng),,從而將靜電荷迅速釋放,,避免了靜電積累。但是,,由于噴灑或涂刷抗靜電劑后有效使用時(shí)間較短,,對(duì)于大批量的印刷品使用不便,且費(fèi)用較高,。
②增濕,,空氣中的濕度是指空氣的潮濕程度??諝庵泻械乃侄?,空氣濕度就大,反之空氣濕度就小,。增加印刷場(chǎng)所的空氣濕度,,固然可以使絕緣零件、材料的表面吸附水分而加速靜電的釋放,,但濕度過大會(huì)使紙張的張力,、抗壓強(qiáng)度、伸縮量發(fā)生變化,,會(huì)造成紙張斷裂,,輸紙困難,套印不準(zhǔn)等故障,,因此,,印刷場(chǎng)所的濕度必須進(jìn)行測(cè)量和控制,使其保持在一定范圍之內(nèi),。由實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知,,車間相對(duì)濕度在60%、溫度在20℃±2℃時(shí),,紙張就產(chǎn)生足夠強(qiáng)的導(dǎo)電性,,從而使靜電量大大釋放,,能進(jìn)行正常印刷。現(xiàn)在市場(chǎng)已有多種新型的溫濕度表出售,,它們體積小,,重量輕,攜帶,、安裝使用都很方便,。
2.印刷靜電的中和消除法
在印刷靜電產(chǎn)生的同時(shí),靜電電荷通過空氣進(jìn)行著自然釋放,。通常情況下,,空氣中有一定數(shù)量的帶電粒子,即多出電子的負(fù)離子和缺少電子的正離子,。紙張,、包襯、線帶等帶電電體上的電荷,,會(huì)與空氣中的正負(fù)離子發(fā)生中和,,但由于空氣中的帶電粒子數(shù)量極少,所以這種自然中和非常緩慢,,不過,,人們由此得到了啟發(fā),即利用正負(fù)電荷相吸中和的基本特性來消除印刷靜電,。靜電消除器就是利用高電壓使空氣電離,,增加空氣中的帶電粒子,從而加速印刷紙張上靜電荷的中和,,因此,,靜電消除器也稱靜電中和器。它是當(dāng)前印刷廠用以消除靜電最主要的,,也是使用最普遍的一種方法,。
靜電消除器基本有以下各類型:
靜電現(xiàn)象在印刷中是廣泛存在的,有效地防止和消除靜電對(duì)提高印品質(zhì)量,、保障生產(chǎn)安全有著十分重要的意義,。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,克服靜電的辦法也將不斷更新,,讓我們腳踏實(shí)地地工作,采用科學(xué)數(shù)據(jù)化的工作方法,,在實(shí)踐中繼續(xù)努力,,使我們的生產(chǎn)更安全,產(chǎn)品更精美,。