來源:廣東印刷 作者: 日期:2014-8-25
一、印刷靜電産生的原因
印刷靜電(diàn)的産生,主要受到工藝、設(shè)備、原(yuán)材料及環境四大因(yīn)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力擠壓,同時紙張(zhāng)與滾筒、印版及油墨産生劇(jù)烈摩擦,摩擦使以上零部件表面(miàn)溫度升高,容易産生分子的熱分解(jiě),從而造成電子(zǐ)的重新分(fèn)配,導緻靜電的産生。
②接觸與剝離起電。在印刷(shuā)中,紙張與線帶,導紙輪與(yǔ)油墨迅速地接觸和分離,特别是當紙張被叼紙牙咬住後,迅(xùn)速(sù)地繞于滾筒表面,在印(yìn)刷之後,紙張又迅速地從滾筒表面(miàn)剝離(lí),滾筒的表面有橡皮布、棉布、牛皮紙等纏裹的包襯,因此,會讓(ràng)印刷後的(de)紙張與滾筒包襯上産生靜電。
③機速對産生靜電的(de)影響。當印(yìn)刷機速度增加時,紙張與印(yìn)版、油墨的摩擦速度以及紙張與滾筒的接(jiē)觸與剝離速度都加快了,使得電子(zǐ)運動加劇,電荷遷移的能量加大,最後導緻靜電的增加。例如,印刷報紙的卷筒紙凸版印刷機的機速很高(gāo),所産生的靜電(diàn)電位也是很高的,即使印刷(shuā)出的報紙經分發(fā)、傳遞送到讀者手中,報紙印張仍由于大量靜(jìng)電的存在而互相粘合在一起(qǐ),可見機速對靜電産(chǎn)生(shēng)的影響之大(dà)。
2.設備和(hé)原材料(liào)的因素
印刷機(jī)的印版、滾筒等(děng)版材或機(jī)件,由(yóu)于多爲金(jīn)屬物(wù)體,而金屬體的最外層電子容易脫離原子核的吸引而成爲自由電子,因而金屬物體有迅(xùn)速傳導電荷的(de)能力。在(zài)印刷中,紙張、包襯、線帶等的摩擦起電,主要是(shì)表面效應,其(qí)表面狀況對靜電産(chǎn)生(shēng)有很大影響。若表面平整光滑,産生(shēng)的靜電荷則少,相(xiàng)反(fǎn),若表面粗糙或有被氧化腐蝕的(de)地方及(jí)粘有(yǒu)污物,則産生的靜(jìng)電荷會增多。另外,由(yóu)于紙張(zhāng)的構造成分不同,吸濕性也不同,有的紙張在生(shēng)産過程中就産生了(le)靜電,這些對印刷靜電的産生都有很大的(de)影(yǐng)響。
3.環境因素印刷場(chǎng)所的空氣(qì)溫(wēn)度與濕度,對印刷靜電的(de)影(yǐng)響也很顯著。印刷機件、材料在(zài)相(xiàng)互擠(jǐ)壓摩擦時,引(yǐn)起分子的熱分解及熱電效應,使帶電粒子增加或電極化,從而使印刷(shuā)機件(jiàn)與材料帶電。當印刷場所(suǒ)的空(kōng)氣溫度上升時,使得以上(shàng)各種效(xiào)應更爲劇烈(liè),從而使得靜電量的積累大大增加。
在夏季時,由于空氣相對濕度(dù)大,所以靜電産生不多,而在空(kōng)氣相對濕度較小的春、秋、冬(dōng)季裏,因印刷靜電産生後(hòu)不(bú)能迅速釋放,會積(jī)累大量的靜電荷。溫度和濕度是(shì)相互聯系的,溫度升高會(huì)使空氣變得幹燥,空間的相對濕度(dù)下降,濕度對靜(jìng)電的(de)影響比溫度大得多(duō)。
二、靜電對印刷的危害(hài)
1.靜電對印刷質量(liàng)的危害
由于靜電的影響,紙張(zhāng)在輸(shū)紙線帶上位置歪斜,到達收紙台時不易(yì)下落,在收紙台(tái)上紙張互相吸引而貼合在一(yī)起,齊紙裝置無法将其理齊,這将給下工序折頁工作帶來一定影響。由于紙張相互粘貼,經(jīng)常産生雙(shuāng)張故障。紙張在輸紙闆上(shàng)不易行走,還會引起前規(guī)故障,造(zào)成套印不準,産生重影、圖文發花(huā)等現象。另外,帶有靜電的紙張吸咐了很多雜質和(hé)粉塵,使(shǐ)得印品墨迹不清。
印刷中,油墨由墨輥、墨台、印版進行(háng)高速的傳遞和壓勻(yún),其間高速的接觸(chù)分(fèn)離和摩擦會(huì)使油墨産生靜電,即産生飛墨(mò)。有的(de)直接飛向印(yìn)刷品(pǐn),使印品濺髒(zāng),有的飛向印版、橡皮布後轉印到(dào)印刷品上,這叫轉印浮髒,常常(cháng)形成相(xiàng)對固定的淺色墨斑,直到将印版或橡皮布上的飛墨(mò)去除後,才會消失。這不但影響印品質量(liàng),同時也污染了設(shè)備。
2.印刷靜電對人體的危害
印刷(shuā)工人在生(shēng)産操作中是很容易帶上(shàng)靜電的。如在幹燥的春、秋季節,衣(yī)服(fú)一般穿得較多,而且多爲化纖産品,工作(zuò)中人體與衣服、衣服與衣服間的摩擦都會産生靜(jìng)電,而且鞋底與地(dì)面(miàn)的摩擦也會使人體帶電。在另(lìng)一方面,一般人所穿的布鞋、皮(pí)鞋(xié)的電(diàn)阻(zǔ)值都在10gΩ以上,若(ruò)是塑料或橡膠底鞋,則電阻值會更高。所以,人體與(yǔ)衣服上的靜電很難釋放(fàng)(帶靜電的人體釋放靜電時,鞋底電阻應在10gΩ以下(xià)),于是産生靜電積累使人體帶電體。
靜電感應可以使不帶電的導體感應起(qǐ)電,從而變成(chéng)帶電的導體。人體對于靜電也相當(dāng)于導體,人體在靜電(diàn)場裏(lǐ)也會(huì)感應起電。印刷工人操作時,經常與帶電的紙張、紙堆接觸,人體在紙張、紙堆靜電場的作用(yòng)下感應起電,由于人體與大地絕緣良好,因而成爲獨立(lì)的帶電體。
人體積累靜電後,當操作(zuò)中的手指(zhǐ)觸及到印刷機外殼或金(jīn)屬部(bù)件時,由于機(jī)器外殼是接地的(de),所以人體靜電都會從手指對接觸機殼處放電,使靜電洩入大地,因而(ér)人體會受(shòu)到電擊。
當人體沒有積累靜電,穿着絕緣電阻很小的鞋站在(zài)地面上時,若用手(shǒu)觸及電位很高的紙或(huò)收紙堆,同樣會受到電擊,其原(yuán)因是人體與地面形成良好接地,爲(wèi)靜電釋放提供了通路。
印刷靜電對人的電擊是靜(jìng)電放電造(zào)成的瞬間沖擊性電擊,放電電流隻在微安級(jí)别,盡管靜電電壓高到幾千伏或幾萬伏,但對(duì)人構不成緻命(mìng)危害。值得(dé)注意的是:突然的電擊給(gěi)人帶來針刺及麻電感覺,使(shǐ)人精神緊張,以緻影響印刷工人的操作,嚴重時(shí)可引(yǐn)起産品或人身(shēn)事故(gù)。
3.靜電引(yǐn)起火(huǒ)災(zāi)與爆炸
在高速卷筒(tǒng)紙的印刷(shuā)中,産生的靜電電(diàn)位很高,很容易發生火(huǒ)花放電,當放電火花量達到汽油、酒精的最小點燃能(néng)量時,都有引起火災和爆炸的危險。
三、防止靜電産生的方法
爲避免靜電的危害,保證印刷的正常進行,一方面必須對紙張包襯、線帶上等(děng)已帶靜電進行消除,更重要的是以(yǐ)預防(fáng)爲主,即防止或盡量減(jiǎn)少靜電的産(chǎn)生。
1.對紙張進行(háng)調濕處理(lǐ)
紙張由于在造紙(zhǐ)時就産生了(le)靜電,運輸到印刷廠時就應該(gāi)進行晾紙處(chù)理,以減少紙張的靜電量。目(mù)前晾紙的方式有:①自然吊(diào)晾法。就是指把紙張吊晾在印刷車間或與車間溫(wēn)濕度相近的晾紙間,稱爲(wèi)自然吊晾法。吊晾時間一般在2天以上,吊晾時間越長,調濕效果越好,印刷過程中紙張伸縮率越小。②機械吊(diào)晾法。使用專用晾紙(zhǐ)機的方法叫機械吊晾(liàng)法,通用的有(yǒu)圓形晾紙機和(hé)橋式晾(liàng)紙機。③卷(juàn)筒紙的調濕處理,隻能用靜置的方法,調濕時間需數月之久(jiǔ)。單張紙的吊晾,不僅能調節紙張(zhāng)的溫濕度,還(hái)能使紙張含水量均(jun1)勻,這樣,可(kě)使紙張平整,避(bì)免印刷過程中因紙(zhǐ)張含水量不勻(yún)造成的打皺,另外,紙張經(jīng)吊晾後,可以去除表(biǎo)面(miàn)浮(fú)塵和異物。由于紙張原料構成及制造工藝的影響,使得紙張所含雜質與表面光滑度等有所不同。印(yìn)刷時應當選擇(zé)雜(zá)質少、表(biǎo)面光滑的紙張,以減少紙張由(yóu)于摩擦(cā)、剝離而(ér)産生的靜電。另外,紙張的原料構成影響到其(qí)吸濕性,從減少(shǎo)靜電的角度來講,應選擇吸濕性強的紙張,使紙張(zhāng)表面電阻得以迅(xùn)速下降,加快紙張靜電的釋放。
2.印刷壓力與機速控制對靜電的影響(xiǎng)
印刷壓力的大小對産品質量、印版耐印率甚至機(jī)器保養都有明顯(xiǎn)的影響。壓力太小,印刷(shuā)品墨色淡薄(báo)、無精神(shén)、無光澤;壓力太大(dà),則網點膨脹變形、層次減少,還(hái)要破壞滾筒的正常運轉,加速軸承磨損,所以要對壓力進行科學的控制。印刷過(guò)程是通過滾筒的壓力完成(chéng)油墨向紙張的轉移的,足夠大的壓力可使印刷品墨迹牢實,筆鋒清晰,但同時會産生大量靜電。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,但又會影(yǐng)響印刷品的質量(liàng)。因此,在(zài)保證正常印刷的前提下,應盡量減小印刷壓力。
印刷機的高速(sù)度會使靜(jìng)電積累(lèi)加劇,若降(jiàng)低機速可減弱(ruò)紙張與機件的接觸分離及摩擦,使電荷的遷移運動減弱,從而減(jiǎn)少靜電的産生,但降低機速還會使印刷周期增長,可考慮增加班次或增加印刷機的(de)台數。
3.要對印(yìn)刷(shuā)車間、場所進行溫濕度控制
溫濕度對印(yìn)刷的影響是很(hěn)大的。車(chē)間的溫度高時,油墨由于溫度升高及機(jī)械力的作用下,流動性能加(jiā)大,油墨間的分子引力變(biàn)弱。在印刷中的(de)用水量也将增大,也就加速乳化的發生。在印刷中表現(xiàn)爲易幹水糊版。溫度低時,油墨的粘(zhān)度大,上墨較難,在印(yìn)刷時必須(xū)在油墨中加入适量的添加劑,以降低油墨的(de)粘度來保證印(yìn)刷的進行。濕度大時(shí),紙(zhǐ)張易吸水變形(xíng),印刷時水量較難控制,易水大,所以控制好車間的溫(wēn)濕(shī)度對印刷是很有必要的。在印刷過程中,能(néng)夠對印刷車間的溫度和濕度合理掌握,溫度變化不超過3℃,因(yīn)紙張伸縮形成的(de)套印不準将會得(dé)到改善,根據我國實情,印刷車間的(de)溫濕度控制在表(biǎo)1之(zhī)内,可(kě)使(shǐ)生産趨(qū)于穩定。
生(shēng)産場所的溫濕度控(kòng)制,在有空調的情況下,溫濕度的控制可(kě)以實現,而對沒有空調的(de)車間,則應(yīng)采取必要的措施減緩溫濕度變化對印刷過(guò)程的影響。
①措施之一,盡量減少車間溫濕度受(shòu)外界氣候(hòu)變化的影響(xiǎng)。這并不是指要(yào)求達到四季一緻(zhì),而是指一(yī)定時間範(fàn)圍内的變(biàn)化控制。主(zhǔ)要是同一批印刷品從白紙上機到印刷(shuā)完成,車間溫濕度不(bú)應有較大的變化,要(yào)盡可能地減少車間内與室(shì)外空氣的直接交流和交換,通常(cháng)應關閉車間窗戶,房(fáng)屋的結構要能散射夏季日光(guāng)的照射(shè),減少日光對車間溫濕(shī)度的直接影響(xiǎng)。冬季保溫性能好,防止寒冷空(kōng)氣對(duì)車間溫度的影響。車間的門不應直接對外,應有轉折,留有(yǒu)通道,門口還(hái)應當用布門簾擋(dǎng)住(zhù)。
②措施之二(èr),遇有天氣變化,應将待繼印的(de)半成品用(yòng)塑料套封蓋起來,防止和減緩(huǎn)外界空氣促使半成(chéng)品紙(zhǐ)張變形。
四、消除靜電的(de)辦(bàn)法
在實際印刷工作中,由(yóu)于靜(jìng)電不可能全部被抑制,而仍然會産生,所以靜電的消除工作(zuò)是非(fēi)常必要的,印刷靜(jìng)電主要有釋放消除法與中和消除兩種方法。
1.印刷靜電釋(shì)放消除法
印刷靜電(diàn)産生後,靜電電荷将通過各(gè)種途徑(jìng)自然(rán)釋放,但釋放的速度是(shì)非常(cháng)緩慢的。爲防止靜電積累,必須加速靜電的釋放(fàng),通常采用以下釋放方法。
①設備接(jiē)地與抗靜電(diàn)劑的應用(yòng),公路行駛的油(yóu)罐車,其尾部總有一條鐵(tiě)鏈拖于地面,這是由于油罐車的橡膠輪胎是絕緣(yuán)體,車身上産生的靜電不能進入大地,而鐵鏈的作用就是爲靜電向(xiàng)大地的釋放提供通路。這種消除(chú)靜電的方法就是(shì)接地釋放消除法(fǎ)。
抗靜電劑也叫(jiào)抗靜電添加劑(jì),将抗(kàng)靜電劑噴灑在紙張、包襯、線帶等絕(jué)緣材(cái)料(liào)的表面,這些(xiē)材料表面極易(yì)吸附空氣中的水分而形成水膜,使這些絕緣材料表(biǎo)面電阻下降,導電性能得到(dào)加強,從而将靜電荷迅速(sù)釋放,避免了靜電積累。但是,由于噴灑或塗刷抗靜電劑(jì)後有效使用時間較短,對于大批量的印刷品使用不便,且費用較高。
②增濕,空氣中的濕(shī)度是指空(kōng)氣的(de)潮(cháo)濕程度(dù)。空氣中含有的水分多,空氣濕(shī)度就大,反之空(kōng)氣濕度就小。增加印刷場所的空氣濕度,固然(rán)可以使絕緣零件、材料的(de)表面(miàn)吸附水分而加速靜電的釋放,但濕度過大會使紙張的(de)張力、抗壓強(qiáng)度(dù)、伸縮量發生變化(huà),會(huì)造成紙張斷裂,輸紙困難,套(tào)印(yìn)不準等故障,因(yīn)此,印刷場所的濕度必須進行測量和控制,使(shǐ)其保持在一定範圍之内。由實際生産經驗可知,車間相對濕度在60%、溫度在20℃±2℃時,紙(zhǐ)張就産生足(zú)夠強的導電性,從而使靜電量大大釋放,能進行正(zhèng)常印刷。現在市場已有多種(zhǒng)新型的溫濕度表出售,它們體積(jī)小(xiǎo),重量輕,攜帶、安(ān)裝使用(yòng)都很方便。
2.印刷靜電的中和消除法
在印刷靜(jìng)電産生的同時,靜電電荷通過空氣進行着自然釋放。通常情(qíng)況下,空氣(qì)中有一定數量的帶電粒子,即多出電子的負離子和(hé)缺少電子的正離(lí)子。紙張、包襯、線帶等帶電電體上的電荷,會與空氣(qì)中的正負離子發生(shēng)中和,但由(yóu)于空氣中的帶電粒子數量極少,所以這種自然中和非常緩慢,不過,人們由此得到了啓發,即利(lì)用正(zhèng)負電荷相吸(xī)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(kōng)氣(qì)中的帶電粒子,從而加速印刷紙張(zhāng)上靜電荷的中和(hé),因此,靜電(diàn)消除器(qì)也稱靜電中和器。它是當(dāng)前印刷廠(chǎng)用以消除靜電(diàn)最主(zhǔ)要的,也是使用(yòng)最(zuì)普遍的(de)一種方法(fǎ)。
靜電消除器基本有以下各類型:
靜電現象在印刷(shuā)中是廣泛存在的,有效地防止(zhǐ)和消(xiāo)除靜電對提高印(yìn)品質量、保障(zhàng)生産(chǎn)安全有着十分重要(yào)的意義。随着科學技術的發展,克服靜電的辦法也将不斷更新(xīn),讓我們腳踏實地地工作,采(cǎi)用科學數據化的工作方法,在實踐中繼續努力,使我們的生(shēng)産更安全,産品更精美。