印刷中的静电与抗静电处理方法探讨

静电形成与积累

　　 静电是自然界中常见的电现象。电物质的一种基本运动形式，只不过方式不同而已。
　　静电给纸张和塑料印刷带来了一系列难题。因为纸张在抄纸过程中，由于外力作用（摩擦）会失掉电子或得到电子，物体内正负电荷不相等，于是物体呈带电状态。当电荷积累不动时称为静电，造成纸张与纸张紧巾在一起，给自动输纸带来困难。
　　塑料更易产生静电。例如：塑料包装印刷用量最多的聚乙烯（PE），分子结构式为（CH2—CH2）n，含有极性物质，具有优良的介电性能，电阻高，导电性差。在薄膜加工挤出、收卷中因磨擦而产生静电，在印刷过程中，又受到张力系统和压印系统的摩擦使静电进一步产生积累，并且不易泄漏，故使 薄膜表面聚积大量的静电荷。其一部分为阳性，一部分为阴性，存在着同性相斥、异性相吸的特征。薄膜印刷收卷后，薄膜与薄膜之间的紧紧卷在一起，使电荷不易排斥而利于吸引，严重时正负电荷相互作用使薄膜牢牢地粘在一起。

静电积累的危害
　　印刷材料中静电，干扰着印刷工艺顺利进行。塑料薄膜 静电积累的危害，比纸张更为严重。

1、在印刷宽幅大面积塑料薄膜时（罩单、雨衣薄膜等），因摩擦接触面积大，极易产生大面积静电。若机速快，原来树脂中未掺有搞静电剂，严惩时可引起火灾　或爆炸事故，轻则会降低产品的产量和质量，恶化劳动条件。
2、在印刷小包装塑料薄膜时（食品袋、洗衣粉袋等），因摩擦面积小，帮产生静电也较轻，所以并不妨碍安全操作，但影响产品的产量和质量。主要表现在：

（1）塑料包装印刷主要基材PE和PP，分子结构中含有极性基团，表面张力低，化学稳定性高，所以印刷前要进行电晕处理，以改变其印刷适性。.但其电晕处理不能起抗静电作用，反而会增加静电积累；;电晕处理也不能改变其抗氧性。众所周知，塑料油墨结膜，一是依靠油墨中所含复合溶剂的挥发，二是依靠氧化结膜。在实际工作中，往往印刷后墨层表面看来已经结膜，但实质上内层尚未完全固化，如果遇到塑料薄膜已经产生静电粘连，使薄膜与薄膜之间处于缺氧状态，会阻碍墨层继续固化的进展；若遇大气温度高、相对湿度大，更易形成油墨粘连。轻则使印刷墨色部分移染，重则薄膜不易揭开，图像成片粘脱，从而成为废品，造成经济损失。
（2）静电使薄膜互相粘在一起，增加印刷、分切、整理等工序的难度，因此工时消耗增多。
（3）薄膜印刷、制袋、包装后，在储运、存放、流通领域中仍不断放电，继续形成静电积累。因此表面易吸附灰尘，影响外观。同时薄膜袋内层在盛粉状物时（加奶粉等），未装粉的空间层次粘满粉末，既影响热封，也影响实物与空间层次的透明度，影响再现产品质量的功能。
　　
　　 由于上述原因，故印刷材料在印刷前或印刷中必须进行抗静电处理。

抗静电处理方法
　　目前，印刷厂使用的静电消除器，包括感应式、高压电监视器放电式和放射性同位素式三种，消除静电的原理是相同的，都是把空气中各种分子电离成离子，因离子带有不同电性，所以空气就变成离子层，成为电的良导体，当纸张通过离子空间时使带电的静电荷一部分被中和掉，一部分被空气离子导走，从而达到消除静电的目的。这类静电消除器除只能在设备运行瞬间起消电作用，只能对纸张印刷工艺有效。因纸张印刷后，不再继续产生静电，而塑料印刷后，仍继续产生静电，所以用于抗静电剂消除静电。常用的类型有：

　a、一般的界面活性剂；
　b、官能团型高分子；
　c、有机或无机盐化合物。
　　
　　 这类物质有微弱的电离性，能赋予塑料抗静电效果，因之有不吸附粉料、防污染且能提高热封性的功能。

（1）使用水质抗静电剂拌和（混炼）塑料后需烘干处理，而后处理成型加工。粉剂使用简便，如杭州化工研究所生产的“抗静电剂HZ-1（复合型）”为白色粉剂，主要技术性能为“羟值220-240mgKOH/g，胺值65-75mgKOH/g，熔点范围42-44℃，灰分8.0-10%(重量）。将粉剂直接掺入树脂内，经高速度搅拌机混匀或通过其它有效方法均可（可利用废旧立式小钻床，沿钻杆周围焊数片叶片，使用时将粘钻杆加长插入大铁桶内即可）。拌匀后直接倒入挤出机进料斗进行挤出加工。薄膜制品一般用量为0.24-0.5%(每百分树脂），需根据树脂静电程度而定。成型后不影响薄膜透明度。应用结果表明，薄膜表面静电可以从原来的1016欧姆下降到109-10欧姆。印刷后薄膜不再有因静电而起的粘连，便于分切整理，成品表面不是吸附灰尘，内装物层次分明，并易热封，达到了提高产品质量、提高工效、降低成本的目的。一年后抽查测定仍然起抗静电作用。HZ-1抗静电剂，经卫生部门鉴定，急性口服LD5000亳升/公斤以上，属无毒产品，所以经处理后的塑料薄膜可用于食品包装。
　　
　 使用范围：LDPE、HDPE、LLDPE、PP等塑料。
（2）进口除静剂：是掺和在油墨中使用的，一般为重量的0.5-1%，可防止凹印机、柔印机上的静电积累。

静电处理新成就
　　日本研制出离子发生静电处理装置，该装置可使离子产生阳离子气和阴离子气通过喷嘴喷在塑料薄膜表面上，即可达到处理静电的效果。从理论上讲，这种物理处理方法的抗静电效果，只能在设备运作过程中起到瞬间作用，但抗静电处理，因其拌和在材料中，故能较长久地给予塑料导电性，提高表面导电度，使带电的塑料能持续地放电防止静电积累，从而起到抗静电作用。因此，这种离子气静电处理装置在塑料包装印刷领域里是否优于抗静电剂，有待进一步探讨。