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塑料凹版印刷中靜電的危害和消除、防護(hù)措施
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靜電的電容量雖然很小，但電壓很高，因此在爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所，高電阻材料上產(chǎn)生的靜電電荷，當(dāng)對(duì)導(dǎo)體或空氣進(jìn)行放電時(shí)，會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的火花放電，而引起爆炸事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在塑料凹版印刷行業(yè)幾乎每年都有因靜電而引起的設(shè)備損壞或人員傷亡事故。靜電的危害已經(jīng)是該行業(yè)潛在的重大危害源。
一、靜電的產(chǎn)生：
實(shí)驗(yàn)證實(shí)，不僅僅是摩擦?xí)r能夠產(chǎn)生靜電，只要兩種物質(zhì)緊密接觸而后再分離時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生靜電。在印刷過程中，由于塑料薄膜于導(dǎo)輥、壓印輥、版輥之間的摩擦，膜卷收放過程中的接觸分離，油墨、溶劑的轉(zhuǎn)移、流動(dòng)等都會(huì)產(chǎn)生靜電。
1、在印刷、復(fù)合生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生的靜電。
（1）塑料印刷、復(fù)合時(shí)與輥軸、橡膠壓輥的摩擦；
（2）印刷放卷或收卷時(shí)，膜卷剝離和卷取的摩擦；
（3）傳動(dòng)皮帶與皮帶輪之間的摩擦；
（4）油墨或溶劑在油墨管道中流動(dòng)造成的摩擦；
（5）壓縮氣體在管道中流動(dòng)或由管口噴出造成的摩擦；
（6）操作人員在拉放膜卷、搬運(yùn)油墨時(shí)的摩擦；
2、靜電產(chǎn)生的影響因素：
（1）靜電的產(chǎn)生和積累受材質(zhì)的影響。 材料的表面電阻率對(duì)于靜電泄漏有很大影響。只有輕易得失電子，而且電阻率很高的材料才輕易產(chǎn)生和積累靜電。凹版印刷常用的材料中比較輕易產(chǎn)生靜電積累的有甲苯、PVDC膜、尼龍膜等。
（2）靜電的產(chǎn)生受生產(chǎn)工藝設(shè)備的影響。由于靜電的產(chǎn)生主要是靠摩擦，因此物體之間的摩擦接觸面積越大，接觸面的越粗糙，接觸面之間的壓力越大，接觸面的滑動(dòng)或流體的流速越快，形成的摩擦越大，產(chǎn)生的靜電也越大。在印刷、復(fù)合工序，由于印刷或復(fù)合的壓印輥和印版之間的接觸壓力大，和印刷薄膜之間的包角大，接觸面多，在高速印刷的條件下，是最輕易產(chǎn)生靜電的部位。若該處的靜電不能及時(shí)消除，就會(huì)造成靜電積累，造成靜電火花放電，極易造成油墨、溶劑的燃燒或爆炸。這也是塑料凹版印刷企業(yè)安全防護(hù)的重點(diǎn)。
（3）靜電的產(chǎn)生受環(huán)境濕度的影響。材料表面電阻率隨空氣濕度增加而降低，相對(duì)濕度越高，材料表面電荷密度越低。但當(dāng)相對(duì)濕度在40%以下時(shí)材料表面靜電電荷密度幾乎不受相對(duì)濕度的影響而保持為某一最大值。每年冬季，我國(guó)北方地區(qū)的空氣相對(duì)濕度都較低，因此塑料凹版印刷行業(yè)要加強(qiáng)技術(shù)和制度治理，防范和消除靜電，杜絕因靜電放電引起的火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生。
二、靜電的危害
在塑料凹版印刷、復(fù)合過程中，要嚴(yán)格控制靜電的產(chǎn)生，因?yàn)殪o電的產(chǎn)生會(huì)造成印刷、復(fù)合質(zhì)量下降，會(huì)造成人身的電擊，還可能造成火災(zāi)和爆炸事故。
（1）影響產(chǎn)品的印刷質(zhì)量。由于靜電的作用，印刷薄膜會(huì)吸附漂浮在空氣中的灰塵、雜質(zhì)，影響油墨的轉(zhuǎn)移，使印刷品發(fā)花等，造成印刷品質(zhì)量下降。由于油墨中帶電荷，在轉(zhuǎn)移中放電，在印刷品上會(huì)形成線條版或印刷品邊緣的“毛須”現(xiàn)象。由于靜電的作用，還會(huì)造成電子控制元?dú)饧蜃詣?dòng)化儀表的誤動(dòng)作，使設(shè)備操作或控制程序出現(xiàn)混亂，也導(dǎo)致產(chǎn)品的不合格。
（2）靜電的電擊。當(dāng)人體接近靜電體或帶靜電的人體接近接地體時(shí)，都可能遭到電擊，但由于靜電能量很小，電擊本身對(duì)人體不致造成重大傷害，然而很輕易造成墜落等二次傷害事故。
（3）火災(zāi)和爆炸。在印刷過程中由于高速摩擦、剝離會(huì)產(chǎn)生靜電，靜電能量雖然不大，但當(dāng)靜電積累到一定高的電壓時(shí)，很輕易導(dǎo)致空氣放電而出現(xiàn)電火花，該火花在有爆炸性氣體、爆炸性粉塵或可燃性物質(zhì)且濃度達(dá)到爆炸或燃燒極限時(shí)，可能發(fā)生爆炸和火災(zāi)。凹版印刷和復(fù)合設(shè)備的壓印輥是最輕易產(chǎn)生靜電的部位，并且該部位在印刷、復(fù)合的墨盤上部，距離油墨、溶劑近，輕易形成火災(zāi)或爆炸事故，直接威脅操作人員的安全。
三、靜電的防護(hù)措施
由于摩擦的存在，消除靜電是相對(duì)的，因而加強(qiáng)對(duì)靜電的安全防護(hù)，杜絕因靜電引起的電擊及爆炸和火災(zāi)事故，減少靜電對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成的不良影響，是塑料凹版印刷企業(yè)的一項(xiàng)重要工作。
１、環(huán)境條件的控制。
（1）濕度控制。印刷塑料材料表面的電阻隨空氣的濕度增大而減少，因此增加空氣的相對(duì)濕度，可以提高薄膜表面的導(dǎo)電率。但增濕主要是增強(qiáng)靜電沿絕緣體表面的泄漏，而不是增加通過空氣的泄漏。增濕雖然對(duì)塑料薄膜消除靜電很有效，但同時(shí)由于塑料表面輕易形成水膜，對(duì)印刷效果也有負(fù)面影響，因此從消除靜電和保證印刷工藝的條件考慮，印刷車間適合的溫度是18～28℃，環(huán)境相對(duì)濕度在55%～65%之內(nèi)較好。
空氣增加增濕的方法很多，但由于塑料凹版印刷需要保證車間的溶劑濃度和生產(chǎn)工藝需要，換風(fēng)量非常的大，為此適合于印刷車間的加濕方法有：干蒸汽加濕器法和高壓噴霧加濕法兩類。這兩類各方法有特點(diǎn)，可以形成互補(bǔ)。干蒸汽加濕一般安裝在車間的中心空調(diào)室空氣過濾段和送風(fēng)段之間，車間內(nèi)不需要另外的管路，初期投資少，濕度控制均勻。由于干蒸汽加濕會(huì)在車間濕度提高的同時(shí)，約提高車間的溫度1℃～4℃，因此非凡適合于冬季及秋冬、冬春季節(jié)使用，可以減少車間的送暖時(shí)間；高壓噴霧加濕法的工作原理是：通過高壓噴霧主機(jī)（柱塞泵），將凈化處理過的水加壓至7MPa，再通過高壓水管傳送到噴咀，經(jīng)霧化后以3~10μm的微霧噴射到整個(gè)空間，水霧在空氣中吸收熱量，從液態(tài)變成氣態(tài)，使空間濕度得到增大，并達(dá)到降低空氣溫度的目的。因此高壓噴霧加濕適合于夏季及與春夏、夏秋季節(jié)使用，可以減少車間送冷時(shí)間。
（2）加強(qiáng)通風(fēng)和技術(shù)防范。引起爆炸和火災(zāi)的充分和必要條件之一是爆炸性混合物必須達(dá)到一定的濃度，因此降低爆炸性混合物的濃度可以有效的減少爆炸、火災(zāi)事故的發(fā)生。印刷設(shè)備的印刷、復(fù)合單元內(nèi)溶劑濃度高、氣味大，是防爆炸防火災(zāi)的重點(diǎn)部位。印刷機(jī)的每個(gè)單元內(nèi)都有底部抽風(fēng)，通過定時(shí)清理底部抽風(fēng)的濾網(wǎng)，保障抽氣暢通，使單元內(nèi)的溶劑濃度一直保持在爆炸下限以內(nèi)；通過中心空調(diào)器全新風(fēng)運(yùn)行，保證車間內(nèi)的整個(gè)空氣清新，保障人員安全，溶劑濃度控制無死角。
2、工藝控制
（1）材料選用。雖然國(guó)內(nèi)現(xiàn)在還大量采用易燃、易爆的有機(jī)溶劑油墨和溶劑，但從國(guó)際塑料凹版印刷設(shè)備和工藝的發(fā)展方向上我們可以看到，水性溶劑、油墨正在快速的代替有機(jī)溶劑和油墨，無溶劑復(fù)合的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。相信在國(guó)家政策及企業(yè)安全環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)下，不遠(yuǎn)的將來塑料凹版印刷所采用的油墨、溶劑會(huì)被無毒、不可燃介質(zhì)所代替。防止靜電積累，改善材料性質(zhì)方面，我們也能夠做很多文章，如把一般的橡膠壓印輥中添加導(dǎo)電碳黑，使橡膠輥?zhàn)陨砭哂袑?dǎo)電性，使形成的靜電及時(shí)導(dǎo)入大地；采用金屬導(dǎo)管代替塑料溶劑和壓縮空氣管道；采用金屬容器代替塑料溶劑來裝運(yùn)溶劑等。通過材料的選擇可以有效的減少靜電事故的發(fā)生。
（2）抗靜電添加劑。抗靜電添加劑是化學(xué)藥劑，具有良好的導(dǎo)電性或較強(qiáng)的吸濕性。如在印刷的油墨中加入抗靜電添加劑，能夠降低油墨的電阻，加速油墨的泄露，但油墨的附著力、亮度會(huì)降低，因此極少采用。
（3）工藝過程控制。在印刷、復(fù)合過程中，通過不斷的積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)生產(chǎn)工藝過程中輕易產(chǎn)生靜電和輕易造成靜電傷害的部位進(jìn)行整理匯總，通過改善工藝條件來防范靜電造成的危害。如通過實(shí)踐我們知道輕易產(chǎn)生靜電的物質(zhì)有溶劑類的甲苯，油墨類的金墨、銀墨，材料類的尼龍等。因此制定出了溶劑從卸車、儲(chǔ)存、搬運(yùn)、分裝到使用整個(gè)工藝流程的治理；對(duì)使用金屬類油墨制定了調(diào)墨控制、開機(jī)檢查、運(yùn)行監(jiān)護(hù)、停機(jī)復(fù)查等工藝治理；對(duì)尼龍膜的使用也制定了相應(yīng)的印刷、復(fù)合的工藝操作規(guī)定。通過對(duì)不同特性材料工藝過程的制定和嚴(yán)格執(zhí)行，有效的降低了靜電造成的危害。
3、接地和靜電中和器。
（1）接地消除法。通過金屬導(dǎo)體將具有靜電的物質(zhì)和大地連接，與大地等電位，使物質(zhì)上的電荷及時(shí)消除。但這種方式對(duì)絕緣體沒有效果。不過由于在印刷和復(fù)合過程中，形成靜電的絕緣體（壓印膠輥、塑料薄膜等）都為運(yùn)動(dòng)體，因此通過加裝固定的靜電毛刷，能夠是通過靜電毛刷運(yùn)動(dòng)的塑料薄膜或壓印膠輥上的靜電得到及時(shí)消除，對(duì)靜電刷的接地要求必須等于小于100Ω。在進(jìn)行溶劑分裝過程中，為了消除溶劑流動(dòng)中產(chǎn)生的靜電，采用接地良好的金屬強(qiáng)力吸鐵石對(duì)金屬桶進(jìn)行間接接地，使溶劑分裝過程中產(chǎn)生的靜電及時(shí)消除；為了保證操作者自身不帶靜電，把溶劑室的鋁合金門、門框上進(jìn)行接地，當(dāng)人員進(jìn)出時(shí)用手觸摸門框或門，使人員身體無靜電。
（2）靜電中和器。靜電中和是利用靜電中和器產(chǎn)生電子或離子來中和物體上的靜電電荷，原理是消除器的尖端接近帶電體時(shí)，感應(yīng)出極性與帶電體上靜電極性相反的電荷，由此使靜電中和。靜電中和器主要用來中和非導(dǎo)體上的靜電。按照工作原理和結(jié)構(gòu)的不同，大體上可以分為感應(yīng)式中和器、高壓式中和器、放射線式中和器和離子風(fēng)式中和器。根據(jù)其不同的原理，各類中和器具有不同的應(yīng)用范圍。在放卷部位，由于印刷塑料膜卷隨著印刷時(shí)間的變化而從大變小，在該處采用離子風(fēng)式中和器，可以在非接觸的情況下，在不同距離下把膜卷剝離產(chǎn)生的靜電得到消除。在印刷進(jìn)料、處了出料、收卷部位，采用高壓放電式靜電中和器來消除塑料薄膜或橡膠輥上產(chǎn)生的靜電。而各個(gè)印刷單元，由于防爆的需要，采用消靜電毛刷來消除壓印輥和塑料薄膜上產(chǎn)生的靜電。
4、其它的技術(shù)和治理防范措施
為了有效的防止靜電造成的的爆炸和火災(zāi)危害，在印刷設(shè)備的各印刷單元，采用超級(jí)細(xì)粉二氧化碳劑，通過管道連接到油墨盤的兩段部位，能夠在發(fā)生火災(zāi)的第一時(shí)間內(nèi)對(duì)著火的墨盤進(jìn)行滅火處理；在復(fù)合設(shè)備的溶劑盤上部，安裝二氧化碳自動(dòng)滅火器，通過感溫探頭（一般設(shè)定68℃），當(dāng)探測(cè)到高溫時(shí)自動(dòng)進(jìn)行噴淋滅火，防止事故的擴(kuò)大。在治理上，制定了防靜電的治理措施，如：靜電消除器班檢查、確認(rèn)制度，即靜電消除器與膜、輥直接距離良好，且兩段接地線牢固、接地電阻等于小于100Ω；溶劑桶必須有良好的接地，溶劑抽取必須采用溶劑泵，且溶劑泵自身也要接地良好；壓縮空氣管道必須連接成網(wǎng)并兩端接地，接地電阻等于小于10Ω；進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的人員禁止穿合成纖維衣服等等。通過治理制度的落實(shí)，有效的杜絕了靜電引起各種安全事故發(fā)生。
