Cơ chế tạo tĩnh điện

     Như chúng ta đã biết, các vật liệu được sử dụng trong ngành bao bì và in ấn, chẳng hạn như nhựa, giấy, mực, chất kết dính và cuộn dẫn hướng (một số được anot hóa để tạo thành alumina) đều là chất cách điện; in, ghép, tua lại, rạch, vv là ma sát tốc độ cao. "bề mặt" kỹ thuật tiếp xúc, tách. Trong quá trình ma sát nhanh, tiếp xúc và tách các loại vật liệu cách điện khác nhau, các vật liệu có khả năng rút electron mạnh có điện tích âm do sự thu nhận electron, trong khi một vật liệu khác có điện tích dương do mất electron. 

Việc tạo ra tĩnh điện chủ yếu liên quan đến thành phần hóa học, cấu trúc phân tử, tính chất cơ học, độ mịn, tính chất điện, nhiệt độ môi trường và độ ẩm, tác động cơ học bên ngoài như áp suất tiếp xúc và tốc độ tách ma sát. Loại phim, loại tiếp xúc, thời gian tiếp xúc, diện tích tiếp xúc và tốc độ tách là khác nhau, và thời gian phóng tĩnh điện và điện áp được tạo ra là khác nhau. 

Các tính chất điện càng tốt, cường độ tĩnh điện của vật liệu càng cao; tĩnh điện cũng dễ dàng được tạo ra giữa các vật liệu tương tự. Ví dụ, khi hai vật liệu nhựa tiếp xúc gần gũi như màng polyetylen được tách ra nhanh chóng, tĩnh điện được tạo ra ngay lập tức có thể đạt tới hơn 10.000 volt. 

Ngoài ra, chất lỏng và khí không chứa độ ẩm cũng dễ bị tĩnh điện. Nhựa, giấy, mực in, tấm in (như tấm flexo) trong vật liệu in có các đặc tính khác nhau của điện tử và áp lực trong quá trình in khiến chúng tiếp xúc gần gũi và chúng có tốc độ cao để làm cho chúng nhanh tách riêng, trang bị đầy đủ các điều kiện để phát điện tĩnh. Do đó, hàng ngàn volt điện tĩnh dễ dàng được tích lũy và thải ra trong quá trình in. 

Đặc biệt là trong quá trình sản xuất vật liệu giấy và nhựa, tĩnh điện được tích lũy do ma sát giữa các viên, sự tan chảy và ốc vít, thùng, khuôn (môi), cuộn dây và ma sát của con lăn dẫn hướng, và tĩnh điện là quá muộn. Lối thoát được bán cho nhà máy đóng gói và in, và nó được sạc bằng tĩnh điện trước khi in, ghép, v.v., cung cấp các điều kiện cho tĩnh điện tích lũy và phóng điện. Quy luật sạc vật liệu nhựa là: nhựa có chức năng làm việc lớn, dễ mang điện âm; chức năng làm việc của nó là nhỏ, nó được tích điện dương. 

Trong các vật liệu nhựa thông thường, thứ tự của chức năng làm việc từ lớn đến nhỏ là: PP, PE, PS, PVDC, PET, giấy, AL (lá nhôm), PA. Nghĩa là, PP và PE dễ dàng tích điện âm và PET, giấy, AL (lá nhôm) và PA dễ dàng tích điện dương.

Nguy cơ tĩnh điện

     Sau khi được sạc tĩnh điện, nó sẽ đưa bản in ra trước, dưới tác động của tĩnh điện, và giấy và giấy sẽ được hút chắc chắn và không thể gọn gàng. Trong quá trình in, do lực hút tĩnh điện, các tờ giấy được dán chắc chắn với nhau, đôi khi hai, đôi khi một vài tờ giấy khó tách ra, dẫn đến việc đầu phun giấy không hấp thụ giấy, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả in. Khi vật liệu nhựa được sử dụng để in màu, do phóng tĩnh điện, người ta thường thấy rằng mực in giống như burr và độ lệch bù tăng ở cạnh của tinh thể in; tĩnh điện của mực có thể gây ra lưới nông hoặc thiếu in; màng nhựa và mực hút bụi trong môi trường. Các vấn đề nước ngoài như tóc dễ gặp vấn đề về chất lượng như tóc dao. Trong quá trình tua lại, rạch, làm túi, v.v., phóng tĩnh điện sẽ phá hủy hệ thống hiệu chỉnh quang điện và hệ thống điều khiển điện từ của thiết bị. Các điện cực phóng tĩnh điện lên đến vài chục volt rất dễ đốt cháy dung môi hữu cơ và gây ra tai nạn hỏa hoạn. Đặc biệt, các vật liệu đóng gói sẽ gây ô nhiễm cho các sản phẩm đóng gói do sự hấp phụ của chất lạ; hiệu quả làm đầy tự động bị giảm khi khách hàng sử dụng nó; khi các sản phẩm bột như bột giặt, thuốc chữa bệnh và sữa bột được đóng gói, độ bền niêm phong không thể có được do bột được hấp phụ ở miệng túi. 

Công nghệ chống tĩnh điện

     Các công nghệ chống tĩnh điện khác nhau nên được áp dụng kết hợp với sản xuất thực tế, sử dụng vật liệu đóng gói (sản phẩm nào được đóng gói) và điều kiện sử dụng của khách hàng. Các kỹ thuật chống tĩnh điện phổ biến như sau:

1. Loại bỏ vật lý

Phương pháp loại bỏ vật lý là phương pháp loại bỏ các đặc tính vốn có của tĩnh điện mà không làm thay đổi tính chất vật liệu. Ví dụ, phương pháp loại bỏ "nối đất" là cài đặt một bàn chải chống tĩnh điện cho quá trình này. Đặt thân bàn chải lên cuộn dây hoặc tháo cuộn giấy hoặc cuộn nhựa, và làm cho đầu nối đất của bàn chải loại bỏ tĩnh được nối đất một cách đáng tin cậy, nhưng không phải trên thiết bị hoặc con lăn dẫn hướng. Bởi vì các thiết bị có thể được nối đất kém; một số cuộn dẫn hướng được anot hóa để tạo thành alumina trên bề mặt, trong khi alumina không dẫn điện. Ví dụ, phương pháp loại bỏ tĩnh loại phóng điện áp cao sử dụng bộ khử tĩnh loại phóng điện áp cao để loại bỏ tĩnh điện. Bộ khử tĩnh is được chia thành đơn cực và lưỡng cực theo phân cực phóng điện. Bộ khử tĩnh đơn cực trung hòa chỉ một điện tích (dương hoặc âm) và khử khử lưỡng cực loại bỏ cả điện tích dương và điện tích âm. Phương pháp kiểm soát độ ẩm môi trường cũng là một phương pháp phổ biến. Tăng độ ẩm tương đối của môi trường nhà xưởng (phù hợp trong khoảng 60% đến 70%) có thể làm tăng độ ẩm trên bề mặt nhựa và giấy, tạo thành một màng nước dẫn điện mỏng, do đó tăng tốc tĩnh điện rò rỉ. Ba phương pháp loại bỏ tĩnh kết hợp ở trên là phổ biến hơn trong các quy trình in, ghép, rạch và làm túi.

2. Loại bỏ hóa chất

Phương pháp chống tĩnh điện loại bỏ hóa học, đó là công nghệ xử lý chất chống tĩnh điện, chủ yếu sử dụng chất chống tĩnh điện (chất hoạt động bề mặt) để sửa đổi các tính chất điện của nhựa hoặc chất nền bằng cách thêm công nghệ (trám) hoặc công nghệ phủ, hoàn thiện và toàn diện hơn công nghệ chống tĩnh điện. Tuy nhiên, do việc bổ sung hoặc phủ chất chống tĩnh điện gây ra sự thay đổi thành phần hóa học của vật liệu, kỹ thuật này không phù hợp để xử lý giấy và chỉ phù hợp với việc sửa đổi nhựa dẻo.

Đặc biệt trong thực phẩm đóng gói, thuốc, mỹ phẩm, hóa chất, v.v., cần chú ý đến an toàn, vệ sinh và khả năng tương thích với nhựa ma trận, v.v., vì vậy hàm lượng kỹ thuật cao. Vật liệu đóng gói có đặc tính chống tĩnh điện không chỉ giúp loại bỏ các tai nạn chất lượng khác nhau do tĩnh điện, mà còn cải thiện hiệu quả đóng gói cho khách hàng và đảm bảo độ bền niêm phong, do đó có được sự chấp thuận của khách hàng. May mắn thay, ngành công nghiệp nhựa đã tăng cường nghiên cứu về các chất chống tĩnh điện ngay từ đầu những năm 1990, hiệu suất của các chất chống tĩnh điện ngày càng trưởng thành và công nghệ xử lý chất chống tĩnh điện đã được quảng bá và sử dụng rộng rãi.

2.1 Công nghệ xử lý phụ gia

Công nghệ (tức là công nghệ masterbatch) là trộn chất chống tĩnh điện phụ gia với nồng độ nhất định (vài đến vài chục phần trăm) với nhựa nhiệt dẻo và thêm nhiều loại phụ gia, sau khi nấu chảy, trộn, tạo hạt, làm từ chất chống tĩnh điện chủ mưu. Việc lựa chọn chất chống tĩnh điện cần chú ý đến tính tương thích với nhựa ma trận. Nếu khả năng tương thích quá kém, các hạt chống tĩnh điện thu được có hiệu suất kém; nhưng nếu khả năng tương thích quá tốt, tốc độ di chuyển của chất chống tĩnh điện lên bề mặt quá chậm, và rất khó để tạo thành màng nước chống tĩnh điện. Nhựa tương tự như nhựa của sản phẩm được chọn là nhựa ma trận và trong quá trình nấu chảy, nhào và tạo hạt, nhiệt độ xử lý được giữ ở mức thấp nhất có thể và chất chống tĩnh điện bị ngăn không bị phân hủy hoặc hư hỏng do ổn định nhiệt kém. Màng nhựa chống tĩnh điện được chuẩn bị bằng cách sử dụng các hạt chống tĩnh điện, và quy trình đúc thổi đồng ba lớp (ABC) thường được sử dụng. Lưu ý rằng tỷ lệ của masterbatch chống tĩnh điện được thêm vào phải được xác định theo nồng độ của hoạt chất và được điều chỉnh theo kết quả thử nghiệm, sao cho điện trở suất bề mặt ps là khoảng 1011n; sự gia tăng của số lượng bổ sung không chỉ làm tăng giá thành sản phẩm, mà cả giai đoạn sau. Các bước xử lý có ảnh hưởng xấu. Để chuẩn bị vật liệu đóng gói composite chống tĩnh điện, thêm các hạt chống tĩnh điện vào bề mặt chức năng (nắp nóng) mà không cần thêm bề mặt hỗn hợp (bề mặt xử lý corona) để ngăn chặn sự di chuyển của chất chống tĩnh điện và màng nước để tạo thành một lớp rào cản, ảnh hưởng đến độ bền của vỏ của tài liệu bài. Masterbatch chống tĩnh điện cũng có thể được thêm vào một loại nhựa lớp phủ như PE và PP theo một tỷ lệ nhất định của quy trình ép đùn (đúc), do đó tránh được các vấn đề về chất lượng gây ra bởi sự bám dính của màng và sự hấp phụ của vật lạ.

2.2 Công nghệ xử lý lớp phủ

Công nghệ xử lý chất chống tĩnh điện loại lớp phủ là tạo thành chất hoạt động bề mặt ion thành lớp phủ chống tĩnh điện và áp dụng nó trên bề mặt của màng nhựa để ngăn ngừa sự tích tụ điện tích. Việc lựa chọn chất chống tĩnh điện loại phủ được xác định theo chức năng làm việc của chất nền được phủ. Vật liệu nhựa có chức năng làm việc lớn, dễ mang điện âm; khi chức năng làm việc nhỏ, nó được tích điện dương. Thứ tự của chức năng làm việc của vật liệu nhựa thông thường là càng lớn càng tốt. PP và PE dễ dàng tích điện âm và nên được phủ bằng chất hoạt động bề mặt cation. PET và PA dễ dàng tích điện dương. Bề mặt anion nên được sử dụng. Các tác nhân được phủ. Sức căng bề mặt của màng nhựa được yêu cầu phải lớn hơn 38 dyn / cm; lớp phủ chống tĩnh điện có đặc tính tạo màng tốt, chống ma sát, kháng hóa chất và hiệu quả lâu dài. Lớp phủ chống tĩnh điện được điều chế bằng cách hòa tan chất chống tĩnh điện trong nhựa hoặc nhũ tương tan trong rượu hoặc este có đặc tính tạo màng tốt và bám dính vào màng nhựa; hoặc sử dụng chất kết dính polyurethane làm chất mang để hòa tan với este; Nó có thể được hòa tan trong lớp phủ nhựa gốc dung môi để tạo lớp phủ chống tĩnh điện. Khi sơn, chú ý chọn lượng khô của lớp phủ thích hợp, đặt nhiệt độ bước của buồng sấy, kiểm soát tốc độ cuộn và độ ẩm tương đối của môi trường để tránh khói mù và cầu vồng sau khi phủ.

Đo lường và kiểm tra tĩnh

     Đo tĩnh điện của vật liệu đóng gói chủ yếu là để đo điện áp của điện tích tích lũy. Vôn kế tĩnh điện có thể được sử dụng để đo lường, và phạm vi tối đa được chọn trước tiên, và sau đó phạm vi giảm dần. Thử nghiệm điện trở suất bề mặt của vật liệu đóng gói phải được thực hiện theo GB / 1410-89 "Phương pháp thử đối với điện trở suất và điện trở bề mặt của vật liệu cách điện rắn" trong điều kiện nhiệt độ môi trường và độ ẩm tương đối đã chỉ định. Người ta đo được rằng điện trở bề mặt của nó nằm trong phạm vi 109n-1012, có đặc tính chống tĩnh điện.

Tĩnh điện là một hiện tượng vật lý phổ biến, và rất dễ tạo ra tĩnh điện khi di chuyển với các vật thể. Ngoài ra, hầu hết tất cả các kỹ thuật xử lý trong ngành bao bì và in ấn đều được thực hiện trên bề mặt vật liệu cách điện, và không có gì đáng ngạc nhiên khi tĩnh điện được sản xuất. Miễn là chúng ta hiểu sâu hơn về cơ chế và mối nguy hiểm của tĩnh điện. Sử dụng công nghệ chống tĩnh điện một cách khoa học và kinh tế, chúng ta có thể duy trì sự phát triển nhanh chóng của vật liệu bao bì nhựa mềm và áp dụng chúng vào các lĩnh vực khác nhau.

_Sưu tầm_