Der Druckvorgang findet auf der Oberfläche des Objekts statt, wobei sich elektrostatische Phänomene hauptsächlich auf der Oberfläche manifestieren. Durch Reibung zwischen verschiedenen Substanzen sowie durch Stöße und Kontakt entsteht beim Druckprozess statische Elektrizität in allen beteiligten Substanzen.
Die Schädlichkeit statischer Elektrizität
1. die Qualität des Produktdrucks beeinträchtigen
Die Oberfläche eines Substrats wie Papier, Polyethylen, Polypropylen oder Zellophan ist geladen und adsorbiert Papierstaub oder in der Luft schwebende Partikel, Staub und Verunreinigungen. Dies beeinträchtigt den Farbauftrag und führt zu Farbverläufen und damit zu einer Minderung der Druckqualität. Zweitens können elektrostatisch aufgeladene Tintenflecken entstehen, insbesondere bei dünnem Druck. An den Rändern von Druckflächen können sich durch Entladungen geladener Tinte unschöne Farbfäden bilden.
2. Die Produktionssicherheit beeinträchtigen
Beim Druckprozess entsteht durch die Reibung bei hohen Geschwindigkeiten statische Elektrizität. Diese kann sich leicht entladen und so Stromschläge oder Brände verursachen. Bei sehr hoher Spannung kann die geladene Tinte einen Brand auslösen, der die Sicherheit des Bedieners unmittelbar gefährdet.
Der Test der statischen Elektrizität
1. Hauptzweck der Prüfung auf statische Aufladung in Verpackungs- und Druckereien ist die Analyse des Gefahrenpotenzials, die Untersuchung von Präventionsmaßnahmen und die Beurteilung der Wirksamkeit der Beseitigung statischer Aufladung. Es muss eine verantwortliche Person für antistatische Schuhe, leitfähige Schuhe und antistatische Arbeitskleidung benannt werden. An jedem Arbeitsplatz ist eine regelmäßige Prüfung auf statische Aufladung durchzuführen. Die Ergebnisse werden erfasst und den zuständigen Abteilungen gemeldet.
2. Klassifizierung von Projekten zur elektrostatischen Detektion: Verwendung neuer Rohstoffe bei der Vorhersage der statischen Eigenschaften des Objekts; Detektion des Ladungszustands im Produktionsprozess; Beurteilung der Wirksamkeit von elektrostatischen Sicherheitsmaßnahmen.
(1) Zur Vorhersage des Verhaltens von Objekten mit statischer Aufladung wird folgender Oberflächenwiderstand gemessen: Die Messung erfolgt mit einem Hochohmmeter oder Ultrahochohmmeter im Bereich von 1,0 bis 10 Ohm.
(2) Die tatsächliche Produktion von Projekten zur Erkennung statischer Elektrizität geladener Körper umfasst Folgendes: Messung des elektrostatischen Potenzials geladener Körper (geeignet ist ein Messgerät mit einem maximalen Messbereich von 100 kV und einer Genauigkeit von 5,0); Messung der Umgebungstemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit; Messung der Laufgeschwindigkeit geladener Körper; Bestimmung der Konzentration brennbarer Gase; Bestimmung des Widerstandswerts zwischen leitfähiger Erde und Erde. Das ACL-350 der Firma Deray ist derzeit das kleinste berührungslose digitale Messgerät für elektrostatische Elektrizität.
Methoden zur Beseitigung statischer Elektrizität beim Drucken
1. Chemische Eliminierungsmethode
Die Substratoberfläche wird mit einer Schicht Antistatikmittel beschichtet, wodurch das Substrat leitfähig wird und sich in einen leicht leitfähigen Isolator verwandelt. Die chemische Entfernung von Fremdmaterialien ist in der Praxis jedoch mit großen Einschränkungen verbunden. So werden dem Druckpapier chemische Komponenten zugesetzt, was die Papierqualität negativ beeinflusst, beispielsweise durch Verringerung der Festigkeit, Haftung, Dichtigkeit und Zugfestigkeit. Daher findet die chemische Methode nur wenig Anwendung.
2. Physikalische Ausscheidungsmethode
Die am häufigsten angewandte Methode besteht darin, die Beschaffenheit des Materials nicht durch die Nutzung elektrostatischer Eigenschaften zu verändern.
(1) Methode zur Beseitigung der Erdung: Verwendung von Metallleitern zur Beseitigung statischer Elektrizität und Erdverbindung sowie isotroper Erde, jedoch ohne Auswirkungen auf den Isolator.
(2) Methode zur Beseitigung der Feuchtigkeitskontrolle
Der Oberflächenwiderstand von Druckmaterialien ändert sich mit der Luftfeuchtigkeit. Durch Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit lässt sich die Leitfähigkeit der Papieroberfläche verbessern. Geeignete Umgebungsbedingungen für Druckereien sind: eine Temperatur von etwa 20 Grad und eine relative Luftfeuchtigkeit von mindestens 70 %.
(3) Auswahlkriterien für Geräte zur elektrostatischen Entladung
In Druckereien werden üblicherweise elektrostatische Abscheider eingesetzt, darunter Induktions-, Hochspannungs-Koronaentladungs-, Ionenstrom- und Radioisotopen-Entferner. Die ersten beiden sind kostengünstig, einfach zu installieren und zu bedienen, erzeugen keine atomare Strahlung und werden daher häufig verwendet.
Elektrostatische Entladungsstange vom Induktionstyp: Das heißt, eine elektrostatische Entladungsbürste vom Induktionstyp. Das Prinzip besteht darin, dass die Spitze des Entladers in die Nähe des geladenen Körpers gebracht wird, wodurch eine Induktion der Polarität und eine elektrostatische Polarität entgegengesetzter Ladung entsteht, wodurch die elektrostatische Neutralisierung erreicht wird.
Hochspannungsentladungs-Elektrostatikableiter: Diese werden in elektronische und Hochspannungstransformator-Typen unterteilt. Je nach Entladungspolarität unterscheidet man zwischen unipolaren und bipolaren Elektrostatikableitern. Unipolare Elektrostatikableiter wirken nur auf eine Ladung, bipolare hingegen können jede Art von Ladung eliminieren. Im Druckprozess können elektrostatische Aufladungen durch eine Kombination aus Bürste und Hochspannungsentladungs-Elektrostatikableiter beseitigt werden. Funktionsweise und Installationsort des Elektrostatikableiters: Die Bedienung ist einfach; unmittelbar nach dem Auftragen des Beschichtungsmittels kann der nächste Beschichtungsschritt erfolgen.
3. Maßnahmen zur Vermeidung statischer Elektrizität
Wo Anlagen und Bereiche mit elektrostatischer Gefährdung vorhanden sind, müssen in der Umgebung explosionsgefährdeter Gase verstärkte Belüftungsmaßnahmen ergriffen werden, um die Konzentration unterhalb des Explosionsbereichs zu halten. Um einen Stromschlag durch elektrostatische Isolatoren zu verhindern, muss deren elektrostatisches Potenzial unter 10 kV liegen. In explosions- und brandgefährdeten Bereichen müssen die Bediener antistatische Schuhe und Overalls tragen. Der Arbeitsbereich muss mit einem leitfähigen Erdungsboden mit einem Widerstand von weniger als 10 Ohm gepflastert sein. Um die Leitfähigkeit zu gewährleisten, ist es den Bedienern strengstens untersagt, in diesem Bereich Kleidung aus synthetischen Fasern zu tragen (ausgenommen regelmäßig antistatisch behandelte Kleidung) oder sich dort auszuziehen.
Veröffentlichungsdatum: 12. Dezember 2022