L'impression étant réalisée à la surface de l'objet, les phénomènes électrostatiques s'y manifestent principalement. Le processus d'impression, par friction, impact et contact entre différentes substances, génère de l'électricité statique dans toutes les substances impliquées.
Les méfaits de l'électricité statique
1. affecter la qualité de l'impression du produit
La surface d'un support chargé électriquement, comme le papier, le polyéthylène, le polypropylène ou la cellophane, adsorbe la poussière de papier ou les particules en suspension dans l'air, ce qui affecte le transfert de l'encre et provoque des bavures, voire un voile, et donc une baisse de la qualité des impressions. Par ailleurs, les encres chargées électriquement peuvent, lors de leur décharge, former des « taches d'encre électrostatiques », un phénomène fréquent sur les impressions fines. Enfin, la décharge d'encre chargée sur les bords de l'impression peut engendrer des « moustaches d'encre ».
2. Affecte la sécurité de la production
Lors de l'impression, le frottement à grande vitesse et le décollement génèrent de l'électricité statique. Cette accumulation d'électricité statique peut facilement provoquer une décharge dans l'air, entraînant un choc électrique ou un incendie. Lorsque la tension est très élevée, l'encre chargée peut s'enflammer, constituant un danger direct pour la sécurité de l'opérateur.
Le test de l'électricité statique
1. L'objectif principal des tests d'électricité statique dans les usines d'emballage et d'impression est d'analyser les risques, d'étudier les mesures préventives et d'évaluer l'efficacité des solutions d'élimination de l'électricité statique. Il est impératif de désigner une personne responsable des chaussures antistatiques, des chaussures conductrices et des vêtements de travail antistatiques. Chaque poste de travail doit faire l'objet de contrôles réguliers de l'électricité statique ; les résultats seront compilés et communiqués aux services concernés.
2. Classification des projets de détection électrostatique : utilisation de nouvelles matières premières lors de la prédiction des performances statiques de l’objet ; détection de l’état de charge du processus de production réel ; mesures de sécurité électrostatique pour juger de l’efficacité de la détection.
(1) Les projets de prédiction des performances en matière d'électricité statique d'un objet sont les suivants : la résistivité de surface de l'objet. La mesure est effectuée à l'aide d'un ohmmètre de haute ou de très haute résistance, dans une plage de 1,0 à 10 ohms.
(2) La production réelle de projets de détection d'électricité statique sur des corps chargés est la suivante : mesure du potentiel électrostatique des corps chargés, un instrument de mesure du potentiel électrostatique avec une plage maximale de 100 kV est approprié, la précision du niveau 5,0 ; mesure de la température et de l'humidité relative de l'espace environnant ; mesure de la vitesse de déplacement des corps chargés ; détermination de la concentration de gaz combustibles ; détermination de la valeur de résistance de la terre conductrice ; l'ACL-350 de la société Deray est actuellement le plus petit appareil de mesure électrostatique numérique sans contact.
Méthodes d'élimination de l'électricité statique en imprimerie
1. Méthode d'élimination chimique
La surface du substrat est recouverte d'une couche d'agent antistatique, ce qui la rend conductrice tout en agissant comme un isolant légèrement conducteur. L'élimination chimique présente toutefois des limitations importantes en pratique, notamment l'ajout de composants chimiques au papier d'impression et l'altération de sa qualité (réduction de sa résistance, de son adhérence, de sa solidité et de sa résistance à la traction). C'est pourquoi cette méthode est peu utilisée.
2. Méthode d'élimination physique
Ne pas modifier la nature du matériau en utilisant ses propriétés électrostatiques pour l'éliminer est la méthode la plus couramment employée.
(1) méthode d'élimination de la mise à la terre : l'utilisation de conducteurs métalliques pour éliminer l'électricité statique et la connexion à la terre, et la terre isotrope, mais de cette manière aucun effet sur l'isolant.
(2) méthode d'élimination du contrôle de l'humidité
La résistance de surface des supports d'impression varie en fonction de l'humidité ambiante. Augmenter l'humidité relative de l'air permet donc d'améliorer la conductivité de la surface du papier. Les conditions environnementales optimales pour un atelier d'impression sont les suivantes : une température d'environ 20 °C et une humidité relative d'au moins 70 %.
(3) Principes de sélection des équipements d'élimination électrostatique
Les imprimeries utilisent couramment plusieurs types d'équipements d'élimination électrostatique : à induction, à décharge corona haute tension, à flux d'ions et à radio-isotopes. Les deux premiers sont peu coûteux, faciles à installer et à utiliser, et ne présentent aucun risque de rayonnement atomique. Ils sont par ailleurs largement utilisés.
Barre éliminatrice électrostatique à induction : c’est-à-dire une brosse d’élimination électrostatique à induction, le principe est que l’extrémité de l’éliminateur se rapproche du corps chargé, induisant une polarité et le corps chargé sur la polarité électrostatique de la charge opposée, effectuant ainsi la neutralisation électrostatique.
Éliminateur d'électricité statique à décharge haute tension : il existe deux types, électroniques et à transformateur haute tension. Selon la polarité de la décharge, on distingue les éliminateurs unipolaires et bipolaires. Les éliminateurs unipolaires agissent uniquement sur une seule charge, tandis que les bipolaires éliminent tout type de charge. En impression, on peut combiner l'élimination de l'électricité statique avec une brosse et un éliminateur à décharge haute tension. Principe d'installation : l'éliminateur est facile à utiliser et s'installe immédiatement après l'application du solvant de revêtement.
3. Mesures de prévention de l'électricité statique
Dans les zones présentant des risques électrostatiques, notamment pour les équipements et les lieux de travail, il est impératif de renforcer la ventilation afin de maintenir la concentration de gaz explosifs en dessous du seuil d'explosivité. Pour prévenir tout risque d'électrocution lié à l'utilisation d'isolateurs électrostatiques, le potentiel électrostatique de ces derniers doit être maintenu en dessous de 10 kV. En zone à risque d'explosion ou d'incendie, le port de chaussures et de combinaisons antistatiques est obligatoire. La zone d'opération est revêtue d'une terre conductrice dont la résistance est inférieure à 10 ohms. Afin de préserver ces propriétés conductrices, le port de vêtements en fibres synthétiques (à l'exception des vêtements traités antistatiquement) est strictement interdit dans cette zone, de même que le fait de se déshabiller.
Date de publication : 12 décembre 2022