Applicazione della tecnologia antistatica nell'industria dell'imballaggio e della stampa
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Meccanismo di generazione elettrostatica
Come tutti sappiamo, i materiali utilizzati nell'industria dell'imballaggio e della stampa, come carta, plastica, inchiostri, adesivi e rulli guida (alcuni dei quali sono anodizzati per formare allumina) sono tutti isolanti; stampa, compounding, riavvolgimento, taglio, ecc. sono attriti ad alta velocità. ingegneria "superficiale" di contatto, separazione. Nel processo di rapido attrito, contatto e separazione di diversi tipi di materiali isolanti, i materiali con una forte capacità di ritirare gli elettroni hanno una carica negativa a causa dell'acquisizione di elettroni, mentre un altro materiale ha una carica positiva a causa della perdita di elettroni. La generazione di elettricità statica è principalmente correlata alla composizione chimica, alla struttura molecolare, alle proprietà meccaniche, alla scorrevolezza, alle proprietà elettriche, alla temperatura e all'umidità ambientali, all'azione meccanica esterna come la pressione di contatto e la velocità di separazione dell'attrito. Il tipo di film, il tipo di contatto, il tempo di contatto, l'area di contatto e la velocità di separazione sono diversi e il tempo e la tensione di scarica elettrostatica generati sono diversi. Migliore sono le proprietà elettriche, maggiore è la resistenza elettrostatica del materiale; l'elettricità statica è anche facilmente generata tra gli stessi materiali. Ad esempio, quando due materiali in plastica strettamente a contatto come il film di polietilene vengono rapidamente separati, l'elettricità statica generata in un istante può raggiungere più di 10.000 volt. Inoltre, liquidi e gas che non contengono umidità sono anche sensibili all'elettricità statica. Carta, plastica, inchiostro, lastre di stampa (come le lastre flessografiche) in materiali stampati hanno caratteristiche diverse degli elettroni, e la pressione durante la stampa li rende a stretto contatto e hanno un'alta velocità per renderli veloci. Separato, completamente attrezzato con le condizioni per la generazione di elettricità statica. Pertanto, migliaia di volt di elettricità statica vengono facilmente accumulati e scaricati durante il processo di stampa. Soprattutto nel processo di produzione di carta e materiali plastici, l'elettricità statica si accumula a causa dell'attrito tra il pellet, il fuso e la vite, la canna, la matrice (il labbro), l'avvolgimento e l'attrito del rullo di guida, e l'elettricità statica è troppo tardi. L'evasione viene venduta alla fabbrica di imballaggi e stampanti e viene caricata con elettricità statica prima di stampare, mescolare, ecc., Che fornisce le condizioni per l'accumulo e lo scarico di elettricità statica. La legge sulla ricarica delle materie plastiche è: la plastica ha una grande funzione lavorativa, è facile portare elettricità negativa; la sua funzione di lavoro è piccola, è caricata positivamente. Nei materiali plastici comuni, l'ordine di lavoro funziona da grande a piccolo: PP, PE, PS, PVDC, PET, carta, AL (foglio di alluminio), PA. Cioè, PP e PE sono facilmente caricati negativamente e PET, carta, AL (foglio di alluminio) e PA sono facilmente caricati positivamente.
Pericolo elettrostatico
Una volta caricata elettrostaticamente, porterà prima la stampa, sotto l'azione dell'elettricità statica, e la carta e la carta saranno risucchiati e non potranno essere ordinati. Durante il processo di stampa, a causa dell'attrazione elettrostatica, i fogli sono fissati saldamente insieme, a volte due, a volte diversi, a volte è difficile separare un foglio di carta, provocando l'ugello di carta che non assorbe la carta, compromettendo seriamente l'efficienza della stampa. Quando si utilizzano materiali plastici per la stampa a colori, a causa delle scariche elettrostatiche, si riscontra spesso che l'inchiostro a forma di bave trabocca e che la deviazione dell'offset aumenta sul bordo del cristallo stampato; l'elettricità statica dell'inchiostro può causare mesh poco profonde o stampe mancanti; il film plastico e l'inchiostro assorbono la polvere nell'ambiente. La materia estranea come i capelli è soggetta a problemi di qualità come i peli della lama. Nel processo di riavvolgimento, taglio, fabbricazione di sacchi, ecc., Le scariche elettrostatiche distruggono il sistema di correzione fotoelettrica e il sistema di controllo elettromagnetico dell'apparecchiatura. Elettrodi di scarica elettrostatica fino a diverse decine di volt sono facili da accendere solventi organici e causare incidenti di incendio. In particolare, i materiali di imballaggio causeranno inquinamento ai prodotti confezionati a causa dell'assorbimento di corpi estranei; l'efficienza di riempimento automatico viene ridotta quando il cliente lo utilizza; quando i prodotti in polvere come detersivo in polvere, medicamenti e latte in polvere sono confezionati, la forza di tenuta non può essere ottenuta perché la polvere viene adsorbita all'imboccatura del sacchetto. Garanzia.
Tecnologia antistatica
Diverse tecnologie antistatiche dovrebbero essere adottate in combinazione con la produzione effettiva, l'uso di materiali di imballaggio (quali prodotti sono confezionati) e le condizioni di utilizzo dei clienti. Le tecniche antistatiche comuni sono le seguenti:
1. Eliminazione fisica
Il metodo di eliminazione fisica è un metodo per eliminare le caratteristiche intrinseche dell'elettricità statica senza modificare le proprietà del materiale. Ad esempio, il metodo di eliminazione "grounding" consiste nell'installare un pennello antistatico sul processo. Posizionare il corpo del pennello sull'avvolgimento o svolgimento della carta o del rotolo di plastica e rendere l'estremità di messa a terra della spazzola di eliminazione statica in modo affidabile, ma non sull'attrezzatura o sul rullo di guida. Perché l'apparecchiatura potrebbe essere scarsamente collegata; alcuni dei rulli guida sono anodizzati per formare allumina sulla superficie, mentre l'allumina non è conduttiva. Ad esempio, un metodo di eliminazione statica di tipo a scarica ad alta tensione utilizza un eliminatore statico di tipo ad alta tensione per eliminare l'elettricità statica. Il 泫 eliminatore statico è diviso in unipolare e bipolare secondo la polarità di scarica. L'eliminatore statico unipolare neutralizza solo una carica (positiva o negativa) e l'eliminatore statico bipolare elimina le cariche sia positive che negative. Anche il metodo di controllo dell'umidità ambientale è comune. L'aumento dell'umidità relativa dell'ambiente dell'officina (adatto tra il 60% e il 70%) può aumentare l'umidità sulla superficie di plastica e carta, formando un sottile film d'acqua elettricamente conduttivo, accelerando così l'elettricità statica. perdita. I tre metodi combinati di eliminazione statica combinati sono più comuni nei processi di stampa, composizione, taglio e fabbricazione di sacchi.
2. Eliminazione chimica
Il metodo antistatico per l'eliminazione chimica, ovvero la tecnologia di trattamento degli agenti antistatici, utilizza principalmente un agente antistatico (tensioattivo) per modificare le proprietà elettriche della resina o del substrato aggiungendo (riempimento) tecnologia o tecnologia di rivestimento, che è più completa e completa tecnologia antistatica. Tuttavia, poiché l'aggiunta o il rivestimento dell'agente antistatico provoca una variazione nella composizione chimica del materiale, la tecnica non è adatta per il trattamento della carta ed è adatta solo per la modifica della resina plastica.
Soprattutto in alimenti confezionati, medicinali, cosmetici, prodotti chimici, ecc., Occorre prestare attenzione alla sicurezza, all'igiene e alla compatibilità con le resine a matrice, ecc., Quindi il contenuto tecnico è elevato. Il materiale di imballaggio con proprietà antistatiche non solo elimina i vari incidenti di qualità causati dall'elettricità statica, ma migliora anche l'efficienza dell'imballaggio per il cliente e garantisce la tenuta stagna, ottenendo così l'approvazione del cliente. Fortunatamente, l'industria delle materie plastiche ha rafforzato la ricerca sugli agenti antistatici già all'inizio degli anni '90. Le prestazioni degli agenti antistatici sono diventate sempre più mature e la tecnologia di trattamento degli agenti antistatici è stata ampiamente promossa e utilizzata.
2.1 Tecnologia di elaborazione additiva
La tecnologia (ovvero la tecnologia masterbatch) consiste nel miscelare l'agente antistatico additivo con una certa concentrazione (da poche a diverse decine di percento) con una resina termoplastica e aggiungere una varietà di additivi, dopo fusione, miscelazione, granulazione, fatti di antistatico masterbatch. La scelta dell'agente antistatico dovrebbe prestare attenzione alla compatibilità con la resina matrice. Se la compatibilità è troppo scarsa, le particelle antistatiche ottenute hanno prestazioni scadenti; ma se la compatibilità è troppo buona, la velocità di migrazione dell'agente antistatico verso la superficie è troppo lenta ed è difficile formare un film d'acqua antistatico. La stessa resina della resina del prodotto viene selezionata come resina della matrice e, nel processo di fusione, impastatura e granulazione, la temperatura di lavorazione viene mantenuta più bassa possibile e l'agente antistatico non può decomporsi o deteriorarsi a causa di scarsa stabilità termica. Il film plastico antistatico viene preparato utilizzando particelle antistatiche e viene spesso utilizzato un processo di soffiaggio a coestrusione a tre strati (ABC). Si noti che la proporzione di masterbatch antistatico da aggiungere deve essere determinata in base alla concentrazione della sostanza attiva e regolata in base ai risultati del test, in modo che la resistività superficiale ps sia di circa 1011 n; l'aumento dell'importo di aggiunta non solo aumenta il costo del prodotto, ma anche la fase successiva. Le fasi di elaborazione hanno un effetto negativo. Per preparare materiali di imballaggio compositi antistatici, aggiungere particelle antistatiche alla superficie funzionale (copertura a caldo) senza aggiungere una superficie composita (superficie di trattamento corona) per impedire la migrazione di agente antistatico e pellicola d'acqua per formare uno strato barriera, influenzando il composito. del materiale postale. Il masterbatch antistatico può anche essere aggiunto a una resina di grado di rivestimento come PE e PP con un certo rapporto di un processo di compounding (fusione) di estrusione, evitando così problemi di qualità causati dall'adesione del film e dall'assorbimento di corpi estranei.
2.2 Tecnologia di trattamento del rivestimento
La tecnologia di trattamento del tipo antistatico del rivestimento è quella di formare un tensioattivo ionico in un rivestimento antistatico e applicarlo sulla superficie del film plastico per prevenire l'accumulo di carica. La scelta del tipo di rivestimento antistatico è determinata in base alla funzione di lavoro del substrato rivestito. I materiali plastici hanno una grande funzione di lavoro, che è facile da trasportare con l'elettricità negativa; quando la funzione di lavoro è piccola, è caricata positivamente. L'ordine di funzione del lavoro di materiali plastici comuni è il più ampio possibile. PP e PE sono facilmente caricati negativamente e devono essere rivestiti con tensioattivo cationico. PET e PA sono facilmente caricati positivamente. La superficie anionica dovrebbe essere usata. L'agente attivo è rivestito. La tensione superficiale del film plastico deve essere superiore a 38 din / cm; il rivestimento antistatico ha una buona proprietà di formazione del film, resistenza all'attrito, resistenza chimica ed effetto duraturo. Il rivestimento antistatico viene preparato sciogliendo l'agente antistatico in una resina o emulsione solubile in alcool o estere solubile avente una buona proprietà di formazione del film e aderente ad un film plastico; oppure usare un legante poliuretanico come veicolo per sciogliere con un estere; Può essere sciolto in rivestimenti plastici a base di solvente per realizzare rivestimenti antistatici. Durante la verniciatura, prestare attenzione alla selezione della quantità di rivestimento appropriata, impostare la temperatura della fase di essiccazione, controllare la velocità di avvolgimento e l'umidità relativa dell'ambiente per evitare la foschia e l'arcobaleno dopo il rivestimento.
Misure e prove statiche
La misurazione elettrostatica del materiale di imballaggio è principalmente per misurare la tensione della carica accumulata. Il voltmetro elettrostatico può essere utilizzato per la misurazione e viene selezionato prima l'intervallo massimo, quindi la gamma viene gradualmente ridotta. La prova della resistività superficiale del materiale di imballaggio deve essere effettuata in conformità con GB / 1410-89 "Metodo di prova per resistività volumetrica e resistività superficiale di materiali isolanti solidi" nelle condizioni specificate di temperatura ambiente e umidità relativa. Si misura che la sua resistività superficiale è nell'intervallo 109n-1012, che ha proprietà antistatiche.
L'elettricità statica è un fenomeno fisico comune ed è facile generare elettricità statica quando si muove con oggetti. Inoltre, quasi tutte le tecniche di lavorazione nel settore dell'imballaggio e della stampa vengono eseguite sulla superficie dei materiali isolanti e non sorprende che venga prodotta elettricità statica. Finché approfondiremo la nostra comprensione del meccanismo e dei pericoli dell'elettricità statica e utilizzeremo scientificamente ed economicamente la tecnologia antistatica, possiamo mantenere il rapido sviluppo di materiali di imballaggio in plastica morbida e applicarli a vari campi.