Aplicação de tecnologia antiestática na indústria de embalagens e impressão

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Mecanismo de geração eletrostática

Como todos sabemos, os materiais usados na indústria de embalagem e impressão, como papel, plásticos, tintas, adesivos e rolos guia (alguns dos quais são anodizados para formar alumina) são todos isoladores; impressão, composição, rebobinagem, corte, etc. são de alta velocidade de fricção. engenharia "superficial" de contato, separação. No processo de fricção rápida, contato e separação de diferentes tipos de materiais isolantes, materiais com forte capacidade de retirada de elétrons têm uma carga negativa devido à aquisição de elétrons, enquanto outro material tem uma carga positiva devido à perda de elétrons. A geração de eletricidade estática está relacionada principalmente à composição química, estrutura molecular, propriedades mecânicas, maciez, propriedades elétricas, temperatura ambiente e umidade, ação mecânica externa, como pressão de contato e velocidade de separação por atrito. O tipo de filme, o tipo de contato, o tempo de contato, a área de contato e a velocidade de separação são diferentes, e o tempo e a tensão de descarga eletrostática gerados são diferentes. Quanto melhores as propriedades elétricas, maior a força eletrostática do material; a eletricidade estática também é facilmente gerada entre os mesmos materiais. Por exemplo, quando dois materiais plásticos de contato próximo, como o filme de polietileno, são rapidamente separados, a eletricidade estática gerada em um instante pode chegar a mais de 10.000 volts. Além disso, líquidos e gases que não contêm umidade também são suscetíveis à eletricidade estática. Papel, plástico, tinta, chapas de impressão (como chapas flexográficas) em materiais impressos têm características diferentes de elétrons, e a pressão durante a impressão os torna em contato próximo, e eles têm alta velocidade para torná-los rápidos. Separado, totalmente equipado com condições para geração de eletricidade estática. Portanto, milhares de volts de eletricidade estática são facilmente acumulados e descarregados durante o processo de impressão. Especialmente no processo de fabricação de papel e materiais plásticos, a eletricidade estática é acumulada devido ao atrito entre os pellets, o fundido e o parafuso, o barril, a matriz (o lábio), o enrolamento e o atrito do rolete de guia e a eletricidade estática é tarde demais. A fuga é vendida para a fábrica de embalagens e impressão, e é carregada com eletricidade estática antes da impressão, composição, etc., que fornece condições para a eletricidade estática se acumular e descarregar. A lei de carregamento de materiais plásticos é: o plástico tem uma grande função de trabalho, é fácil transportar eletricidade negativa; sua função de trabalho é pequena, carregada positivamente. Em materiais plásticos comuns, a ordem da função de trabalho de grande para pequena é: PP, PE, PS, PVDC, PET, papel, AL (folha de alumínio), PA. Ou seja, PP e PE são facilmente carregados negativamente, e PET, papel, AL (folha de alumínio) e PA são facilmente carregados positivamente.

Perigo eletrostático

Uma vez carregada eletrostaticamente, trará a impressão primeiro, sob a ação da eletricidade estática, e o papel e o papel serão firmemente sugados e não poderão ser limpos. Durante o processo de impressão, devido à atração eletrostática, as folhas são firmemente unidas, às vezes duas, às vezes várias, às vezes um pedaço de papel é difícil de separar, resultando no bico de papel não absorvendo papel, afetando seriamente a eficiência da impressão. Quando materiais plásticos são usados para impressão em cores, devido a descarga eletrostática, é frequentemente observado que a tinta tipo rebarba transborda e o desvio de deslocamento aumenta na borda do cristal impresso; a eletricidade estática da tinta pode causar malhas rasas ou falta de impressão; o filme plástico e a tinta absorvem poeira no ambiente. Matérias estranhas, como cabelos, são propensas a problemas de qualidade, como pêlos de facas. No processo de rebobinamento, corte, fabricação de sacos, etc., a descarga eletrostática destruirá o sistema de correção fotoelétrica e o sistema de controle eletromagnético do equipamento. Eletrodos de descarga eletrostática de até várias dezenas de volts são fáceis de incendiar solventes orgânicos e causar acidentes de incêndio. Em particular, os materiais de embalagem causarão poluição aos produtos embalados devido à adsorção de materiais estranhos; a eficiência de enchimento automático é reduzida quando o cliente a utiliza; quando os produtos em pó tais como sabão em pó, medicamentos e leite em pó são embalados, a força de vedação não pode ser obtida porque o pó é adsorvido na boca do saco. Garantia.

Tecnologia antiestática

Diferentes tecnologias antiestáticas devem ser adotadas em combinação com a produção real, o uso de materiais de embalagem (quais produtos são embalados) e as condições de uso dos clientes. Técnicas antiestáticas comuns são as seguintes:

1. Eliminação Física

O método de eliminação física é um método para eliminar as características inerentes à eletricidade estática sem alterar as propriedades do material. Por exemplo, o método de eliminação de "aterramento" é instalar um pincel antiestático no processo. Coloque o corpo da escova no enrolamento ou desenrolamento do rolo de papel ou de plástico e faça com que a extremidade de aterramento da escova eliminadora de estática seja aterrada de maneira confiável, mas não no equipamento ou no rolo-guia. Porque o equipamento pode estar mal aterrado; alguns dos rolos guia são anodizados para formar alumina na superfície, enquanto a alumina não é condutora. Por exemplo, um método de eliminação estática do tipo de descarga de alta voltagem usa um eliminador estático do tipo descarga de alta voltagem para eliminar a eletricidade estática. O eliminador estático is é dividido em unipolar e bipolar de acordo com a polaridade de descarga. O eliminador estático unipolar neutraliza apenas uma carga (positiva ou negativa) e o eliminador estático bipolar elimina as cargas positivas e negativas. O método de controle de umidade ambiental também é comum. O aumento da umidade relativa do ambiente da oficina (adequado na faixa de 60% a 70%) pode aumentar a umidade na superfície de plástico e papel, formando uma fina película de água eletricamente condutora, acelerando a eletricidade estática. vazamento. Os três métodos combinados de eliminação de estática combinados são mais comuns nos processos de impressão, composição, corte e fabricação de sacolas.

2. Eliminação química

O método antiestático de eliminação química, ou seja, a tecnologia de tratamento com agentes antiestáticos, utiliza principalmente um agente antiestático (surfactante) para modificar as propriedades elétricas da resina ou do substrato, adicionando tecnologia de preenchimento ou tecnologia de revestimento, mais completa e completa. tecnologia antiestática. No entanto, uma vez que a adição ou revestimento do agente antiestático provoca uma alteração na composição química do material, a técnica não é adequada para o tratamento de papel e é adequada apenas para a modificação da resina plástica.

Especialmente em alimentos embalados, medicamentos, cosméticos, produtos químicos, etc., deve-se dar atenção à segurança, higiene e compatibilidade com resinas matriciais, etc., por isso o conteúdo técnico é alto. O material de embalagem com propriedades antiestáticas não só elimina vários acidentes de qualidade causados pela eletricidade estática, mas também melhora a eficiência da embalagem para o cliente e garante a resistência à vedação, obtendo assim a aprovação do cliente. Felizmente, a indústria de plásticos fortaleceu a pesquisa sobre agentes antiestáticos desde o início dos anos 90. O desempenho de agentes antiestáticos tornou-se cada vez mais maduro, e a tecnologia de tratamento com agentes antiestáticos tem sido amplamente promovida e usada.

2.1 Tecnologia de processamento aditivo

A tecnologia (ou seja, tecnologia masterbatch) é misturar o agente antiestático aditivo com uma certa concentração (algumas a várias dezenas de por cento) com uma resina termoplástica, e adicionar uma variedade de aditivos, após fusão, mistura, granulação, feita de antiestático masterbatch. A escolha do agente antiestático deve atentar para a compatibilidade com a resina da matriz. Se a compatibilidade for muito pobre, as partículas antiestáticas obtidas terão um desempenho ruim; mas se a compatibilidade for boa demais, a taxa de migração do agente antiestático para a superfície é muito lenta, e é difícil formar um filme antiestático de água. A mesma resina como a resina do produto é selecionada como a resina matriz, e no processo de fusão, amassamento e granulação, a temperatura de processamento é mantida tão baixa quanto possível, e o agente antiestático é impedido de se decompor ou deteriorar devido a baixa estabilidade térmica. O filme plástico antiestático é preparado usando partículas antiestáticas, e um processo de moldagem por sopro de co-extrusão de três camadas (ABC) é frequentemente usado. Observe que a proporção de masterbatch antiestático a ser adicionado deve ser determinada de acordo com a concentração da substância ativa e ajustada de acordo com os resultados do teste, de modo que a resistividade de superfície ps seja de aproximadamente 1011n; o aumento do valor de adição não só aumenta o custo do produto, mas também o estágio posterior. As etapas de processamento têm um efeito adverso. Para preparar materiais de embalagem compostos antiestáticos, adicione partículas antiestáticas à superfície funcional (cobertura quente) sem adicionar uma superfície composta (superfície de tratamento de corona) para evitar a migração de agente antiestático e filme de água para formar uma camada de barreira, afetando o composto do material do post. O masterbatch antiestï¿½ico tambï¿½ pode ser adicionado a uma resina de grau de revestimento, tal como PE e PP, por uma certa razï¿½ de um processo de composiï¿½o por extrusï¿½ (moldagem), evitando assim problemas de qualidade causados pela adesï¿½ da pelï¿½ula e adsorï¿½o de matï¿½ia estranha.

2.2 Tecnologia de tratamento de revestimento

A tecnologia de tratamento com agente anti-estático do tipo de revestimento consiste em formar um agente tensio-activo iónico num revestimento antiestático e aplicá-lo na superfície da película de plástico para evitar a acumulação de carga. A selecção do agente antiestático do tipo de revestimento é determinada de acordo com a função de trabalho do substrato revestido. Os materiais plásticos têm uma grande função de trabalho, que é fácil de transportar eletricidade negativa; quando a função de trabalho é pequena, é carregada positivamente. A ordem de trabalho dos materiais plásticos comuns é tão grande quanto possível. PP e PE são facilmente carregados negativamente e devem ser revestidos com surfactante catiônico. PET e PA são facilmente carregados positivamente. Superfície aniônica deve ser usada. O agente ativo é revestido. A tensão superficial do filme plástico deve ser maior que 38 dyn / cm; o revestimento antiestático tem boa propriedade de formação de filme, resistência à fricção, resistência química e efeito de longa duração. O revestimento anti-estático é preparado dissolvendo o agente antiestático numa resina ou emulsão solúvel em álcool ou solúvel em éster, tendo boa propriedade de formação de película e aderindo a uma película de plástico; ou usando um ligante de poliuretano como veículo para dissolver com um éster; Pode ser dissolvido em revestimentos plásticos à base de solvente para fazer revestimentos antiestáticos. Quando o revestimento, preste atenção para selecionar a quantidade seca de revestimento apropriado, defina a temperatura do passo da câmara de secagem, controle a velocidade de enrolamento e a umidade relativa do ambiente para evitar névoa e arco-íris após o revestimento.

Medição estática e testes

A medição eletrostática do material de embalagem é principalmente para medir a tensão da carga acumulada. O voltímetro eletrostático pode ser usado para medição, e a faixa máxima é selecionada primeiro, e então a faixa é gradualmente reduzida. O ensaio da resistividade de superfície do material de embalagem deve ser realizado em conformidade com a GB / 1410-89 "Método de ensaio da resistividade volumétrica e da resistividade superficial de materiais isolantes sólidos" nas condições especificadas de temperatura ambiente e humidade relativa. É medido que sua resistividade superficial está na faixa de 109n-1012, que possui propriedades antiestáticas.

A eletricidade estática é um fenômeno físico comum, e é fácil gerar eletricidade estática ao se mover com objetos. Além disso, quase todas as técnicas de processamento na indústria de embalagem e impressão são realizadas na superfície de materiais isolantes, e não é surpreendente que a eletricidade estática seja produzida. Enquanto aprofundarmos nossa compreensão do mecanismo e dos perigos da eletricidade estática, e usarmos tecnologia anti-estática científica e economicamente, poderemos manter o rápido desenvolvimento de materiais de embalagem de plástico macio e aplicá-los em vários campos.