纸制品、印刷、薄膜制造工艺中的静电问题及其对策

在纸制品行业，正在推进自动化进行大规模生产，高速运输和加工过程中，很容易产生静电。另外，在印刷行业，为了提高工作效率，希望提高设备利用率，而静电是造成设备停机的原因之一。而对于薄膜行业来说，异物是大敌。静电是因异物而导致质量问题的诱因之一。在本期中，工程师铃木孝先生（一代工程师事务所）将为大家解说纸制品、印刷、薄膜制造过程中发生的代表性的静电损害。

·       灰尘、异物

·       成卷原料（薄膜）堵塞和输送系统故障

·       印刷不良（须状污渍和油墨飞溅）

·       火灾

灰尘、异物

例如，作为纸制品之一的瓦楞纸板箱，往往采用按订单生产的方式制造，很多客户都希望缩短交货期，因此，即使是生产设备的一个小问题，也可能直接导致延迟交货。而其故障原因，多数情况下是灰尘或异物。对于灰尘和异物，在设备方面可采取的主要措施是通过详细的“原则保养”和“加油保养”来防止产生灰尘、异物，但是如果在移动前将纸张堆积起来放在裁切机上，由于施加压力后再分离会让纸张带电，并且由于纸张的面积很大，会相应起到电容器的作用，因此会积累大量的电荷并吸引灰尘和异物。
对于薄膜行业来说，灰尘、异物同样也是大敌。由于薄膜具有防止包装内容物变质的功能，因此必须进行可靠性测试。在控制温度和湿度的环境中进行加速测试，以查看其维持功能的耐用性有多久。简而言之，就是一种调查其“能够维持多少年”的试验。薄膜上的灰尘和异物会引发“翘起”，从而导致无法通过这项严格的可靠性测试。当我们购买智能手机时，我们会在显示屏上贴上保护膜。如果此时屏幕上有异物，保护膜会翘起，而这种情况也会出现在保护膜上。
为了防止静电引起的灰尘和异物，使用在静电的测量和利用离子发生器消除静电中介绍过的电压加压型或自放电型离子发生器是很有效的手段。此类产品有与设备和对象相匹配的多种形状及规格，请选择最适合的一种。
由于漂浮在用于制膜的无尘室中的灰尘带有电荷，因此可以使用无尘室专用的大型离子发生器进行空间静电消除。通过空间静电消除，灰尘上带有的静电被消除，不再受到库仑力的影响，从而可以随附在无尘室内的气流上予以清除，从而降低故障发生率。
在薄膜成型工艺中，不仅要去除静电，无尘室中的颗粒控制同样也很重要。使用粒子计数器保持无尘室的洁净度。将物料带入无尘室时，要清洗物料，防止异物附着，工作人员也应通过风淋室，尽量避免带入异物。
此外，在采取措施消除静电和防止灰尘吸附的同时，还需采取措施尽量减少灰尘的产生。例如，设置在进入生产车间之前的粘性垫和用于工作场所防静电的无尘垫等。

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成卷原料（薄膜）堵塞和输送系统故障

例如，在印刷行业，当接到印刷新年贺卡和传单的订单时，很少有人是提前预留充分的准备时间下单，往往是在快要使用时才下单印刷。为了满足客户的短交货期要求，我们希望在印刷现场抑制成卷原料堵塞以及搬运系统故障的发生，以避免印刷机停机。在薄膜生产过程中，从卷筒到下一道工序的连续搬送也是如此。
这种导致成卷原料堵塞和传输系统故障的原因之一，就是静电。与带电的成卷原料、薄膜之间或输送路径的部件发生吸附，使其平顺移动受阻，从而停止。
作为应对这些障碍的对策，如前节所述，在传输部分使用电压加压型或自放电型离子发生器效果显著，通过加注润滑油以减少传输系统的摩擦同样也很有效。

印刷不良（须状污渍和油墨飞溅）

印刷过程中，因静电而引起的问题包括须状污渍和墨水飞溅等。这是成卷材料上携带的静电吸引印刷时未充分干燥的油墨涂膜，使油墨成须状向印刷品周边挤出或在印刷品周围弹跳所引发的现象。如果是对质量不那么讲究的印刷工作，那么这种现象影响不大，但如果是对光洁度有很高要求的印刷，那就会成为大问题。
在这种情况下，除了使用电压加压型或自放电型离子发生器去除电荷外，涂布表面活性剂等化学品也是可选的对策之一。

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火灾

静电还存在引发火灾的危险性。例如，使用油性油墨的凹版印刷等。主要是在压力辊和印刷品之间发生静电放电，导致油墨着火。

在这种情况下，需要采取措施，例如使用电压加压型或自放电型离子发生器以及将设备接地等。此外，操作者也可能会在附近放电，所以需要可靠地消除人体静电。

执笔：工程师 铃木孝（一代工程师事务所）