塑料薄膜静电问题

塑料薄膜静电问题：在薄膜生产和应用中，静电一直是我们比较头痛的问题之一，摩擦、撞击甚至张力变化都有可能引起静电，不但影响印刷和制袋质量还可能引起安全问题。以前我们分享过“bopp薄膜抗静电剂”、“抗静电薄膜生产技术”，大家可以参考下，下面我们着重分析下塑料薄膜静电问题的产生和相应的解决办法。
塑料薄膜的静电是如何产生的？
塑料薄膜在生产中与金属辊的摩擦很小，那为什么也产生静电呢？电学原理告诉我们，严格说摩擦起电只是一种接触带电的一种表现形式而已。产生静电一个主要原因就是因为两种材料接触时，部分电子云重叠。在迅速分开时，其中一种材料具有较大的吸附电子（或其他带电粒子，下同）的能力就有可能使电子转移到该材料，获得电子而呈现负电，而另一种材料则呈现正电。另外，自然界中还有对物体施加作用力时产生的压电（皮埃佐电）和对物体加热时产生的热电，摩擦起电就是这些作用的综合结果。
塑料薄膜静电只在不同材料之间发生吗？
日本京都大学研究资料显示，用两块同样形状的聚乙烯薄膜相互对称摩擦后，精确测试可以发现，在上面出现了许多很微小的带正电的点及大片带负电的区域，原因是聚乙烯表面微观的凹凸不平造成的局部不对称摩擦，致使各部分摩擦热和温度的不同，从而导致活跃的带电荷基团不均匀分布。
所以说，同样材料的相互摩擦也会导致静电。
塑料薄膜静电如何测试？
静电测试包括测定静电基本参数，如静电电压、电量、电容和测定材料性能，如表面电阻率、体积电阻率。对于塑料薄膜生产使用者，除部分电器包装需要测定表面电阻率、体积电阻率（用兆欧表）外，一般用户测试薄膜表面的静电压即可。
对塑料薄膜这样的非导体的表面静电压测试（包括测试静电的极性和电位数据），因为探头不能接触薄膜，称为非接触测试。根据测试原理的不同，可分为静电感应和空气电离两种方法。
•静电感应是将测试探头靠近薄膜，利用探头与薄膜间产生的畸变电场测试，实质上是对薄膜表面电场的测试。
•空气电离是利用放射性同位素电离空气，在薄膜与仪表输入端、输入端与接地端之间分别产生电阻分压，测试薄膜的对地电压。
表一、两种方式静电电压表的特点比较
项目 ELD-1静电电压表（感应） ESD2000型静电电位计（电离）
体积 小 大
精度 低 高
影响精度因素 1、 电场感应测定探头所对应薄膜面积平均电场，如果其上同时存在正负电荷则只能测定电场抵消后的电位；2、 探头面积与被测薄膜面积的差别、与薄膜距离形成电容差，导致结果变大或仪器灵敏度差。 1、 需要电离空气，如果有风或被测物移动会有影响；2、 电离后的离子会与被测物异性电荷中和，使结果偏小；3、 铅制金属屏蔽筒受静电感应形成的电场对结果有影响。
适应场合 适合运动薄膜（生产在线）；适合相对测试（如考察静电降低程度） 适合静止薄膜，实验室用；适合绝对测试即静电电位
可以看出，在车间使用感应式静电电压表时，其与薄膜的位置、薄膜面积相对固定才能降低误差，即所谓相对测试；而空气电离式电位计应该在静止场合使用，并进行数据补偿。
塑料薄膜常用静电消除器特点？
静电消除器分无源式和有源式两类，后者又分为高压电源式、离子风式、放射源式等几种，因为都需要另加电源，加大能耗，高压电或放射源的安全因素，很少在塑料加工中使用。
塑料薄膜生产应用厂家，过去一般使用无源式静电消除器中的硬毛静电刷（防静电毛刷），现在，许多要求高的厂家纷纷选择一些新的静电消除器，如软毛静电刷等。
以硬毛静电刷为例，消电机理主要因为导体的静电感应，在靠近薄膜处产生与薄膜负电极性相反的正电荷，通过空气电离，形成电晕电流，在电晕区产生大量的正、负离子。想象每一根刷毛就像伸向空中的避雷针一样，要尖而细，才能更好的形成感应电荷集中，早一步放电达到消除静电的目的。
考察这种除静电毛刷性能主要有两个指标：临界电压和电晕电流。
•临界电压是能够使放电针产生电晕放电的最低电压，当然是越低越好；
•电晕电流越大，表明单位时间内被消除的电荷越多。
实际应用中，用万用表测试静电刷的电阻即可，一般质量好的静电刷电阻小于1Ω/米，也可以用ELD-1静电压表测试静电刷安装前后的电位来判断。决定除静电毛刷的性能有多种因素，放电毛针针尖越细长、材料导电性越好制成的除静电毛刷性能越好。
由于硬毛静电刷消电效果取决于薄膜静电压的感应电压，消电效果不彻底，所以人们做了改进，在接地的地方加上与薄膜静电电荷性能相反的直流高压电源，如正电荷，使消电效果大大提高，这就是直流消电器的原理。
表二、薄膜常用消电器的特点比较
项目 普通硬毛静电刷 直流消电器 TR-01软毛静电刷
消电效果 低：消电效果取决于薄膜电压，在薄膜电压低于一定数值时无作用 高：消电效果由直流电源决定，可以完全消除静电 高：消电时直接接触薄膜，可以基本消除薄膜静电。
是否消耗电能 否 直接接地 是 需要直流电源 否 直接接地
是否易产生电弧、火花 易：距离薄膜较近时，电晕电流容易转化为电弧电流。 易：距离薄膜较近时，电晕电流容易转化为电弧电流。 不易：直接接触薄膜，基本无电晕电流
经济性 好 100－300元/米 差 2500－4000元/套 好 200－400元/米
塑料薄膜静电消除器如何安装？
以硬毛静电刷为例，它的安装和性能一样重要，安装不妥，不仅会降低消电效果，有时还会使静电加剧，甚至造成更大的危害。
最好在需要消除静电部位的前面，如尽量靠近印刷和制袋前的部位或静电电位最强的部位。安装角度垂直于薄膜运动方向，毛刷应有牢固的支撑并可靠接地。
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