Fizyczne metody eliminacji ładunków elektrostatycznych w drukowaniu
W metodach fizycznych wykorzystuje się różnego rodzaju eliminatory ładunków elektrostatycznych. Kiedy naładowany obiekt posiada pewną ilość ładunku, wytwarzając napięcie statyczne, eliminator, bazując na zasadzie, że ładunki podobne odpychają się, a ładunki przeciwne przyciągają, generuje jony o określonej polaryzacji, aby zneutralizować jony o przeciwnej polaryzacji na naładowanym obiekcie. W oparciu o metodę wytwarzania jonów eliminatory można podzielić na aktywne, indukcyjne i radialne (RI).
① Aktywne eliminatory ładunków elektrostatycznych
Ten typ eliminatora zwiększa napięcie zasilania do dziesiątek tysięcy woltów. Wysokie napięcie przekazywane przez elektrody eliminujące jonizuje powietrze, eliminując napięcie statyczne na naładowanym obiekcie. W zależności od rodzaju napięcia można je podzielić na prąd stały lub przemienny. Idealnie napięcie wtórne eliminatora powinno wynosić 10-12 kV. Nadmiernie wysokie napięcia wtórne są szkodliwe dla bezpieczeństwa i konserwacji, a czasami mogą powodować nadmierne rozładowanie.
② Pasywne indukcyjne eliminatory ładunków elektrostatycznych
Pasywne eliminatory indukcyjne są również znane jako eliminatory samo-indukcyjne. Samo-eliminacja ładunków elektrostatycznych zazwyczaj polega na ułożeniu wielu ostrych igieł w rzędzie i uziemieniu ich. Końcówki igieł trzyma się w odległości około 5 mm od naładowanej powierzchni papieru. Naładowana powierzchnia (naładowana powierzchnia papieru) jest następnie ładowana elektrycznie, wytwarzając dużą liczbę jonów dodatnich i ujemnych, eliminując w ten sposób elektryczność statyczną. Podstawowa zasada jest następująca:
Powierzchnia papieru jest naładowana (zakładając ładunek ujemny). Gdy igły zbliżają się do naładowanej powierzchni, natychmiast indukują ładunek o przeciwnym znaku (tj. ładunek dodatni). Ładunek ten koncentruje się na końcach igieł, co skutkuje wyjątkowo dużą gęstością ładunku i dużym natężeniem pola. W ten sposób na końcach igieł wytwarza się prąd elektryczny, który jonizuje otaczające powietrze i tworzy jony dodatnie i ujemne. Ujemnie naładowana powierzchnia papieru przyciąga następnie jony dodatnie o przeciwnym znaku, eliminując ładunek statyczny na powierzchni papieru i osiągając pożądany efekt eliminacji ładunków elektrostatycznych.
Jeśli natężenie pola działające na gaz jest nierównomierne, gdy napięcie wzrasta do pewnej wartości krytycznej, w obszarze-o dużym natężeniu pola w pobliżu końcówki następuje miejscowe wyładowanie. Nazywa się to wyładowaniem koronowym (światło z ujemnej korony na końcu igły jest jasnoniebieskie, a światło z dodatniej korony na końcu igły jest jasnoczerwone). Jeśli napięcie wzrośnie jeszcze bardziej, ostatecznie stanie się wyładowaniem iskrowym.
③ Eliminator ładunków radioizotopowych
Eliminator ładunków statycznych radioizotopów to nowy typ eliminatorów ładunków elektrostatycznych, który wykorzystuje izotopy do generowania promieniowania w celu jonizacji powietrza. Radioizotop to nuklid, który rozpada się spontanicznie, wytwarzając jeden lub więcej rodzajów promieniowania, zazwyczaj -promienie lub -promienie. Obecnie w przemyśle poligraficznym stosuje się dwa rodzaje eliminatorów ładunków radioizotopowych.
④ Eliminator statyki wiatru jonowego AC
Eliminator jonów wiatru jonowego AC wykorzystuje wysokie napięcie prądu przemiennego (12 000-13 000 woltów) przyłożone do rzędu igieł w celu wytworzenia korony, która jonizuje powietrze oraz generuje jony dodatnie i ujemne. Następnie sprężarka powietrza wdmuchuje duże ilości tych jonów na naładowany papier. Ładunki naładowanego papieru (+ i -) są neutralizowane przez jony powietrza o przeciwnych znakach, eliminując elektryczność statyczną. Urządzenie to, użyte w prasach zwojowych-arkuszowych, może skutecznie zmniejszyć potencjał elektryczności statycznej na powierzchni papieru od 10 000 do 20 000 woltów zasadniczo do zera, uzyskując doskonałe wyniki. Jednakże zależy to w dużym stopniu od metody instalacji, lokalizacji, kąta, natężenia przepływu powietrza jonowego i gęstości prądu jonowego, co wymaga odpowiedniego rozważenia i dostosowania na wszystkich etapach. Jest również skuteczny w eliminowaniu elektryczności statycznej w stosach papieru, eliminując przywieranie wywołane ładunkiem elektrostatycznym przed załadowaniem papieru na prasę. Wdmuchiwanie zjonizowanego powietrza na arkusze do pakowania może wyeliminować elektryczność statyczną przekraczającą 2000 woltów. Urządzenia do jonizacji powietrza można instalować w magazynach i warsztatach, jeśli pozwalają na to warunki. Metody jonizacji powietrza obejmują wyładowania koronowe, pulsacyjne pola elektryczne i efekt fotoelektryczny. Zjonizowane powietrze redukuje kurz, poprawia wydajność pracy i poprawia zdrowie. Należy promować jego stosowanie w drukarniach.
W drukarniach zaleca się równomierne rozmieszczenie urządzeń, wykorzystując wiele małych jednostek rozmieszczonych blisko maszyn i stosów papieru. Do magazynów papierowych zalecane są duże, równomiernie rozmieszczone urządzenia. Dostosuj stężenie jonów i, jeśli to konieczne, wyreguluj polaryzację (odwracając elektrody wyładowcze) zgodnie z wymaganiami każdego zastosowania. Ozon powstaje podczas jonizacji powietrza. Dlatego ważne jest, aby utrzymywać stężenie ozonu poniżej bezpiecznego poziomu, najlepiej bez zapachu ozonu. W obszarach takich jak maszyny do przechowywania papieru i suszarki stężenie jonów można odpowiednio zwiększyć, aby ułatwić wyładowania statyczne i zapobiec gromadzeniu się. Kiedy papier jest już używany, potencjalne szkody wyrządzone przez elektryczność statyczną w naturalny sposób maleją.
⑤ Zwiększ wilgotność, aby wyeliminować elektryczność statyczną
Suche powietrze jest podatne na wytwarzanie i gromadzenie się elektryczności statycznej. Właściwa kontrola wilgotności względnej otoczenia może zmniejszyć wytwarzanie elektryczności statycznej. Zwiększająca się wilgotność zwiększa przewodność papieru i innych naładowanych przedmiotów, umożliwiając szybkie rozproszenie elektryczności statycznej. Według odpowiednich danych wytwarzanie elektryczności statycznej jest minimalne w temperaturach około 20 stopni i wilgotności względnej 60%. Dlatego nawilżanie można zastosować w zależności od konkretnego środowiska pracy. Przed podaniem papieru do prasy, powierzchnię papieru można spryskać parą za pomocą węża z otworem o średnicy 0,5–20 mm w odległości 20–30 mm. Wodę można także spryskać wokół prasy drukarskiej, a w miejscu podawania papieru można zawiesić wilgotne ściereczki, aby zwiększyć wilgotność względną. Można również stosować urządzenia nawilżające, takie jak nawilżacze płaskie, nawilżacze odśrodkowe, nawilżacze strumieniowe i nawilżacze ultradźwiękowe. Wyrzutnik powinien być zamontowany nad warsztatem i mieć możliwość zmiany jego kąta.