Metodi fisici per eliminare l'elettricità statica nella stampa
I metodi fisici impiegano vari tipi di eliminatori statici. Quando un oggetto carico possiede una certa quantità di carica, generando tensione statica, l'eliminatore, basandosi sul principio che le cariche simili si respingono e le cariche opposte si attraggono, genera ioni di una certa polarità per neutralizzare gli ioni di polarità opposta sull'oggetto carico. In base al metodo utilizzato per generare ioni, gli eliminatori possono essere classificati come di tipo attivo, induttivo e radiale (RI).
① Eliminatori statici attivi
Questo tipo di eliminatore aumenta la tensione di alimentazione fino a decine di migliaia di volt. L'alta tensione, trasmessa attraverso gli elettrodi eliminatori, ionizza l'aria, eliminando la tensione statica sull'oggetto carico. A seconda del tipo di tensione, può essere classificata come CC o CA. La tensione secondaria dell'eliminatore dovrebbe idealmente essere 10-12 kV. Tensioni secondarie eccessivamente elevate sono dannose per la sicurezza e la manutenzione e talvolta possono provocare una scarica eccessiva.
② Eliminatori di elettricità statica induttivi passivi
Gli eliminatori induttivi passivi sono noti anche come eliminatori auto-induttivi. L'auto-eliminazione dell'elettricità statica in genere comporta la disposizione di più aghi appuntiti in fila e la loro messa a terra. Le punte degli aghi vengono tenute a circa 5 mm di distanza dalla superficie della carta caricata. La superficie caricata (la superficie caricata della carta) viene quindi caricata elettricamente, generando un gran numero di ioni positivi e negativi, eliminando così l'elettricità statica. Il principio di base è il seguente:
La superficie della carta è carica (assumendo una carica negativa). Quando gli aghi si avvicinano alla superficie carica, inducono immediatamente una carica di segno opposto (cioè una carica positiva). Questa carica è concentrata sulle punte degli aghi, determinando una densità di carica estremamente elevata e un'elevata intensità di campo. Questo genera elettricità sulle punte degli aghi, ionizzando l'aria circostante e formando ioni positivi e negativi. La superficie della carta caricata negativamente attrae quindi gli ioni positivi di segno opposto, eliminando la carica statica sulla superficie della carta e ottenendo l'effetto di eliminazione statica desiderato.
Se l'intensità del campo che agisce sul gas non è uniforme, quando la tensione aumenta fino a un certo valore critico, si verifica una scarica localizzata nella regione ad alta-intensità del campo vicino alla punta. Questa è chiamata scarica corona (la luce proveniente dalla corona negativa della punta dell'ago è blu chiaro e la luce proveniente dalla corona positiva della punta dell'ago è rossa chiara). Se la tensione viene ulteriormente aumentata, alla fine diventerà una scarica a scintilla.
③ Eliminatore statico di radioisotopi
Un eliminatore statico di radioisotopi è un nuovo tipo di eliminatore statico che utilizza gli isotopi per generare radiazioni per ionizzare l'aria. Un radioisotopo è un nuclide che decade spontaneamente, producendo uno o più tipi di radiazioni, tipicamente -raggi o -raggi. Attualmente, nell'industria della stampa vengono utilizzati due tipi di eliminatori statici di radioisotopi.
④ Eliminatore di elettricità statica AC Ion Wind
AC Ion Wind Static Eliminator utilizza l'alta tensione CA (12.000-13.000 volt) applicata a una fila di aghi per generare una corona, ionizzando l'aria e generando ioni positivi e negativi. Un compressore d'aria soffia quindi grandi quantità di questi ioni sulla carta caricata. Le cariche della carta caricata (+ e -) vengono neutralizzate dagli ioni dell'aria di segno opposto, eliminando l'elettricità statica. Questo dispositivo, una volta utilizzato su macchine da stampa a bobina alimentate a foglio-, può ridurre efficacemente i potenziali di elettricità statica da 10.000 a 20.000 volt sulla superficie della carta sostanzialmente fino a zero, ottenendo risultati eccellenti. Tuttavia, dipende fortemente dal metodo di installazione, dalla posizione, dall'angolo, dalla portata dell'aria ionica e dalla densità della corrente ionica, richiedendo considerazioni e regolazioni adeguate in tutte le fasi. È efficace anche per eliminare l'elettricità statica nelle pile di carta, eliminando l'adesione indotta dall'elettricità statica prima che la carta venga caricata nella macchina da stampa. Soffiando aria ionizzata sui fogli di imballaggio è possibile eliminare l'elettricità statica superiore a 2.000 volt. I dispositivi di ionizzazione dell'aria possono essere installati in magazzini e officine dove le condizioni lo consentono. I metodi di ionizzazione dell'aria includono la scarica corona, i campi elettrici pulsati e l'effetto fotoelettrico. L'aria ionizzata riduce la polvere, migliora l'efficienza del lavoro e migliora la salute. La sua applicazione dovrebbe essere promossa negli stabilimenti tipografici.
Nelle tipografie si consiglia di distribuire uniformemente i dispositivi, utilizzando più piccole unità posizionate vicino alle macchine e alle pile di carta. Per i magazzini di carta si consigliano dispositivi grandi e distribuiti uniformemente. Regolare la concentrazione degli ioni e, se necessario, regolare la polarità (invertendo gli elettrodi di scarica) in base ai requisiti di ciascuna applicazione. L'ozono viene prodotto quando l'aria ionizza. Pertanto, è importante mantenere le concentrazioni di ozono al di sotto dei livelli di sicurezza, idealmente senza alcun odore di ozono. In aree come lo stoccaggio della carta e le macchine per l'asciugatura, la concentrazione di ioni può essere opportunamente aumentata per facilitare la scarica statica e prevenire l'accumulo. Una volta utilizzata la carta, il potenziale danno dell'elettricità statica diminuisce naturalmente.
⑤ Aumenta l'umidità per eliminare l'elettricità statica
L’aria secca è soggetta alla generazione e all’accumulo di elettricità statica. Il controllo adeguato dell'umidità relativa dell'ambiente può ridurre la generazione di elettricità statica. L’aumento dell’umidità aumenta la conduttività della carta e di altri oggetti carichi, consentendo una rapida dissipazione dell’elettricità statica. Secondo i dati rilevanti, la generazione di elettricità statica è minima a temperature intorno ai 20 gradi e con un'umidità relativa del 60%. Pertanto, l'umidificazione può essere impiegata in base allo specifico ambiente di lavoro. Prima che la carta venga alimentata nella stampante, è possibile spruzzare vapore sulla superficie della carta utilizzando un tubo con un foro di diametro 0,5-20 mm, a una distanza di 20-30 mm. È inoltre possibile spruzzare acqua attorno alla macchina da stampa e appendere panni umidi nell'area di alimentazione della carta per aumentare l'umidità relativa. Possono essere utilizzati anche dispositivi di umidificazione come umidificatori piatti, umidificatori centrifughi, umidificatori a getto e umidificatori a ultrasuoni. L'eiettore deve essere installato sopra l'officina ed essere in grado di modificare la sua angolazione.