چرا فیلم رهاسازی PET در حین پردازش استاتیک می شود و کارخانه ها چگونه می توانند از آن جلوگیری کنند

چرا فیلم رهاسازی PET یک ژنراتور استاتیک طبیعی است؟

فیلم رهاسازی PET یک ماده قطبی و عایق الکتریکی است. در حین باز کردن، پیچیدن، بریدگی و پوشش، فیلم با غلتک‌ها، راهنماها و لایه‌های خود تماس پیدا می‌کند و از آن جدا می‌شود. این چرخه جداسازی تماس، الکترون ها را به طور ناهموار در سطح مشترک منتقل می کند و یک سطح با بار مثبت خالص و دیگری با بار منفی خالص باقی می گذارد. زیرا PET دارای مقاومت سطحی بالایی است - معمولاً در محدوده 10 ¹⁵ به 10 ¹⁶ اهم / مربع - بارهای تولید شده نمی توانند به سرعت حرکت کنند یا دوباره ترکیب شوند. آنها روی سطح فیلم جمع می شوند و برای چند دقیقه یا حتی ساعت ها در آنجا باقی می مانند.

پوشش سیلیکونی این مشکل را حل نمی کند. در واقع، لایه سیلیکونی کم انرژی می تواند با کاهش نقاط تماس و ایجاد یک تعامل تریبوالکتریک یکنواخت تر در طول لایه برداری، احتباس بار را بدتر کند. بستر PET خود حامل بار غالب باقی می ماند و لایه آزاد کننده به سادگی بالای آن قرار می گیرد.

مقاومت سطحی به تنهایی توضیح می دهد که چرا اتصال رول فیلم به زمین بی اثر است. یک هسته فلزی زمین شده فقط می تواند بارها را در طرف فیلمی که هسته را لمس می کند خنثی کند. لایه های بیرونی و سطح تار با ضخامت عایق خود فیلم جدا می مانند. به همین دلیل است که استاتیک روی فیلم رهاسازی PET به اقدامات متقابل فعال در نقطه تولید نیاز دارد، نه فقط یک تسمه زمین.

خطرات عملیاتی: از نقص گرد و غبار تا خرابی دی الکتریک

تجمع استاتیک در فیلم رهاسازی PET باعث چهار مشکل قابل اندازه گیری در تولید می شود: آلودگی، خرابی در حمل و نقل، نقص پوشش و خطرات ایمنی. هر یک مکانیسم مشخص و مشخصات هزینه متمایز دارند.

قابل مشاهده ترین عیب علامت تخلیه الکترواستاتیک است. هنگامی که بار انباشته شده از قدرت دی الکتریک شکاف هوا بین فیلم و تجهیزات فراتر رود، تخلیه میکرو رخ می دهد. این تخلیه ها حفره های کربنی شده میکروسکوپی را روی سطح فیلم ایجاد می کنند. در عملیات شکاف، این حفره ها اغلب "لبه های سفید" نامیده می شوند زیرا نور را به طور متفاوتی نسبت به فیلم اطراف پراکنده می کنند. یک نقص لبه سفید می تواند کل یک رول را در تبدیل پایین دست از بین ببرد.

دومین خطر عمده آلودگی است. سطح فیلم PET باردار ذرات با بار مخالف یا القایی را جذب می کند. در یک سالن تبدیل معمولی، سطح گرد و غبار موجود در هوا 0.1 میلی گرم بر متر مکعب می تواند در عرض چند دقیقه آلودگی قابل مشاهده را روی یک شبکه شارژ شده رسوب دهد. برای فیلم رهاسازی درجه نوری، این آلودگی مستقیماً به محصول رد شده تبدیل می شود.

استاتیک همچنین مدیریت وب را مختل می کند. این فیلم می‌تواند به غلتک‌ها بچسبد، روی خودش جمع شود یا به دور غلتک‌ها بپیچد. این باعث ایجاد نوسانات کششی می شود که منجر به لبه های کیسه ای، چین و چروک و اعمال پوشش آزاد کننده ناهموار می شود. در موارد شدید، تخلیه ساکن در نزدیکی پوشش‌ها یا جوهرهای مبتنی بر حلال می‌تواند بخارات قابل اشتعال را مشتعل کند.

استراتژی های پیشگیری که در سطح ماشین کار می کنند

کنترل استاتیک صنعتی روی فیلم رهاسازی PET از یک اصل پیروی می کند: خنثی کردن شارژ در منبع، قبل از اینکه به سطح مضر انباشته شود. چهار روش اثبات شده وجود دارد و خطوط موثر از آنها به جای تکیه بر یک دستگاه واحد، از آنها در ترکیب استفاده می کنند.

یونیزاسیون فعال و میله های ساکن

میله های ساکن فعال هوای یونیزه تولید می کنند که بارهای روی سطح فیلم را خنثی می کند. آنها رایج ترین راه حل هستند زیرا به طور مداوم کار می کنند و نیازی به تماس با وب ندارند. برای پردازش فیلم رهاسازی PET، میله های یونیزه کننده را بلافاصله بعد از باز کردن ایستگاه، قبل از سر پوشش و پس از خروج از اجاق نصب کنید. میله‌ها باید در فاصله 20 تا 50 میلی‌متری از سطح وب قرار گرفته و در عرض کامل شبکه نصب شوند. خطوط پر سرعت بالای 200 متر در دقیقه اغلب به میله های DC با کمک هوا یا پالس نیاز دارند تا با نرخ تولید شارژ همگام شوند.

پسیو قلع و قمع و برس کربن

برس‌های منفعل و رسانا مسیری با مقاومت کم برای اتلاف بار هنگام لمس فیلم ایجاد می‌کنند. آنها برای خطوط کم سرعت یا به عنوان محافظت پشتیبان ارزان و موثر هستند. با این حال، قلع می‌تواند الیاف را روی فیلم بریزد و زمانی که تار به سرعت حرکت می‌کند یا سطح فیلم بسیار صاف است، اثربخشی آن به شدت کاهش می‌یابد. آنها را فقط در موقعیت های کم خطر استفاده کنید، هرگز به عنوان درمان اولیه.

کنترل رطوبت محیط

افزایش رطوبت نسبی به 50 تا 60 درصد رسانایی سطحی PET را اندکی افزایش می دهد و فروپاشی بار را تسریع می کند. در 40% RH یا کمتر، مقاومت سطح می تواند یک تا دو مرتبه بزرگتر از RH 60% باشد. مرطوب‌سازی به تنهایی کافی نیست، اما در ماه‌های زمستان خشک یا در اتاق‌های تمیز تحت کنترل آب و هوا که رطوبت اغلب پایین نگه داشته می‌شود، یک پایه ضروری است.

افزودنی های آنتی استاتیک و پوشش های دائمی

برای فیلم رهاسازی PET ذاتاً کاهش‌یافته، مبدل می‌تواند افزودنی‌های آنتی‌استاتیک را در رزین PET یا پوشش بالایی آنتی‌استاتیک در یک طرف فیلم درخواست کند. آنتی استات داخلی در طول زمان به سطح شکوفا می شود و مقاومت سطح را کاهش می دهد، در حالی که پوشش های دائمی سطحی پایدار و کم شارژ را ایجاد می کنند. این راه حل ها موثر هستند اما باید در زمان سفارش فیلم مشخص شوند. آنها همچنین بر نیروی انتشار، قابلیت چاپ و وضوح نوری تأثیر می گذارند، بنابراین آزمایش صلاحیت قبل از پذیرش در مقیاس بزرگ ضروری است.

طرح اجرای عملی برای کارخانه ها

یک رویکرد سیستماتیک برای کنترل استاتیک در فیلم رهاسازی PET باید بر اساس اندازه گیری باشد، نه حدس و گمان. با اندازه گیری سطح استاتیک فعلی با یک میدان سنج الکترواستاتیک دستی در سه نقطه بحرانی شروع کنید: باز کردن، پس از پوشش و در هنگام پیچیدن. این خط پایه را ایجاد می کند و بدترین منطقه شارژ را شناسایی می کند.

در مرحله بعد، اقدامات را بر اساس ریسک و هزینه اولویت بندی کنید. سریعترین برد معمولاً نصب یک نوار استاتیک در ایستگاه باز کردن است، زیرا در آنجا بالاترین شارژ روی سطح فیلم لخت ایجاد می شود. اولویت دوم ایستگاه عقب است، جایی که فیلم لایه های شارژی را ایجاد می کند که می تواند باعث مسدود شدن شود. پس از تثبیت این دو نقطه می توان سر پوشش و خروجی فر را برطرف کرد.

1. ولتاژ سطح را در زمان باز کردن، سر پوشش و پیچیدن با میدان سنج اندازه گیری کنید. مقادیر را با سرعت خط ثبت کنید.
2. یک میله یونیزه را در ایستگاه باز کردن، 20 تا 50 میلی متر از شبکه، در عرض کامل نصب کنید.
3. برای کاهش بار محبوس شده بین لایه ها، یک نوار یونیزه دوم را قبل از ایستگاه عقب اضافه کنید.
4. بهبود را با اندازه گیری مجدد ولتاژ سطح در همان نقاط تأیید کنید. هدف زیر 1 کیلو ولت
5. رطوبت بالای 50% RH را در منطقه تولید حفظ کنید. از رطوبت سنج استفاده کنید و مقادیر روزانه را ثبت کنید.
6. تست مجدد پس از یک هفته از تولید؛ در صورت بازگشت استاتیک موقعیت میله یا کمک هوا را تنظیم کنید.

برای کارخانه‌هایی که فیلم رهاسازی PET را برای کاربردهای سخت تبدیل می‌کنند - مانند چسب‌های پزشکی، نوارهای حامل قطعات الکترونیکی، یا فیلم‌های نوری - هزینه اضافی یونیزاسیون فعال و کنترل رطوبت در مقایسه با کاهش عملکرد ناشی از نقص‌های ساکن، ناچیز است. یک رول جدا شده از فیلم رهاسازی درجه بالا می تواند بیش از سیستم کنترل استاتیک کامل برای یک خط تولید هزینه داشته باشد.

چگونه انتخاب مواد بر رفتار استاتیک تأثیر می گذارد

همه فیلم های انتشار PET با سرعت یکسان استاتیک تولید نمی کنند. ضخامت فیلم، زبری سطح، فرمول پوشش سیلیکونی و وجود افزودنی‌های لغزش همگی بر رفتار شارژ تریبوالکتریک تأثیر می‌گذارند. یک فیلم 12 میکرومتری به دلیل مساحت سطح کمتر در واحد حجم، بار کلی کمتری نسبت به یک فیلم 75 میکرومتری در شرایط یکسان حمل می‌کند، اما همچنین شکننده‌تر است و بیشتر در معرض نقص ظروف است. فیلم‌های سنگین‌تر بار بیشتری را جمع‌آوری می‌کنند، اما به‌صورت مکانیکی راحت‌تر کار می‌کنند.

فیلم‌های رهاسازی پوشش‌داده‌شده با سیلیکون، پتانسیل‌های سطحی بالاتری نسبت به PET بدون پوشش نشان می‌دهند، زیرا لایه سیلیکونی توالی برق‌رسانی تماس را تغییر می‌دهد. سطح سیلیکون در برابر بیشتر فلزات ماشین بار مثبت دارد، در حالی که سطح PET درمان نشده بار منفی دارد. این به این معنی است که طرف پوشش دار آزاد و طرف بدون پوشش ممکن است به رویکردهای خنثی کننده متفاوتی نیاز داشته باشد. یک میله یونیزه کننده که به خوبی در سمت بدون پوشش کار می کند، در صورت قرارگیری نادرست ممکن است برای سمت پوشش داده شده کافی نباشد.

متغیر رایج دیگر درمان کرونا است. برای بهبود چسبندگی سیلیکون، برخی از فیلم‌های رهاسازی از یک طرف تحت درمان با کرونا یا پلاسما قرار می‌گیرند. سطوح تحت درمان دارای انرژی سطحی بالاتر و مقاومت کمی کمتری هستند که می تواند به دفع بار کمک کند. با این حال، اثر درمان با گذشت زمان از بین می‌رود، بنابراین یک رول استوک قدیمی ممکن است متفاوت از نمونه تازه درمان شده رفتار کند.

از آنجا که رفتار استاتیک با ساختار فیلم و شیمی سطح متفاوت است، تنها روش قابل اعتماد اندازه گیری هر دسته ورودی تحت شرایط خط خود است. تکیه بر "مقاومت سطحی" صفحه داده فیلم به تنهایی نمی تواند چگونگی شارژ شدن وب تحت نیروهای اصطکاک و جداسازی واقعی را پیش بینی کند.

کنترل استاتیک خوب در عمل چگونه به نظر می رسد

در یک خط به درستی کنترل شده، ولتاژ سطح اندازه گیری شده در تمام موقعیت ها، حتی در هنگام شتاب و کاهش سرعت، زیر 1 کیلو ولت باقی می ماند. هیچ لکه گرد و غبار قابل مشاهده ای روی سطح فیلم در هنگام بررسی در زیر نور روشن، هیچ علامت لبه سفید روی لبه های شکاف، و هیچ مسدود کننده غلتکی در بازپیچ وجود ندارد. اپراتورها هنگام لمس تار یا رول های بیکار، شوک های ساکن را احساس نمی کنند.

این سطح از کنترل مستلزم ترکیبی از تجهیزات، روش و انتخاب مواد است. سمت تجهیزات شامل میله های یونیزه، زمین و کنترل رطوبت است. جنبه رویه ای شامل تمیز کردن منظم میله های استاتیک، بررسی پین های امیتر برای آلودگی، و آموزش اپراتورها برای اندازه گیری استاتیک به عنوان بخشی از چک لیست راه اندازی خط است. جنبه مواد به معنای کار با یک تامین کننده فیلم است که می تواند فیلم پخش PET ثابت و کم شارژ را ارائه دهد و می تواند در مورد تنوع دسته به دسته توصیه کند.

Anhui Hengbo New Material Co., Ltd. فیلم های رهاسازی PET را با ویژگی های سطح کنترل شده برای تبدیل صنعتی عرضه می کند. وقتی یک فیلم رهاسازی را انتخاب می‌کنید، از سازنده در مورد داده‌های عملکرد استاتیک آن در شرایط باز کردن شبیه‌سازی شده بپرسید، نه فقط مقدار مقاومت سطح استاتیک. یک تامین کننده معتبر باید بتواند در مورد نحوه رفتار فیلم در سطوح مختلف رطوبت و سرعت خط بحث کند.

سوالات متداول

دقیقاً چه چیزی باعث ایجاد استاتیک در فیلم انتشار PET می شود؟

ایجاد استاتیک در فیلم رهاسازی PET به دلیل شارژ تریبوالکتریک در هنگام تماس و جدا شدن فیلم با غلتک ها، راهنماها و لایه های خود ایجاد می شود. PET یک عایق الکتریکی است، بنابراین بار منتقل شده نمی تواند به سرعت از بین برود و روی سطح فیلم جمع می شود. پوشش آزاد سیلیکونی در یک طرف مانع از این نمی شود. حتی می تواند بر قطبیت و مقدار بار تولید شده تأثیر بگذارد.

آیا اتصال زمین به دستگاه می تواند استاتیکی روی فیلم را به طور کامل از بین ببرد؟

خیر. زمین کردن دستگاه فقط شارژ قطعات رسانای دستگاه را حذف می کند. فیلم PET عایق است، بنابراین بار روی سطح فیلم باقی می ماند. زمین کردن غلتک ها و هسته عقب به جلوگیری از بارگیری روی تجهیزات کمک می کند، اما شارژ را در خود شبکه فیلم خنثی نمی کند. شما به یونیزاسیون فعال یا یک سیستم خنثی کننده مبتنی بر تماس برای سطح فیلم نیاز دارید.

مقرون به صرفه ترین راه برای جلوگیری از نقص استاتیک در کوتاه مدت چیست؟

نصب میله‌های استاتیک فعال در ایستگاه‌های باز کردن و عقب‌نشینی سریع‌ترین بازگشت سرمایه را به همراه دارد. این دو موقعیت بیشترین تولید شارژ و بالاترین خطر نقص را انجام می دهند. حفظ رطوبت نسبی 50 تا 60 درصد در منطقه تولید یک اقدام حمایتی کم هزینه است. این مراحل با هم می توانند اکثر عیوب استاتیکی قابل مشاهده را بدون تغییر فرمولاسیون فیلم از بین ببرند.

آیا استفاده از افزودنی های آنتی استاتیک در فیلم رهاسازی PET باعث تغییر خواص رهاسازی آن می شود؟

افزودنی های آنتی استاتیک می توانند بر انرژی سطح، چسبندگی پوشش سیلیکونی و نیروی آزاد کننده تأثیر بگذارند. مولکول های افزودنی به سطح مهاجرت می کنند و ممکن است با شبکه سیلیکونی تداخل داشته باشند یا کشش سطحی را تغییر دهند. بنابراین، هر فیلم رهاسازی PET اصلاح شده با آنتی استاتیک باید برای کاربرد خاص، از جمله آزمایش قوام نیروی رهاسازی، یکنواختی پوشش، و عملکرد برش قالب، واجد شرایط باشد.