Materiały stosowane w branży opakowań i druku, takie jak papier, tworzywa sztuczne, farby, kleje i wałki prowadzące (część z nich anodowana, tworząca tlenek glinu), są izolatorami. Drukowanie, laminowanie, przewijanie i cięcie to operacje szybkobieżne, w których występuje tarcie, kontakt i rozdzielanie, czyli w istocie inżynieria powierzchni. Powstawanie elektryczności statycznej w zakładach opakowań i druku zależy głównie od składu chemicznego, struktury molekularnej, właściwości mechanicznych, gładkości i właściwości elektrycznych materiałów izolacyjnych, a także od czynników środowiskowych, takich jak temperatura, wilgotność i zewnętrzne oddziaływania mechaniczne, w tym nacisk kontaktowy i prędkość rozdzielania przy tarciu. Rodzaj folii, sposób kontaktu, czas kontaktu, powierzchnia kontaktu i prędkość rozdzielania wpływają na czas rozładowania statycznego i wytwarzane napięcie.

1. Zagrożenia powodowane przez elektryczność statyczną

Gdy papier zostanie naelektryzowany, druk napotyka liczne problemy. Po pierwsze, elektryczność statyczna powoduje ścisłe sklejanie arkuszy, co utrudnia ich równomierne rozdzielenie. W trakcie drukowania przyciąganie elektrostatyczne sprawia, że arkusze przylegają do siebie mocno, czasem po dwa, trzy, a nawet w stosy, przez co podajnik ma trudność z pobraniem arkusza, co poważnie obniża wydajność druku. W druku wielobarwnym na tworzywach sztucznych rozładowania statyczne mogą powodować takie wady, jak postrzępione wycieki farby na krawędziach odbitek, zwiększone przesunięcie pasowania i inne defekty druku. Elektryczność statyczna na farbie może też powodować efekt jasnej siatki lub braki w druku. Folie z tworzyw sztucznych i farby przyciągają kurz, włosy i inne zanieczyszczenia z otoczenia, co prowadzi do problemów takich jak smugi od noża. W procesach przewijania, cięcia i produkcji torebek rozładowania statyczne mogą uszkadzać urządzenia, takie jak układ korekcji optycznej i układy sterowania elektromagnetycznego.

2. Metody usuwania elektryczności statycznej

Różne techniki antystatyczne stosuje się w zależności od warunków produkcji, przeznaczenia opakowania (jaki produkt jest pakowany) oraz wymagań klienta dotyczących użytkowania. Typowe techniki antystatyczne:

2.1 Metoda fizyczna
Metoda fizyczna usuwa ładunek statyczny bez zmiany właściwości materiału, wykorzystując naturalne cechy elektryczności statycznej. Jednym z rozwiązań jest metoda „uziemienia”, polegająca na zamontowaniu szczotki usuwającej ładunek. Korpus szczotki umieszcza się przy zwoju lub w strefie odwijania papieru albo folii, a koniec uziemiający szczotki musi być pewnie uziemiony, nie wolno go podłączać do urządzeń ani rolek, które mogą nie być prawidłowo uziemione. Niektóre rolki są anodowane, co tworzy tlenek glinu, który nie przewodzi prądu.

2.2 Metoda chemiczna
Usuwanie ładunku metodą chemiczną, zwane też obróbką środkami antystatycznymi, polega na dodaniu lub naniesieniu środków antystatycznych (surfaktantów) w celu zmiany właściwości elektrycznych żywic lub podłoży. Metoda jest dokładniejsza i skuteczniejsza, ale może zmieniać skład chemiczny materiałów. Dlatego nie nadaje się do obróbki papieru, natomiast często stosuje się ją do modyfikacji żywic tworzyw sztucznych.

Przy stosowaniu tej techniki w opakowaniach żywności, leków, kosmetyków i produktów chemicznych trzeba zachować szczególną ostrożność i uwzględnić bezpieczeństwo, higienę oraz zgodność z żywicą bazową. Materiały opakowaniowe o właściwościach antystatycznych nie tylko zapobiegają różnym problemom jakościowym wywołanym ładunkiem statycznym, ale też poprawiają wydajność pakowania i zapewniają wytrzymałość zgrzewu, co zyskuje uznanie klientów.

2.2.1 Technika dodatku do tworzywa
Metoda ta, zwana też techniką koncentratu, polega na mieszaniu środków antystatycznych w określonych stężeniach (od kilku do kilkudziesięciu procent) z żywicami termoplastycznymi i dodatkami. Mieszankę topi się, kompunduje i granuluje, otrzymując koncentraty antystatyczne. Przy wyborze środka antystatycznego należy uwzględnić jego zgodność z żywicą bazową. Słaba zgodność powoduje słabe działanie cząstek antystatycznych, a zbyt duża zgodność spowalnia migrację środka na powierzchnię i utrudnia utworzenie antystatycznej warstwy wodnej. Podczas topienia, kompundowania i granulowania ważny jest wybór żywicy identycznej z żywicą bazową produktu. Należy utrzymywać niską temperaturę przetwarzania, aby zapobiec rozkładowi lub pogorszeniu środka antystatycznego z powodu słabej stabilności termicznej. W produkcji antystatycznych folii z tworzyw często stosuje się trójwarstwowy proces współwytłaczania rozdmuchowego (ABC). Udział koncentratu antystatycznego dostosowuje się do stężenia składnika czynnego i na podstawie wyników badań, tak aby rezystywność powierzchniowa (ps) wynosiła około 10^11 Ω. Nadmierny dodatek nie tylko zwiększa koszty produkcji, ale może też negatywnie wpłynąć na dalsze przetwarzanie.

2.2.2 Technika powlekania
Technika powlekania środkiem antystatycznym polega na nanoszeniu jonowych surfaktantów jako powłok antystatycznych na powierzchnię folii z tworzyw, aby zapobiec gromadzeniu się ładunku. Wybór środka do powlekania zależy od pracy wyjścia podłoża. Jeśli praca wyjścia tworzywa jest duża, ma ono skłonność do ładunku ujemnego; jeśli mała, do ładunku dodatniego. Wśród typowych tworzyw kolejność pracy wyjścia od największej do najmniejszej omówiono wcześniej; PP i PE mają skłonność do ładunku ujemnego, dlatego do powlekania lepiej nadają się surfaktanty kationowe. PET i PA mają skłonność do ładunku dodatniego, więc odpowiedniejsze są surfaktanty anionowe. Napięcie zwilżania powierzchni folii powinno być większe niż 38 dyn/cm. Powłoka antystatyczna powinna dobrze tworzyć film, być odporna na tarcie i korozję chemiczną oraz działać długotrwale.

3. Pomiar i badanie elektryczności statycznej

W drukarniach opakowań pomiar statyczny polega głównie na określeniu napięcia ładunku zgromadzonego na materiałach opakowaniowych za pomocą woltomierza elektrostatycznego. Zaleca się najpierw wybrać maksymalny zakres, a następnie stopniowo go zmniejszać. W przypadku badania rezystywności powierzchniowej materiałów opakowaniowych należy postępować zgodnie z normą GB/1410-89 "Metody badania rezystywności objętościowej i powierzchniowej stałych materiałów izolacyjnych". Badania należy prowadzić w określonych warunkach środowiskowych dotyczących temperatury i wilgotności względnej. Jeśli rezystywność powierzchniowa materiałów opakowaniowych mieści się w zakresie od 10^9 Ω do 10^12 Ω, materiał ma właściwości antystatyczne.