Det är känt att material som används i förpacknings- och tryckbranschen, såsom papper, plast, färg, lim och ledvalsar (varav en del är anodiserade för att bilda aluminiumoxid), är isolatorer. Processerna tryckning, laminering, upprullning och skärning är höghastighetsoperationer som innebär friktion, kontakt och separation, i grunden ytteknik. Uppkomsten av statisk elektricitet i förpacknings- och tryckerier är främst relaterad till isolermaterialens kemiska sammansättning, molekylstruktur, mekaniska egenskaper, släthet och elektriska egenskaper, samt miljöfaktorer som temperatur, luftfuktighet och yttre mekaniska påverkningar som kontakttryck och friktionsseparationshastighet. Filmtyp, kontaktmetod, kontakttid, kontaktyta och separationshastighet påverkar alla tiden för statisk urladdning och den spänning som uppstår.

1. Risker med statisk elektricitet

När papper blir statiskt laddat medför det många utmaningar vid tryckning. För det första gör statisk elektricitet att pappersark klibbar ihop, vilket gör det svårt att separera dem prydligt. Under tryckprocessen gör statisk attraktion att enskilda ark fäster hårt vid varandra, ibland i par, tripplar eller till och med staplar, vilket gör det svårt för pappersmataren att plocka upp arken, vilket allvarligt påverkar tryckeffektiviteten. Vid fyrfärgstryck på plastmaterial kan statisk urladdning leda till problem som taggig färgöverflöd vid tryckets kanter, ökad felregistrering vid övertryck och andra tryckfel. Statisk elektricitet på färg kan också orsaka ljusa partier eller utebliven tryckning. Plastfilmer och färger attraherar damm, hår och andra föroreningar från omgivningen, vilket leder till problem som bladstreck. Under processer som upprullning, skärning och påstillverkning kan statisk urladdning skada utrustning som det optiska korrigeringssystemet och elektromagnetiska styrsystem.

2. Metoder för att eliminera statisk elektricitet

Olika antistatiska tekniker bör användas beroende på produktionsförhållanden, förpackningsmaterialets avsedda användning (vilken produkt som förpackas) och kundens krav på användning. Vanliga antistatiska tekniker är:

2.1 Fysisk elimineringsmetod
Den fysiska metoden eliminerar statisk laddning utan att ändra materialets egenskaper genom att utnyttja statisk elektricitets inneboende egenskaper. En sådan metod är elimineringsmetoden med "jordning", som innebär att en antistatisk borste installeras. Borstkroppen placeras vid rullen eller avrullningsområdet för papper eller plastmaterial, och borstens jordningsände måste vara tillförlitligt jordad, inte ansluten till utrustning eller valsar som kanske inte är korrekt jordade. Vissa valsar är anodiserade och bildar aluminiumoxid, som inte leder ström.

2.2 Kemisk elimineringsmetod
Kemisk eliminering av statisk laddning, även känd som behandling med antistatmedel, innebär att antistatmedel (tensider) tillsätts eller beläggs för att ändra de elektriska egenskaperna hos hartser eller substrat. Denna metod är mer grundlig och effektiv men kan ändra materialens kemiska sammansättning. Tekniken är därför olämplig för behandling av papper men används vanligen för att modifiera plasthartser.

Särskild försiktighet måste iakttas vid användning av denna teknik för förpackning av livsmedel, läkemedel, kosmetika och kemiska produkter, med hänsyn till faktorer som säkerhet, hygien och kompatibilitet med bashartset. Förpackningsmaterial med antistatiska egenskaper förebygger inte bara olika kvalitetsproblem orsakade av statisk laddning utan förbättrar också förpackningseffektiviteten och säkerställer förseglingens styrka, vilket ger kundens godkännande.

2.2.1 Teknik med tillsatsbehandling
Denna metod, även känd som masterbatch-tekniken, innebär att antistatmedel blandas i specifika koncentrationer (från några procent till flera tiotals procent) med termoplastiska hartser tillsammans med olika tillsatser. Blandningen smälts, kompounderas och granuleras sedan för att producera antistatiska masterbatch. Vid val av antistatmedel bör hänsyn tas till deras kompatibilitet med bashartset. Dålig kompatibilitet ger dålig prestanda hos de antistatiska partiklarna, medan alltför stor kompatibilitet bromsar antistatmedlets migration till ytan, vilket gör det svårt att bilda en antistatisk vattenfilm. Det är viktigt att välja ett harts som är identiskt med produktens bashatts under smältnings-, kompounderings- och granuleringsprocessen. Försiktighet bör iakttas för att hålla låga processtemperaturer för att förhindra nedbrytning eller försämring av antistatmedlet på grund av dålig termisk stabilitet. Vid produktion av antistatiska plastfilmer används ofta en trelagers (ABC) samsträngsprutad blown film-process. Andelen antistatisk masterbatch bör justeras efter koncentrationen av den verksamma beståndsdelen och baseras på testresultat, så att ytresistiviteten (ps) ligger runt 10^11 Ω. Överdriven tillsats ökar inte bara produktionskostnaderna utan kan också påverka efterföljande bearbetning negativt.

2.2.2 Teknik med beläggningsbehandling
Tekniken med beläggning av antistatmedel innebär att joniska tensider appliceras som antistatiska beläggningar på ytan av plastfilmer för att förhindra laddningsansamling. Valet av beläggningsantistatmedel beror på arbetsfunktionen hos substratet som beläggs. Om plastmaterialets arbetsfunktion är stor tenderar det att bära negativ laddning; om den är liten tenderar det att bära positiv laddning. Bland vanliga plaster har ordningen för arbetsfunktion från stor till liten diskuterats tidigare, där PP och PE tenderar att bära negativa laddningar, vilket gör katjoniska tensider mer lämpliga för beläggning. PET och PA tenderar att bära positiva laddningar, vilket gör anjoniska tensider mer lämpliga. Plastfilmens yta bör ha en vätningsspänning större än 38 dyn/cm. Den antistatiska beläggningen bör ha god filmbildningsförmåga, vara motståndskraftig mot friktion och kemisk korrosion samt ge långvarig effekt.

3. Mätning och provning av statisk elektricitet

I tryckerier för förpackningar går mätningen av statisk elektricitet främst ut på att bestämma spänningen i den uppladdning som har samlats på förpackningsmaterialet med en elektrostatisk voltmeter. Välj först det högsta mätområdet och sänk det sedan stegvis. Vid provning av ytresistivitet hos förpackningsmaterial följs standarden GB/1410-89 "Test Methods for Volume and Surface Resistivity of Solid Insulating Materials". Provningen ska göras vid angivna förhållanden för temperatur och relativ luftfuktighet. Om ytresistiviteten hos förpackningsmaterialet ligger i intervallet 10^9 Ω till 10^12 Ω har materialet antistatiska egenskaper.