Антистатикалық өнеркәсіптік пластик пакеттер үшін пластикалық пакет жасау машинасы

Пластикалық пакет жасау машиналары қалай антистатикалық өнеркәсіптік орауға мүмкіндік береді

Статикалық электрді бақылау үшін пластикалық пакет жасау машиналарының негізгі технологиясы

Бүгінгі пластикалық пакет жасау жабдықтары өндіру кезінде статикалық электрді басқарудың бірнеше алдыңғы қатарлы әдістерін қамтиды. Көбінесе машиналарда плёнка экструдерленген кезде электростатикалық зарядтың жиналуымен күресуге арналған жоғары кернеулі ионизаторлар бар. Сонымен қатар, беттік зарядтарды секундына шамамен 500 рет қадағалайтын тізбекті сенсорлар орнатылған. Материалдардың өздері өнеркәсіптік стандарттарда, мысалы ANSI/ESD S541-2021-де көрсетілгендей, әдетте квадрат бірлігіне 1 миллион мен 1 триллион ом аралығындағы өткізгіштік қасиеттеріне арнайы өңделеді. Бұл біріккен тәсілдер жанарғы будың от алуы мүмкін болатын қауіпті деңгейлердің астындағы искраларды ұстауға көмектеседі, өйткені 100 вольттан жоғары кернеу көптеген жағдайларда жабын операцияларында кездесетін еріткіш буларын жандыруы мүмкін. 2023 жылғы ЭСҚ Қауымдастығының соңғы зерттеуі өндірушілер жабдықтарын дұрыс орнатқан кезде электрондық қаптама желілерінде статикаға байланысты баспа қателіктерден туындайтын қалдықтарды үштен екіге дейін қысқартқанын көрсетті.

Пленка экструзиясы мен жабысуындағы интегралды статикалық зарядты жою жүйелері

Баллон пленка экструзиялау процесі балқытылған пластик қабатынан шамамен 5-8 миллиметр қашықтықта орнатылған контактсіз статикалық нейтралдаушыларды қолданады. Бұл құрылғылар 320 градус Цельсийге жақын өте жоғары температурада жұмыс істеп тұрған кезде де пленканы ластамай, статикалық зарядтарды 90 пайызға дейін азайта алады. Жылулық герметизациялау операциялары кезінде ерекше өткізгіш кремний тозаңдары қолданылады. Олардың кедергісі 10 миллион мен 1 миллиард Ом сантиметр аралығында болады, бұл материалды жинау алдында қалдық электр зарядтарын қауіпсіз жоюға мүмкіндік береді. Бақыланатын таза бөлмелерде жүргізілген сынақтар бұл әдістің өндірістен кейін өнімдерге жабысып қалатын әсершіл шаң бөлшектерінің шамамен 80 пайызын тоқтататынын көрсетеді. Нәтижесінде уақыт өте келе жақсырақ жұмыс істейтін, әлдеқайда таза соңғы өнімдер алынады, бірақ кейбір өндірушілер әлі де нақты орнатылымдары мен қолданылатын материалдарына байланысты кейбір жиі кездесетін мәселелерді баяндап отырады.

Өндіру кезінде электрстатикалық разрядты болдырмауға арналған дизайн сипаттамалары

Қазіргі заманғы антистатикалық пакеттеу жабдықтары статикалық токты үйкеліс арқылы туғызатын пластик роликтердің орнына жерге тұйықталған кедергісі 10 Омнан төмен болатын металл торларға негізделеді. Мұндай машиналарда үйкелетін беттерден пайда болатын статикалық зарядты азайту үшін пленкаға (шамамен 0,2-ден 0,5 Ньютонға дейін миллиметр квадратына) дәл қажетті қысымды сақтайтын пневматикалық кернеу жүйелері жиі қолданылады. Кейбір жоғары деңгейлі нұсқаларында 45-тен 55 пайызға дейінгі салыстырмалы ылғалдылықта ұсталатын арнайы ылғалдылықты реттеу аймақтары бар. Бұл бақыланатын орта полиолефин пленкаларды зақымдамай-ақ беттердің электр өткізгіштігін жақсартады. Салалық сынақтар мұндай жүйелерді сезімтал фармацевтикалық пакеттеуге қолданған кезде электрстатикалық разрядтың оқиғаларын шамамен 92 пайызға дейін азайтуы мүмкін екенін көрсетеді.

Өнеркәсіптік пакеттердегі антистатикалық технология: түрлері, принциптері және қолданылуы

Электрленуге қарсы, таратушы және өткізгіш орау материалдарының негіздері

Көптеген өнеркәсіптік антистатикалық пакеттер электр зарядының пайда болуымен күресуге арналған үш түрлі материалдан жасалады. Бірінші түрі — глицерин моностеарат сияқты қоспалар қосылған антистатикалық полиэтилен. Бұл оның беттік кедергісін шамамен 10^12 Ом/см²-ге дейін төмендетеді, нәтижесінде зарядтардың жиналуы алдын ала тоқтатылады. Келесісі — көміртек қараңғысы немесе четвертиздік аммоний қосылыстары сияқты заттардан тұратын диссипативтік (зарядты баяу шығаратын) материалдар. Олар өздерінің кедергілерін 1 миллион мен 10 миллиард Ом/см² аралығында ұстайды, бұл статикалық зарядтарды қауіпсіз жиналмай, баяу шығаруға мүмкіндік береді. Өткізгіш түрлері үшін кедергісі 1 миллион Ом/см²-ден төменгі материалдар қолданылады. Мұндай пакеттерге көбінесе металл жабындар жағылады, сондықтан пайда болған статикалық электр тез босап шығады. Пакет түрін таңдағанда өндірушілер IEC 61340-5-1 стандартында көрсетілген нұсқауларға сүйенеді. Осы стандартқа сәйкес, қорапта орналасқан электрондық компоненттер өңделгеннен кейін 2 киловольттан астам қалдық зарядты сақтап қалмауы тиіс.

Статикалық экранның статикалық диссипативті пакеттермен салыстырмалы өнімділігі және қолдану аясы

Экранның пакеттері шамамен 35 дБ немесе одан жоғары сыртқы ЭСҚ-ны басу үшін полиэфирге алюминий жағылған ерекше қабаттары бар. Осындай қорғаныс арқасында олар ұшақ бөлшектері немесе медициналық стерилизация процестерінде қолданылатын жабдықтар сияқты сезімтал заттарды сақтау кезінде өте жақсы жұмыс істейді. Керісінше, статикалық диссипативті пакеттер толтыру кезінде ішінде зарядтардың жиналуын болдырмауға бағытталған, бұл үлкен пластик пакет өндіру машиналарында жиі кездеседі. 2023 жылғы ЭСҚ Ассоциациясының соңғы есебіне сәйкес, жартылай өткізгіштерді тасымалдау кезінде экранның пакеттері чиптің істен шығуын 19 пайызға дейін азайтса, диссипативті пакеттер тек 12 пайызға ғана азайтады. Алайда, диссипативті нұсқалар бірлігіне қарағанда әдетте арзан болып келеді және экранның пакеттеріне қарағанда шамамен 28 пайызға арзан.

Электроника, Фармацевтика және Әуе-көлік өнеркәсібіндегі маңызды қолданбалар

Соңғы кезде фармацевтика өнеркәсібінде таблеткаларды өндіру кезінде ұнтақтардың жабысып қалуын болдырмау үшін блистерлік орамда антитүйірісу пленкаларына ауысудың негізгі бағыты байқалады, автоматтандырылған желілердің шамамен 89% осындай пленкаларды қолданады. Электроника өндірісіне келетін болсақ, JESD625-A деген JEDEC нұсқауы бар, онда сезімтал компоненттерді ылғалдан зақымданудан қорғау үшін пакеттердің ішіндегі ылғалдылық 11% төмен болуы керек делінген. Әуе-көлік саласында талаптар одан да қатаң, мысалы статикалық заряд 100 вольттан төмен болуы керек. Қазіргі заманғы пластик қапшық жасаушылар бұны экструзия процесі кезінде коронамен өңдеу арқылы шешеді. Бұл сенімділіктің ең маңызды болып табылатын жоғары деңгейдегі орталарда маңызды бөлшектерді қауіпсіз сақтауға көмектеседі.

Пластик қапшықтарды өндіруде статиканы тиімді басқару үшін материалдар мен қоспалар

Заманауи пластик қап жасау машиналары өндіру кезінде статикалық қауіптерді болдырмау үшін мамандандырылған қоспаларға сүйенеді. Бұл материалдар электронды сезімтал құрылғылар, фармацевтикалық және әуе-космостық компоненттермен қауіпсіз жұмыс істеуді электрстатикалық разрядтың (ESD) алдын алу арқылы қамтамасыз етеді.

Полиэтилен (PE) және полипропилен (PP) пленкалардағы антистатик агенттердің рөлі

Экструзия процесі кезінде өндірушілер полиэтилен (PE) және полипропилен (PP) шайналарға антистатик агенттерді дәл қосады. Уақыт өте келе бұл қоспалар пленканың бетіне қарай баяу қозғалып, негізінен су тартатын қабат түзеді. Бұл қабат айналасындағы ауадан ылғалды тартып, осы қажымалы статикалық зарядтардан құтылуды жеңілдетеді. Эффекті де қатты байқалады — беттік кедергі 10 триллионнан астам ом/шаршыдан 10 миллиард ом/шаршыдан кем деңгейге дейін құлайды. Бұл пленка үрлеу желілерінде жұмыс істегенде, статика пленкалардың бір-біріне жабысып қалуына немесе орама операциялары кезінде жұлдызша шығуына әкелуі мүмкін болған жағдайда үлкен айырмашылық жасайды.

Электрленуге қарсы қоспалардың химиялық құрамы мен таралу тиімділігі

Екі негізгі қоспа класы өнеркәсіптік пайдалануды бағдарлайды: тамақ өнімдері үшін қауіпсіз орамалар үшін глицерин эфирлері сияқты емес иондық сапониттер және өнеркәсіптік дәрежелі қаптар үшін төртізді аммоний тұздары сияқты катионды қосылыстар. Тиімділік таралу тиімділігіне байланысты — біркелкі емес таралу зарядтың жергілікті жиналуына әкеледі. Бастапқы шоғырландырылған қоспаларды 1,5–2,5% концентрацияда араластырған кезде екі шнек араластырғыш 98–99% біркелкілікті қамтамасыз етеді.

Пластикалық қаптардың механикалық беріктігіне, мөлдірлігіне және қайта өңделуіне әсері

Бастапқы электрленуге қарсы құрамдар созылу беріктігін 15–20% азайтқан болатын, бірақ қазіргі кезде полимерге қондырылған наноматериалдар механикалық жоғалтуларды 5%-дан аспайтындай етіп шектейді. Полипропилен (PP) пленкаларында оптикалық мөлдірлік әлі де қиындық туғызады, онда қоспаларды қосқан кезде лақтылық 3%-дан 8–12%-ға дейін өседі. Дегенмен, жаңа суға еритін нұсқалар қайта өңдеудің 95%-нан аса сақталуын қамтамасыз етеді және шеңберлік экономика талаптарына сәйкестікті қолдайды.

Жоғары жылдамдықты пакет өндіру кезінде статикалық электр қиыншылықтарын басқару

Пластикалық пленканы жоғары жылдамдықпен өңдеу кезіндегі статикалық зарядтың қаупі

Төменгі ылғалдылық жағдайында пластикалық пакет жасау машиналарындағы жоғары жылдамдықты өңдеу 25 мс-тан кем уақыт ішінде 30 кВ асатын зарядтар тудыруы мүмкін. Бұл пленканың орнын ауыстырады және өндірістің 12–18% партиясында сызбалар мен жабылатын жерлердің істен шығуына әкеледі (Parker Hannifin, 2023). Бақылаусыз статика сонымен қатар ауадағы ластағыш заттарды тартып, финалдық сақтауға дейінгі антисататық пакеттердің 5–8%-ын әсер етеді.

Антисататық пакеттерді өндіру ортасындағы еңбекті қорғау және ЭСБ қауіптері

Зауыттар мен өндірістік орындардағы жұмысқа байланысты барлық жарақаттардың шамамен 7%-ы электрстатикалық разрядтың проблемаларына байланысты болады. 2017 жылғы Электр қауіпсіздігі халықаралық қорының мәліметтеріне сәйкес, АҚШ-тағы өндірістік орындарда жұмысшылар зақымданып, бірақ өмір сүріп қалған жағдайлардың шамамен 2200 оқиғасы тіркелген. Осы апаттардың шамамен 40%-ы статикалық электрдің жиналуын дұрыс басқармауға байланысты болды. Қазіргі уақытта алғыр компаниялар бұл қауіптің алдын алу үшін бірнеше қорғаныс шараларын қолданады. Олар электр тогын жою үшін арналған едендерді орнатады (бір миллион ом/см² кем). Көптеген компаниялар сонымен қатар статикалық зарядтарды жарты секунд ішінде жоятын автоматты жүйелерді пайдаланады. Сондай-ақ негізгі шараларды да ұмытпау керек — операторлар жұмыс істеу кезінде денесінде қауіпті заряд жиналмауы үшін кедергісі бір мегаом болатын резистор арқылы жерлену нүктесіне қосылатын білезіктер киюі керек.

Пайдалану, Герметизациялау және Қоршау Операциялары Кезіндегі Статикалық Токты Реттеу

Қауіпсіздіктің маңызды сатыларында нақты уақыт режимінде бақылау жүргізетін күрделі машиналар:

Көміртек талшығы бар роторлы нейтрализаторлар жоғары жылдамдықты жабыстыру кезінде беттік потенциалдарды 500 В-тан төмен ұстайды және материал қалдықтарын 15–20%-ға азайтады. Соңғы станцияларда импульстік тұрақты ток ионизаторлары сұрыпталған қап партияларында статикалық тартылысты болдырмау арқылы өткізу қабілеті мен сапаның тұрақтылығын арттырады.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Өнеркәсіптік қапшықтарда қолданылатын негізгі антистатикалық материалдардың қандай түрлері бар?

Өнеркәсіптік антистатикалық қапшықтар әдетте үш түрлі материалды пайдаланады: антистатикалық полиэтилен, статикалық зарядты шашырататын материалдар және өткізгіш материалдар. Антистатикалық полиэтилен беттік кедергіні азайтады, статикалық зарядты шашырататын материалдар статикалық зарядтың жойылуына мүмкіндік береді, ал өткізгіш материалдар статикалық зарядты тез босатады.

Пластик қапшық жасау машиналары статикалық электрді қалай басқарады?

Пластик қапшық жасау машиналары жоғары кернеулі ионизаторлар, сызықтық датчиктер, контактсіз статикалық бейтараптандырғыштар және өткізгіш силикон таспалар арқылы статикалық электрді басқарады. Бұл әдістер плёнка экструзиясы мен герметизациялау процестері кезінде электростатикалық разрядты азайтуға көмектеседі.

Статикалық зарядты шашырататын қапшықтар статикалық қорғау қапшықтарына қарағанда құнынан гөрі тиімді ме?

Иә, статикалық зарядты шашырататын қапшықтар әдетте статикалық қорғау қапшықтарына қарағанда құнынан гөрі тиімді, бір өлшем бірлігіне шаққанда шамамен 28% арзан болады. Дегенмен, қорғау қапшықтары сыртқы ЭСР-ге қарсы жоғарырақ қорғаныс қамтамасыз етеді.

Өндірістік орталарда электрстатикалық разрядтан болатын жарақаттарды болдырмау үшін қандай қауіпсіздік шаралары қолданылады?

Қауіпсіздік шараларына өткізгіш едендерді орнату, автоматты түрде статикалық электрді шығаратын жүйелер мен жерге қосылған нүктелерге жалғанған манжеттер кию кіреді. Бұл шаралар электрстатикалық разрядтан болатын жарақаттарды әлдеқайда азайтуға көмектеседі.