??? 在薄膜生產(chǎn)和應(yīng)用中，靜電一直是我們比較頭痛的問題之一，摩擦、撞擊甚至張力變化都有可能引起靜電，不但影響印刷和制袋質(zhì)量，還可能引起安全問題。筆者在多年生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)中，對下面幾個問題深有感觸，在此與大家交流探討。
●摩擦是怎么產(chǎn)生靜電的？
??? 薄膜在生產(chǎn)中與金屬輥的摩擦很小，那為什么也產(chǎn)生靜電呢？電學(xué)原理告訴我們，嚴(yán)格說摩擦起電只是接觸帶電的一種表現(xiàn)形式而已。產(chǎn)生靜電的一個主要原因就是因?yàn)閮煞N材料接觸時，部分電子云重疊。在迅速分開時，其中一種材料具有較大的吸附電子（或其他帶電粒子，下同）的能力就有可能使電子轉(zhuǎn)移到該材料，獲得電子而呈現(xiàn)負(fù)電，而另一種材料則呈現(xiàn)正電。另外，自然界中還有對物體施加作用力時產(chǎn)生的壓電（皮埃佐電）和對物體加熱時產(chǎn)生的熱電，摩擦起電是這些作用的綜合結(jié)果。
●摩擦靜電只在不同材料之間發(fā)生嗎？
??? 一個令人震驚的事實(shí)是，兩塊形狀相同的冰塊相互摩擦也會產(chǎn)生靜電。筆者1月份在北京地區(qū)曾按圖1所示用兩冰棒左右摩擦，用A冰棒的C點(diǎn)左右摩擦B冰棒全部區(qū)域3分鐘。用ELD-1靜電壓表測試得知，在A棒的C點(diǎn)出現(xiàn)電壓很高的負(fù)電荷，而在B棒的整個摩擦區(qū)域，則出現(xiàn)了電壓比較低的正電荷。
??? 上述摩擦在物理學(xué)上被稱為“非對稱摩擦”。分析靜電產(chǎn)生原因，雖然摩擦?xí)r對兩塊冰做的功一樣，但是對B棒來說，因?yàn)槟Σ撩娣e大，由摩擦熱引起的溫度上升不明顯，而對于A棒，因?yàn)樽龉ο鄬校珻點(diǎn)溫度升高相對較大。溫度的升高帶來分子的活躍和電離——帶正電的氫離子和帶負(fù)電的氫氧根離子，其中氫離子比較活躍，容易從溫度高的A棒C點(diǎn)游離到溫度低的B棒廣大區(qū)域上，從而使B棒顯示正電，相反，A棒C點(diǎn)則顯示負(fù)電。
用兩個聚丙烯棒進(jìn)行以上試驗(yàn)，同樣產(chǎn)生靜電，只不過電性與冰塊相反。
日本京都大學(xué)研究資料顯示，用兩塊同樣形狀的聚乙烯薄膜相互對稱摩擦后，精確測試可以發(fā)現(xiàn)，在上面出現(xiàn)了許多很微小的帶正電的點(diǎn)及大片帶負(fù)電的區(qū)域，原因是聚乙烯表面微觀的凹凸不平造成的局部不對稱摩擦，致使各部分摩擦熱和溫度不同，從而導(dǎo)致活躍的帶電荷基團(tuán)不均勻分布。
所以說，同種材料相互摩擦也會導(dǎo)致靜電。
●關(guān)鍵的靜電測試
靜電測試包括測定靜電基本參數(shù)，如靜電電壓、電量、電容和測定材料性能，如表面電阻率、體積電阻率。對于塑料薄膜生產(chǎn)使用者，除部分電器包裝需要測定表面電阻率、體積電阻率（用兆歐表）外，一般用戶測試薄膜表面的靜電壓即可。
對塑料薄膜這樣的非導(dǎo)體的表面靜電壓測試（包括測試靜電的極性和電位數(shù)據(jù)），因?yàn)樘筋^不能接觸薄膜，稱為非接觸測試。根據(jù)測試原理的不同，可分為靜電感應(yīng)和空氣電離兩種方法。靜電感應(yīng)是將測試探頭靠近薄膜，利用探頭與薄膜間產(chǎn)生的畸變電場測試，實(shí)質(zhì)上是對薄膜表面電場的測試。空氣電離是利用放射性同位素電離空氣，在薄膜與儀表輸入端、輸入端與接地端之間分別產(chǎn)生電阻分壓，測試薄膜的對地電壓。
??? 在車間使用感應(yīng)式靜電電壓表時，其與薄膜的位置、薄膜面積相對固定才能降低誤差，即所謂相對測試；而空氣電離式電位計(jì)應(yīng)該在靜止場合使用，并進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)償。
●常用靜電消除器的比較
??? 靜電消除器分無源式和有源式兩類，后者又分為高壓電源式、離子風(fēng)式、放射源式等幾種，因?yàn)槎夹枰砑与娫矗哟竽芎模邏弘娀蚍派湓吹陌踩蛩兀苌僭谒芰霞庸ぶ惺褂谩?br />
??? 塑料薄膜生產(chǎn)應(yīng)用廠家，過去一般使用無源式靜電消除器中的硬毛靜電刷（防靜電毛刷），現(xiàn)在，許多要求高的廠家紛紛選擇一些新的靜電消除器，如軟毛靜電刷等。
以硬毛靜電刷為例，消電機(jī)理主要因?yàn)閷?dǎo)體的靜電感應(yīng)，在靠近薄膜處產(chǎn)生與薄膜負(fù)電極性相反的正電荷，通過空氣電離，形成電暈電流，在電暈區(qū)產(chǎn)生大量的正、負(fù)離子。如圖3所示，在電場的作用下，帶負(fù)電的粒子向放電毛針B方向運(yùn)動；帶正電的粒子向帶負(fù)電的薄膜C方向運(yùn)動，中和薄膜帶的負(fù)電荷。由于針尖B附近的電場依賴于薄膜C本身的電位及針尖到薄膜的距離，所以，薄膜C的電壓越高，針尖B到薄膜C的距離越近，針尖B上感應(yīng)出的電荷密度越大，附近形成的電場越強(qiáng)，電離的帶電離子數(shù)目越多，消除靜電效果越好（但太近時易產(chǎn)生電弧）。可以想象每一根刷毛就像伸向空中的避雷針一樣，要尖而細(xì)，才能更好地形成感應(yīng)電荷集中，早一步放電達(dá)到消除靜電的目的。考察這種除靜電毛刷性能主要有兩個指標(biāo)：臨界電壓和電暈電流。前者是能夠使放電針產(chǎn)生電暈放電的最低電壓，當(dāng)然是越低越好；后者越大，表明單位時間內(nèi)被消除的電荷越多。實(shí)際應(yīng)用中，用萬用表測試靜電刷的電阻即可，一般質(zhì)量好的靜電刷電阻小于1Ω/m，也可以用ELD-1靜電壓表測試靜電刷安裝前后的電位來判斷。決定除靜電毛刷的性能有多種因素，放電毛針針尖越細(xì)長、材料導(dǎo)電性越好制成的除靜電毛刷性能越好。
??? 由于硬毛靜電刷消電效果取決于薄膜靜電壓的感應(yīng)電壓，消電效果不徹底，所以人們做了改進(jìn)，把接地的A處加上與薄膜靜電電荷性能相反的直流高壓電源，如正電荷，使消電效果大大提高，這就是直流消電器的原理。
??? 如果把圖3中B處硬毛換成對薄膜無損傷的軟毛，則可以直接接觸薄膜C；因?yàn)檐浢摹叭帷保a(chǎn)生靜電感應(yīng)后因?yàn)殡姾傻奈Γ獠糠挚梢跃o緊吸附在薄膜上，負(fù)電荷可以通過軟毛靜電刷直接導(dǎo)入大地，消電效果也大幅度提高。據(jù)測算，TR-01接觸式軟毛靜電刷的臨界電壓比普通硬毛靜電刷低80%左右，電暈電流則大30%以上。如表2。
●不可忽略的問題——消電器的安裝
??? 以硬毛靜電刷為例，他的安裝和性能一樣重要，安裝不妥，不僅會降低消電效果，有時還會使靜電加劇，甚至造成更大的危害。一般來說，最好在需要消除靜電部位的前面，如盡量靠近印刷和制袋前的部位或靜電電位最強(qiáng)的部位。安裝角度垂直于薄膜運(yùn)動方向，毛刷應(yīng)有牢固的支撐并可靠接地。TR-01軟毛靜電刷安裝要在薄膜的正反面都要安裝，否則前面消除后面又感應(yīng)，事倍功半。
