Laufen über Teppichboden mit Gummisohlen, Kämmen mit Plastik-Kamm, Ausziehen eines Kunstfaser-Pullovers: Elektrostatische Aufladungen treten nahezu überall in unserem Alltag auf. Sie können vom Menschen ab einem Spannungswert von etwa 2.000 V wahrgenommen werden. Auswirkungen im Druck oder bei der Druckweiterverarbeitung können hingegen schon bei viel geringeren Werten auftreten.
Man spricht von einer statischen Aufladung, wenn sich an der Oberfläche eines Körpers Atome mit Elektronenmangel (positive Aufladung) oder Elektronenüberschuss (negative Aufladung) befinden. Bei elektrisch leitfähigen Materialien wie zum Beispiel Metallen, können sich die Elektronen beliebig bewegen und entsprechend auch abfließen. Bei Nichtleitern wie den meisten Druckmedien bleiben sie unbeweglich auf der Oberfläche – das Material ist statisch geladen.
Wie entsteht elektrostatische Aufladung?
Statische Aufladung kann durch Reibung oder die Trennung von Werkstücken entstehen, besonders wenn Ladung aufgrund von Gummiwalzen oder anderen isolierend wirkenden Maschinenteilen aus Kunststoff nicht abfließen kann. Besonders anfällig für statische Aufladung sind satinierte Oberflächen. Ein großer Einflussfaktor sind neben der Verarbeitungsgeschwindigkeit die Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit. Warme, trockene Luft begünstigt die Entstehung von statischer Aufladung.
Unschöne Effekte von statischer Aufladung im Druck
Die Effekte der Aufladung können bei allen Druckverfahren und auch beim Laminieren/Kaschieren zu Störungen führen. Die Aufladung fördert die Anziehung von Staubpartikeln und kann das Druckbild, insbesondere das Schriftbild stören. Das Druckergebnis kann unscharf oder verschwommen sein, Druckköpfe können verschmutzen.
Damit die feinen Tintentröpfchen eines Inkjet-Druckers zielgenau landen, erhalten Sie eine positive elektrische Ladung. Ist das zu bedruckende Material statisch aufgeladen ist, wird die Bahn des Tintentropfens abgelenkt. Dies wirkt sich nachteilig auf das Druckergebnis aus: Typischerweise sind die Effekte am stärksten in Bildteilen mit geringer Farbsättigung wahrzunehmen, zum Beispiel in Pastelltönen, Hauttönen oder hellen Grautönen. Hier kommt es zu Flecken, Wirbeln, Tupfen oder anderen Unregelmäßigkeiten. Häufig sieht der Druck für den Endkunden damit unschön oder verschmutzt aus. Reklamationen und Neudruck können die Folge sein.
Beim Kaschieren oder Laminieren sind Staubpartikel ein Problem. Statische Aufladung fördert die Anziehung von feinsten Staubpartikeln – wenn nicht unter Reinraumbedingungen gearbeitet wird, kann es dann zu Verunreinigungen und Einschlüssen kommen.
Was hilft bei elektrostatischer Aufladung?
Hier stellen wir Ihnen einige gängige Hilfemaßnahmen bei elektrostatischer Aufladung im Druckprozess oder in der Weiterverarbeitung vor.
Die größten Probleme mit elektrostatischer Aufladung entstehen bei trockener und warmer Luft. Hier kann eine Veränderung des Raumklimas helfen. Als optimal werden eine relative Luft-Feuchtigkeit von 50 bis 55% und eine Raumtemperatur von 20 bis 23°C angesehen. Ein industrieller Luftbefeuchter kann gegen zu trockene Luft eingesetzt werden.
Durch ionisierte Luft bauen sich elektrostatische Ladungen auf Körpern beschleunigt ab. Hierzu kann ein Ionisationsgerät eingesetzt werden, das ionisierte Luft gezielt auf stärker aufladbare Einrichtungen und Betriebsmittel oder auf besonders gefährdete Bauelemente abgibt. Diese Maßnahme wirkt räumlich begrenzt und bietet sich für besonders gefährdete Stellen im Produktionsprozess an.
Ionisationsgeräte sind in verschiedenen Bauformen erhältlich, zum Beispiel als Antistatisches Deckengebläse, in Pistolenform oder als Ionisationsstab.
Eine Rolle aus Silikon-Material kann Staubpartikel aufnehmen, ohne empfindliche Oberflächen zu verkratzen.
Ein Anti-Statik-Spray kann die Leitfähigkeit von Oberflächen kurzfristig erhöhen und damit Störungen während Druck und Weiterverarbeitung verhindern, die durch elektrostatische Aufladung entstehen. Ein antistatisches Spray enthält Tenside und wirkt nur so lange bis die feine Schicht, die es bildet, wieder abgetragen wird, zum Beispiel durch Reibung.
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