أساسيات التصفيح: توليد الكهرباء الساكنة، ومخاطرها، والقضاء عليها

أولاً: ما هي الكهرباء الساكنة؟

الكهرباء الساكنة هي شحنة كهربائية ساكنة، أي شحنة غير متدفقة. وتتكوَّن عندما تتراكم هذه الشحنة على جسمٍ ما أو على سطحٍ ما. وعملية تلصيق الورق (الترابط الورقي) هي عملية تُجرى على سطح الجسم. وخلال هذه العملية، يحتك الورق والغشاء ببكرات آلة التلصيق، مما يؤدي إلى انتقال الإلكترونات وتوليد الكهرباء الساكنة. وإذا لم تُفرَّغ هذه الكهرباء الساكنة في الوقت المناسب، فإنها تتراكم على سطح المادة، ما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.

ثانياً: مخاطر الكهرباء الساكنة

٢.١ الأثر على جودة المنتج
عندما يحمل سطح الورق شحنة كهربائية ساكنة، فإنه يتصرف كـ"مغناطيس غير مرئي"، حيث يجذب غبار الورق وقطع الوبر والغبار العالق في الهواء والشوائب الأخرى. وخلال عملية التلصيق، تُضغط هذه الجسيمات بين الفيلم والورق، مما يؤدي إلى ظهور مشكلات مثل "البقع" و"العلامات البيضاء" و"الفقاعات" و"بقع الأوساخ" على سطح المنتج المُلصَّق، ما يؤثر تأثيرًا بالغًا على جودة المظهر ومعدل أهلية المنتج.

٢.٢ التأثير على سلامة الإنتاج
أثناء عملية التلصيق، تدور الأسطوانات بسرعة عالية مولِّدةً احتكاكًا، كما تكون أسطوانات التلصيق نفسها عند درجة حرارة مرتفعة. وعندما تتراكم الشحنة الكهربائية الساكنة إلى مستوى معين، فإنها تنفث عند ملامستها للمعدات أو المواد، مسببةً "صعقة كهربائية". وعلى الرغم من أن التيار يكون عادةً ضعيفًا، فإن التعرض المتكرر لهذه الصدمات قد يسبب إزعاجًا وتوترًا وحتى ردود أفعال تجنبية لا إرادية لدى العاملين، ما يشكل خطرًا محتملًا للإصابات الميكانيكية.

٢.٣ التأثير على كفاءة الإنتاج
يمكن أن تؤدي الكهرباء الساكنة أيضًا إلى التصاق المواد ببعضها البعض أو تنافرها. فعلى سبيل المثال، قد لا تُفكّ الأفلام بسلاسة، وقد تلتصق أوراق الورق ببعضها وتصعب فصلها، مما يؤدي إلى انسدادات في الورق، وسوء تغذية الأوراق، وإيقاف التشغيل المتكرر لتنظيف المعدات، ما يقلّل مباشرةً من سرعة الإنتاج وكفاءة استخدام المعدات.

ثالثًا: الطرق والإجراءات المتبعة لإزالة الكهرباء الساكنة أثناء عملية التلصيق

٣.١ أسلاك التأريض
أضف موصلات معدنية (مثل قضبان النحاس أو الشرائط الألومنيوم) أو فرش كهربائية ساكنة عند مواضع الأسطوانات الانتقالية الرئيسية ونقاط التصفيح في معدات التصفيح لتفريغ الكهرباء الساكنة المتولدة أثناء عملية التصفيح. ويجب توصيل الطرف الآخر من هذه الموصلات بشكل موثوق بالسلك الأرضي لنقل الشحنة الكهربائية الساكنة إلى الأرض. وهذه الطريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة، وهي إحدى الإجراءات الأساسية لمكافحة الكهرباء الساكنة. ويجب الانتباه إلى أن السلك الأرضي يجب أن يكون مستقلاً ومُوصَلاً بالأرض بشكل صحيح، ولا يجوز دمجه مع السلك المحايد للمعدّة.

٣.٢ التحكم في الرطوبة
تنخفض مقاومة سطح المواد مع ازدياد رطوبة الهواء. ولذلك، فإن زيادة الرطوبة النسبية في هواء ورشة العمل بشكل مناسب يمكن أن تحسّن فعّالياً توصيلية سطح الورق وتسرّع تسرب الشحنة. ويُوصى عموماً بالتحكم في الرطوبة النسبية لورشة التصفيح بين ٥٠٪ و٦٥٪. ويمكن الحفاظ على الرطوبة باستخدام معدات الترطيب (مثل المرطبات الصناعية أو فوهات التبخير) أو عن طريق رش الأرضية ومسحها بانتظام. ومع ذلك، يجب ملاحظة أن ارتفاع الرطوبة بشكل مفرط قد يؤدي إلى تشوه الورق أو انخفاض أداء المادة اللاصقة.

٣.٣ تركيب مزيلات الشحن الساكن
تثبيت أجهزة إزالة الشحنة الساكنة (مثل أجهزة إزالة الشحنة بالتيار المتناوب باستخدام تفريغ كورونا، وأشرطة التأين، وأجهزة إزالة الشحنة الساكنة ذات الجهد العالي، وغيرها) عند مدخل التغذية في آلة التلصيق، أو عند موقع فك لفافة الفيلم، أو قبل عملية التلصيق. وتقوم هذه الأجهزة بتحييد الشحنة الساكنة على سطح المادة من خلال توليد أيونات موجبة وسالبة، ولها تأثيرٌ ملحوظ، وهي مناسبةٌ للتلصيق عالي السرعة أو للمواد الحساسة للشحنة الساكنة. وخلال الاستخدام، يجب تنظيف رؤوس الإبر الأيونية بانتظام والتحقق من حالة عمل الجهاز.

٣.٤ استخدام عوامل مضادة للشحن الساكن
يمكن تطبيق عوامل مضادة للكهرباء الساكنة أو رشها على سطح الورق أو الفيلم (نوع الطلاء الخارجي)، أو يمكن اختيار أفلام مُغلفة مسبقًا أو أفلام أساسية تحتوي على عوامل مضادة للكهرباء الساكنة مدمجة داخليًّا عند شراء الأفلام. وتستطيع عوامل مضادات الكهرباء الساكنة امتصاص كميات ضئيلة من الرطوبة من الهواء، مشكِّلةً طبقةً موصلةً على سطح المادة، وبالتالي تسريع تسرب الشحنة الكهربائية الساكنة. وهذه الطريقة مناسبة للمنتجات الراقية التي تتطلب تحكُّمًا عالي المستوى في الكهرباء الساكنة.

٣٫٥ المعدات وتعديلات العملية
• خفض سرعة التصفيح: فكلما زادت السرعة، زادت شدة الاحتكاك، وزادت كمية الكهرباء الساكنة الناتجة؛ لذا يمكن خفض السرعة بشكل مناسب عند حدوث شحنات كهربائية ساكنة شديدة.
• فحص سطح الأسطوانة: فالأسطوانات المتآكلة أو البالية أو المتسخة تزيد من الاحتكاك والكهرباء الساكنة؛ لذا يجب تنظيفها أو استبدالها بانتظام.
• تأريض المادة: بالنسبة للركائز المركبة المعدنية، يمكن تلامس المادة مباشرةً مع أسطوانة معدنية مؤرضة.

رابعًا. ملخص
الكهرباء الساكنة هي «قاتل غير مرئي» لا مفر منه في عملية التصفيح؛ فهي تؤثر على جودة المنتج وتهدد سلامة التشغيل وكفاءة الإنتاج. وفي الإنتاج الفعلي، يُوصى باستخدام مجموعة من الطرق المذكورة أعلاه (مثل «سلك التأريض + التحكم في الرطوبة + مزيل الشحنات الساكنة») استنادًا إلى ظروف ورشة العمل وحالة المعدات ومتطلبات المنتج لتحقيق أفضل النتائج. كما أن مراقبة جهد الكهرباء الساكنة بانتظام وتدريب العاملين على الوعي بالسلامة تُعَدّان من إجراءات الإدارة الحاسمة.

يؤدي حماية الكهرباء الساكنة المناسبة بشكل طبيعي إلى تحسين ثبات جودة التصفيح.