绝缘体之间产生的静电积累到一定程度。遇到合适的条
件，便会产生静电放电，瞬间释放出巨大的能量，从而对物体造
成损坏。在包装领域中，由于静电而产生的各种弊端已是屡见
不鲜。例如：在采用薄膜包装粉末状商品时。常常因为热封合
面的静电吸引，导致封合强度大幅度下降。成为引起商品储存、
运输过程中包装严重破损的重要原因；透明塑料包装袋所包装
的商品，在上货架陈列销售时。会因静电吸尘降低包装的透明
性，降低商品的展示效果；包装薄膜在进行印fiU力O工时，由于薄
膜的静电吸尘，会影响油墨转移率，使印刷品上出现。花、点’油
墨n1；另外，对于各种电子元件、集成电路、仪器仪表等静电敏
感器件，如果采用容易产生静电的材料作为包装材料，因为摩
擦或电磁感应而产生的静电积累在合适的条件下会产生放电。
引起产品失效或部分元件损坏，造成极大的经济损失。
据报道[2]，全世界因静电放电造成的损失每年达数百亿美
元。近年来，美国电子行业因静电损坏而造成的直接损失高达
每年200亿美元，而潜在损失更是不可估量‘“。据有关专家估
计，我国电子产品由于抗静电包装的不完善或缺少而造成的经
济损失，最少也在几千万元以上。因此，开展防静电包装的相关
研究以及对产品进行防静电包装设计。具有重要的现实意义。
1 防静电包装概述
防静电包装。就是采取各种措施(主要采用不产生摩擦电
荷的包装材料)。以减少或xx包装件在搬运和使用中产生的
摩擦电荷，防止静电放电造成对产品的损坏，以达到包装防护
的目的。防静电包装主要应用于静电敏感产品的包装，例如：
电子元(器)件、电器产品、光电产品、光机电一体化产品、导弹、
弹药、火xx等产品的包装。
近年来，随着人们对静电危害认识的不断深化。防静电包
装变得越来越重要。其原因有两个方面：一是高分子材料已成
为目前最重要的包装材料，而高分子材料大多是电绝缘性良好
的材料；二是各种电子类产品越来越精细，微电子产品的静电
敏感度随着其产品的小型化、集成化更加提高，对各种抗静电
包装的需求也越来越高。
2防静电包装材料
防静电材料是指在使用和运输中不产生摩擦电荷的材料。
收稿日期：2008-07—15
基金项目：北京印刷学院科技研究重点资助项目(09000108054)；北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目PHR(IHLB)
作者简介：陈萌(1984一)，女，河南漯河人，北京印刷学院硕士生，主攻包料材料。
52
陈萌等防静电包装研究进展
防静电包装的防护能力主要取决于防静电包装材料防静电性
能的高低，一般来说，包装材料的电阻越低，防静电性能越好。
材料表面电阻率与静电防护程度的关系见图10
绝缘、不防静电●一防静电一———一电磁屏蔽◆静电屏蔽．I◆静电消散．-◆抗静电．-
图1材料表面电阻率与静电防护程度的关系
Fig．1 The relationship between electrostatic discharge
protection and surface resistance of packaging materials
选用哪种防静电材料取决于产品本身的静电敏感度。例
如，对静电不太敏感(钝感)的产品，以表面电阻率为109～2012
n的包装材料较为理想，这类材料不容易产生静电，具有防静
电的功能、成本低、材料易得，例如普通纸张、棉麻等xx纤维
制品即具有这种功能。如果产品对静电极为敏感，如场效应晶
体管、大规模集成电子元件、电起曝器、电点火炬等。则必须选
用表面电阻率在109 Q以下的包装材料[‘]。
2．1防静电包装材料的种类
防静电包装材料的分类有多种方法。
1)根据抗静电效果和内装物对抗静电的要求，分为静电
屏蔽材料、静电导电材料、静电扩散材料、绝缘材料[53。
2)按照包装分类。可以分为一次包装材料、接近包装材
料、二次包装材料，见表1。
囊1 防静电包装按包装分类
Tab．1 Classification of anti—electrostatic packaging
材料类别内容说明
按
包
装
分
类
一次包装材料
接近包装材料
二次包装材料
直接与静电敏感产品接触的包装材料
不直接与静电敏感产品接触，但在包装一种以
上的产品时使用的包装材料
它在接近包装材料的外部使用，达到物理性防
护目的的材料
3)按照材料获得防静电功能的工艺方法不同，可以分为
以下几种：抗静电剂处理型、导电填料填充型、镀层型、涂层型、
表面改性型、复合型、结构型导电高分子材料等[B]o
2．2 防静电包装材料的现状与研究进展
2．2．1导电填料填充型
在包装材料中添加能赋予材料导电性能的导电填料，可以
降低材料的电阻系数，提高材料的静电耗散率，避免静电的积
累。碳黑以其优良的性能、低廉的价格等优点成为实际应用最
多的导电填料。
黄晖【73发明了一种防静电包装材料，以导电的碳粉为基
料，佐以其它原料使之有机结合，并涂敷或熔合于包装基材上，
从而在包装基材表面形成至少一层导电聚合物层，从而赋予包
装基材防静电功能。
山西晋东包装材料有限责任公司利用导电填料填充工艺。
发明了一种新型防静电软塑包装材料[8]。将导电炭黑按10％
～25％的比例加入到聚乙烯树脂中，再按一定次序加入添加剂
充分搅拌均匀，通过KH·550偶联剂增强树脂和填充剂界面的
结合力，{zh1}采用密闭高效混炼设备和双螺杆挤出造粒成型。
碳黑的颜色为黑色，所以使用碳黑做导电填料的防静电包
装材料为黑色或者灰色的，影响了包装的美观性。因而，浅色
的或透明的防静电材料受包装透明化的大势所趋，在包装行业
有良好的应用势头。日本生产的浅色防静电包装材料用导电
粉末由TiO：、SnOz、Inzoa、润滑剂等成分组成。粉末形状大多
为球形，粒径为0．102～O．t2ttm，假密度为30～409／lOOmL，
体电阻率为5～50Q·cm左右，导电粉末也可以用In、Sb等金
属离子掺杂以提高导电性能n]。
2．2．2复合型防静电包装材料．
复合型防静电包装材料的结构特点是：中间往往夹有3—
4层阻挡屏蔽层(往往采用金属化薄膜、导电填料填充的薄
膜)，最表面／里层一般使用抗静电处理型防静电薄膜。
顺德市诚信实业有限公司开发出的一种能防静电的包装
膜，这种防静电膜内外层均为半导体，中间镀铝层有效地屏蔽
电磁场影响，呈半透明状。可xx内装物外貌[s03。
兵器工业部五洲设计研究院科技处研制的防静电包装材
料获得英国帝国化学公司检验证爷，达到了国际先进水平口“。
该材料由多层材料经复合涂布而成，内层为热封口层，封口强
度比一般材料封口强度高两倍；中间层为高强度力学层，具有
优良的力学功能；gb层为导电层。
2．2．3导电性高分子材料
导电高分子材料具有特殊的结构和优异的物理化学性能，
是21世纪新材料研究发展和推广应用的重点。它一般分为复
合型和结构型两大类，复合型导电高分子材料，是由导电性物
质与高分子材料复合而成。
结构型导电高分子材料具有类似金属的电导率。纯粹的
结构型导电高分子聚合物至今只有聚氮化硫类，其他许多导电
聚合物几乎均需采用氧化还原、离子化或电化学等手段进行掺
杂之后才能有较高的导电性。其代表性产物有聚乙炔、聚对苯
撑、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等。
聚噻吩导电性高分子材料是近几年来发展十分迅速的防
静电材料，在包装中的应用前景十分广阔[I 21 o利用可溶的这
种材料制成的薄膜涂层透明、耐磨、不腐蚀并具有控制静电的
性能；透明、镀金属的聚酯薄膜在背面涂覆导电聚噻吩防静电
涂层，其镀金属面同PE薄膜层压在一起，可以用于制造防静
电包装袋，其表面电阻为107～108Q，透明度为80％以上。
2．2．4纳米型防静电包装材料
金属纳米微粒具有xx静电的特殊功能，在生产包装材料
时只要加入少量金属纳米微粒，就可以摆脱静电现象，使得包
装材料表面不再吸附灰尘，减少了因摩擦而导致的擦伤，同时
53
包装工程PACKAGING ENGINEERINGV01．29 No．10 2008．10
也使印刷表面因无静电吸附问题，而能以更高的印刷速度获得
更好的印刷效果[1“。
纳米掺锑二氧化锡(ATO)。是一种N型半导体材料，与传
统的抗静电材料相比。具有明显的优势，表现在良好的导电性、
浅色透明性、良好的耐候性和稳定性以及低的红外发射率等方
面，是一种极具发展潜力的新型多功能导电材料【1”1“。
纳米ATO的比表面积大、表面能高。在涂料的制备过程
中极易吸附而发生团聚‘”]，造成缺陷使得涂膜的性能降低。
博敏、狄志刚n71以脂肪族聚氨酯弹性树脂为基体，透明纳米
ATO导电粉为导电介质，添加超分散剂。采用物理与化学相结
合的分散方法对纳米ATO进行预处理，解决了纳米粒子分散
与团聚的难题。制备出可常温固化的、颜色可调的含纳米ATO
聚氨酯弹性抗静电涂料。该涂料不仅具有良好的抗静电性、附
着力、装饰性、耐候性和稳定性，还具有很好的耐磨性和弹性；
改善了涂料的耐粘污性和耐水性，提高了弹性抗静电涂料的性
能，满足了市场不同档次的需求。是一种极具发展潜力的新型
多功能抗静电涂料。
张明、李大军等[181将30～200目的xx鳞片石墨加入到
质量比为4。1的浓硫酸和浓硝酸的混合液中浸泡，经水洗、干
燥处理后，进行加热处理，得到膨胀倍数在200倍以上的膨胀
石墨；将聚酰胺树脂90～99质量份加入到一定量的溶剂中，待
聚酰胺树脂xx溶解后向其中加入上述膨胀石墨1～lo质量
份，超声2h得到均匀分散的混合物，然后在强烈搅拌下加入沉
淀剂使混合物沉淀，再将沉淀物抽滤、干燥，制备出高导电性聚
酰胺／石墨纳米导电复合材料。本发明工艺先进，制得的复合
材料。有较低的渗滤阈值，较高的电导率，有望在防静电材料、
电磁屏蔽材料、微波吸收等领域应用。
3 防静电包装的发展方向
防静电包装已经在电子行业、航空航天、兵器工业以及纺
织、食品包装等工业部门得到了广泛的应用。防静电包装的推
广血用程度和用量多少与一个国家的电气化程度密切相关。
如今，静电敏感产品种类繁多．抗静电性能要求高，相关部门对
静电危害的认识也越来越深刻，因此防静电包装在未来会越来
越受到人们的重视，发展速度也会很快。
今后在对产品进行防静电包装设计的过程中，应选择适当
的包装材料，以免造成过分包装增加成本，或包装不够造成元
器件损伤，另外值得注意的是。在满足防静电的要求的同时。尽
量可以考虑外表美观的包装材料，提高产品的外观等级。
另外，包装对材料的性能要求有时较苛刻。物理的、化学
的、力学的、电学的等性能往往要同时满足。而且还要赋予特定
的多功能，例如防静电、防电磁波等所谓的。双防’材料．甚至三
防、四防材料等。因此，研制防静电包装材料给科研人员提出
了更高的要求。
54
4结语
防静电包装材料是防静电包装的基础，开发新的集多种防
护功能、环保易回收、低成本为一体的包装材料是防静电包装
的发展方向。
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防静电包装研究进展
作者： 陈萌， 罗世永， 许文才， 吕勇， CHEN Meng， LUO Shi-yong， XU Wen-cai， LV Yong
作者单位： 北京印刷学院,印刷包装材料与技术北京市重点实验室,北京,102600
刊名： 包装工程
英文刊名： PACKAGING ENGINEERING
年，卷(期)： 2008，29(10)
引用次数： 0次
参考文献(18条)
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