如何消除光伏玻璃包装中静电对衬纸剥离的影响

3　降低铺纸机中静电累积所采取的措施

分析整理影响衬纸静电荷的因素，制作特性要因图见图3。

图3　解决包装中静电问题的特性要因图

3.1　人员操作对静电消除的影响

冬季是静电投诉的高发季节，原因除空气干燥不利于静电荷的释放外，作业人员衣着毛织物、

尼龙织物或其他合成纤维织物都容易产生静电;包装/拆箱过程中，衣物与包装的摩擦也容易带入静电，穿着不同布料时人体所带电荷不同，常见静电荷见表2。

因此，在包装/拆箱作业时衣着的选择需注意，避免衣物与玻璃包装发生摩擦，应减少此环节对静电的引入。

3.2　调整设备对静电消除的影响

铺纸机通过静电棒对衬纸施加静电，使衬纸和玻璃平整贴合，直至进入包装箱中不脱落。内部测试表明，当衬纸与玻璃间的电量达到-5～+5 kV时，衬纸可以依靠自身重力与玻璃分离。因此，首先尝试直接将铺纸机的静电棒调整到-5 kV，但传输过程中衬纸多次脱落，而后以-1 kV为调整量，逐渐降低静电棒施加电荷量，直到-8 kV时，衬纸才不至于在包装过程中脱落。-8 kV作为最低电量，既可以确保生产的需求，也利于静电荷尽快释放。

离子风静电消除器是一种常见的静电消除装置，通过空气压缩机把大量的正负离子吹到带电荷的表面，以达到消除静电的目的。在包装区域设置了两台离子风静电消除器，对着包装中的成品吹送离子风，以达到中和负电荷的目的。但实际执行中，安装角度和风量都很难调整，电荷量不容易控制，衬纸常被离子风吹掉，操作维护复杂，电荷减少量不明显，在使用过程中效果并不尽如人意。

机械手上安装去除静电的装置，机械手本身结构精密且布满电气元件，改动空间狭小;加之衬纸本身就是绝缘体，机械手仅吸盘部分与衬纸接触，静电荷释放有限，只有助于所接触区域静电释放;额外添加与产品接触的设备，存在质量风险，不具备可操作性。

常见的两种静电消除器：有源式静电消除器和无源感应式静电消除器。有源式静电消除器电压较高，现场使用存在较大安全隐患，不予考虑;无源感应式静电消除器利用带电体(带点纸面)自身的电压进行放电，产生大量正、负离子，中和电荷。现场制作安放非接触式尖端静电释放装置，在其他条件完全相同的条件下，对比安装使用非接触式尖端静电释放装置和正常堆垛，改善效果有限，不建议推广。

3.3　衬纸材料对静电消除的影响

避免划伤、抑制发霉是衬纸的两个主要作用，衬纸过薄或者过厚，水份过高或者过低，都不利于生产作业的操作，在建材部行业标准JC/T1008—2006《玻璃用防发霉材料》中，对衬纸的定量、水份、pH值、防霉性能、防擦伤性能等都有要求，衬纸静电荷的存贮和释放与衬纸材质、定量、水份等都有关系。对比行业标准，我司执行更为严格的内控标准：定量(45±2)g/m2，pH值6±1，水份4%～7%。防霉衬纸既要能承受高温潮湿的长途海陆运输，又要适应长期储存不致玻璃霉变。衬纸的各项性能被制定到客户的技术协议中，新材料的使用需要经过长期的观察和实验验证，过程繁琐，故衬纸材质不宜改动。

衬纸通常分为光滑面和粗糙面。铺设时衬纸的光滑面和玻璃的粗糙面接触。经验资料表明：衬纸的表面越光滑，生产过程中压力越大，越容易产生静电。对衬纸表面性质改进中，逐渐选取两面粗糙的衬纸。可以抑制静电的产生和储存。

3.4　作业方法对静电消除的影响

玻璃体积较大，国内外光伏组件企业的玻璃仓库，均不具备温湿度的调控条件，笔者所接触到的静电投诉，最北来自于地处温带的韩国，最南来自于地处热带的新加坡。产品往往在客户仓库已储存一段时间，客户从仓库提取产品使用中发现静电问题。以江浙地区某客户投诉现场确认为例，其库存品电量见表3。

从表3分析，包装好的成品，在不拆开包装的情况下，单纯的依靠延长玻璃的储存时间来对静电进行释放，收效甚微。

接地消除静电也是一种常见的消除静电方法，光伏玻璃包装材料都以塑料、木材为主，这些绝缘体即便接地，也无法将静电释放。尝试使用一种可以重复回收利用的铁托盘，但对比实际效果中的使用情况，两种材质托盘差异不大。

3.5　包装环境对静电消除的影响

实验数据表明，静电的释放与环境湿度有关，空气湿度越大，空气中含的水份越多，物体表面吸附的水分子也越多，其电阻率越低，静电荷就可以从高电位传到低电位而聚集不起来。我国电子工业要求的湿度下限为40%RH，经验数据表明，如果能够将环境的湿度增加到65%以上，就能够很好的使带静电的物体上的静电荷被释放。我们将整个密闭的包装区域的湿度控制在40%RH～60%RH,。分别在静置后15 min、30 min和60 min测量不同位置电量，对整箱玻璃进行抽样观察，得到对比数据见图4。

图4　抽取4箱包装放置不同时间不同部位静电量释放情况

从图4分析，包装区域湿度被控制在40%RH～60%RH时，玻璃被装入托盘后，随着时间的推移，包装顶部、中部和底部的静电都会逐渐释放，放置的时间越长，静电的释放越彻底;静电的释放速度存在差异，包装顶部的静电释放最快，中部次之，底部最慢，直至最终整体电量趋于稳定平衡。

因此，产品放入托盘后密封包装前，在一定湿度范围区域内静置一段时间再密封，有利于静电的释放。综合人员操作、生产节拍、电气设备安全性、及目前工业加湿机的工况等方面因素，对包装区域进行封闭，通过工业用加湿机，控制区域湿度在40%RH～60%RH之间，静置60 min后再密封包装，消除静电措施最为有效。同样，在拆包使用过程中，如果能够对湿度进行提升，也有促进静电释放的作用。

4　结语

消除光伏玻璃自动包装线中的静电影响应从以下几点进行控制：

(1)在湿度较低的情况下，作业员包装/拆包过程中尽量穿着棉麻衣物，同时减少与玻璃的摩擦接触，可以有效降低静电荷带入;

(2)铺纸机静电荷适量加入，一般情况下当静电量介于±8 kV时，可以确保包装衬纸被舒展地铺设到玻璃上，并可以承受包装中机械手的运输;

(3)光伏玻璃用防霉衬纸为特殊材料，各项理化性能不可轻易改变，适当地提高衬纸的表面粗糙程度，可加速静电荷的释放;

(4)提高包装封闭作业区域湿度，相对湿度为40%RH到60%RH之间，产品装托盘完成后，静置60 min再包装，可以保证静电荷量被充分释放。

消除静电是一个复杂长期的过程，涉及环境温度、纸张性质、静电加入量等多相关因素。只有多种因素互相结合，互相协调，才能够发挥出最佳效果，从而彻底解决包装过程中静电问题。