第八章-防辐射、防静电包装

第八章防辐射、防静电包装第一节辐射的种类及其影响第二节防辐射包装材料及方法第三节防静电包装第一节辐射的种类及其影响防辐射包装(Radioaction-resistantpackaging)是通过包装容器及材料防止外界辐射线损害内容物品所采取的防护性包装措施。辐射分天然辐射和人工辐射两大类型。由于两者都是以电磁波形式辐射,故也统称为电磁辐射。天然辐射包括宇宙射线、雷电射线和紫外射线等的辐射。人工辐射包括电磁辐射、微波辐射和核辐射等。电磁波按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长，宇宙射线的波长最短。无线电波3000米～0.3毫米。（微波0.1~100厘米）红外线0.3毫米～0.75微米。（其中：近红外为0.76~3微米，中红外为3~6微米，远红外为6~15微米，超远红外为15~300微米）可见光0.7微米～0.4微米。紫外线0.4微米～10毫微米X射线10毫微米～0.1毫微米γ射线0.1毫微米～0.001毫微米高能射线小于0.001毫微米传真（电视）用的波长是3～6米；雷达用的波长更短，3米到几毫米。辐射的种类及其影响1.电磁辐射它是由发射物组成的电磁环境中各种信号源发出的，其中只有少数一些信号源发生的足够强的辐射对包装物有一定影响。电磁频谱频带很宽,包含从极低的零到大约104Hz的低频、中频、高频、甚高频、超高频,直至1022~25Hz的宇宙射线。通常除了原子核反应堆、雷达和激光等高度集中的能量波束外,只有在接近信号源的附近区域才会产生足够强的影响力。辐射的种类及其影响(1)电磁辐射的强度单位。(2)环境电磁波的分级标准。(3)电磁场对产品的影响。辐射的种类及其影响2.核辐射核辐射由γ射线、X射线和中子流构成。X射线是按指数规律吸收的电磁辐射,它与可见光和紫外光辐射相似,但波长短得多。γ射线是在原子核跃迁中发生的电磁辐射。固体电子器件对核辐射效应极其敏感,核辐射将使半导体中的原子电离或移位,影响该器件的工作特性。辐射的种类及其影响3.光源辐射光学范围内的电磁频谱(1012～1018Hz)包括红外线、可见光、紫外线。在储运环境中,太阳是最大的光源信号辐射体。另外,也有人造光信号源如照明光、焊接弧光、激光、核爆炸时的发射光等。对光敏感的产品受到强光源辐射后将会损坏和失去使用价值,主要是一些用感光材料制成的产品,如照相胶卷、电影胶片、X光胶片、印相纸和其他光敏产品。辐射的种类及其影响4.微波辐射如今社会中,微波发生器已得到广泛使用,如在导航、跟踪、通信、食物烘烤、医疗等领域。微波发生器不仅能产生微波,还能产生X射线和少量的紫外线,这可能对附近的包装产品构成局部危害。而现代大功率雷达,则可能在距发生源相当远的地方形成高的功率密度。辐射指数辐射指数X线辐射指数：★★★★★电热毯辐射指数：★★★★★电吹风辐射指数：★★★★微波炉辐射指数：★★★★电脑显示器和主机辐射指数：★★★手机辐射指数：★★电视机辐射指数：★★键盘及鼠标辐射指数：★复印机、打印机辐射指数：★安检辐射指数：★第二节防辐射包装材料及方法1.防辐射包装材料(1)金属屏蔽材料。具有高导电率和导电系数的铜、铝、铁或铁镍合金均可作为防辐射屏蔽性包装材料。除了采用单一的较厚的金属板作包装材料,目前又有用电铸法提炼的纯铁箔和电解铜箔跟各种塑料膜叠合而成的质轻、方便、性能优良的屏蔽包装材料。防辐射包装材料及方法(2)导电性复合塑料屏蔽材料。使用特制的含金属细纤维的粒料加入到热塑性塑料(如聚酰胺、聚碳酸酯)中进行注塑,形成各种屏蔽性包装材料和容器。具体有:①模压导电复合塑料。导电性纤维材料(长3～15mm,粗40～7Oμm)混入塑料内经模压而制成包装容器。外镀金属的玻璃纤维和碳素纤维混合于塑料内模压制成包装容器。②填料导电复合薄膜。将塑料与碳黑、金属粉末等导电性填料复合轧制压延成导电性包装薄膜材料。防辐射包装材料及方法③表面导电处理材料。在塑料表面或纸表面进行导电处理,即用电镀、喷镀、涂刷、蒸镀等工艺在材料上涂敷一层导电性金属。也可通过混炼、凹版印刷、辊筒式涂敷、丝网印刷、胶印等方法将导电材料涂布于如PVC,PS,ABS塑料板材和瓦楞纸板、卡纸上,制成能表面导电的包装容器。测量屏蔽材料对电磁波屏蔽效果(SE值),可按美国标准NASA-N065-6,MIL-STD-285进行。防辐射包装材料及方法2.防辐射包装方法防辐射包装主要是选择合适的包装材料的问题,在包装技术上并无专门的要求。(1)防光辐射包装。采用能防止光线透过的黑色纸、碳黑型导电塑料膜、铁皮等制成容器,可有效防光辐射。导电性纸盒和导电性瓦楞纸箱、硬质密闭塑料盒、金属容器均可作光敏感产品的运输包装容器,当然还需其他保证密封与无漏光的措施。防辐射包装材料及方法(2)防电磁辐射包装。对于各种电子元器件、电子精密仪器、医疗器械、计算机、自动化办公设备等对电磁辐射十分敏感的产品通常都需要采用防电磁辐射包装方法。但对电子产品而言,单纯采用高性能屏蔽包装材料不一定能完全可靠有效地消除电磁辐射对产品性能的影响,需要在电子产品的电路结构设计时综合考虑到电磁保护和屏蔽问题,因为外包装屏蔽材料不能完全阻隔电磁波,只是起衰减作用。防辐射包装材料及方法前面所述的电铸法提炼的纯铁箔和电解铜箔同塑料膜层叠而成的金属屏蔽膜是比较理想的包装材料,它能在很宽的频域内起可靠的屏蔽作用,又便于弯折和剪裁成型。目前国外已推出多种此类金属箔复合屏蔽材料,如PET(25μm)/镀钵铁箔(25nm)、PET(12μm)/镀锌铁箔(25μm)/PET(12μm)、PET(12μm)/镀锌铁箔(25μm)/铜箔(18μm)、PET(12μm)/镀锌铁箔(25μm)/粘合剂。对防辐射包装的最后要求，就是须按国际标准ISO/R884或国家标准GB5892涂刷有关的运输包装图形标志。电磁辐射对人体的伤害各国科学家经过长期研究证明：长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙，甚至导致各类癌症等；男女生殖能力下降、妇女易患月经紊乱、流产、畸胎等症。电磁辐射对人体的伤害看电视勿持续超过3小时，并与屏幕保持3米以上的距离；关机后立即远离电视机，并开窗通风换气，以洗面奶或香皂等洗脸。用手机通话时间不宜超过3分钟，通话次数不宜多。尽量在接通1一2秒钟之后再移至面部通话，这样可减少手机电磁波对人体的辐射危害。具有防电磁波辐射危害的食物有：绿茶、海带、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1、卵磷脂、猪血、牛奶、甲鱼、蟹等动物性优质蛋白等。电磁辐射对人体的伤害防止电磁波的10大对策原因说明1.尽量远离电化制品距离愈远，受电磁波的影响愈小。2.无法远离时要尽量缩短使用时间再强的电磁波，时间愈短，影响愈小。3.选用电磁波小的制品电灯泡比日光灯小，无线电话比行动电话小4.与其选用大型，尽量选用小型同种的家电制品，大型的不但耗电量高，电磁波也强。5.年轻人要特别注意细胞分裂正值旺盛的年轻人容易受影响，孕妇特别要注意。6.要晓得测定出的安全距离厂家的电磁波数字不准，要明确的测出才好。7.注意后方及两侧电视机与个人电脑的后方及两侧所释出的电磁波极强。8.插头不用的时候要拔掉插头插着的时候，大多数的电磁波即会释出。9.睡觉时要特别注意睡觉时间通常很长，即使微量的曝露其影响也会很大10.改变非依赖电不可的心态电化制品环绕着的生活，曝露于电磁波的机会乃大增。第三节防静电包装静电放电(electrostaticdischarge)是工业中一个普遍现象。有些电子元件易受静电场的影响,还有些元件因电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)而损坏,因此提出了防静电包装(electrostaticdischargeprotectivepackaging)。设计一种单纯以防静电为目的包装既困难又不经济。比较现实的方法是在需防静电的产品的包装总体设计中,在包装形式选择中顾及到防静电目的,尽可能选择那些具有良好抗静电性材料、静电耗散性材料或导电性材料，使包装除了满足其他主要防护功能外还能形成对静电的有效屏蔽保护。防静电包装一、静电对包装件的影晌当两种物质接触非常紧密,相距小于25×10-8cm时就有利于电子和离子的交换而产生静电现象。包装件在运输过程中,由于振动冲击等影响,产品与包装物的表面之间不断接触与分离至互相摩擦,即可产生静电。在雷击过程中,云内或地面物体内会产生大量的电荷移动,从而在大地引起大的电荷流动,与其相联系的强大磁场就会穿透包装容器外壳,能量耦合于内部装备中,形成大电流,导致元器件的损坏。静电的危害,相当于高电压、低电流击穿现象防静电包装二、抗静电包装材料抗静电防护包装,即是采用具有导电性的静电屏蔽材料裹包住物品,或用抗静电材料制成容器将内装物品封闭起来,使内装物品与外界干扰电场或静电感应隔离开,免受危害。抗静电材料就是在使用和搬运中不产生摩擦电荷的材料。包装材料中用得最多的塑料实为不能导电的绝缘体,容易因摩擦生静电,其电荷量大,也不能通过接地而散逸。为使塑料不易带静电荷,并能使产生的电荷散逸,可采用一定的技术方法改变(增大)塑料表面导电性能。防静电包装抗静电材料可分为表面导电性材料(仅材料表面含导电剂)和体积导电性材料(整体材料都含导电剂)。大多数静电包装物都含有导电性组分,它能吸附湿气,并在表面形成一薄层水分,成为能散逸电荷的导电层。这些材料抗静电主要特性参数是表面导电性(电阻率)或体积导电性(电阻率)和静电荷耗散率(时间)。抗静电材料对静电场和电磁场并不一定具有屏蔽作用,如需屏蔽保护,则要另外采取措施抗静电薄膜、泡沫塑料、气泡垫薄膜等。需要注意:静电保护屏蔽材料和电磁干扰屏蔽材料往往不能兼顾。问题与探讨1.简述辐射种类及其影响力。2.防辐射材料有哪些?如何选择使用?3.静电对产品包装件有何影响?4.包装中可使用哪些防静电材料?探讨题：查找文献及相关资料，分析目前国内外防静电和防辐射材料有哪些，并提出或列举出市面上的一些包装案例及改进措施等。（下周交作业并上台演讲）第九章军用包装技术