Czym jest elektryczność statyczna?

Statyczność to nierównowaga elektryczna na powierzchni materiału, która może oddziaływać z otaczającymi materiałami.
Ta nierównowaga występuje, gdy atom (lub cząsteczka) zyskuje lub traci elektron. Zwykle atom jest w równowadze z taką samą liczbą dodatnich protonów w środku atomu i elektronów.
Elektrony łatwo przemieszczają się z jednego atomu na drugi. Tworzą jony dodatnie (w przypadku braku elektronu) lub jony ujemne (pojedynczy elektron lub atom z dodatkowym elektronem). Kiedy pojawia się ta nierównowaga, nazywa się to elektrycznością statyczną.

Dlaczego powstaje elektryczność statyczna?

Głównymi przyczynami elektryczności statycznej są:

Kontakt i separacja są prawdopodobnie najczęstszą przyczyną powstawania ładunków elektrostatycznych w przemyśle, w którym przetwarza się folie i arkusze. Dochodzi do tego, gdy materiał rozwija się lub przechodzi przez rolkę. Gdy materiał dotyka rolki, niewielki ładunek przepływa z materiału do rolki, powodując nierównowagę. Gdy materiał opuszcza rolkę, napięcie ulega wzmocnieniu. W praktyce wielkość wynikowego napięcia jest ograniczona przez wytrzymałość na przebicie otaczających materiałów, przewodnictwo powierzchniowe itp. Często słychać niewielkie trzaski lub wyładowania elektrostatyczne, gdy materiał opuszcza rolkę. Dzieje się tak, gdy ładunki elektrostatyczne osiągnęły napięcie przebicia dla otaczającego je powietrza.

Piroelektryczność to termin używany do opisania zdolności niektórych materiałów do generowania ładunków elektrostatycznych podczas ich ogrzewania lub chłodzenia. Wypraski z tworzyw sztucznych są szczególnie podatne na powstawanie ładunku statycznego podczas chłodzenia po formowaniu lub późniejszej obróbce cieplnej.

Chociaż nie jest to tak powszechne w przemyśle, ekspozycja na promieniowanie UV, promieniowanie rentgenowskie lub intensywne pola elektryczne może powodować pojawianie się ładunku statycznego. Folie z tworzyw sztucznych, które zostały poddane obróbce koronowej w celu poprawy drukowności, często wykazują niepożądane poziomy elektryczności statycznej.

Procesy cięcia lub cięcia wzdłużnego i okrawania będą generować ładunek statyczny. W przypadku pojedynczego arkusza może to nie stanowić większego problemu, ale gdy wiele arkuszy lub elementów jest ułożonych w stos, „efekt baterii” może powodować znaczny i problematyczny ładunek elektrostatyczny.

Jeśli operator, ubrany w buty izolacyjne, stanie w polu procesu, który generuje elektryczność statyczną, a następnie odsunie się i dotknie uziemionej konstrukcji, może doświadczyć niewygodnego, ale ogólnie nieszkodliwego wyładowania elektrostatycznego.
Może to być niebezpieczne nie z powodu samego porażenia prądem, ale z powodu odruchowego i niekontrolowanego odsunięcia się przez operatora.

Co powoduje elektryczność statyczna?

Elektrostatyczne przyciąganie i odpychanie to prawdopodobnie najbardziej rozpowszechniony problem w branży tworzyw sztucznych, opakowań, papieru, tekstyliów i podobnych. Przejawia się jako niewłaściwe zachowanie produktu, sklejanie się, odpychanie, przyklejanie do maszyn, przyciąganie kurzu do wyprasek, złe nawijanie i wiele innych objawów.

Powaga problemu jest bezpośrednio związana z wielkością ładunku statycznego i odległością między przyciąganymi lub odpychanymi obiektami. Przyciąganie lub odpychanie następuje po liniach pola pola elektrycznego. Jeśli oba ładunki mają tę samą biegunowość, będą się odpychać. Jeśli mają różną biegunowość, będą się przyciągać. Jeśli tylko jeden z produktów jest naładowany, spowoduje to przyciąganie, tworząc ładunek „w lustrzanym odbiciu” w nienaładowanych produktach.

Poza tym, elektryczność statyczna może, poprzez indukcję, naładować ładunkiem statycznym operatora maszyny, który następnie odda go przy kontakcie z konstrukcją uziemioną, w rezultacie czego zostanie „kopnięty” prądem. Tego rodzaju wyładowania nie są zwykle szkodliwe dla zdrowia, ale mogą spowodować niekontrolowaną reakcję, w wyniku której operator straci równowagę lub zrobi sobie krzywdę. Podobne wyładowanie może nastąpić, gdy operator dotknie materiału, np. folii na zwijarce. W takim wypadku elektryczność statyczna obecna między licznymi warstwami folii skupia się w miejscu kontaktu dłoni z materiałem, aż osiąga napięcie przebicia dla powietrza i następuje wyładowanie.

Dowiedz się więcej o Zastosowaniach

Najczęściej kupowane produkty