Der Schutz vor statischer Elektrizität darf im Beschichtungsprozess nicht vernachlässigt werden

Erzeugung statischer Elektrizität

Reibung

Statische Elektrizität entsteht durch die Reibung zwischen dem Beschichtungsmaterial und der Beschichtungswalze, dem Förderband, der Luft oder anderen Kontaktflächen, wodurch die Übertragung elektrischer Ladung verursacht wird. Diese Reibung kann durch direkten physischen Kontakt oder durch die Kollision des Materials mit Luftmolekülen während des Beschichtungsprozesses entstehen.

Trennung

Wenn sich das beschichtete Material von der Beschichtungswalze oder dem Förderband löst, kann die ungleichmäßige Ladungsverteilung zwischen den Kontaktflächen zu einer Umverteilung der Ladung und zur Erzeugung statischer Elektrizität führen.

Materialeigenschaften

Einige Beschichtungsmaterialien weisen einen hohen spezifischen Widerstand auf, der den Ladungsfluss im Inneren des Materials erschwert und so die Bildung statischer Elektrizität auf der Oberfläche begünstigt.

Umgebungsfeuchtigkeit

In einer trockenen Umgebung ist der Feuchtigkeitsgehalt der Luft gering und Ladungen können nicht so leicht durch die Luft abgeleitet werden, was die Möglichkeit der Entstehung statischer Elektrizität erhöht.

Gerätedesign

Eine unzureichende Erdung der Geräte und die Verwendung isolierender Materialien können zur Ansammlung statischer Elektrizität führen, die letztendlich zu Schäden führen kann.

Prozessparameter

Auch ungeeignete Prozessparameter wie Beschichtungsgeschwindigkeit, Beschichtungsdruck, Beschichtungsdicke etc. können zur Ansammlung und Entladung statischer Elektrizität führen.

Operator

Die im menschlichen Körper angesammelte statische Elektrizität erzeugt statische Elektrizität, wenn Personen die Betriebsumgebung betreten, ohne eine Beseitigung der statischen Elektrizität durchzuführen, und mit Geräten in Kontakt kommen.

Die Gefahren statischer Elektrizität

Einfluss statischer Elektrizität auf den Beschichtungsprozess

Ungleichmäßige Verteilung der Beschichtungsflüssigkeit

Durch die Ansammlung statischer Ladung auf der Oberfläche der Beschichtungsflüssigkeit verändert sich deren Fließfähigkeit, sodass sie in manchen Bereichen zu konzentriert und in anderen zu schwach ist. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Beschichtungsflüssigkeit während des Beschichtungsprozesses, was die Qualität der Beschichtung mindert.

Sicherheitsrisiken

Wenn sich statische Elektrizität bis zu einem bestimmten Grad ansammelt, wird es einen Weg finden, sie abzubauen. Wenn das Substrat oder die Beschichtungsflüssigkeit entflammbar ist, kann es zu Verbrennungs- oder Explosionsunfällen kommen, die eine ernsthafte Bedrohung für die Produktionssicherheit darstellen.

Geräteschäden

Statische Elektrizität kann außerdem einen Stromschlag am Gerät verursachen und die elektronischen Komponenten beschädigen usw. Dies beeinträchtigt nicht nur den normalen Betrieb des Geräts, sondern kann auch die Lebensdauer des Geräts verkürzen.

Produktdefekte durch statische Elektrizität

Schlechte Beschichtungshaftung

Aufgrund statischer Elektrizität kann die Haftung der Beschichtungsflüssigkeit auf dem Substrat verringert sein. Dies kann dazu führen, dass die Beschichtung bei der späteren Verarbeitung oder Verwendung Mängel wie Abblättern oder Risse aufweist.

Ungleichmäßige Beschichtungsdicke

Durch die ungleichmäßige Verteilung der Beschichtungsflüssigkeit ist die Beschichtung stellenweise zu dick oder zu dünn, was zu Dickenschwankungen führt.

Oberflächendefekte der Beschichtung

Statische Elektrizität auf dem beschichteten Substrat kann zu Defekten wie der Aufnahme von Staub und Verunreinigungen aus der Umgebung oder zur Bildung von Nadellöchern, Schrumpfhohlräumen, Falten, Spannungslinien, Orangenhaut, Blasen und konkaven Filmen auf der beschichteten Oberfläche führen.

Sauberkeit der Beschichtung

In einem Arbeitsbereich mit niedrigem Reinigungsgrad werden Staub und winzige Partikel in der Luft aufgrund der vorhandenen statischen Elektrizität leicht absorbiert. Diese Verunreinigungen setzen sich in der Beschichtung fest und verursachen Mängel wie Schönheitsfehler und Flecken auf der Produktoberfläche.

Maßnahmen und Grundsätze zur Beseitigung statischer Elektrizität

Gerät zur statischen Beseitigung

Je nach Bedarf kann die Vorrichtung zur statischen Eliminierung beim Auf- und Abwickeln, während des Betriebs, vor und nach dem Beschichten, vor und nach dem Trocknen, Aufwickeln und Schneiden installiert werden.

Elektrostatische Bürste

Die Bürste verfügt über eine große Anzahl hochleitfähiger Fasern und die feinen Spitzen der Fasern (Bürstenspitzen) konzentrieren die statische Elektrizität des elektrischen Felds und ionisieren die Luft. Ionisierte Luft liefert Ionen entgegengesetzter Polarität, um statische Elektrizität zu beseitigen und sie durch den Bürstenkörper zur Erde fließen zu lassen. Die Spitze der Faser muss das Substrat nicht berühren, aber der Körper der elektrostatischen Bürste muss geerdet sein.

Statisches Seil

Während des Beschichtungsprozesses zieht das elektrostatische Seil geladene Partikel durch den elektrostatischen Adsorptionseffekt an und sammelt sie. Anschließend leitet es die statische Ladung durch die leitfähigen Eigenschaften seines inneren Leiters schnell zur Erde ab, wodurch statische Elektrizität effektiv eliminiert wird. Es handelt sich um ein kostengünstiges, effizientes und leicht zu installierendes Gerät zur Beseitigung statischer Elektrizität, das sich für verschiedene Gelegenheiten eignet, bei denen statische Elektrizität beseitigt werden muss.

Elektrostatische Seile können nach Durchmesser, Länge, Material, Leistung usw. klassifiziert werden.

Ionenwind-Statikentferner

Der Ionenwind-Statik-Eliminator besteht aus einem Hochspannungsgenerator und einer Entladungselektrode (normalerweise in Form einer Ionennadel). Es ionisiert die Luft durch Hochspannungs-Koronaentladung an der Spitze in eine große Anzahl positiver und negativer Ionen und bläst dann mithilfe des Windes eine große Anzahl positiver und negativer Ionen auf die Oberfläche des Objekts, um statische Elektrizität zu neutralisieren, oder bringt den statischen Eliminator direkt in die Nähe der Oberfläche des Objekts, um statische Elektrizität zu neutralisieren.

Entsprechend den verschiedenen Methoden zur Erzeugung einer Koronaentladung werden elektrostatische Entladungsgeräte mit Ionenwind hauptsächlich in Elektrostatische Entladungsgeräte mit Wechselstrom-Koronaentladung, Elektrostatische Entladungsgeräte mit Gleichstrom-Koronaentladung und Elektrostatische Entladungsgeräte mit gepulster Koronaentladung unterteilt.

Ion Wind Bar statischer Entlader

Ionenwindstäbe müssen normalerweise zusammen mit einem Hochspannungsgenerator verwendet werden. Es handelt sich dabei um eine Art Stab zum Entfernen statischer Elektrizität, bei dem keine Druckluft verwendet wird. Durch die Ionisierung der Luft werden eine Vielzahl positiver und negativer Ionen erzeugt. Der Ionenwindstab bläst die positiven und negativen Ionen auf die Oberfläche des Objekts, neutralisiert die statische Ladung auf der Oberfläche des Objekts und erreicht den Zweck, statische Elektrizität zu beseitigen.

Statischer Eliminator mit Ionendüse

Die Ionisierungsdüse ist ein spezielles fest installiertes Gerät zur Beseitigung statischer Elektrizität. Es kann einen starken ionisierten Druckluftstrom erzeugen, um Teile und Materialien zu reinigen und die Ladung zu neutralisieren. Aufgrund der Spezifikationen einzelner Geräte ist die Strahlungseinheit des Luftstroms begrenzt.

Antistatika

Tensidartiges Antistatikum

Durch die Reduzierung des Reibungskoeffizienten und der Oberflächenspannung der Materialoberfläche wird die Entstehung statischer Aufladung unterdrückt und reduziert.

Beispiele: höhere Fettalkoholsulfate, Aminosäuren usw.

Leitfähiges Antistatikmittel mit Füllstoff

Durch die Zugabe leitfähiger Füllstoffe (wie Ruß, Metallpulver, leitfähige Polymere etc.) zur Verbesserung der Leitfähigkeit des Materials können statische Aufladungen schnell abgeleitet bzw. neutralisiert werden.

Beispiele: Ruß, Metallfasern, leitfähige Polymere usw.

Polymer-Antistatikum

Die polaren Gruppen oder ionischen Gruppen an der Polymerkette absorbieren Feuchtigkeit aus der Luft und bilden einen leitfähigen Film, wodurch die Oberflächenleitfähigkeit des Materials verbessert wird.

Beispiele: Polymerverbindungen mit polaren Gruppen wie Polyether und Polyester.

Ionisches Antistatikum

Durch ionische Verbindungen bildet sich auf der Materialoberfläche eine Ionenschicht, die die Materialoberfläche leitfähig macht und so die Ansammlung statischer Elektrizität verhindert.

Beispiele: quaternäre Ammoniumsalze, quaternäre Phosphatsalze usw.

Redox-Antistatikum

Die Redoxreaktion dient dazu, statische Aufladungen zu neutralisieren und die Oberflächenladung des Materials auszugleichen.

Beispiel: Antistatiksystem mit Oxidations- und Reduktionsmitteln.

Zusammengesetztes Antistatikum

Durch die Kombination der Wirkmechanismen der oben genannten Antistatika wird die antistatische Wirkung durch synergistische Effekte verbessert.

Beispiel: Mischung oder Komplex mehrerer Arten von Antistatika.

andere

Prozesskontrolle

Ergreifen Sie hinsichtlich Materialauswahl, Prozessdesign, Gerätestruktur usw. Maßnahmen, um die Entstehung und Ansammlung statischer Elektrizität zu kontrollieren, sodass sie den kritischen Wert nicht überschreitet.

Zubehör

Wählen Sie Riemenscheiben, Förderbänder oder Riemen aus Materialien mit guter Leitfähigkeit; Verwenden Sie einen Zahnradantrieb anstelle eines Riemenscheibenantriebs usw.

Erdung

Erdung ist die gängigste Methode, um die Gefahren statischer Elektrizität auszuschließen. Die direkte Erdung wird hauptsächlich verwendet, um statische Elektrizität auf Leitern zu beseitigen. Die Erdung durch Widerstand dient dazu, statische Elektrizität auf Isolatoren zu beseitigen.

Verbessern Sie den Reinigungsgrad der Umgebung und regulieren Sie die Luftfeuchtigkeit

Eine hochgradige Raumreinigung kann die Partikelkonzentration in der Luft deutlich reduzieren und die Entstehung und Ansammlung statischer Elektrizität verringern.

Eine zunehmende Luftfeuchtigkeit kann den Abfluss statischer Elektrizität entlang der Oberfläche des Isolators verstärken. Dies ist insbesondere bei Isolatoren der Fall, deren Oberfläche leicht einen Wasserfilm bildet oder von Wasser benetzt wird.

Entladungsgerät für den menschlichen Körper

Für brennbare, explosive und antistatische Umgebungen geeignete Geräte zur Entladung statischer Elektrizität im menschlichen Körper können die im menschlichen Körper angesammelte statische Ladung sicher entladen und so Schäden durch statische Elektrizität im menschlichen Körper vermeiden.

Antistatische Schuhe und Kleidung, antistatischer Boden

Wenn sich statische Elektrizitätsladungen bis zu einem bestimmten Wert ansammeln, wird ein Teil davon in den Weltraum freigesetzt. Durch die antistatische Wirkung des Untergrunds und der Arbeiter ist es ihnen möglich, die in der Verarbeitungsumgebung auf ihrem Körper entstehende statische Aufladung jederzeit abzuleiten.

Bewertung und Methoden der elektrostatischen Schutzwirkung

Elektrometer-Testmethode

Mit einem Elektrometer lässt sich die elektrostatische Ladung einer Oberfläche direkt messen. Es kann die Größe elektrostatischer Ladung genau messen und eignet sich für Szenarien mit präzisen Anforderungen an die Menge elektrostatischer Ladung.

Ausrüstung: Elektrometer, z. B. Keithley-Elektrometer usw.

Methode zum Testen elektrostatischer Felder

Die elektrostatische Ladung auf der Oberfläche des Objekts kann indirekt berechnet werden, indem die elektrostatische Feldstärke um das Objekt herum gemessen wird. Es kann das elektrostatische Feld berührungslos messen und eignet sich für Situationen, in denen ein direkter Kontakt mit der Oberfläche des Objekts nicht möglich ist.

Ausrüstung: Elektrostatischer Feldtester, wie etwa die FMX-Serie von Simco-Ion usw.

Ladungsoberflächendichtemethode

Die elektrostatischen Eigenschaften eines Materials werden durch Messen der Ladungsmenge pro Flächeneinheit bewertet. Es kann die Ladungsoberflächendichte von Materialien direkt messen und eignet sich für Situationen, in denen Anforderungen an die Ladungsverteilung auf der Materialoberfläche gestellt werden.

Ausrüstung: Gerät zum Testen der Ladungsoberflächendichte, z. B. Faraday-Becher usw.

Triboelektrische Spannungsmethode

Die statische Aufladung wird ermittelt, indem ein Objekt durch Reibung aufgeladen und anschließend die Spannung gemessen wird. Geeignet zur Bewertung der Fähigkeit eines Materials, bei Reibung elektrostatische Ladung zu erzeugen.

Ausstattung: Inkl. handelsüblichem Reibetuch, Spannungsmessgerät etc.

Methode des äquivalenten Widerstands zwischen den Elektroden

Die antistatische Leistung des Gewebes wurde durch Messen des Widerstands zwischen der Gewebeprobe und der geerdeten leitfähigen Gummiplatte bewertet. Diese Methode eignet sich zur Bewertung der antistatischen Eigenschaften von Textilien und ihr antistatischer Grad kann anhand des Widerstandswerts bestimmt werden.

Ausstattung: u.a. Spezialelektroden, Widerstandsmessgeräte etc.

Installationsprinzipien und Beispiele für elektrostatische Schutzvorrichtungen

Generell müssen sowohl an den Abwickel- als auch an den Aufwickelstellen statische Entladungsgeräte installiert werden, um eine Ansammlung statischer Elektrizität und Störungen zu verhindern. Je nach spezifischen Produktanforderungen können nach dem Beschichten, Trocknen und Schneiden statische Entladungsmittel hinzugefügt werden, um die statische Kontrollwirkung weiter zu verbessern. Darüber hinaus kann der statische Entlader je nach tatsächlicher Situation einseitig oder beidseitig installiert werden, um eine gezielte statische Entladung und einen gezielten Schutz zu erreichen.

Gerät zur statischen Entladung für Schneidemaschinen

Bei der Verarbeitung von Gummiwalzen entspricht das Hinzufügen eines kompatiblen Antistatikmittels zum Gummi der Umwandlung der Gummiwalze von einem Isolator in einen Leiter. Während des Schneidens, wenn das Substrat durch die Walzen läuft, wird ein Teil der auf der Oberfläche des Substrats angesammelten Ladung durch die Walzen abgeleitet, und ein Teil davon muss an der Stelle lokalisiert werden, an der wahrscheinlich statische Elektrizität erzeugt wird. Dann werden je nach Größe des Raums unterschiedliche Geräte zur statischen Beseitigung aufgestellt.

In der aktuellen Konfiguration gängiger Folienschneidemaschinen gibt es im Allgemeinen mindestens zwei bis drei Gruppen, abhängig von der Art des Substrats und den Nutzungsanforderungen, den unterschiedlichen Strukturen der Rollen der Schneidemaschine und den unterschiedlichen Richtungen, in denen das Substrat um die Rollen der Schneidemaschine herumläuft.

Statischer Schutz beim Blechtransport

Aufgrund der vorhandenen statischen Elektrizität haften die Filmschichten aneinander und lassen sich nicht so leicht abziehen, was leicht dazu führen kann, dass beim Substrattransportprozess des Geräts mehrere Substrate gleichzeitig zugeführt werden. Darüber hinaus können elektrostatische Ladungen auf den Medien zu Problemen bei der Substratausrichtung führen, da die Medien an der Quertransportplatte haften bleiben.

Lösung: Ionisierende Düsen blasen ionisierte Luft zwischen die Substrate, um eine freie Bewegung der Substrate zu ermöglichen.

Schutz vor statischer Elektrizität bei der Beschichtung optischer Fasern

Auf der Faseroberfläche angesammelte statische Ladungen beeinträchtigen den Beschichtungsprozess und führen zu einer ungleichmäßigen Beschichtung auf der Faseroberfläche, was aufgrund der schlechten Lichtübertragungsqualität die Verschrottung der gesamten Spule erforderlich machen kann.

Lösung: Vor dem Abwickeln und Beschichten kann die Installation eines elektrostatischen Stabs parallel zur Richtung des Lichtstrahls die vom Lichtstrahl getragene statische Ladung entfernen und die Beschichtungsqualität verbessern.