|
|
涂布工艺不可忽视静电防范 二维码
482
静电是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷，当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电。在涂布设备运行过程中，静电是产生不利作用的常见因素。静电的产生主要是由于材料（基材和涂布液）与设备、空气或其它物体之间的摩擦、分离或断裂等物理作用，导致电荷在物体表面的不平衡分布，从而形成静电。 静电现象带来的潜在危害不容忽视。首先，静电会吸附空气中的尘埃和杂质，影响涂布层的均匀性和质量。其次，静电的积聚可能导致电荷放电，引发火灾或爆炸事故，特别是在涂布液为易燃溶剂的情况下，安全风险更加突出。因此，在涂布过程中需要采取适当的措施来控制和减少静电的产生和积聚，确保涂布作业的安全和质量。 本文从静电的产生、静电对涂布过程的影响和对产品的危害、消除措施及原理、静电防护效果评估及方法和静电防护装置安装原则及示例等方面对涂布过程中静电防护进行介绍。 静电的产生 摩擦 分离 当涂布材料从涂布辊或输送带上分离时，由于接触面之间的电荷分布不均，可能导致电荷的重新分布并产生静电。 材料特性 某些涂布材料本身具有较高的电阻率，这使得电荷在材料内部不易流动，从而容易在表面形成静电。 在干燥的环境中，空气中水分含量较低，电荷不易通过空气传导，从而增加了静电产生的可能性。 设备设计 设备的接地不良、绝缘材料的使用等都可能导致静电的积累，最终产生危害。 工艺参数 工艺参数如涂布速度、涂布压力、涂布厚度等不合适也可能导致静电的积累和放电。 操作人员 人体本身所积累的静电电荷，随着人员进入操作环境而未进行静电消除，与设备接触产生静电。 静电的危害 静电对涂布过程的影响 涂布液分布不均 由于静电荷在涂布液表面的积聚改变了其流动性，使其在某些区域过于集中，而在其它区域则过少。从而导致涂布液在涂布过程中分布不均，降低涂布的质量。 安全隐患 当静电累积到一定程度后，会寻找途径放点，如果基材或涂布液是易燃，可能引发燃烧或爆炸事故，对生产安全构成严重威胁。 设备损坏 静电还会引起设备的电击，损坏其电子元件等。这不仅影响设备的正常运行，还可能缩短设备的使用寿命。 静电导致的产品缺陷 涂层厚度不均匀 涂层表面缺陷 涂层洁净度 静电消除措施及原理 静电消除装置 静电毛刷 毛刷上有大量的高导体纤维，纤维的细尖部（刷尖）集中了电场静电并电离空气。电离空气提供相反极性的离子以消除静电，并允许它通过刷子本体流入大地。纤维的尖部不需要接触基材，而静电刷本体必须接地。 静电绳 在涂布过程中，静电绳通过静电吸附效应吸引并收集带电微粒，再通过其内部导体的导电性能将静电荷迅速导入地面，有效消除静电。是一种经济、高效、安装方便的去除静电装置，适用于各种需要消除静电的场合。 静电绳可以依据直径、长度、材质、性能等进行分类。 离子风静电消除器 离子风静电消除器由高压电源产生器和放电极（一般做成离子针）组成，通过尖端高压电晕放电把空气电离为大量正负离子，然后用风把大量正负离子吹到物体表面以中和静电，或者直接把静电消除器靠近物体的表面而中和静电。 根据不同的电晕放电产生方式，离子风静电消除器主要分为交流电晕放电式静电消除器、直流电晕放电式静电消除器和脉冲电晕放电式静电消除器等类型。 离子风棒静电消除器 离子风棒通常需要配置高压发生器一起使用，是一种不用压缩空气的除静电棒。通过电离空气，产生大量正负离子，离子风棒将正负离子吹向物体表面，中和物体表面的静电荷，达到消除静电的目的。 离子风嘴静电消除器 离子风嘴是一种固定式消除静电的专用设备，可以产生强大的电离压缩空气流，以清洁、中和零件及材料上的电荷。受单个设备规格限制，空气流的辐射单位有限。 抗静电剂 表面活性剂型抗静电剂 通过降低材料表面的摩擦系数和表面张力，从而抑制和减少静电荷的产生。 示例：高级脂肪醇硫酸酯盐、氨基酸等。 导电填料型抗静电剂 通过添加导电填料（如炭黑、金属粉、导电聚合物等）来提高材料的导电性能，使静电荷能够迅速泄漏或中和。 示例：炭黑、金属纤维、导电高分子等。 高分子型抗静电剂 通过高分子链上的极性基团或离子基团来吸附空气中的水分，形成一层导电的薄膜，从而提高材料的表面导电性能。 示例：聚醚、聚酯等含极性基团的高分子化合物。 离子型抗静电剂 通过离子型化合物在材料表面形成一层离子层，使材料表面具有导电性，从而防止静电的积累。 示例：季铵盐、季磷盐等。 氧化还原型抗静电剂 利用氧化还原反应来中和静电荷，使材料表面电荷平衡。 示例：含有氧化剂和还原剂的抗静电剂体系。 复合型抗静电剂 结合以上多种抗静电剂的作用机制，通过协同作用来提高抗静电效果。 示例：多种类型抗静电剂的混合物或复合物。 其他 工艺控制 从材料选择、工艺设计、设备结构等方面采取措施，控制静电的产生和积累，使其不超过临界值。 配件选择 选用导电性好的材料制成的带轮、输送带或皮带；用齿轮传动代替带轮传动等。 接地 接地是消除静电危害最常用的方法，直接接地主要用于消除导体上的静电；通过电阻接地用于绝缘体消除静电。 提高环境净化等级 调节环境湿度 高等级的空间净化能显著降低空气中的颗粒浓度，降低静电的产生和累积。 增加湿度可以增强静电沿绝缘体表面的泄漏，对于表面容易形成水膜或被水润湿的绝缘体有效。 人体静电消除器 适用于易燃、易爆和防静电场所的人体静电释放设备，能够将人体本身积累的静电荷安全泄放，避免因人体静电产生危害。 抗静电鞋服、抗静电地面 静电电荷聚集到一定数值时，会向空间释放一部分。地面、工作员工的抗静电性，可以让他们随时导走在加工环境中身体上聚集累积的静电荷。 静电防护效果评估及方法 静电计测试法 使用静电计来直接测量物体表面的静电电荷量。能够准确地测量静电荷的大小，适用于对静电电荷量有精确要求的场景。 设备：静电计，如Keithley静电计等。 静电场测试仪法 通过测量物体周围的静电场强度来间接推算出物体表面的静电电荷量。能够非接触式地测量静电场，适用于对物体表面无法直接接触的场合。 设备：静电场测试仪，如Simco-Ion的FMX系列等。 电荷面密度法 通过测量单位面积上的电荷量来评估材料的静电性能。能够直接测量材料的电荷面密度，适用于对材料表面电荷分布有要求的场合。 设备：电荷面密度测试装置，如法拉第筒等。 摩擦带电电压法 极间等效电阻法 通过测量织物试样与接地导电胶板之间的电阻来评估其抗静电性能。这种方法适用于评估织物的抗静电性能，并可以根据电阻值来判断其抗静电等级。 设备：包括专门的电极、电阻测量仪器等。 静电防护装置安装原则及示例 分切机静电消除装置 在胶辊加工时，在橡胶里添加相容性的抗静电剂，相当于将橡胶辊筒由绝缘体变成了导体。在分切时，基材通过辊筒绕行时，积聚在基材表面的电荷一部分通过辊筒导走，一部分则需要确定容易产生静电的位置，再根据空间大小，设置不同的静电消除装置， 在现行的主流薄膜分切机的配置中，根据基材类型和用途要求不同、分切机辊筒结构的不同和分切机上基材绕行辊筒的方向不同，一般至少会有2~3 组。 单张基材输送中的静电防护 薄膜由于静电的存在，膜层之间相互吸附，不容易剥离，容易造成设备的基材输送工序一次性送入多张基材。此外，由于介质粘住横向输送板，介质携带的静电电荷可造成基材对齐问题。 解决方案：电离喷嘴向基材之间吹入电离空气可使基材自由移动。 光纤涂布过程中的静电防护 光纤表面积累的静电荷影响涂布工艺，导致光纤表面不均匀涂布，从而因光传输质量问题必须废弃整个线轴。 解决方案：在放卷和涂布之前，平行于光线束方向安装静电棒可以除去光线束携带的静电荷，改善涂布质量。
文章分类：
行业科普
|