Ġenerazzjoni ta' ċarġ elettrostatiku

Il-kapaċità ta' solidu li jġorr ċarġ tiddependi fuq il-kundizzjonijiet tal-wiċċ, il-kostanti dielettrika, ir-reżistività tal-wiċċ, u l-umdità relattiva tal-ambjent tal-madwar. Il-kapaċità tiegħu li jġorr ċarġ hija inversament proporzjonali għall-kostanti dielettrika u l-umdità relattiva tiegħu, u direttament proporzjonali għar-reżistività tal-wiċċ tiegħu. Is-sinjal taċ-ċarġ ivarja skont il-materjal; materjali b'kostanti dielettriċi aktar baxxi huma ċċarġjati b'mod pożittiv.

Il-proprjetajiet tal-insulazzjoni huma relatati mal-akkumulazzjoni tal-elettriku statiku. L-istruttura kimika tal-biċċa l-kbira tal-plastiks turi li huma iżolaturi eċċellenti, u dan jagħmilhom materjali essenzjali għal tagħmir ta' frekwenza għolja bħar-radar. Minħabba li l-biċċa l-kbira tal-plastiks għandhom konduttività baxxa tal-wiċċ, ma jistgħux ixerrdu malajr iċ-ċarġ elettriku, differenza bejn il-plastiks u l-metalli.

Waqt l-użu ta’ prodotti tal-plastik, l-elettriku statiku jista’ jikkawża diversi problemi u jwassal għal konsegwenzi serji, anke perikolużi. L-aktar perikli komuni jinkludu: akkumulazzjoni severa ta’ ħmieġ fuq uċuħ tal-plastik; elettriku statiku li jattira t-trab li jaffettwa l-kwalità tal-ħoss tar-rekords; elettriku statiku li jikkawża sensazzjoni spjaċevoli ta’ “xokk elettriku” f’nies li jużaw twapet tal-fibra sintetika jew art tal-plastik; adeżjoni statika bejn films u folji tal-plastik, li tfixkel il-produzzjoni normali; u trab solidu li jingħaqad flimkien waqt it-trasport tal-fluss tal-arja. Ix-xrar ta’ skariku ġġenerati minn akkumulazzjonijiet kbar ta’ ċarġ statiku jistgħu saħansitra jqabbdu taħlitiet ta’ arja u trab jew solventi organiċi, u jsiru kawża ta’ ħafna splużjonijiet distruttivi.

Miżuri biex titrażżan l-iċċarġjar elettrostatiku

(1) Żieda fl-umdità relattiva: Hekk kif l-umdità ambjentali tal-prodotti ffurmati tiżdied, il-konduttività tal-wiċċ tagħhom tiżdied ukoll, u b'hekk taċċellera d-dissipazzjoni tal-ċarġ. Pereżempju, meta l-umdità relattiva tal-poliamide li tassorbi l-ilma tkun ogħla minn 65%, prattikament ma jkun hemm l-ebda elettriku statiku. Bil-maqlub, meta l-umdità relattiva tkun ħafna inqas minn 20%, il-problemi tal-bilanċ tal-ċarġ tal-wiċċ huma inevitabbli. F'dan il-każ, l-unika miżura tassew effettiva biex titrażżan l-elettriku statiku hija li żżid matriċi konduttiva biex tnaqqas ir-reżistività tal-volum.

(2) Żid il-konduttività tal-arja:billi tuża jonizzatur li jaħdem fuq il-prinċipju tal-elettriku jew tar-radjuattività biex iżżid il-konduttività tal-arja, sabiex iċ-ċarġ ikun jista' jiġi dissipat malajr fl-arja ambjentali.

(3) Żid il-konduttività tal-wiċċ billi żżid addittivi kimiċi (aġenti antistatiċi) mal-plastik jew tapplikahom fuq il-wiċċ biex iżżid il-konduttività tal-wiċċ, u b'hekk tneħħi l-ċarġ statiku.

 Struttura Kimika ta' Aġenti Antistatiċi

L-aġenti antistatiċi huma addittivi li jiżdiedu mal-komposti tal-iffurmar jew jiġu applikati fuq il-wiċċ ta' prodotti ffurmati biex inaqqsu l-akkumulazzjoni tal-elettriku statiku. Ġeneralment, abbażi tal-metodu tal-applikazzjoni, l-aġenti antistatiċi jistgħu jinqasmu f'żewġ kategoriji ewlenin: applikazzjoni interna u esterna.

2.Aġenti Antistatiċi Interni

Aġenti antistatiċi miżjuda internament jiżdiedu mal-polimeri bħala surfactants qabel jew waqt l-iffurmar. Kollha għandhom karatteristiċi superfiċjali attivi u jistgħu jemigraw u jinġemgħu fuq il-wiċċ tal-partijiet iffurmati. Dawn l-addittivi fihom kemm gruppi idrofiliċi kif ukoll idrofobiċi fil-molekuli tagħhom. Il-gruppi idrofobiċi għandhom ċerta kompatibilità mal-polimeru u jistgħu jikkawżaw li l-molekuli tiegħu jaderixxu mal-wiċċ tal-prodott, filwaqt li l-gruppi idrofiliċi jiffunzjonaw billi jorbtu u jiskambjaw mal-molekuli tal-ilma fuq il-wiċċ tal-prodott. Il-biċċa l-kbira tal-aġenti antistatiċi b'karatteristiċi superfiċjali attivi jistgħu jiġu kklassifikati f'tipi katjoniċi, anjoniċi u mhux joniċi.

1.Aġenti Antistatiċi Katjoniċi:F'dan it-tip ta' aġent antistatiku, il-parti attiva tal-molekula tipikament fiha grupp katjoniku kbir u spiss grupp alkil twil, bħal melħ tal-ammonju kwaternarju, melħ tas-sulfonju kwaternarju, jew melħ tas-sulfonju kwaternarju. L-anjoni ġeneralment jiġu ffurmati waqt reazzjonijiet ta' kwaternizzazzjoni, bħal kloruri, metil sulfati, u nitrati. L-aġenti antistatiċi tal-melħ tal-ammonju kwaternarju jiddominaw din il-kategorija ta' prodotti kummerċjali. L-aġenti antistatiċi katjoniċi huma l-aktar effettivi fuq matriċi polari (bħal polimeri tal-PVC u tal-istirene). Madankollu, l-użu tagħhom huwa kemmxejn limitat minħabba l-effetti negattivi tagħhom fuq l-istabbiltà termali ta' ċerti polimeri.

2. Aġenti Antistatiċi Anjoniċi: F'dan it-tip ta' aġent antistatiku, il-parti attiva tal-molekula hija anjonika. Alkyl sulfonates, sulfates, fosfati, dithiocarbamates, jew carboxylates tipikament iġorru numru kbir ta' anjoni, filwaqt li l-katjoni ġeneralment huma joni tal-metall alkali, u xi kultant joni tal-metall alkalini. Pereżempju, sodium alkyl sulfonate jintuża ħafna fl-industrija għaliex jikseb effetti antistatiċi sodisfaċenti fil-polimeri tal-polivinil klorur u tal-polistirene, iżda l-applikazzjoni tiegħu fil-poljolefini għandha ċerti limitazzjonijiet.

3. Aġenti antistatiċi mhux joniċiDawn l-aġenti antistatiċi għandhom grupp molekulari attiv fil-wiċċ li mhux iċċarġjat u għandu polarità baxxa ħafna (l-aktar esteri jew eteri tal-polietilen glikol, esteri jew etanolamini ta' aċidi grassi, mono- jew digliċeridi, u amini grassi etossilati). Huma l-aktar fornuti kummerċjalment bħala likwidi jew xama' b'punt ta' trattib baxx.

Il-polarità baxxa ta' dawn l-addittivi tagħmilhom aġenti antistatiċi interni ideali għall-polietilene u l-polipropilene, u juru wkoll kompatibilità għolja. Tipi differenti ta' polietilene u polipropilene għandhom densitajiet, kristallinità u strutturi molekulari mikroskopiċi varjabbli. Għalhekk, biex tinkiseb l-istruttura molekulari ottimali għal kull aġent antistatiku, it-tul tal-katina alkilika u n-numru ta' gruppi idrossiliċi jew etere fil-kompost iridu jiġu aġġustati. B'dan il-mod biss jista' jiġi żgurat b'mod effettiv l-effett tal-applikazzjoni mixtieq. Pereżempju, aġenti antistatiċi tipiċi użati fil-polipropilene huma inqas effettivi meta applikati għal polietilene ta' densità baxxa, u viċi versa.

 Aġent antistatiku tat-tip ta' kisi estern

Aġenti antistatiċi esterni huma applikati fuq il-wiċċ ta' partijiet iffurmati fil-forma ta' soluzzjoni akwea jew alkoħolika. Minħabba l-metodi ta' applikazzjoni differenti, ir-rekwiżiti strutturali msemmija f'aġenti antistatiċi interni jsiru inqas importanti. Il-komposti kollha li huma attivi fil-wiċċ, kif ukoll ħafna sustanzi igroskopiċi mhux attivi fil-wiċċ (bħal gliċerina, polioli, u polietilen glikol), għandhom proprjetajiet antistatiċi fi gradi differenti, u l-effikaċja ta' dawn il-komposti mhijiex affettwata mill-kompatibilità tagħhom mal-polimeru jew mill-migrazzjoni tagħhom fil-polimeru.