స్థిర విద్యుత్ ఆవేశం ఉత్పత్తి

ఒక ఘనపదార్థం ఆవేశాన్ని మోయగల సామర్థ్యం దాని ఉపరితల పరిస్థితులు, విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, ఉపరితల నిరోధకత మరియు పరిసర వాతావరణంలోని సాపేక్ష ఆర్ద్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. దాని ఆవేశాన్ని మోయగల సామర్థ్యం దాని విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మరియు సాపేక్ష ఆర్ద్రతకు విలోమానుపాతంలోను, దాని ఉపరితల నిరోధకతకు అనులోమానుపాతంలోను ఉంటుంది. ఆవేశం యొక్క గుర్తు పదార్థాన్ని బట్టి మారుతుంది; తక్కువ విద్యుద్వాహక స్థిరాంకాలు ఉన్న పదార్థాలు ధనాత్మకంగా ఆవేశం కలిగి ఉంటాయి.

ఇన్సులేషన్ లక్షణాలు స్థిర విద్యుత్ ఏర్పడటంతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. చాలా ప్లాస్టిక్‌ల రసాయన నిర్మాణం అవి అద్భుతమైన ఇన్సులేటర్లని వెల్లడిస్తుంది, అందువల్ల రాడార్ వంటి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పరికరాలకు అవి అవసరమైన పదార్థాలుగా మారాయి. చాలా ప్లాస్టిక్‌లకు తక్కువ ఉపరితల వాహకత్వం ఉన్నందున, అవి విద్యుత్ ఆవేశాన్ని త్వరగా వెదజల్లలేవు, ఇది ప్లాస్టిక్‌లకు మరియు లోహాలకు మధ్య ఉన్న ఒక వ్యత్యాసం.

ప్లాస్టిక్ ఉత్పత్తులను ఉపయోగించే సమయంలో, స్థిర విద్యుత్ వివిధ సమస్యలను కలిగించి, తీవ్రమైన, ప్రమాదకరమైన పరిణామాలకు దారితీస్తుంది. అత్యంత సాధారణ ప్రమాదాలలో ఇవి ఉన్నాయి: ప్లాస్టిక్ ఉపరితలాలపై తీవ్రంగా మురికి పేరుకుపోవడం; స్థిర విద్యుత్ దుమ్మును ఆకర్షించి, రికార్డుల ధ్వని నాణ్యతను ప్రభావితం చేయడం; సింథటిక్ ఫైబర్ కార్పెట్లు లేదా ప్లాస్టిక్ ఫ్లోరింగ్ ఉపయోగించే వ్యక్తులలో స్థిర విద్యుత్ అసహ్యకరమైన "విద్యుత్ షాక్" అనుభూతిని కలిగించడం; ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్‌లు మరియు షీట్‌ల మధ్య స్థిర విద్యుత్ అంటుకోవడం, దీనివల్ల సాధారణ ఉత్పత్తికి అంతరాయం కలగడం; మరియు గాలి ప్రవాహ రవాణా సమయంలో ఘన పొడి ముద్దలుగా మారడం. అధిక మొత్తంలో స్థిర విద్యుత్ ఆవేశం పేరుకుపోవడం వల్ల ఉత్పన్నమయ్యే డిశ్చార్జ్ స్పార్క్‌లు గాలి మరియు దుమ్ము లేదా సేంద్రీయ ద్రావకాల మిశ్రమాలను కూడా మండించి, అనేక విధ్వంసకర పేలుళ్లకు కారణం కాగలవు.

స్థిర విద్యుత్ ఆవేశాన్ని అణిచివేసే చర్యలు

(1) సాపేక్ష ఆర్ద్రత పెరగడం: అచ్చుపోసిన ఉత్పత్తుల పరిసర ఆర్ద్రత పెరిగేకొద్దీ, వాటి ఉపరితల వాహకత కూడా పెరుగుతుంది, తద్వారా ఆవేశం యొక్క వెదజల్లడం వేగవంతమవుతుంది. ఉదాహరణకు, నీటిని పీల్చుకునే పాలిమైడ్ యొక్క సాపేక్ష ఆర్ద్రత 65% కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఆచరణాత్మకంగా స్థిర విద్యుత్ ఉండదు. దీనికి విరుద్ధంగా, సాపేక్ష ఆర్ద్రత 20% కంటే చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఉపరితల ఆవేశ సమతుల్య సమస్యలు అనివార్యం. ఈ సందర్భంలో, స్థిర విద్యుత్‌ను అణచివేయడానికి నిజంగా ప్రభావవంతమైన ఏకైక చర్య, ఘనపరిమాణ నిరోధకతను తగ్గించడానికి ఒక వాహక మాతృకను జోడించడం.

(2) గాలి యొక్క వాహకతను పెంచండి:విద్యుత్ లేదా రేడియోధార్మికత సూత్రంపై పనిచేసే అయనైజర్‌ను ఉపయోగించి గాలి యొక్క వాహకతను పెంచడం ద్వారా, ఆవేశాన్ని పరిసర గాలిలోకి వేగంగా వెదజల్లవచ్చు.

(3) ప్లాస్టిక్‌లకు రసాయన సంకలితాలను (యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు) జోడించడం ద్వారా లేదా ఉపరితల వాహకతను పెంచడానికి వాటిని ఉపరితలంపై పూయడం ద్వారా ఉపరితల వాహకతను పెంచండి, తద్వారా స్థిర విద్యుత్ ఆవేశాన్ని వెదజల్లుతుంది.

 యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్ల రసాయన నిర్మాణం

యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు అనేవి స్థిర విద్యుత్ ఏర్పడటాన్ని తగ్గించడానికి, మోల్డింగ్ కాంపౌండ్‌లకు జోడించబడే లేదా అచ్చు వేసిన ఉత్పత్తుల ఉపరితలంపై పూయబడే సంకలితాలు. సాధారణంగా, పూత వేసే పద్ధతి ఆధారంగా, యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లను అంతర్గత మరియు బాహ్య పూత అనే రెండు ప్రధాన వర్గాలుగా విభజించవచ్చు.

2.అంతర్గత యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు

అంతర్గతంగా జోడించబడిన యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లను, మౌల్డింగ్‌కు ముందు లేదా మౌల్డింగ్ సమయంలో సర్ఫ్యాక్టెంట్లుగా పాలిమర్లకు కలుపుతారు. ఇవన్నీ ఉపరితల-క్రియాశీల లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు మౌల్డ్ చేయబడిన భాగాల ఉపరితలంపై వలస వెళ్లి, ఒకచోట చేరగలవు. ఈ సంకలితాల అణువులలో హైడ్రోఫిలిక్ మరియు హైడ్రోఫోబిక్ సమూహాలు రెండూ ఉంటాయి. హైడ్రోఫోబిక్ సమూహాలు పాలిమర్‌తో ఒక నిర్దిష్ట అనుకూలతను కలిగి ఉండి, దాని అణువులు ఉత్పత్తి ఉపరితలానికి అంటుకునేలా చేస్తాయి, అయితే హైడ్రోఫిలిక్ సమూహాలు ఉత్పత్తి ఉపరితలంపై ఉన్న నీటి అణువులతో బంధం ఏర్పరచుకోవడం మరియు మార్పిడి చేసుకోవడం ద్వారా పనిచేస్తాయి. ఉపరితల-క్రియాశీల లక్షణాలు కలిగిన చాలా యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లను కాటయానిక్, అనయానిక్ మరియు నాన్-అయానిక్ రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.

1.కాటయానిక్ యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు:ఈ రకమైన యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్‌లో, అణువు యొక్క క్రియాశీల భాగంలో సాధారణంగా ఒక పెద్ద కాటయానిక్ సమూహం మరియు తరచుగా ఒక పొడవైన ఆల్కైల్ సమూహం ఉంటాయి, ఉదాహరణకు క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం లవణాలు, క్వాటర్నరీ సల్ఫోనియం లవణాలు, లేదా క్వాటర్నరీ సల్ఫోనియం లవణాలు. క్వాటర్నైజేషన్ చర్యల సమయంలో సాధారణంగా క్లోరైడ్‌లు, మిథైల్ సల్ఫేట్‌లు మరియు నైట్రేట్‌ల వంటి ఆనయాన్‌లు ఏర్పడతాయి. వాణిజ్య ఉత్పత్తుల యొక్క ఈ వర్గంలో క్వాటర్నరీ అమ్మోనియం లవణ యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు ఆధిపత్యం వహిస్తాయి. కాటయానిక్ యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు ధ్రువ మాత్రికలపై (PVC మరియు స్టైరీన్ పాలిమర్‌ల వంటివి) అత్యంత ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, కొన్ని పాలిమర్‌ల ఉష్ణ స్థిరత్వంపై వాటి ప్రతికూల ప్రభావాల కారణంగా వాటి ఉపయోగం కొంతవరకు పరిమితం చేయబడింది.

2. ఆనయానిక్ యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు: ఈ రకమైన యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్‌లో, అణువు యొక్క క్రియాశీల భాగం ఆనయానిక్‌గా ఉంటుంది. ఆల్కైల్ సల్ఫోనేట్లు, సల్ఫేట్లు, ఫాస్ఫేట్లు, డైథయోకార్బమేట్లు లేదా కార్బాక్సిలేట్లు సాధారణంగా పెద్ద సంఖ్యలో ఆనయాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అయితే కాటయాన్లు సాధారణంగా క్షార లోహ అయాన్లు మరియు కొన్నిసార్లు క్షార మృత్తిక లోహ అయాన్లుగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, సోడియం ఆల్కైల్ సల్ఫోనేట్‌ను పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే ఇది పాలీవినైల్ క్లోరైడ్ మరియు పాలీస్టైరిన్ పాలిమర్లలో సంతృప్తికరమైన యాంటీస్టాటిక్ ప్రభావాలను సాధిస్తుంది, కానీ పాలీఓలెఫిన్లలో దీని అనువర్తనానికి కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి.

3. అయానిక్-రహిత యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లుఈ యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు ఆవేశం లేని మరియు చాలా తక్కువ ధ్రువణత కలిగిన ఉపరితల-క్రియాశీల అణు సమూహాన్ని కలిగి ఉంటాయి (ప్రధానంగా పాలిఇథిలీన్ గ్లైకాల్ ఎస్టర్లు లేదా ఈథర్లు, ఫ్యాటీ యాసిడ్ ఎస్టర్లు లేదా ఇథనాల్అమైన్లు, మోనో- లేదా డైగ్లిజరైడ్లు, మరియు ఇథాక్సిలేటెడ్ ఫ్యాటీ అమైన్లు). ఇవి వాణిజ్యపరంగా ఎక్కువగా ద్రవాలుగా లేదా తక్కువ మెత్తబడే మైనాలుగా సరఫరా చేయబడతాయి.

ఈ సంకలితాల తక్కువ ధ్రువణత కారణంగా, అవి పాలిథిలిన్ మరియు పాలిప్రొపిలీన్‌లకు ఆదర్శవంతమైన అంతర్గత యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లుగా పనిచేస్తాయి, మరియు అవి అధిక అనుకూలతను కూడా ప్రదర్శిస్తాయి. వివిధ రకాల పాలిథిలిన్ మరియు పాలిప్రొపిలీన్‌లు వేర్వేరు సాంద్రతలు, స్ఫటికాకృతి మరియు సూక్ష్మ అణు నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, ప్రతి యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్‌కు సరైన అణు నిర్మాణాన్ని పొందడానికి, సమ్మేళనంలోని ఆల్కైల్ గొలుసు పొడవును మరియు హైడ్రాక్సిల్ లేదా ఈథర్ సమూహాల సంఖ్యను సర్దుబాటు చేయాలి. ఈ విధంగా మాత్రమే ఆశించిన అనువర్తన ప్రభావాన్ని సమర్థవంతంగా నిర్ధారించవచ్చు. ఉదాహరణకు, పాలిప్రొపిలీన్‌లో ఉపయోగించే సాధారణ యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లు తక్కువ సాంద్రత గల పాలిథిలిన్‌పై ప్రయోగించినప్పుడు తక్కువ ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి, మరియు దీనికి విరుద్ధంగా కూడా జరుగుతుంది.

 బాహ్య పూత రకం యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్

బాహ్య యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లను అచ్చు వేసిన భాగాల ఉపరితలంపై నీటి లేదా ఆల్కహాల్ ద్రావణం రూపంలో పూస్తారు. వేర్వేరు పూత పద్ధతుల కారణంగా, అంతర్గత యాంటీస్టాటిక్ ఏజెంట్లలో పేర్కొన్న నిర్మాణపరమైన అవసరాలు తక్కువ ప్రాముఖ్యతను సంతరించుకుంటాయి. అన్ని సర్ఫేస్-యాక్టివ్ సమ్మేళనాలు, అలాగే అనేక నాన్-సర్ఫేస్-యాక్టివ్ హైగ్రోస్కోపిక్ పదార్థాలు (గ్లిజరిన్, పాలియోల్స్ మరియు పాలిఇథిలీన్ గ్లైకాల్ వంటివి) వేర్వేరు స్థాయిలలో యాంటీస్టాటిక్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, మరియు ఈ సమ్మేళనాల ప్రభావం పాలిమర్‌తో వాటి అనుకూలత లేదా పాలిమర్ లోపల వాటి వలసల వల్ల ప్రభావితం కాదు.