Entladung elektrostatisch geladener Oberflächen

Elektrostatische Aufladung entsteht wo 2 Oberflächen aneinander reiben oder voneinander getrennt werden und die entstehende Ladungstrennung durch den Oberflächenwiderstand nicht abfließen kann. Dies ist oft bei der Extrusion von Folien der Fall (führen der Folien über - tielweise gummierter - Walzen), beim Auf und Abwickeln, beim Stapeln von Platten, etc.

Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladung:

  • Erdung: 
    Erdung aller Maschinenteile ist der erste Schritt gegen elektrostatische Aufladung
  • Luftfeuchtigkeit: 
    Durch die Feuchtigkeit an Oberflächen wird der Widerstand veringert und die Ladung kann abfließen, dann ist keine elektrostatische Entladung notwendig
  • Elektrostatische Entladung durch passive Systeme 
    durch Bürsten etc. 
    Die Anbringung Bürsten u.ä. ist eine gute Maßnahme zur Ableitung von Ladung von elektrostatisch aufgeladenen Oberflächen. Dies funktioniert jedoch nur bei geringen Geschwindigkeiten, außerdem besteht die Gefahr der Verschmutzung der Bahn mit dem Bürstenabrieb (Kohlebürsten entladen am besten, sind jedoch sehr brüchig).
  • Intellegente aktive elektrostatische Entladung mit IONstream FUSION:  intellegentes Entladesystem elektrostatische Entaldungmit AUTODC® Technologie (patentiert von der Schweizer Firma Hildebrand) arbeitet mit 24V Versorgungsspannung, Hochspannungsmodul und Mikroprozessor sind in der Entladeelektrode (Entladestab) integriert. Dieses einzigartige System stellt überwiegend Ionen in der benötigten Ladung zur Verfügung und ist damit das wirksamste System am Markt.
  • Das IONstream FUSION kann auch mit TRUEDC® Sensor Technologie betrieben werden, für hohe Bahngeschwindigkeiten, hohen Abständen der Entladeelektroden zur Bahn und der Forderung zur 100%-igen Entladung

 

   AUTO-DC Methode:                                            TRUE-DC Methode:

Endladung AUTO DCEndladung TRUE DCEntladung Optionen

Download Hildebrand Prospekt: IONstream FUSION pdf


 

Begriffe rund im die Elektrostatik in der Extrusion

Folien und Platten aus vielen Kunststoffen laden sich elektrostatisch auf durch:

Ladungstrennung beim Abwickeln oder beim Abnehmen vom Stapel

elektrostatische Ladung akkumuliert beim Aufwickeln oder Stapeln während der Extrusion

Kristallisation:

Bei der Kristallisation kommt es zu einem Anstieg des elektrischen Widerstandes. Kunststoff schrumpfen während der Kristallisation, dadurch kann es auch zu Ladungstrennungen kommen.

 

Elektrostatische Ladung ableiten (entladen elektrostatisch aufgeladener Oberflächen):

Erdung
Luftfeuchte
Kohlefaserbürsten
aktive elektrostatische Entladung

 

Antistatikmittel:

Bereits einige Moleküllagen einer Wasserschicht reichen aus um störende elektrostatische Aufladung zu vermeiden. Aus diesem Grund werden hydrophile Stoffe als Antistatikmittel verwendet.

Antistatikmittel können nachträglich auf die Bahn durch Besprühen oder Eintauchen aufgebracht oder  (als Additive) dem Polymer bereits vor der Extrusion zugemischt werden. Die Additive migrieren nach der Extrusion an die Oberfläche und erlangen dort erst nach einiger Lagerzeit ihre antistatische Wirkung. Die Wirkung der Additive ist jedoch dauerhafter als die nachträglich aufgebrachten Antistatikmittel. Es muss jedoch beachtet werden dass diese Antistatikmittel mit in der Folie verpackten Gütern in Kontakt kommt.

 

 

Elektrostatik:

Lehre von ruhenden elektrischer Ladung und deren Kraftwirkung auf Ihre Umgebung.

Gefahr durch Elektrostatik:

Durch elektrostatische Aufladung  und durch deren Entladung kommt es zu verschiedenen Gefahren, wie

Beschädigung von elektrostatisch gefährdeten Bauteilen

Entzündung brennbarer Stoffe

Personengefährdung im Falle der Kunststoff-Extrusion meist nur indirekt durch den Schreck.

Verschmutzung von Teilen: elektrostatisch aufgeladene Kunststoff-Teile, Folien oder Platten ziehen Staub an.

elektrostatische Aufladung:

Elektrische Ladung die durch mechanische Trennung von Oberflächen schlecht oder nicht leitender Stoffe entsteht (elektrostatische Generatoren). Dies kann durch Abheben (Entstapeln von Kunststoff Platten oder Bögen), Reiben (an gummierten Abzügen während der Extrusion), Zerkleinern (Mahlen) etc. entstehen.

Elektrostatik und Luftfeuchtigkeit:

Die elektrostatische Aufladung z. Bsp. bei der Folien-Extrusion hängt von der herrschenden Luftfeuchtigkeit ab. Hohe Luftfeuchtigkeit verringert die elektrostatische Aufladung.

Elektrostatische Entladung in der Extrusion:

Elektrostatische Aufladung während der Kunststoff-Extrusion kann nur zum Teil durch gute Erdung der Anlagen bzw. Anlagenteile vermindert oder verhindert werden, daher müssen elektrostatische Entladesysteme angebaut werden. Da hinter jedem elektrostatischen Generator durch Trennentladung die Oberflächen wieder aufgeladen werden, muss oft an mehreren Punkten einer Extrusionsanlage mittels elektrostatischer Ionisatoren (Entlade-Elektroden, Entladestäbe) entladen werden. 

Diese elektrostatischen Entladestäbe ziehen Staub an und müssen daher regelmäßig gereinigt werden. Gute elektrostatische Entladesysteme zeigen den Reinigungsbedarf an.

 


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