آنتی استاتیک چیست

آنتی استاتیک چیست

پدیده الکتریسیته ساکن
پدیده الکتریسیته ساکن

کاربرد تجهیزات آنتی استاتیک در صنعت

الكتریسیته ساكن چیست و چگونه می توانيم آن را كنترل كنیم ؟ 

الکتریسیته ساکن پدیده ای در سطح مواد میباشد. شما مدتی روی یک قالیچه راه رفته اید، به دستگیره در می رسید. و به محض نزدیک كردن دست خود به دستگیره در، بـه شما شوک الكتریكی وارد می شود. و یا در زمستان وقتی كلاه پشمی تان را از سر خود برمی دارید موهای سـرتان در هـوا راست می شوند. چه اتفاقی افتاده و چرا این اتفاقها در زمستان بیشتر می افتد؟ پاسخ الكتریسته ساكن است. برای اين كه بدانیم الكتریسیته ساكن چیست و چگونه ایجاد می شود. بایستی در مورد طبیعت مواد قدری بیشتر بـدانیم. الكتریسیته ساكن چنانچه از اسمش پیداست وجه ایستایی از الكتریسیته در مواد است كه حركت نمی كند. 

همه مواد به عبارتی هرآنچه در اطراف ماست از اتم ساخته شده اند. و اتم كوچكترین ذره یک ماده است. كه هنوز هم حاوی خواص آن ماده می باشد. دانشمندان تا به امروز تنها 115 نوع اتم مختلف را كشف كرده اند. 

  • اجزای تشکیل دهنده اتم :

در مركز هر اتمی هسته قرار دارد كه شامل دو نوع ذره متفاوت است. پروتون با بار الكتریكی مثبت، نوترون بدون بار الكتریكی (خنثی) و در اطراف هسته یک یا چند الكترون با بار الكتریكی منفی حركت می كنند. در یـک اتم زمانی كه بار مثبت هسته برابر باشد با مجموع بار منفی الكترون های در حال حركت به دور هسته آن حالت غیر فعـال پدیدار میشود. و به اين وضعیت اصطلاحاً حالت خنثی اتلاق می گردد.(شكل 1) 

هرگاه هسته اتم الكترون از دست بدهد و یا الكترون بگیرد. در این حالت عدم تعادل الکترون ایجاد می شود. (شكل 2)

هسته اتم و بار الکتریکی

به اتمی كه الكترون از دست بدهد بار مثبت و اتمی كه الكترون به خود بگیرد بار منفی اتلاق می گردد. و در حالت كلی اتمی كه بار دارد، (چه بار مثبت و چه بار منفی) یون نامیده می شود. تصویری كه از اتم تا به اینجا ساختیم خیلی دقیق نیست. با این حال می توانیم از آن استفاده كنیم تا درباره الكتریسیته ساكن بیشتر بدانیم. 

  • جاذبه بارهای مخالف:  

حالا خواهیم دید كه بارهای مثبت و منفی رفتارهای جالبی از خودشان نشان می دهند. دو جسم با بارهای مخالف ( یک جسم با بار مثبت و دیگری با بار منفی) همدیگر را جذب می كنند. و برعكس دو جسم با بارهای همنام همدیگر را دفع میكنند. یک جسم باردار حتی می تواند اجسام خنثی را هم جذب كند. تا به حال درباره این كه چگونه یک بادكنک به دیوار می چسبد فكر كرده اید؟ اگر بادكنكی را با ساییدن به موهای خود باردار كنید. الكترون اضافه به دست می آورد و بار منفی خواهد داشت. نزدیک كردن بادكنک باردار به یک جسم خنثی (مثل دیوار) باعث حركت الكترون های آن جسم می شود.

  • بار الکتریکی ایجاد شده در بادکنک و کلاه پشمی:

اگر جسم خنثی رسانا باشد. الكترون های زیادی به راحتی به سمت دیگر آن حركت می كنند. و تا جای ممكـن از بادكنـک (كه بار منفی دارد) دور می شوند. اما اگر جسم خنثی نارسانا باشد الكترون ها در اتم ها و مولكول ها  كمی خود را به سمت دیگر جابجا می كنند و تا جایی كه اتم اجازه می دهد از بادكنک دور می شوند. در هر دو صورت (جسم خنثی رسانا باشد یا نارسانا) بارهای مثبت در مجاورت بادكنک بیشتر از بارهای منفی است. می دانیم كه بارهای مخالف همدیگر را جذب مـیكنند. پس بادكنك باردار به جسم خنثی (مثلاً دیوار) می چسبد. حال ببنیم كه این اطلاعات چه ارتباطی بـا جرقـه بـین دست ما و دستگیره در دارد. و چطور راست شدن موهای ما را هنگام برداشتن كلاه پشمی توضیح می دهد. 

پاسخ این است زمانی كه روی فرش راه می رویم الكترون ها از فرش به بدن ما منتقل می شوند. حالا بدن ما بار الكتریكـی اضافه در خود جمع كرده است و به محض لمس كردن دستگیره در كه یک رسانا می باشد. الكترون های اضافی بدن مـا بـه راحتی به آن منتقل می شوند. و این انتقال الكترون ها باعث ایجاد جرقه بین دست ما و دستگیره در می شود. در خـصوص كلاه پشمی نیز وقتی كلاه را از سر برمی داریم كلاه به موهای سر مالیده می شود. الكترون ها از موهای ما به كـلاه منتقل می شوند. حالا هر تار موی ما بار مثبت دارد. و با توجه به اصل دافعه بارهای مثبت موها تلاش می كنند تا جای ممكن از هم دور شوند پس راست می ایستند. 

  • چگونه الكتریسیته ساكن تولید می شود: 

با استناد و یادآوری مطالب عنوان شده الكتریسیته ساكن پدیده ای است. در سطح، زمانی كـه دو سـطح و یا بیشتر بـایكدیگر در تماس بوده و دوباره از هم جدا شوند ایجاد می گردد. در حقیقت در تماس و دوباره از هم جدا شـدن دو سـطح نوعی تقسیم و انتقال الكترون های منفی از یک اتم به اتم دیگر رخ می دهد. شدت شارژ الكتریسیته در سطح به عوامل متعددی بستگی دارد. من جمله مواد و  خواص فیزیكی و الكتریكی مربوط به آن، دما، رطوبت، فشار و سرعت جدایی دو سطح از همديگر. 

هر چقدر فشار و سرعت سایش دو سطح بیشتر باشد شارژ الكتریسیته ( استاتیک ) بیشتری پدید خواهد آمد. ( شكل 3 ) 

شارژ الکتریسیته ساکن

ما اكثراً در زمستان با پدیده هایی كه به الكتریسیته ساكن مربوط می شوند. به دلیل پایین بودن رطوبت نسبی هوا بیـشترمواجه می شویم. در تابستان وقتی هوا مرطوب تر است. و از آنجاییكه آب رسانا می باشد، برخی از مواد با جذب رطوبـت در سطح تبدیل به سطحی نیمه هادی شده و بار خود را به هوا تخلیه می كنند. در نتیجه بار الكتریكی زیادی در آن ها تجمـع نمی كند. 

  • سری تریبو الكتریكی مواد:

دانشمندان با توجه به توانایی مواد در از دست دادن و یا به دست آوردن الکترون آن ها را رده بنـدی كـرده انـد. وقتـی دو مـاده مختلف را به هم می ساییم، كدام یک بار مثبت پیدا مـی كنـد و كدام یک بار منفی؟ این رده بندی را سری ((Tribo Electric)) می نامند. دامنه و قطبیت بار الكتریكـی مـواد بـستگی دارد بـه موقعیت مواد در مجموعه تریبو الكتریک. ( شكل 4 )

  • مواد رسانا و نارسانا:

مواد در حالت كلی به دو دسته رسانا (هـادی) و نارسـانا (غیـرهادی) تقسیم می شوند. از آنجاییكه در یک هادی الكترونها میتوانند آزادانه حركت كنند. شارژ استاتیک ایجاد شده در جـسم هادی به راحتی  می تواند با اتـصال آن بـه زمـین حـذف شـود. ( شكل 5 )

اما در مواد نارسانا چنین نخواهد بود. چون الكترون ها نمی توانند آزادانه حركت كنند. بنـابراین مـواد غیر هـادی شـارژ استاتیک را می توانند برای مدت زمان طولانی در خود حفظ كنند و اتصال این مواد به زمـین نیز نخواهـد توانـست بـار الكتریكی شارژ شده در ماده را تخلیه كند. ( شكل 6 )

سری تریبو الکتریک
تخلیه الکتریسیته ساکن
راه حل تخلیه مواد غیر هادی از بار الکتریکی شارژ شده در آن ها یونیزاسیون فعال می باشد.
تجهیزات آنتی استاتیک
تجهیزات آنتی استاتیک
حال ببینیم اثرات منفی استاتیک و كاربردهای مفید آن در پروسه های تولید چگونه است. 
  • مشكلاتی كه الکتریسیته ساکن ایجاد می كند:  

در فرآیندهای تولید صنعتی استاتیک اغلب می تواند باعث مختل شدن پروسه تولید گردد. در اثر این پدیـده اپراتورهـای ماشین آلات در اثر تماس با مواد با شوک الكتریكی مواجه می شوند. كه اصلاً خوش آیند نبوده و اگـر این تمـاس هـا درصنایعی كه با رنگ های پایه حلالی سر و كار دارند رخ بدهد. دشارژهای بار الكتریكی (جرقه) می تواند خطر انفجـار و آتـش سوزی را در پی داشته باشد.

مشکلات بار الکتریکی مزاحم
مشکلات بار الکتریکی مزاحم

مواد زائد و گرد و غبار در اثر این پدیده می تواند جذب اجسام شوند. و تأثیر جذب این ذرات ریز بر روی مـواد در دسـتگاه های چاپ، رنگ آمیزی، پزشكی و دارویی می تواند. باعث مختل شدن پروسه تولید و ایجاد ضایعات مضاعف در خط تولید گردد. و مهمتر از همه این ها جذب مواد زائد و گرد و غبار بر روی اجسام و استفاده آن ها در زمینه صنایع غذایی می تواند عامل بروز مشكلات بهداشتی و سلامتی در جامعه گردد. كه این وضعیت نه برای تولید كننده و نه مصرف كننده خوش آیند نخواهد بود. در حال حاضر صنایعی را كه در آن نیاز استفاده از تجهیزات آنتی استاتیک ضرورت دارد را می توان به شرح زیر برشمرد : 

صنایع بسته بندی و چاپ، صنعت پلاستیک، كاغذ، صنایع غذایی و دارویی، صنعت اتومبیل. صنایع شیمیایی، الكترونیك، نساجی و بسیاری از موارد خاص كاربردی دیگر… 

تصاویری از كاربردها : 
کاربرد آنتی استاتیک در صنعت
کاربرد آنتی استاتیک در صنعت
  • چگونه می توان الكتریسیته ساكن ( شارژ استاتیك ) را كنترل كرد ؟ 

خنثی نمودن بار الکتریکی شـارژ شـده بـر روی مـواد نارسـانا از طریق یونیزاسـیون فعـال انجـام مـی پـذیرد. شـركت  Puls Electronic به عنوان تولید كننده تجهیزات یونیزاسیون در جهان شناخته شده می باشد. عمل یونیزاسیون با ایجاد ولتاژ بالا توسط این تجهیزات انجام می شود. و مولكول های هوا در اثر عمل یونیزاسیون به یون های مثبت و منفی تقـسیم می شوند. استاتیك شارژ شده در مواد، یون هایی از قطب های مخالف خود را از هوا به خود جذب می كنند. بنابراین عمـل خنثی سازی صورت می پذیرد. شركت پولس تجهیزات گسترده ای را بسته به نوع فرآیندهای تولید و كاربردهـای خـاص ارائه می دهد.

جاهایی که استاتیک باید خنثی شود

الكتریسیته ساكن در بعضی از كاربردها می تواند مفید هم واقع شود. با استفاده از ولتاژ بالا و اصل شارژ استاتیك می توان مواد را به طور موقت بهم چسباند. مولدهای شارژ DC  به كمک نازل های مربوطه می توانند. تجهیزات شارژ استاتیک در برخی از صنایع ماننـد تولیـد ورقMDF ، رنگ آمیزی شیشه، خطوط اكستروژن و دستگاه های تولید ظروفIML . نقش بسزایی را در افزایش راندمان تولید و بهبود كیفیت ایفا مینمایند. 

تصاویری از كاربردها: 
کاربرد آنتی استاتیک

به زبان ساده شركت Puls Electronic برای اندازه گیری و كنترل الكتریـسیته سـاكن، تجهیـزات متنـوعی را تولید کرده است. و راهكارهای مناسبی را ارائه می دهد. شركت اتوماسیون كاوان به عنوان نماینده این شركت در ایران مفتخر است در خدمت صنایع كشور باشد. 

مدیریت شركت اتوماسیون كاوان خاطر نشان می سازد درب این شركت جهت ترویج دانـش فنـی اسـتفاده از تجهیـزات استاتیک و آنتی استاتیک در راستای ارتقای سطح كیفی تولیدات صنایع مختلف بر روی همكاران و متخصصان محترم صـنایع كـشور بـاز میباشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر با واحد فروش کاوان تماس بگیرید. 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: محتوای سایت محفوظ است