Библиографическое описание:

Калиновская И. Н. Нейтрализация статического электричества на поверхности текстильных настенных покрытий в процессе их производства [Текст] // Актуальные вопросы технических наук: материалы Междунар. науч. конф. (г. Пермь, июль 2011 г.). — Пермь: Меркурий, 2011. — С. 71-73.

При производстве текстильных настенных покрытий в результате трения текстильного полотна и полотна основы о поверхность линии по производству обоев возникает электрический заряд, вследствие чего на линии отмечались случаи поражения рабочего персонала разрядом статического электричества. Поскольку данная линия включает большое число валов и роликов, то на ней имеет место кумулятивный эффект (величина электрического заряда постепенно увеличивается). Также в результате взаимного отталкивания слоев текстильных настенных покрытий в готовом рулончике обоев, которое возрастает с увеличением диаметра рулончика, наблюдается рыхлая намотка.

Для решения указанных проблем изучены возможные способы снятия электростатического напряжения с поверхности рулонных материалов и установлено, что наиболее эффективны активные игольчатые нейтрализаторы с дополнительным источником энергии &#;1].

По результатам теоретических и практический исследований разработано устройство для нейтрализации зарядов статического электричества на поверхности рулонных материалов (рисунок 1), включающее нейтрализатор 1, соединенный экранированным соединителем 2 с источником импульсного напряжения 3 &#;2].



1 – нейтрализатор; 2 – соединитель экранированный;

3 – источник импульсного напряжения

Рисунок 1 – Внешний вид устройства

Нейтрализатор статического электричества представляет собой штангу 1 кругового сечения со встроенными иглами излучателя-электрода 4, изолятором 2 и излучателем-электродом 3 (рисунок 2). Иглы нейтрализатора создают электрическое поле, благодаря которому молекулы воздуха около штанги превращаются в отрицательно и положительно заряженные ионы.

1 – корпус; 2 – изолятор; 3 – излучатель-электрод;

4 –игла излучателя- электрода

Рисунок 2 – Внешний вид нейтрализатора статического электричества


Для создания электрического поля возле игл нейтрализатора на них подается высокое напряжение с внешнего источника. В качестве внешнего источника используется источник импульсного напряжения с выходным значением 18 кВ.

Высокое напряжение, поступающее от источника импульсного напряжения, подается на излучатели-электроды нейтрализатора. Сильное электрическое поле в этой области приводит к возникновению отрицательно и положительно заряженных ионов, которые стекают с острия игл излучателя-электрода нейтрализатора.

В результате изучения параметров устройств для нейтрализации статического электричества различных производителей, установлено следующее [3, 4]:

- с увеличением длины иглы нейтрализатора увеличивается ионизационный ток, а начальное рабочее напряжение уменьшается, что заметно снижает остаточное напряжение на поверхности материала (длина иглы разработанного устройства равна 18-19 мм).

- с уменьшением угла заострения иглы происходит улучшение стекания ионов с ее поверхности, что уменьшает величину остаточного электрического напряжения на поверхности материала (угол заострения иглы разработанного нейтрализатора не более 20 градусов).

- с уменьшением расстояния от материала до иглы нейтрализатора повышается эффективность его работы, однако при малом расстоянии (до 10 мм) возникает коронный разряд, приводящий к возникновению искры (оптимальное расстояние от материала до острия игл нейтрализатора - 28-30 мм).

Плотность расположения игл нейтрализатора также имеет большое значение: при большой плотности происходит взаимное перекрытие электрических полей рядом стоящих игл и их электрические поля ослабляются; если иглы расположены редко происходит снижение ионизации нейтрализатора.

Оптимальная частота расположения игл зависит от расстояния от иглы до нейтрализуемого материала.

Оптимальная частота расположения игл (n) рассчитывается по формуле &#;3&#;:

, при hи&#;0,

где Lн – ширина нейтрализуемого материала, мм;

hи – расстояние от иглы до нейтрализуемого материала, мм.

При ширине текстильных настенных покрытий 53 - 55 см и расстоянии от нейтрализатора до полотна текстильных обоев 28 - 30 мм оптимальная частота расположения игл должна составлять 9,8 – 8,8 мм.

Таким образом, было изготовлено устройство для нейтрализации зарядов статического электричества на поверхности рулонных материалов с длиной иглы 19 мм, углом заострения игл не более 20 градусов и расстоянием между иглами 10 мм [5]. Технические характеристики разработанного устройства представлены в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики устройства

Показатель

Величина показателя

Рабочая зона, мм

10-50

Рабочая температура,

10-35

Входное напряжение, В

~ 220

Выходное напряжение, кВ

импульсное, 18-20

Потребляемый ток, мА

100

Потребляемая мощность, Вт, не более

25


Разработанное устройство имеет ряд преимуществ перед уже существующими:

- используется источник импульсного напряжения, что снижает энергозатраты;

- выходное напряжение составляет 18 кВ, благодаря чему рабочая зона равна 10-50 мм;

- изготовлено из стандартных узлов и деталей, что позволяет выпускать нейтрализатор без дополнительных материальных затрат.

Внедрение разработанного устройства осуществлено в производственных условиях филиала «Белобои» (г. Минск) ОАО «Белорусские обои».


Литература:

1. Калиновская, И.Н. Устройство для снятия статического электричества с поверхности текстильных настенных покрытий / И.Н. Калиновская, А.А. Белов, Е.М. Коган // Тезисы докладов XLI науч.-технич. конф. преподавателей и студентов ун-та / УО «ВГТУ»; гл. ред. В.В. Пятов. – Витебск, 2008. – С. 71-72.

2. Калиновская, И.Н. Снятие статического электричества с поверхности текстильных настенных покрытий / И.Н. Калиновская // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2008. – Вып. 15. – С. 69-73.

3. Нейтрализаторы // Промышленная безопасность &#;Электронный ресурс&#; – 2007. – Режим доступа: http://www.q2.ru.

4. Игольчатые нейтрализаторы в защищенном и незащищенном исполнении // Каталог товаров Simco Industrial Static Control &#;Электронный ресурс&#; – 2009. – Режим доступа: http://www.nwea.ru.

5. Калиновская, И.Н. Технологический процесс получения текстильных настенных покрытий: дис. канд. тех. наук: 05.19.02 / И.Н. Калиновская. – Витебск, 2009. – 242 с.

Основные термины (генерируются автоматически): текстильных настенных покрытий, статического электричества, поверхности текстильных настенных, игл нейтрализатора, частота расположения игл, зарядов статического электричества, поверхности рулонных материалов, иглы нейтрализатора, слоев текстильных настенных, нейтрализации зарядов статического, статического расчета безбалочных, аппаратов источников электричества, расположения игл нейтрализатора, Анализ методов статического, методов статического расчета, острия игл нейтрализатора, игл излучателя-электрода нейтрализатора, разрядом статического электричества, Нейтрализация статического электричества, импульсного напряжения.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос