Jak zapobiegać gromadzeniu się ładunków elektrostatycznych na papierze uwalniającym wysoką temperaturę podczas obróbki cieplnej

O godzinie 10:45 na suchej zmianie rolka papieru rozdzielającego w wysokiej temperaturze na linii do odlewania PVC zaczęła przylegać do wałka chłodzącego. Prowadnica krawędziowa straciła prowadzenie, nawijarka utworzyła pęcherzyk, a operator znalazł mały czarny ślad w miejscu, w którym wstęga przeleciała nad uziemioną ramą. Ta sekwencja powtarza się za każdym razem gromadzenie się ładunków elektrostatycznych na papierze uwalniającym wysoką temperaturę podczas obróbki cieplnej jest ignorowany. Praktycznym pytaniem nie jest to, czy utworzą się ładunki elektrostatyczne, ale jak szybko można przekazać ładunek w bezpieczne miejsce.

Odpowiedzią jest połączenie środowiska, uziemienia, sprzętu jonizującego i obsługi sieci. Dla producenta takiego jak Anhui Honghuan New Material Technology Co., Ltd., który rozpoczął opracowywanie papieru wysokotemperaturowego w 2019 r., a obecnie dostarcza papiery serii H do linii ze skóry syntetycznej z PVC i PVC/PU, kontrolę statyczną traktuje się jako część procesu, a nie jako wadę papieru.

Dlaczego ładunki elektrostatyczne tworzą się na papierze uwalniającym się w wysokiej temperaturze podczas obróbki cieplnej

Nawarstwia się, ponieważ papier oddzielający i rolki maszyny tworzą parę tryboelektryczną, a środowisko obróbki cieplnej jest zwykle wystarczająco suche, aby zapobiec zanikowi ładunku.

Ładowanie tryboelektryczne polega na przenoszeniu elektronów, gdy dwa materiały stykają się i rozdzielają. Gdy papier zwalniający rozwija się, owija nagrzany wałek, a następnie oddziela się i przemieszcza do następnego docisku, elektrony przemieszczają się pomiędzy powierzchnią papieru a wałkiem. Ponieważ powłoki papierowe i żywice ze skóry syntetycznej mają właściwości izolacyjne, ładunek nie ma naturalnej drogi do ziemi.

• Odwijanie i przewijanie papieru powoduje wielokrotny kontakt i separację.
• Rolki stalowe, gumowe i ceramiczne mają różne powinowactwo ładunków.
• Strefy grzewcze i suszarki obniżają lokalną wilgotność względną nawet o 15%.
• Papierowe podkłady i powłoki rozdzielające są odporne na przewodzenie elektryczne.

Kontroluj wilgotność, aby zmniejszyć ładunek elektrostatyczny na papierze uwalniającym wysoką temperaturę

Pierwsza kontrola polega na utrzymywaniu wilgotności względnej w obszarach nawijania, rozwijania i powlekania na poziomie 45–60%.

Wilgotność jest najtańszym eliminatorem ładunków elektrostatycznych. Wilgoć unosząca się w powietrzu tworzy cienką warstwę przewodzącą na powierzchni papieru rozdzielającego, umożliwiając spuszczenie ładunku do uziemionych rolek. Większość linii obróbki cieplnej ma już strefy grzewcze obniżające wilgotność względną, więc problem staje się widoczny w pobliżu pieców suszących i podgrzewanych kalandrów.

Uziemij każdą rolkę, ramę i koło pasowe na ścieżce sieciowej

Uziemienie zapewnia kontrolowaną ścieżkę, dzięki której ładunek może opuścić sieć, zanim będzie mógł spowodować problemy.

Metalowy wałek o dużej rezystancji do uziemienia może być nadal nasycony ładunkiem. Zmierz każde koło napinające, rolkę prowadzącą, puszkę chłodzącą i wał odwijający; aby zapewnić skuteczną kontrolę statyczną, rezystancja uziemienia powinna wynosić poniżej 10 omów.

• Uziemić ramę maszyny za pomocą plecionych miedzianych pasków.
• Na odwijaku i nawijaku należy używać przewodzących lub wypełnionych węglem gumowych rolek.
• Zamontuj blichtr statyczny z drutem miedzianym podłączonym do uziemienia, tak aby lekko stykał się z krawędzią wstęgi.
• Wyczyść rolki rozpuszczalnikiem zamiast suchej szmatki, aby uniknąć tryboładowania.

Dodaj neutralizatory statyczne w punktach wysokiego naładowania

Neutralizatory pasywne i aktywne usuwają ładunek, którego uziemienie nie jest w stanie odprowadzić.

Uziemienie działa tylko wtedy, gdy siatka ma kontakt z uziemionym elementem. Kiedy sieć opuszcza ten element, pozostały ładunek pozostaje na powierzchni. Neutralizatory wprowadzają jony do powietrza, aby anulować ładunek po obu stronach papieru uwalniającego.

Dostosuj obsługę wstęgi, aby zmniejszyć ładunek elektrostatyczny na papierze uwalniającym się w wysokiej temperaturze

Niższa prędkość wstęgi, mniejsze napięcie i mniejsza powierzchnia styku zmniejszają ilość ładunku generowanego na sekundę.

Każde oddzielenie papieru oddzielającego od rolki generuje ładunek. Ostre kąty i duże naciski zacisku zwiększają powierzchnię styku i zwiększają ładunek oddzielający.

• Zmniejsz prędkość linii o 5-10%, jeśli w określonym rzucie pojawią się statyczne kolce.
• Zmniejsz napięcie odwijania i przewijania do minimum dozwolonego przez gatunek papieru zwalniającego.
• Dodaj wałek rozprowadzający lub wałek o małym kącie, aby kontrolować ścieżkę wstęgi bez zwiększania nacisku.
• Zmień twardość wałka gumowego, jeśli bieżący wałek powoduje widoczne wyładowania.

Prawidłowo kondycjonuj i przechowuj papier zabezpieczający przed wysoką temperaturą

Kondycjonuj papier zwalniający w środowisku produkcyjnym przez co najmniej 24 godziny przed załadowaniem go do urządzenia.

Papier uwalniający na zimno lub na sucho powoli wchłania wilgoć. Zdejmij opakowanie zewnętrzne, postaw rolkę na jej końcu i poczekaj, aż zrównoważy się z wilgotnością w linii. Jeśli rolki są przywożone bezpośrednio z chłodni, kondensacja i elektryzowanie się nasilają się jednocześnie.

• Przechowuj rolki w niestrzępiącej się folii plastikowej, nad podłogą.
• W miejscu przechowywania należy utrzymywać temperaturę od 20 do 25 stopni Celsjusza i wilgotność względną 50–60%.
• Stosuj rotację zapasów typu „pierwsze weszło, pierwsze wyszło”.
• Nie przechowuj papieru zwalniającego w pobliżu kabli wysokiego napięcia lub transformatorów.

Wybierz papier zwalniający z wykończeniem dostosowanym do stabilnej obsługi

Konstrukcja papieru uwalniającego i wykończenie powierzchni wpływają na sposób, w jaki wstęga styka się z rolkami, a tym samym na wielkość ładunku elektrostatycznego, jaki może generować.

Anhui Honghuan New Material Technology Co., Ltd. dzieli swój papier wysokotemperaturowy serii H na pięć rodzin tekstur: kamień szlachetny, duże liczi, małe liczi, tkanina i zwykły. Każda rodzina dostępna jest w czterech poziomach połysku, od ultramatowego do półjasnego. W przypadku linii PVC i PVC/PU wybór tekstury zmienia efektywną powierzchnię styku i może zmienić częstotliwość czyszczenia rolek, ale nadal obowiązują te same kontrole statyczne. Poniżej wymieniono trzy reprezentatywne gatunki z serii H.

Jeśli chcesz zweryfikować konkretny gatunek pod kątem warunków na linii, skonsultować się z zespołem technicznym dostawcy z szerokością wstęgi, szybkością linii i systemem żywicy.

Kontrola statyczna na papierze uwalniającym wysoką temperaturę: często zadawane pytania

Dlaczego ładunki elektrostatyczne nasilają się po podgrzaniu papieru rozdzielającego?

Ogrzewanie obniża lokalną wilgotność względną wokół wstęgi. Suche powietrze usuwa warstwę wilgoci, która pomaga w odprowadzaniu ładunku, a podgrzewane rolki zwiększają szybkość kontaktu i separacji. Obydwa efekty zwiększają potencjał powierzchniowy.

Czy powinienem najpierw użyć blichtru statycznego, czy aktywnego paska jonizującego?

Zacznij od uziemienia i wilgotności, a następnie dodaj statyczny blichtr. Jeżeli skoki ładunku elektrostatycznego utrzymują się powyżej około 2 kV lub prędkość linii jest wysoka, należy zainstalować aktywny drążek jonizujący przed pierwszym podgrzewanym walcem i za ostatnią puszką chłodzącą.

Jaką wilgotność względną powinienem osiągnąć w przypadku papieru uwalniającego wysoką temperaturę?

Docelowo wilgotność względna na obszarze roboczym wynosi 45–60%. Przy poziomach poniżej 35% RH, ładunki statyczne na papierze rozdzielającym stają się trudne do opanowania przy samym uziemieniu.

Czy ładunki elektrostatyczne mogą uszkodzić samą powierzchnię papieru rozdzielającego?

Elektrostatyka rzadko spala powłokę, ale przyciągany przez nią pył może zostać wciśnięty w powierzchnię oddzielającą i spowodować ślady szpilek lub wady połysku. Wyładowania statyczne mogą również oznaczać papier na stacji odwijania, szczególnie w przypadku wykończeń supermatowych.