Statische elektriciteit kan in de industrie tot veel problemen leiden, zoals vonkoverslag, materialen die aan elkaar plakken, brand, explosies of schade aan machines of elektronische componenten. Ongewenste statische elektriciteit ontladen of neutraliseren is daarom van groot belang. De beste manier om statische elektriciteit te neutraliseren is door ionisatieapparatuur te gebruiken.
Statische elektriciteit is het gevolg van wrijving tussen of separatie van twee materialen. De meeste statische elektriciteit wordt opgewekt bij synthetische materialen. Alle soorten plastic (van PET, LDPE, HDPE, PVC tot PP), de meeste kunststoffen, rubber en latex zijn gevoelig voor statische elektriciteit. Juist voor deze materialen is het belangrijk om de statische elektriciteit te ontladen. Statische elektriciteit wordt in de volksmond regelmatig staticiteit genoemd.
Een van de meest gestelde vragen is of statische elektriciteit in z’n geheel te voorkomen is. Wanneer gewerkt wordt met hiervoor genoemde materialen is het antwoord nee. Bij verwarming, wrijving en separatie van deze materialen ontstaat per definitie statische elektriciteit. De hoeveelheid statische elektriciteit die ontstaat is afhankelijk van het soort materiaal en de hoeveelheid wrijving. Het is dus mogelijk dat je statische elektriciteit in het begin van het proces neutraliseert, maar dat het materiaal later in het proces tóch weer statisch is. Dit komt dan doordat er ergens in het proces sprake is van wrijving of separatie ten opzichte van een ander materiaal.
We zien dat bij problemen met statische elektriciteit vaak wordt geprobeerd om de statische elektriciteit ‘af te voeren’. Bijvoorbeeld door het materiaal (of hele rollen) te aarden, of door in de machine metalen walsen te gebruiken. Omdat synthetische materialen zoals kunststof en plastic een isolator zijn, zal de statische lading aan het oppervlak hierdoor niet vanzelf verdwijnen. Statische elektriciteit afvoeren door aarding klinkt dus weliswaar logisch, het is bij synthetische materialen onmogelijk. Als deze materialen statisch zijn, zullen ze – als er geen gebruik wordt gemaakt van ionisatieapparatuur – statisch blijven. De statische lading afvoeren is niet mogelijk, en het vloeit ook niet vanzelf weg.
Uitzondering hierop is wanneer – in het geval van een kunststof of plastic – antistaticum wordt gebruikt. Dit zorgt ervoor dat het oppervlak van een materiaal vocht uit de lucht aantrekt, waardoor de elektronen op het oppervlak toch enigszins kunnen bewegen.
Hoe kom je dan wel van statische elektriciteit af? De enige manier om statische elektriciteit te neutraliseren is door het gebruik van ionisatieapparatuur. Ionisatieapparatuur creëert als het ware een ‘wolk’ met positieve en negatieve ionen. Als het statische materiaal door deze wolk komt, zal het geneutraliseerd worden. Heeft het materiaal een negatieve statische lading, dan zal het positieve ionen aantrekken en weer neutraal worden. Heeft het materiaal een positieve statische lading, dan zal het negatieve ionen aantrekken en weer neutraal worden.
Om succesvol statische elektriciteit te neutraliseren moet de ‘ionenwolk’ op de juiste plek zijn, en moeten er voldoende positieve én negatieve ionen in de wolk aanwezig zijn. Het is daarom cruciaal om te kijken naar de optimale werkafstand van ionisatieapparatuur. Zo zijn er bijvoorbeeld short-range ionisatiestaven met een ideale werkafstand van 20mm tot 100mm en long-range ionisatiestaven met een ideale werkafstand van 100mm tot 1500mm+. Kies per situatie de juiste ionisatieapparatuur voor een optimaal resultaat.
Meer weten over ionisatieapparatuur? Bekijk hier welke ionisatieapparatuur het meest geschikt is voor jouw situatie.
De plek waar je de statische elektriciteit gaat ontladen is erg belangrijk. Ons advies is om de statische elektriciteit te neutraliseren vlak voor, of op de plek waar de problemen zijn. Heb je problemen met het afwikkelen van een rol folie, omdat het materiaal blijft plakken? Dan adviseren we om daar ionisatieapparatuur te plaatsen. Gaat het hele proces goed en zit het probleem juist op het eind, bij de handling? Dan zouden we vlak daarvoor de statische elektriciteit neutraliseren.
Praktisch punt is de plaatsing van ionisatieapparatuur. Dit moet worden geplaatst aan de kant van het materiaal waar de statische elektriciteit zich heeft opgehoopt. Hierbij moet rekening gehouden worden met afstand tot het materiaal en afstand tot geaarde onderdelen zoals walsen. Ook moet je rekening houden met het feit dat ionisatieapparatuur alleen werkt als achter het materiaal vrije lucht is. Als je ionisatieapparatuur in een machine plaatst op een plek waar het materiaal bijvoorbeeld over een wals rolt, dan zullen de ionen door de wals worden aangetrokken (en niet door het materiaal). Omdat ionisatieapparatuur verkrijgbaar is in verschillende sterktes en met verschillende werkafstanden is er vaak wel een geschikte plek te vinden. Als de afstand tussen de ionisatieapparatuur en het materiaal groot is, adviseren we over het algemeen een sterkere ionisator. Hetzelfde geldt voor wanneer er veel statische elektriciteit wordt opgewekt en wanneer het materiaal met hoge snelheden wordt verwerkt.
Ionisatieapparatuur is in vrijwel elke situatie toe te passen. Ionisatiestaven worden verreweg het meest gebruikt. Deze zijn verkrijgbaar in verschillende lengtes en sterktes, waardoor er voor elke toepassing wel een geschikte ionisatiestaaf is. Bovendien zijn de ionisatiestaven smal en werken ze op 24V. Hierdoor zijn ze goed toepasbaar op machines en in productielijnen. Ook voor (AT)EX ruimtes zijn er speciaal ontwikkelde ionisatiestaven.
Naast ionisatiestaven worden ook ionisatieblowers en geïoniseerde luchtmessen (airknives) gebruikt. Deze zijn erg geschikt wanneer de geïoniseerde lucht een wat grotere afstand moet afleggen, of wanneer het product 3D is. Zoals bij spuitgietproducten. Net als ionisatiestaven zijn ionisatieblowers en airknives met name geschikt voor het neutraliseren van grotere oppervlakken. Voor het neutraliseren van specifieke gebieden of producten kunnen ionisatiepistolen en ionisatienozzles worden gebruikt.
Mits goed toegepast, biedt ionisatieapparatuur een structurele oplossing voor het ontladen van statische elektriciteit. Meer informatie over ionisatieapparatuur lees je hier.
Als het goed is heb je nu een beter beeld van hoe statische elektriciteit op te lossen is. Maar dat lost het probleem natuurlijk niet op. Heb je een probleem met statische elektriciteit dat je direct wilt oplossen? Of heb je een probleem waarvan je vermoedt dat het komt door statische elektriciteit? Neem dan contact met ons op voor advies en een (vrijblijvende) offerte.
De hoeveelheid statische elektriciteit die wordt opgewekt is afhankelijk van verschillende factoren. Hier lees je welke factoren van invloed zijn.
Lees verder
