日常中舉(jǔ)凡在生活周遭都會有(yǒu)靜電的存在,像是(shì)用塑膠梳子摩(mó)擦後其產生的靜電可(kě)將頭發吸附在(zài)梳麵上;開門時被門把電到;工廠屯放過多的物品在特(tè)殊的環(huán)境下引起(qǐ)火災(zāi)……等,類似上述的情況多到不枚勝舉,造(zào)成工業生產與日常生活的麻煩。這些都是靜電放電導致(zhì)的情況(kuàng)的。當靜電積累到一定程度的時候會釋放(fàng)出(chū)來,嚴重時會產生火花,進而引起爆炸或火災。國內外都有過不(bú)少的(de)案例,像是1985年美國的(de)電子元件因(yīn)靜電引起的(de)損(sǔn)失(shī)多達(dá)5億多(duō)美元。
一、那麽靜電是如何產生的?
“靜電”是指與電荷積累有(yǒu)關的現象。例如,兩物體因相互接觸和/或摩擦而產生的帶電現象。所有的物質都是由(yóu)原子(zǐ)組成的,而原子又是由(yóu)帶正電荷的原子核與帶有等(děng)量負(fù)電荷的(de)繞著核旋轉的電子組成。因此,在一般情況下,物體(tǐ)是(shì)呈電中性的。但在一定條件下,物體(tǐ)會帶電荷(hé)。例如,給物體施(shī)加外電場時,外電場使物體(tǐ)帶(dài)電;帶電體和非帶電體接觸時(shí),發生電荷轉移而(ér)使後者帶電;在(zài)沒有外電(diàn)場,也未和(hé)帶電體接觸的情況下,兩物體因(yīn)相互接觸或(huò)摩擦而帶電。
由於物體中不(bú)同原子的原子核對核(hé)外電子的束縛能力(以逸出功表示)不相同,其間可能會發生電子轉移。束縛能力小者,電子(zǐ)易逸出(chū),因失去電(diàn)子而帶負(fù)電;束縛能力大(dà)者,電(diàn)子不易逸出,反而易(yì)吸引其它原子的電子而帶(dài)負電(diàn)。
當兩個物體接觸時(兩接觸麵間的距離小(xiǎo)於25×10-4μm),兩個表麵之間的接觸可能使電子跨越界麵在兩個方向連續的流動。即(jí)使是相(xiàng)同(tóng)材料,一個表麵也可從另一個表麵得到其失去的電子。兩表麵之間(jiān)發生電子轉移而形(xíng)成(chéng)雙電層(céng),由於雙(shuāng)電層所帶電荷極性相反電荷(hé)相等,因此在接觸區對外呈電中性。當兩個(gè)表麵分離時,由於電子分布的變化將使相接觸的每(měi)一材料產生數量相等而符號相反的電荷(帶(dài)有多餘電子的材料(liào)帶負電(diàn)荷,而(ér)缺少電子的材料帶正電荷)。如果是導體,當物體(tǐ)分離時,通過電子的瞬間反向流動(dòng),而使電子數目平衡(héng)。但(dàn)如(rú)果是絕緣體,則電荷可(kě)持續(xù)存在相當長的(de)一段時間,從而產生靜電現象(xiàng),材料的導電(diàn)性越低,則(zé)所帶電荷(hé)越多。
在兩物體相(xiàng)互接觸和(hé)摩擦過程中,摩擦功可以轉化為熱能,也可以轉化為靜(jìng)電能。“摩擦起電”這(zhè)一術語是表示(shì)通過在物體上的摩擦作用產生電荷。雖然並非隻有摩擦才能產生電荷,但是(shì)通過摩擦可增加電荷的產生(shēng)量(liàng)。
二(èr)、如何解決塑料包裝的靜電問題?
塑料包裝用的防靜電包裝一般區分為使用長效型或是永久型的靜電劑:
1.長效型的靜電劑一般是生產時用抗靜電劑的添加或塗層方式(shì)生產:
長(zhǎng)效型的抗靜電劑是(shì)由小分(fèn)子的表麵活性劑組成,其含有親水(shuǐ)性基團和親油性基團,由於它和樹脂本(běn)身不完全相容,因此抗(kàng)靜(jìng)電劑會從樹脂內部遷移到(dào)樹(shù)脂表麵。其需要(yào)在(zài)一定的濕度條件下方可起作用,其親水基團才能促進塑料表麵被水濕潤(rùn),從而疏導靜電荷,降低塑(sù)料的表麵電阻率。隻有當抗靜電劑分子遷移(yí)到表麵後才能起作用,塑料內(nèi)部的抗靜電劑分子不斷地遷移至表麵,直至完全消耗,因而其(qí)作用(yòng)效(xiào)果在一定的時間範圍內有效。
2.永久型抗靜電劑是生產時透過混煉的方法加入到塑膠基料中(zhōng)。不是靠(kào)遷(qiān)移至塑料表麵,而是靠在塑料內部形成一個具有導電能力的滲濾網絡,以(yǐ)此為通路解掉表麵及(jí)本體的靜(jìng)電荷,降低電阻率。與長效型的抗靜電(diàn)劑相比,其抗靜電效果持久,不受擦拭和洗滌等條件影響,因為它的(de)導電性能不(bú)是靠水層來達到的,因(yīn)而對空氣的相對濕度依賴性小;製品(pǐn)的機械(xiè)性能(néng)和耐熱型能不受其影響,但添加量較大,價格偏高,使具有優越性能的該材質一直無法被(bèi)廣大生產商接受。
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