img096 2

186 8. Badanie właściwości elektrycznych

powierzchni których gromadzą się ładunki wytwarzające pole elektryczne. Osadzonych na powierzchni tworzyw sztucznych pyłów praktycznie nie można usunąć pr7.cz ścieranie (np. ściereczką), gdyż wówczas następuje ponowne ładowanie się powierzchni i regeneracja pola elektrycznego.

Pewną ocenę tendencji do ładowania się powierzchni tworzyw sztucznych uzyskać można na podstawie ich powierzchniowej rczystywności. Przyjmuje się mianowicie, że tworzywa sztuczne o powierzchniowej rczystywności R > 10¹⁵ Q muszą wykazywać dużą skłonność do ładowania się. natomiast gdy R < 10“ Q. można mówić o tworzywach praktycznie słabo ulegających powierzchniowemu ładowaniu elektrostatycznemu. Ocena taka ma charakter tylko przybliżony. Wobec rozwoju badań nad sposobami eliminacji elektrostatycznego ładowania się (np. przez nanoszenie warstw antyelektrostatycznych lub wprowadzanie odpowiednich antyelektrostatyków do tworzywa) wyłoniła się konieczność pomiaru samego procesu ładowania i rozładowywania się powstałego ładunku.

Aparatura do pomiaru [11] jest urządzeniem skomplikowanym, umożliwiającym mierzenie, a nawet wykreślenie (zarejestrowanie) procesu ładowania i rozładowywania się tworzywa. Aparat skonstruowany w firmie Bayer przedstawiono (bez ramy konstrukcyjnej) na rys. 8.1.

Rys. 8.1. Schemat urządzenia pomiarowego do mierzenia elektrostatycznego ładowania / krążek badany, 2 - uchwyt..? - regulator. 4 sprężyna. 5 - silnik. 6 - przeciwciało, 7 - aparat do mierzenia natężenia pola elektrycznego

Badany materiał (krążek, folię, tkaninę) umieszcza się w uchwycie i dociska sprężyną. Naprzeciw badanej próbki, w odległości 2 cm od jej powierzchni (aby umożliwić obroty przeciwciała trącego), znajduje się aparat do mierzenia natężenia pola elektrycznego. Przeciwciało trące wykonuje 30 obr/min przy docisku do badanego materiału 13,5 N. Jako przeciwciało należy wybrać odpowiedni do warunków zastosowania praktycznego tworzywa materiał, np. tkaninę, skórę, inne tworzywo sztuczne.

Wyniki pomiarów są bardzo wyraźne (rys. 8.2), można bowiem odczytać: a) natężenie pola E po pierwszym potarciu, b) natężenie pola E po 10 potarciach.

c)    graniczne natężenie pola nie zwiększające się przy dalszym pocieraniu,

d)    czas spadku granicznego natężenia pola do połowy (czas półrozładowania) po u kończeniu doświadczenia.

Rys. 8.2. Rejestracja ładowania i rozładowywania się tworzywa przedstawiona w postaci krzywej natężenia pola elektrycznego

Podobną aparaturę skonstruowano w Instytucie Fizyki Politechniki Krakowskiej. Inną aparaturę proponuje Kramer [12].

Niebezpiecznie ładują się też proszki tworzyw sztucznych, co może doprowadzić nawet do wybuchów (samozapłonu). Odpowiednią aparaturę opisał Dowc-ner [10]. Pełny przegląd metod oznaczania ładunków elektrostatycznych i aparatury do ich oznaczania można znaleźć w literaturze [9].