Электростатическое напряжение, возникающее в процессе переработки натуральных и синтетических волокон — одна из наиболее распространенных и значимых проблем для предприятий текстильной промышленности. Оно может приводить к нарушениям технологических процессов, ухудшению качества продукции, поломкам оборудования, возгораниям, травмам и снижению производительности труда. Свести к минимуму риск возникновения статического электричества помогает комплекс профилактических мер, предпринимаемых на текстильных фабриках.
Причины возникновения электростатического напряжения
Статическое электричество возникает в результате накопления электрических зарядов на поверхности тел и материалов. Это происходит по нескольким причинам:
- при контакте материалов и последующем разделении, или при приближении заряженного объекта к незаряженному (без контакта) происходит перенос электронов;
- отдельные виды материалов обладают способностью притягивать, накапливать и удерживать заряд;
- при отсутствии заземления заряды не могут уйти в землю и накапливаются на поверхности тел.
В производственных цехах текстильных предприятий статическое электричество возникает в силу нескольких причин:
1. Интенсивное трение материалов
На текстильных производствах электростатическое напряжение возникает при трении материалов друг о друга и о металлические элементы оборудования. В наибольшей степени оно проявляется в рамках таких технологических процессов как прядение, ткачество, производство трикотажа и нетканых материалов, сушка, текстильная отделка (аппретирование, крашение, печать), а также рулонирование, настил, резка и упаковка.
2. Условия среды
Усиленному накоплению электрического заряда в текстильном производстве способствуют следующие параметры воздушной среды:
- Низкая влажность. Влага в воздухе действует как естественный проводник, способствуя рассеиванию заряда с поверхностей материалов и оборудования. При относительной влажности выше 40% заряды быстро утрачиваются, что снижает вероятность накопления статического электричества. В сухих помещениях воздух становится менее проводящим — электрические заряды дольше удерживаются и накапливаются на поверхностях.
- Высокая температура — ускоряет испарение влаги, увеличивает подвижность молекул, усиливает процессы трения между волокнами и деталями оборудования. Все это способствует возникновению и накоплению статического электричества.
- Запыленность. Воздух в текстильных цехах содержит мелкую пыль, микроволокна и другие взвешенные частицы, которые легко электризуются. Повышение концентрации этих веществ нарушает электрический баланс в воздухе производственных помещений, изменяет его электропроводность.
Возникновению электростатического напряжения в текстильных цехах также способствует застой воздуха. В неподвижной воздушной среде заряд не может рассеиваться естественным образом, из-за чего накапливается на поверхностях, людях, в самом воздухе.
3. Характеристики материалов
Электростатическое напряжение на текстильных производствах особенно часто возникает при работе с синтетическими материалами — полиэстером, полиамидом, полипропиленом, акрилом, спандексом. Эти материалы имеют низкую электропроводность, то есть высокую способность накапливать электрических заряд. Большинство синтетических волокон гидрофобны, что усиливает эффект накопления заряда: влага не задерживается на их поверхности, не создается проводящей среды для отвода электричества. Смесовые ткани, содержащие от 30 до 80% синтетических волокон, также приобретают диэлектрические свойства.
4. Отсутствие заземления
Заземлением называют создание электрического соединения между оборудованием или человеком и землей, позволяющего отводить накопленный электрический заряд. Без заземления статическое напряжение накапливается не только на поверхностях нитей, тканей, станков, но и на телах операторов оборудования.
Чем опасно электростатическое напряжение в текстильном производстве
Статическое электричество в цехах текстильных предприятий способно вызывать целый ряд производственных, технических и санитарно-гигиенических проблем:
Опасность для персонала
Удары электрическим током малой мощности, которые испытывают люди при работе с заряженными материалами и оборудованием, вызывают неприятные ощущения и испуг, провоцируют неосознанные действия. Это особенно опасно при работе с подвижными механизмами, режущими инструментами и агрессивной химией. Негативными последствиями неожиданных разрядов также становятся накопление нервного напряжения, ухудшение концентрации и общего самочувствия сотрудников.
Пожаро- и взрывоопасность
В цехах с высокой концентрацией взвешенной текстильной пыли, легковоспламеняющихся волокон и паров химических веществ, применяемых в различных технологических процессах, электростатическое напряжение может стать причиной возникновения пожара или взрыва. Искры, образующиеся при разряде накопленного статического электричества, могут воспламенить пылегазовую смесь и привести к стремительному распространению огня по всему помещению. Особенно высока пожаро- и взрывоопасность в цехах с недостаточной вентиляцией, где концентрация горючих аэрозольных соединений в воздухе достигает критических показателей. В таких условиях даже одна искра способна инициировать аварийную ситуацию.
Снижение качества продукции
Статическое электричество может существенно влиять на качество текстильной продукции на разных этапах ее производства. Происходит это несколькими путями:
- статически заряженные волокна и нити притягивают к себе текстильную пыль и загрязнения — ухудшается внешний вид тканей, особенно гладких и светлых;
- под воздействием статического электричества волокна и нити могут спутываться между собой, прилипать друг к другу и поверхностям оборудования — это нарушает равномерность их подачи, вызывает и обрывы и, как следствие, приводит к появлению дефектов в полотне — утолщений, узлов, пробелов, перекосов структуры.
- электризация материалов может препятствовать равномерному нанесению красок и отделочных составов — это ведет к появлению пятен, изменению оттенков, нестойкости окрашивания.
Все это в итоге ухудшает потребительские свойства продукции, усложняет ее переработку, увеличивает количество брака.
Сбои в работе оборудования
Электростатические заряды способны влиять на работу электроники и автоматизированных систем управления — провоцировать ложные сигналы с датчиков, вызывать сбои в работе управляющих модулей, становиться причиной некорректной работы отдельных механизмов. Текстильная пыль и волокна, притянутые электростатикой и осевшие на чувствительных элементах машин, усиливают трение, ухудшают теплоотвод и нарушают работу систем охлаждения, что может приводить к перегреву или отказу оборудования. В результате повышается износ станков, увеличивается количество внеплановых остановок и затрат на ремонт.
Простой оборудования из-за сбоев, увеличение процента брака, рост расходов на ремонт и обслуживание, нарушение сроков поставок грозит текстильному предприятию серьезными репутационными и финансовыми потерями. Предотвратить это помогает внедрение эффективной системы защиты от статического электричества.
Методы борьбы с электростатическим напряжением
Контроль статического напряжения на текстильных предприятиях требует применения комплекса упреждающих мер.
Поддержание оптимальных параметров воздуха
Ведущее место в борьбе со статическим электричеством занимает контроль состояния воздуха в производственных помещениях:
- Влажность и температура. При относительной влажности 50-60% и температуре +20-24℃ волокна не пересушиваются, а воздух приобретает достаточную электропроводность для естественной нейтрализации зарядов. Поддерживать оптимальных микроклимат в производственных цехах помогает применение локальных увлажнителей и климатического оборудования или централизованной системы климат-контроля.
- Ионизация — для нейтрализации электростатических зарядов в местах обработки материалов устанавливаются ионизаторы воздуха. Устройства генерируют положительные и отрицательные ионы, которые взаимодействуют с заряженными частицами в воздухе и на поверхностях, способствуя их безопасной разрядке.
- Вентиляция — обеспечивает равномерное распределение температуры и влажности по всему помещению, помогает удалить взвешенные в воздухе частицы текстильной пыли и мелких волокон, способствует естественной разрядке статических зарядов за счет постоянного обновления воздушной среды.
Контроль влажности и температуры, ионизация и качественная вентиляция помогают повысить безопасность и эффективность текстильного производства.
Использование антистатиков
Антистатиками называют вещества или материалы, способствующие быстрому рассеиванию электрического заряда. На текстильных предприятиях для борьбы со статическим электричеством применяются следующие меры:
- пропитка синтетических и полусинтетических тканей антистатическими составами на стадии подготовки;
- покрытие рабочих поверхностей антистатическими лаками, полимерами со специальными присадками, резиновыми или виниловыми ковриками и лентами, композициями на основе эпоксидных или полиуретановых смол с включением углеродных волокон и металлической пудры;
- экипировка сотрудников в одежду из тканей с токопроводящими нитями.
Все это предотвращает накоплению зарядов при движении волокон и тканей, по линиям, исключает искрообразование при касании работниками текстильных материалов и оборудования.
Заземление оборудования и операторов
Организация эффективной системы заземления обеспечивает быстрый и безопасный отвод статического электричества с металлических конструкций, рабочих поверхностей и тел операторов, помогает предотвратить его накопление и внезапную разрядку. Все оборудование, контактирующее с текстильными изделиями, надежно заземляют — создают электрическое соединение с землей через проводник. В зонах повышенного риска на полу укладывают резиновые коврики, а операторам надевают на руки заземляющие браслеты — ремешки с кабелем. Состояние заземляющего контура должно проходить регулярную проверку — это позволяет вовремя обнаруживать и устранять неисправности, поддерживать высокую эффективность защиты.
Оптимизация технологических процессов
Эффективно бороться со статическим электричеством помогают меры, направленные на уменьшение трения между волокнами и оборудованием:
- применение плавных механизмов перемещения и направляющих с антистатическим покрытием;
- оптимизация скорости перемещения волокон и тканей;
- применение составов, снижающих трение — антистатиков, лубрикантов;
- внедрение роликов и валиков с пониженным коэффициентом трения;
- своевременная замена изношенных элементов оборудования.
Реализация этих решений позволяет повысить стабильность работы оборудования и снизить риск накопления электрических зарядов.
Обучение персонала
Сотрудники предприятия должны хорошо осознавать все риски и строго соблюдать установленные правила. Персонал должен регулярно проходить инструктаж по технике безопасности, в цехах должны быть размещены наглядные памятки и предупредительные знаки. Представители службы охраны труда должны контролировать ношение сотрудниками антистатической одежды, правильность использования заземляющих устройств, соблюдение чистоты на рабочих местах.
Антистатическая защита — один из основных элементов безопасности и эффективности производственных процессов. Ее организация требует комплексного подхода, строгого соблюдения стандартов безопасности и регулярной модернизации производства. В компании «ИмпортМаш» вы можете купить качественное текстильное оборудование с доставкой в любую точку нашей страны. Чтобы оформить заказ свяжитесь с нами по телефону или онлайн — мы ответим на все ваши вопросы и поможем выбрать подходящий вариант.
