Materiały antystatyczne – czym są i kiedy ich używać?

Często spotykamy się z tą nazwą przeglądając plandeki dostępne na rynku. Co jednak oznacza antystatyczność materiału, jak się ją uzyskuje i najważniejsze – kiedy będziemy jej potrzebować? Przygotowaliśmy zestawienie najbardziej potrzebnych informacji.

Czym jest materiał antystatyczny?

Wytrzymałość elektryczna materiałów jest ważna wszędzie tam, gdzie może powstawać elektryczność statyczna. Większość plastikowych materiałów to naturalne izolatory energii elektrycznej, czyli materiały z wytrzymałości wyższej niż 10E10 Ω. Jednak w pewnych okolicznościach pojawia się potrzeba zastosowań materiałów z obniżoną wytrzymałością elektryczną – to właśnie je nazywamy „materiałami antystatycznymi”.

Kiedy materiał ma kontakt z przewodnikiem, przekazanie energii następuje bardzo szybko (w procesie tarcia). Powstała w wyniku tego kontaktu iskra jest w stanie podpalić gaz, np. w tunelach czy kopalniach, a także zniszczyć urządzenia elektryczne, przez wywoływanie bardzo wysokiego napięcia (powyżej 20 kW) lub zaprószyć ogień.

Wytwarzanie materiałów antystatycznych polega na przekształcaniu zwykłych materiałów izolujących w przewodniki energii elektrycznej. Materiał przekształcony w przewodnik, ma możliwość rozpraszania ładunków i utrudnia ich ponowne naładowanie do niebezpiecznych poziomów.

Czym kierować się przy zakupie materiałów antystatycznych?

Sprawdź specyfikację tkaniny, dla antystatyczności ważny jest wskaźnik dla parametru „rezystywność powierzchniowa” (wyrażona w omach).

Przykładowy zapis tego parametru wygląda tak: 10E9, 10E08, 10E10 i tutaj trzeba uważać. Cyfra „0” pojawiająca się za literą „E” często jest przez kupującego pomijana, a ma bardzo duże znaczenie. Ponieważ:

10E08 om= 100 000 000

10E10 om = 10 000 000 000

Zatem 10E10 ma 100 razy wyższy wskaźnik rezystywności, niż 10E08, co oznacza, że ma gorsze właściwości antystatyczne!

Jak uzyskuje się antystatyczność materiałową?

Istnieją dwa sposoby na uzyskiwanie antystatyczności:

• - Wytwarzanie PVC (tzw. „typowo antystatyczny”) – czynniki antystatyczne są dodawane do materiału na etapie jego wytwarzania. Maksymalna wytrzymałość elektryczna, jaką osiąga materiał w tym procesie to >5x10E9 Om. Taki materiał jest bardziej podatny na zgrzewanie wysokiej częstotliwości (HF), ale poziom antystatyczności nie jest bardzo wysoki. Przykładem takiego materiału jest B6701 (< 10E9 Om).
• - Lakierowanie (tzw. „wysoce antystatyczne”) – gotowy materiał jest powlekany czarnym lakierem z grafitem o bardzo wysokich właściwościach antystatycznych (<5x10E9 Om). Nie ma możliwości zgrzewania takich materiałów zgrzewarkami na wysoką częstotliwość (HF). Przykładem takiego materiału jest B7675 (< 10E6 Om).

Trwałość

Mimo różnych teorii, wyniki testów u klientów zdają się wskazywać że właściwości antystatyczne maleją z biegiem czasu dla obu tych technologii.

Po zakończeniu procesu wytwarzania plandeki, czynniki antystatyczne wykazują tendencję do poruszania się w stronę powierzchni materiału, co sprawia, że:

• - podczas magazynowania materiału – Zmiana właściwości przy magazynowaniu przebiega dość wolno lub bardzo wolno w przypadku materiałów wysoce antystatycznych (technologia 2). Migracje czynników antystatycznych sprawiają, że materiał staje się bardziej antystatyczny. Jest to bezpośredni powód, dla którego bramy rolowane (z materiału B6701) stają się mniej podatne na zgrzewanie wysokiej częstotliwości (HF) po długim okresie magazynowania.

• - po montażu docelowym – czynniki antystatyczne zostają wystawione na działanie wilgoci (wewnątrz) lub deszczu (na zewnątrz). Przy stosowaniu zewnętrznym woda stopniowa zmywa je z powierzchni materiału i efekt antystatyczności zanika po ok. 2 latach. Przy stosowaniu wewnętrznym proces ten trwa o wiele dłużej, nawet do 5 lat. 

Zgrzewanie materiałów antystatycznych

Generalną zasadą jest, że im bardziej antystatyczny jest materiał, tym gorzej zgrzewalny, natomiast materiały wysoce antystatyczne (technologia 2) są całkowicie niezgrzewalne metodą HF. Co ciekawe, nawet materiały typowo antystatyczne (technologia 1), które mogą być zgrzewane HF zaraz po produkcji, z biegiem czasu (w wyniku migracji czynników antystatycznych) mogą stawiać się dużo mniej podatne na zgrzewanie.

Gdzie stosować materiały antystatyczne?

Wszędzie tam, gdzie mają one styczność z urządzenia elektrycznymi o wysokim napięciu, m.in.

• - przegrody spawalnicze,

• - tunele powietrzne,

• - tunele wentylacyjne

Stosowanie materiałów antystatycznych w miejscach podwyższonego ryzyka, znacząco zwiększa bezpieczeństwo w miejscu pracy i chroni przed skutkami wyładowań elektrycznych. Pamiętaj, żeby zawsze przed zakupem dokładnie sprawdzić dane techniczne produktu i wybrać ten, który najlepiej spełni Twoje oczekiwania.

fot. hunway.com, kolbud.pl, sklep-wmichalski.home.pl