静电原理
所谓静电是在绝缘材料表面存在的静止电荷,正、负电荷都可能存在。绝缘材料带静电的主要原因是表面相互摩擦和表面间迅速分离。绝缘材料原子没有金属导体中的自由电子,原子核周围电子、包括最外层电子被原子核紧紧吸引着,围绕原子核运动。在自然状态下绝缘材料呈电中性,但当有非电场力的外力作用时,如摩擦和分离等外力的作用下原子会丢掉外层部分电子,同时破坏各原子靠外层电子构成的共价键。使其表面带上净剩正电荷或负电荷,同时使绝缘材料非极性共价键被破坏变成极性键。由于是绝缘材料,电荷不能自由移动,因此净剩的电荷静止置于表面形成静止电场,这种电场称为静电场,也称静电。
消除静电原理
两种绝缘材料摩擦后,哪个材料带正电荷或带负电荷取决于两种材料的电阻率和外力作用方式。我们观察到塑料薄膜带上静电,一般是薄膜之间相互吸引在一起,但并不知道哪种材料或同种材料哪个表面带正电荷或负电荷。我们无需知道材料表面电荷的正或负,只要用下列方法就可消除。
1、电晕放电法消除静电
前面已述,空气在高电压条件下被电离成正、负离子自由的状态——等离子状态。在薄膜表面利用微弱的电晕放电,微弱的程度是要求产生的离子运动能量低于薄膜材料化学键能,使离子不要再使表面极化。这些正或负自由离子被薄膜表面静止的净电荷吸引使之变为中性。如果薄膜表面净剩的是负电荷则会吸收自由离子中的正离子,反之亦然。
2、静电感应法消除静电
用接地的导体与薄膜表面接触,根据静电感应原理,带正电的薄膜会从大地上感应出等量的负电荷与之中和,对带负电的薄膜也是同样道理。我们可以认为地球是带足够量正、负电荷的仓库。应用导体的形式种类很多,例如金属导体材料、湿的布带、潮湿的空气等。带静电的材料放在较潮湿环境中,很快静电会消失,因为潮湿空气与大地相连接,静电荷通过潮湿空气感应出电荷与之中和,另外潮湿空气中带有大量离子也能中和静电。
对塑料薄膜更适合于用静电感应法消静电,电晕放电法消除静电是利用微弱的电晕放电产生自由离子中和表面电荷,但稍强的电晕还会产生静电,合适的电晕强度很难掌I握。若剂量过小消除静电不完全,反之又会产生新的静电。感应法消除静电只要使薄膜表面与导体充分接触就能达到良好的消除静电的目的。
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