정전기 방지제 – 정전기의 영향을 줄이는 플라스틱 용 첨가제

정전기는 훨씬 더 큰 규모로 발생할 수도 있으며 심각하고 부정적인 영향을 미칠 수도 있습니다. 전하로 인해 발생하는 스파크는 화재를 일으키거나 인화성 물질의 폭발을 일으킬 수 있을 뿐만 아니라 많은 생산 및 가공 공정을 방해할 수도 있습니다. 따라서 이 현상의 특수성과 그 발생에 대응하는 방법에 대해 더 자세히 알아볼 가치가 있습니다.

정전기 – 그게 뭐야?

정전기는 전도성이 낮고 표면 저항(10 ¹⁴ – 10 ¹⁸ Ω)이 높은 재료에 전하가 축적되는 현상입니다 . 이는 특히 다음과 같은 고분자 재료에 적용됩니다.

• 폴리에틸렌(PE) ,

• 폴리프로필렌(PP) ,

• 폴리염화비닐(PVC) ,

• 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET),

• 폴리우레탄(PUR) ,

• 폴리카보네이트(PC).

축적된 전하는 플라스틱 제품의 사용을 방해하는 스파크 방전을 발생시킵니다. 그러나 정전기는 폴리머의 최종 사용자에게만 부정적인 영향을 미치는 것이 아닙니다. 이는 또한 폴리머의 가공 및 생산에도 영향을 미칩니다. 이 현상은 기술 프로세스의 속도를 감소시키고, 재료 손실을 발생시키며, 제품을 오염시키고, 분해를 가속화하여 독성 화합물이 방출되도록 합니다. 고정 전하는 액체를 붓거나 비전도성 느슨한 물질을 붓는 동안, 드럼에서 테이프나 호일을 풀 때, 전기가 흐르는 표면을 걷거나 옷을 입고 벗을 때 발생할 수 있습니다.

정전기를 방지하는 방법은 무엇입니까?

플라스틱 의 분극을 감소시키는 계면활성제 와 같은 적절한 정전기 방지 첨가제를 사용하면 정전기를 최소화하거나 완전히 제거할 수 있습니다. 대전방지제는 재료의 표면저항을 감소시켜 전하를 소멸시켜 결과적으로 부작용의 발생을 줄여줍니다.

외부 정전기 방지제와 내부 정전기 방지제 – 어떻게 다릅니까?

정전기 방지제는 용도에 따라 외부 정전기 방지제와 내부 정전기 방지제의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 적용 방법, 작용 메커니즘 및 정전기 방지 작용 기간이 서로 다릅니다. 외부 정전기 방지제는 완성된 플라스틱 표면에 도포됩니다. 여기에는 스프레이 및 담그기와 같은 기술이 사용됩니다. 이러한 유형의 화합물의 정전기 방지 효과 지속 시간은 기계적 요인의 영향으로 인한 마모로 인해 매우 짧습니다. 이 화합물은 단 6주만 지나면 활성을 잃으며 이러한 점에서 내부 정전기 방지제의 특성과 동일하지 않습니다. 다른 유형의 폴리머 첨가제와 마찬가지로 가공 중에 플라스틱에 첨가되는 내부 정전기 방지제는 완전히 다르게 작동합니다. 압출 공정 후 24~48시간이 지나면 재료 표면으로 이동하여 물을 끌어당기는 흡습성 필름을 형성합니다. 생성된 층은 정전기를 방전하고 플라스틱 전하 수준을 감소시키는 전도성 기능을 갖습니다. 내부 대전방지제의 경우 대전방지 효과는 오래 지속됩니다 (보통 1년 이상). 더 오랜 기간의 활동을 보장하는 것은 내부 정전기 방지제의 이동입니다. 폴리머 표면에서 마모된 층이 교체됩니다.

정전기 방지 특성을 지닌 화합물

플라스틱의 종류에 따라 다양한 화학구조를 갖는 대전방지제가 산업계에서 사용되고 있습니다. 기본적으로 이온성 첨가제와 비이온성 첨가제라는 두 가지 그룹이 있습니다. 첫 번째 그룹은 상대적으로 극성이 높은 폴리머나 필름 처리 시 너무 높은 온도가 필요하지 않은 재료에 권장됩니다. 이온성 대전 방지제는 다음과 같은 화합물입니다:

• 4차 암모늄염을 포함한 양이온성 화합물 ,

• 음이온 화합물 – 이는 주로 인을 함유한 화합물(인산(V), 인산염(V)의 유도체) – 폴리염화비닐에 사용되며 황 함유 화합물(황산염(VI), 술포네이트) – 다음과 같은 중합체에 사용됩니다. 폴리염화비닐과 폴리스티렌 으로.

두 번째 그룹은 주로 폴리올레핀에 권장되는 비이온성 첨가제 입니다. 비이온성 대전 방지제는 아미드 유도체(알콕시화 아미드), 아민 유도체( 알콕시화 지방 아민 ) 및 글리세롤 에스테르입니다.

효과적인 대전방지제의 특징은 무엇입니까?

작용 메커니즘에 관계없이 정전기 방지제는 높은 효율성을 보장하는 몇 가지 기능을 가져야 합니다. 이러한 기능은 주로 다음과 같습니다.

• 친수성 및 흡습성 특성,

• 물의 이온화 능력 – 이온이 존재하면 물의 전도도가 증가합니다.

• 재료 표면으로 이동하는 능력.

식품 산업의 플라스틱

식품 산업에서 포장 필름 생산에 사용되는 주요 원료는 폴리에틸렌 입니다. 폴리에틸렌(PE)은 인장 강도, 냄새와 맛의 부족, 우유빛 색상의 왁스 같은 구조를 특징으로 하는 중합체입니다. 이러한 특성 덕분에 포일, 포장, 용기, 병, 식수관 등의 생산에 사용됩니다 . 플라스틱의 표면 저항은 약 10 ¹⁵ Ω이며, 이로 인해 정전기 현상이 상당 부분 드러납니다. 이러한 이유로 다양한 폴리에틸렌 요소를 생산하는 동안 전하 축적을 방지하는 물질을 사용할 필요가 있습니다.

정전기 방지제로 사용할 수 있는 계면활성제는 무엇입니까?

폴리에틸렌에 일반적으로 사용되는 대전방지제는 내부 도포 화합물입니다. PCC 그룹의 제품 포트폴리오에는 Chemstat 122 , Chemstat PS-101 , Chemstat G118/9501 , Chemstat 3820 및 Chemstat LD-100/60DC 와 같은 제품이 포함됩니다. 이들 물질은 표면 저항을 10 ¹⁰ Ω 값까지 효과적으로 감소시켜 뛰어난 대전 방지 효과를 보장하므로 물질 표면의 전하 축적 및 스파크 방전 문제를 제거합니다. 그 중 일부는 식품 산업용 포장재 생산에도 사용될 수 있습니다.Roksol AZR 이라는 전문 제품에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 팔레트에 제품을 수동으로 포장하는 데 사용되는 스트레치 필름 전용 대전방지제입니다. 표면저항을 10 ⁸ Ω까지 낮추어 대전방지성이 우수한 제품입니다.

대전방지제 – 추가인가, 필요성인가?

플라스틱 생산에 있어서 정전기 방지제의 사용은 확실히 필수입니다. 생산 공정을 촉진하고 위험한 스파크 방전을 방지하기 때문에 이들의 존재는 필수적입니다. 또한 너무 많은 전하로 인해 끌리는 플라스틱 물체에 먼지가 쌓이는 것을 제한하는 등 추가적인 이점도 제공합니다. 대전방지제의 다양한 작용기전으로 인해 생산공정의 특정 조건에 맞게 조정하여 최종 효과를 극대화하는 것이 가능합니다.

흥미로운 사실

1937년 정전기로 인해 독일 역사상 가장 큰 힌덴부르크 비행선에 화재가 발생했습니다. 그것은 200,000m ³ 의 가연성 수소를 함유하고 있었습니다. 착륙하는 동안 전기 스파크로 인해 가스가 점화되어 비행선이 완전히 소실되었습니다.