• Levertijd van 2-3 weken op bijna alle producten
  • Officiële distributeur in de Benelux
  • Persoonlijk en deskundig advies

Vragen? Bel +31 (0)546 604414

Statische elektriciteit bij extrusieprocessen. Blaasextrusie, blow film, plaatextrusie, profielextrusie

Statische elektriciteit bij kunststof extrusie

Als er één toepassing is waar we regelmatig statische elektriciteit tegenkomen, dan zijn het extrusielijnen. Of het nu gaat om profielextrusie, folie-extrusie, blaas-extrusie, plaatextrusie of andere kunststofprocessen: zodra kunststof wordt geëxtrudeerd, gekoeld en verder verwerkt, ontstaat vrijwel altijd statische lading. Veel bedrijven merken dit in eerste instantie aan schokken voor operators of stof dat zich blijft hechten aan het product. Maar in de praktijk zien we dat statische elektriciteit vaak veel meer invloed heeft op het proces dan op het eerste gezicht zichtbaar is. Het verwarmen van het kunststof en onder druk door de extrusielijn 'duwen' zorgt voor significante opbouw. Omdat producten vaak direct verder verwerkt worden, kan statische elektriciteit op meerdere plekken problemen veroorzaken.

Waarom ontstaat statische elektriciteit?

Bij extrusie ontstaat statische elektriciteit op verschillende momenten in het proces. De eerste oorzaak is het extrusieproces zelf. Tijdens het verwarmen, vervormen en transporteren van kunststoffen kunnen al elektrische ladingen ontstaan. Daarnaast komt het materiaal tijdens het koelen en geleiden langs verschillende rollen voortdurend in contact met andere oppervlakken. Daarbij worden elektronen uitgewisseld en ontstaat statische lading. We zien regelmatig statische ladingen van die oplopen tot meer dan 50kV (!). Ter referentie: vaak wordt 5kV beschouwd als maximale ‘acceptabele’ waarde.

Verder zien we dat de lading vaak toeneemt wanneer folie of plaatmateriaal over koelrollen, geleiderollen of transportrollen beweegt. Iedere rol vormt opnieuw een contact- en scheidingsmoment waardoor extra lading wordt opgebouwd. Omdat kunststoffen uitstekende isolatoren zijn, kan die lading vervolgens nergens heen. Het resultaat is dat spanningen zich blijven opbouwen naarmate het product verder door de lijn beweegt.

Wat we veel tegenkomen bij bedrijven

Wanneer we een bedrijf bezoeken omdat zij last hebben van statische elektriciteit tijdens een extrusieproces, zien we vaak een van de volgende problemen:

  • Producten gedragen zich onvoorspelbaar
    Folies blijven aan rollen plakken, veranderen van positie of komen juist moeilijk los. Vooral bij dunne folies en hogere snelheden wordt dat snel zichtbaar.
  • Stof/zaagresten blijven aan het product kleven
    Dit is waarschijnlijk het meest voorkomende probleem. Statische lading werkt als een magneet voor stofdeeltjes uit de omgeving. Zeker bij transparante folies, technische films of producten die later bedrukt worden, leidt dit regelmatig tot kwaliteitsproblemen en afkeur.
  • Operators krijgen regelmatig schokken
    Vooral bij rolwissels of wanneer operators het materiaal aanraken, kunnen flinke ontladingen optreden. Hoewel dit niet direct schadelijk is, is het in potentie erg gevaarlijk. Het kan leiden tot serieuze schrikreacties en zelfs verwondingen.
  • Verstoringen verderop in het proces
    Bij bepaalde extrusieprocessen zijn de problemen niet zichtbaar op de extruder zelf, maar juist verderop in de lijn. Denk aan wikkelaars, snijmachines, drukprocessen of inspectiesystemen die worden beïnvloed door statische lading.

Elke soort extrusie komt met zijn eigen uitdagingen en problemen. Waar we bij profielextrusie vaak te maken hebben met statische zaag-/freesresten die aan de statische profielen blijven kleven, zien we bij blow film extrusie vaker dat statische folies zich onnatuurlijk gedragen.

Welke factoren hebben invloed?

Er zijn externe factoren die van invloed zijn op hoeveel statische lading er tijdens het extrusieproces ontstaat.

Luchtvochtighheid

De luchtvochtigheid speelt een belangrijke rol. In droge wintermaanden horen we meer klachten dan in de zomer.

Type kunststof

Sommige materialen bouwen veel gemakkelijker statische lading op dan andere materialen. Dit is afhankelijk van hun positie in de tribo-elektrische reeks, maar bijvoorbeeld ook van hoeveel recyclaat er in wordt verwerkt. Meer recyclaat = meer statische elektriciteit.

Materiaaltemperatuur

Verwarmen van een kunststof staat garant voor het opbouwen van statische elektriciteit. Hoe warmer het kunststof is tijdens extrusie en de verdere verwerking, des te meer invloed statische elektriciteit nog zal hebben.

Materiaaldikte

Statische elektriciteit bouwt altijd op, ongeacht de materiaaldikte. Maar bij dunne materialen (zoals folies) zal dat eerder leiden tot problemen dan bij dikkere materialen.

Processnelheid

Hoe sneller het product beweegt, hoe meer lading ontstaat.

De oplossing: ionisatieapparatuur

Om de statische elektriciteit in extrusietoepassingen te neutraliseren werken we met ionisatieapparatuur. Dit is de meest effectieve manier om de lading te verwijderen. We plaatsen de ionisatieapparatuur op de plekken waar de hoogste spanning ontstaat of waar de lading de meeste problemen veroorzaakt. Het doel is om de lading actief te neutraliseren voordat deze leidt tot stofproblemen, schokken of procesverstoringen.

Er zijn veel verschillende soorten ionisatieapparatuur, waarvan de ideale positie van de apparatuur ook nog eens verschilt per lijn. Daarom beginnen we meestal met het analyseren en meten van de statische elektriciteit. Zo zien we direct waar de spanning ontstaat en waar een oplossing het meeste effect heeft. Veelgebruikte oplossingen zijn:

  • 3024F ionisatiestaaf (24V DC) met een ideale werkafstand van 20-150mm. Door deze dicht op het materiaal te plaatsen wordt de lading snel geneutraliseerd. Verkrijgbaar in lengtes van 250mm tot 4000mm.
  • X-20 ionisatiestaaf of X-33 ionisatiestaaf (24v DC). Deze gebruiken we vaak bij echt hoge ladingen of bij grotere afstanden ten opzichte van het materiaal. Net als onze andere ionisatiestaven zijn deze verkrijgbaar in allerlei lengtes.
  • 4800 ionisatienozzle (24V DC). Deze nozzle passen we vaak toe om zaag-/freesresten op kunststoffen profielen weg te blazen.
  • 2010 ionisatieblower. Een blower werkt perfect wanneer ook tussen/binnenin producten moet worden geblazen, of wanneer de afstand ten opzichte van het materiaal groot is.

Resultaten in de praktijk

Door statische elektriciteit op de producten aan te pakken met ionisatieapparatuur kun je rekenen op meerdere van de volgende resultaten:

  • Een stabieler proces met minder verstoringen.
  • Minder stof/resten op producten en daardoor minder afkeur.
  • Minder schokken voor operators tijdens productie en rolwissels.
  • Betere prestaties van druk-, snij- en wikkelprocessen verderop in de lijn.

De meeste bedrijven merken pas achteraf hoeveel invloed statische elektriciteit daadwerkelijk had op hun proces. We horen dan ook vaak dat “we dit veel eerder hadden moeten doen”.

Hoe wij je helpen

Bij extrusielijnen kijken we altijd naar het complete proces en de specifieke problemen die jullie ervaren tijdens jullie extrusieproces. Daarbij is niet alleen de plek waar de klachten zichtbaar zijn belangrijk, maar zeker ook de plek waar de lading ontstaat. Met metingen kunnen we snel vaststellen hoe hoog de spanning is en waar deze zich opbouwt. Op basis daarvan adviseren we een oplossing die past bij jouw lijn, product en productiesnelheid.

Oplossing nodig?

Heb je last van stof, schokken of onverklaarbare procesverstoringen in jouw extrusieproces? Neem dan vooral contact met ons op via onderstaande contactgegevens. We kijken graag met je mee en kunnen snel bepalen of statische elektriciteit de oorzaak is.


Heb je een vraag? Lars helpt je vandaag! Heb je een vraag of kom je ergens niet uit? Neem dan even contact op met Lars, hij reageert vandaag nog.