探究背景：
??????? 我司在涂布生產(chǎn)中，被加工的基布或轉(zhuǎn)移膜及涂布機(jī)各類導(dǎo)輥會(huì)產(chǎn)生大量靜電，而生產(chǎn)工藝中又必須使用低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的易燃易爆的有機(jī)溶劑，如乙酸乙酯、甲苯等。穩(wěn)定生產(chǎn)中，涂布頭和烘道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量易燃易爆溶劑氣體。若消除靜電措施不當(dāng)，隨著靜電荷不斷積累，將導(dǎo)致局部電場(chǎng)強(qiáng)度極高、介質(zhì)擊穿、正負(fù)電荷中和、產(chǎn)生電火花，引燃或引爆有機(jī)溶劑氣體，造成嚴(yán)重的人身設(shè)備安全事故。鑒于我司近幾年來已發(fā)生兩起靜電起火事故，為防患于未然，穩(wěn)定安全生產(chǎn)，現(xiàn)對(duì)設(shè)備靜電防護(hù)做以下探究分析。
??????? 1.?靜電的概念
???????????? 靜電，顧名思義，就是指的靜止的、不流動(dòng)的電荷。我們知道物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的。原子分為原子核和核外電子，電子環(huán)繞原子核做高速圓周運(yùn)動(dòng)。原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電。在一般情況下，原子核的正電荷數(shù)量與核外電子的負(fù)電荷數(shù)量相等，所以對(duì)外不顯電性。但在受到外力作用時(shí)，這種平衡有可能被打破，此時(shí)電子脫離原子核束縛而顯負(fù)電性，而原子因?yàn)槭ル娮语@正電性。當(dāng)這種只帶一個(gè)極性的電荷積聚在某個(gè)物體上時(shí)就形成靜電。電荷有正、負(fù)兩種電荷。那么靜電現(xiàn)象也就分為正靜電和負(fù)靜電。隨著靜電的增加，靜電在其周圍形成靜電場(chǎng)，當(dāng)靜電場(chǎng)的能量增加到一定范圍后，就能擊穿其介質(zhì)而對(duì)外放電。比如冬天空氣干燥的夜晚當(dāng)人脫下化纖一類衣服時(shí)，能看到火花和響聲，這是化纖與人體摩擦人體帶上正靜電的原因。
??????? 2.?靜電的產(chǎn)生
?????????? 靜電主要是由于以下幾種方式產(chǎn)生：
??????? （1）摩擦。因不同材料的物體接觸后再分離，由于不同原子核對(duì)電子的束縛能力不同，當(dāng)兩種不同材料物質(zhì)接觸或者摩擦?xí)r，外圍電子將轉(zhuǎn)移到束縛能力大的一方，導(dǎo)致一材料帶正電，另一材料帶負(fù)電。
????????????? （2）傳導(dǎo)。因?yàn)樵趯?dǎo)體而言，電子能在他的表面自由移動(dòng)。當(dāng)與帶電體接觸時(shí)，電子會(huì)從發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致兩者電荷平衡，從而形成靜電現(xiàn)象。
??????????? （3）感應(yīng)。這里的感應(yīng)是指鄰近電場(chǎng)的感應(yīng)，對(duì)于導(dǎo)體，電子在導(dǎo)電材料表面自由移動(dòng)，若將該導(dǎo)體放置在另一個(gè)靜電場(chǎng)中，由于同性電荷相互排斥，異性電荷相互吸引，正、負(fù)離子就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，該導(dǎo)體因靜電場(chǎng)感應(yīng)導(dǎo)致正、負(fù)電荷不平衡而形成帶電。
??????????? 一般情況下，電導(dǎo)率越小的非導(dǎo)體越容易產(chǎn)生靜電，此時(shí)產(chǎn)生的靜電荷不容易排出。其泄露時(shí)間能達(dá)到秒、時(shí)、日數(shù)量級(jí)。而對(duì)于導(dǎo)體，即使產(chǎn)生靜電也能由導(dǎo)體對(duì)外排出電荷。若導(dǎo)體外殼與大地等絕緣，此時(shí)導(dǎo)體上也能靜止帶電。另外，濕度對(duì)靜電產(chǎn)生的作用也很大，濕度為10%~20%時(shí)產(chǎn)生的靜電比濕度為70%~90%時(shí)要強(qiáng)8-40倍。
??????? 3.?涂布生產(chǎn)工藝中靜電的產(chǎn)生
?????????? 我司涂布生產(chǎn)被加工物為絕緣性的基布及塑料類物料，如PE、PET等，生產(chǎn)時(shí)快速穿越涂布機(jī)的眾多金屬及橡膠導(dǎo)輥的過程中，因不斷地、反復(fù)地被加壓接觸、分離、摩擦，產(chǎn)生大量靜電，尤其是橡膠壓輥產(chǎn)生靜電的強(qiáng)度遠(yuǎn)勝于金屬導(dǎo)輥。根據(jù)靜電系列、基布和PET帶負(fù)電荷，導(dǎo)輥面則產(chǎn)生等量異號(hào)靜電荷。當(dāng)用靜電測(cè)試測(cè)定時(shí)，測(cè)定的靜電壓達(dá)數(shù)千伏。
??????? 4.?我司的除靜電措施分析
?????????? 我司在生產(chǎn)時(shí)采用了不同方式的除靜電措施，如導(dǎo)電繩、機(jī)體等簡(jiǎn)單接地除靜電措施，這些措施有不同的消除靜電作用，但都不能確保安全生產(chǎn)。
??????????? （1）懸掛靜電繩。這類措施只適于消除被加工物表面已積累電荷，不能消除穿過后續(xù)導(dǎo)輥后，再產(chǎn)生的靜電：尤其是生產(chǎn)線附近空間導(dǎo)輥眾多，均懸掛導(dǎo)電繩不便于操作。而且生產(chǎn)操作中由于車速過快、機(jī)器震動(dòng)等原因，易導(dǎo)致導(dǎo)電繩接觸面減小，轉(zhuǎn)移的電荷不充分，并且隨著使用的時(shí)間的增加，珠子、灰塵、細(xì)小鋁層不斷的包裹，靜電繩用過一段時(shí)間后就失去了效果。（從成本來說靜電繩的持續(xù)消耗較大）
??????????? （2）采用簡(jiǎn)單的接地電阻較高的機(jī)體。機(jī)殼式消除靜電措施，在理論上局限于歐姆定律：U=IR的觀念。歐姆定律是反映載電體為導(dǎo)體，電荷均勻有序分布于導(dǎo)體表面的條件下，電壓U、電流I、載體電阻R三者間的關(guān)系。而涂布生產(chǎn)中靜電荷的載體為絕緣性的基布、塑料、橡膠，其上面的靜電荷無序散布于絕緣體表面，因此用歐姆定律的理論是不能解決靜電積累問題的。
???????? 5.理論分析
??????????? 基于前述及涂布生產(chǎn)實(shí)踐，探索消除靜電火花措施，必須以庫(kù)倫定律（式①）及電場(chǎng)強(qiáng)度（式②）等靜電學(xué)相關(guān)理論為依據(jù)，即：
????????????? 介電常數(shù)? 在均勻介質(zhì)中為常數(shù)。