In Produktionsbereichen baut sich immer irgendwo statische Elektrizität auf. Sie entsteht bei der mechanischen Behandlung von Werkstoffen wie etwa beim Reiben, Schütten, Zersplittern, Zerreißen oder Zermahlen, aber auch beim Abrollen von Klebebändern oder Verrücken von Plastikbehältern. Die unkontrollierte, statische Entladungen, kurz ESD (Electrostatic Discharge), finden statt, wenn ein statisch aufgeladener Werkstoff oder Mitarbeiter mit einem elektrischen Leiter in Berührung kommt. Das kann ein Werkzeug oder ein Gerät sein.
Wenn viel Reibung im Spiel ist wie bei der Folienabrollung oder bei Schüttgütern, können so große Ladungen auftreten, dass der Stromschlag Bauteile zerstören und der Gesundheit schaden kann. Bei leicht entzündlichen Werkstoffen kann die elektrostatische Entladung sogar als Zündfunke wirken, der im ungünstigsten Fall zu einem Brand führt. Folgeschäden an Bauteilen durch elektrostatische Entladung treten häufig in der Elektronikindustrie auf.
Statische Aufladungen bereiten vor allem der Kunststoff-, Papier- und Druckindustrie Probleme. Treffen im Produktionsprozess Teile aufeinander, die statisch gleich geladen sind, stoßen sie sich ab. Sind sie ungleich geladen, ziehen sie sich an. So können Folien, Papier oder Fasern aneinanderhaften, was zu Problemen bei der Verarbeitung führt. Zudem ziehen statisch geladene Materialien Schwebstaub an, was wiederum viele Produktionsabläufe erschwert. Insbesondere Kunststoffe weisen eine niedrige Leitfähigkeit auf und neigen deshalb besonders zu einer elektrostatischen Aufladung durch mechanische Behandlungen. In der Druckindustrie führen Aufladungen außerdem zu Problemen beim Stapeln, Falten und Beschneiden, wenn Papierbögen aneinanderhaften. Beim Druckprozess kann es zur Zuführung von Doppelbögen, Anhaften auf der Zuführplatte oder an der Trommel, zu Papierstau oder zur Fehlausrichtung im Papierauslaufbereich kommen.
Wird Papier mit einer Stanzpresse ausgestanzt, laden sich Stempel und Matrize durch Reibung auf. Die Papierreste werden ebenfalls aufgeladen und haften dann am Werkzeug, was zu Schäden an der Matrize oder der Einspannvorrichtung führen kann.
Klebstoff lädt sich ebenfalls durch Reibung auf, wenn er aus der Düse gedrückt wird. Trifft er auf ein gleich geladenes Gegenüber, kann der Klebstoff aufgrund der Abstoßung nicht gleichmäßig verteilt werden, was zum Auftragen auf unnötigen Flächen führt. Beispielsweise bei der Herstellung von Kartonnagen oder von Datenträgern wie DVDs kann das zu Fehlern in der Produktion führen.
In der Elektronikproduktion kann selbst die geringste elektrostatische Entladung enorme Auswirkungen auf die empfindlichen Komponenten haben. So reichen bereits 30 Volt aus, um ein Halbleiter-Bauelement zu zerstören. 100 Volt löschen Informationen auf einem magnetischen Datenträger. Solche Mini-Entladungen bleiben im Werk oft unbemerkt. Den Schaden entdeckt oft erst der Kunde. Dann müssen nicht nur die eigentlichen Reparaturkosten bezahlt werden, sondern auch Retouren und andere Ersatzleistungen.
Je trockener die Luft ist, desto stärker laden sich Materialien und Gegenstände auf. So kann das Öffnen eines Plastikbeutels bei extrem trockener Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 10 bis 20 % eine elektrische Spannung von 20.000 Volt erzeugen. Mit Luftbefeuchtung lassen sich solche drastischen Entladung vermindern, denn Wasser ist ein guter elektrischer Leiter. In einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit können Körper ihre statische Aufladung daher weniger gut aufrechterhalten. Sie geben ihre überschüssige Ladung stattdessen kontinuierlich an die Wassermoleküle in der Luft ab, wo sie gleichmäßiger verteilt wird. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 45 bis 50 % minimiert die Gefahr von unkontrollierten elektrostatischen Entladungen deutlich. Der Vorgang findet zwar nach wie vor statt, die Ladung wird aber auf harmlosere Weise freigesetzt, indem sie sich auf viele Tröpfchen verteilt. Liegt die relative Luftfeuchtigkeit über 55 %, entstehen keine hohen Ladungen mehr.
Um elektrostatische Aufladungen und unkontrollierte Entladung einzudämmen, ist es daher hilfreich, die Luftfeuchtigkeit auf einem konstanten Niveau zu halten und mit Raumluftbefeuchtern anzupassen. Das gilt vor allem für Produktionsumgebungen, in denen wegen starker, lokaler Wärmequellen die Luftfeuchtigkeit ohne Regelung schnell abnimmt.
Und nicht zuletzt wirkt sich ein konstantes Raumklima zwischen 40 und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit auch positiv auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Personals aus. Den typischen Auswirkungen von zu trockener Luft wie ausgetrocknete Schleimhäute, Atemwegserkrankungen, Augenbrennen oder Nasenbluten wird vorgebeugt.
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