Устройство для определения электризуемости пленочных материалов Советский патент 1986 года по МПК H05F1/00 

Изобретение относится к технике измерения электризуемости материалов и может быть использовано в различных отраслях промьпиленности, например химической для исследования эф ектив- ности антистатической защиты фотографических и других пленочных и листовых материалов.

Цель изобретения - увеличение точности, обеспечение определения элект- ризуемости материала в условиях, близких к эксплуатационным, без его разрушения.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - ти- пичные зависмости поверхностной плотности зарядов образца от времени его контактной электризации и после ее прекращения.

Устройство включает в себя при- вод, на изолированной оси 1 которого закреплен барабан 2 с прорезью 3, на которой надевают образец 4, концы которого закрепляют в прорези с помощью зажима (не показан), контактный ци- линдрический ролик 5, измеритель 6 поверхностной плотности заряда, соединительный с ним регистратор 7 и приспособление для проведения рабочей поверхности ролика 5 в соприкоснове- ние с поверхностью образца с регулируемым усилием прижима. Приспособление может быть вьшолнено в виде нагружаемого грузом 8 рычага 9, сочлененного с помощью шарниров с осью вращения ролика 5 и заземленной горизонтальной осью 10. Измеритель 6 поверхностной плотности заряда может быть вьшолнен с использованием преобразователя электростатического поля и схемы устройства для измерения электростатических зарядов. При зтом рабочая поверхность преобразователя должна быть установлена на фиксированном расстоянии от поверхности об- разца 4 так, чтобы центр этой поверхности лежал на линии, проходящей через середину ленты образца и ось щения 1 образца 4.

Устройство работает следующим об- разом.

1. Образец 4, вырезанный в виде ленты, надевают на барабан 2 и закрепляют его концы в прорези 3 с помощью зажима. Затем освобождается ры- чаг 9 с. фиксатора (не показано на фиг. 1) и в момент прохождения прорези 3 под осью ролика 5 последний

опускается до соприкосновения с исследуемой п оверхностью образца 4, а с .помощью измерителя 6 и регистратора 7 записывается кине-тика контактного (путем соприкосновения без трения скольжения) возбуждения электростатических зарядов на образце 4 (фиг. 2). Вследствие изменения степени прилегания поверхности ролика 5 к образцу 4 против прорези 3 на кине- тическЮй кривой возбуждения регистрируются метки отсчета числа оборотов барабана от начала опыта. Кривая 1 (фиг. 2) представляет собой типичную зависимость поверхностной плотности б электростатических зарядов образца фотографической пленки от времени контактной электризации ее эмульсионной стороны путем соприкосновения с хромированной.поверхностью свободно вращающегося металлического ролика 5. Как видно, величина 6 достигает установившегося значения б уже за один - два оборота барабана (цикла соприкосновения) и остается неизменной в течение -одного - двух десятков циклов соприкосновения. По мере загрязнения контактных поверхностей ролика 5 и образца 4 величина б обычно снова уменьшается (фиг.2) В ряде случаев, например, вследствие прикатки микровыступов исследуемой поверхности пленки или разрушения тонкого () антистатического электропроводящего покрытия, нанесенного на полимерную диэлектрическую пленку, после многократного контактирования вместо снижения б наблюдается ее дальнейшее увеличение до установления нового значения б , характерного для нарушенных и загряз ненньк поверхностей образца и валя- ка 5. Кроме рассмотренной возможности определения параметра d , характеризующего совокупность процессов контактной электризации в целом, конструкция предлагаемого устройства позволяет проводить исследования и процессов рассеяния зарядов в отдельности.

2. После электризации исследуемой поверхно сти образца с помощью ролика 5 до значения б 6, для чего обычно достаточно лишь нескольких циклов контактирования, отводится ролик 5 и отключается привод барабана 2. Затем ролик 5 вновь приводится в соприкосновение с поверхностью образца и по диаграмме регистратора 7 (фиг. 3) .определяется полупериод сте кания зарядов

о.ч

.{. - t, , где i

i моменты времени, между которыми плотность заряда уменьшилась от б до бо /2.

Таким образом, предлагаемое устройство по зволяет без наружения исследуемой поверхности в условиях, близких к эксплуатационным, во-первы определять злектризуемость материало по величине комплексного параметра б„ , величина которог о характеризует положение равновесия двух встречных процессов: возбуждения зарядов прикосновением (контактную элек- тиразцию) и их рассеяния (за счет . злектропроводности через контакт и в атмосферу), которая позтому может быть принята за меру электризуемости материала при заданных условиях опыта. Во-вторых по положению и наклону кривой 2 (фиг. 2) представляется возможным определять стойкость поверхностей материалов к износу и загряз- нению, в частности при соприкосновении с вращающимися деталями трактов машин и аппаратов. В -третьих, предлагаемое устройство позволяет в условиях, близких к эксплуатационным, после прекращения возбуждения зарядов прикосновением, по кинетической кривой С (t) (фиг. 3) определять полупериод рассеяния зарядов одних и тех же образцах.

Указанное расширение функциональных возможностей устройства для определения электризуемости материалов не только снижает общие затраты при создании подобных устройств, но, что особенно важно, позволяет исследова 0,5 «

телям целенаправленно

путем сопоставления значений d и Т.

изме-ст - 0-5 ренных на предлагаемом устройстве в

одинаковых условиях для одних и тех же образцов материалов, интенсифицировать работы по созданию более эффективной антистатической защиты материалов.

Результаты испытания конкретных сортов материалов коррелируют с данными исследования поведения этих же материалов в цикле производства и эксплуатации.

10 5 0

15 Формула изобретения

1.Устройство для определения электризуемости пленочных материалов, содержащее возбуждающий элемент, выполненный в виде цилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг оси, держатель возбуждающего элемента и держатель образца исследуемого материала, снабженный приводом для обеспечения перемещения образца относительно возбуждающего элемента, механизм прижима возбуждающего элемента к образцу, отличающее- с я тем, что, с целью повьш1ения точности определения электризуемости, держатель образца выполнен в виде цилиндрического барабана, ось которого установлена параллельно оси возбуждающего элемента, а привод выполнен в виде механизма вращения этого барабана вокруг его оси.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что возбуждающий элемент вместе с держателем выполнены в виде самоустанавливающегося цилиндрического ролику.

Ч

Изобретение относится к технике измерения электризуемости материалов и может быть использовано в различньк отраслях промышленности. Цель изобретения - увеличение точности, обеспечение определения параметров в условиях близких к эксплуатационным без разрушения материала. При вращении держателя образца, вьшолненно- го в виде цилиндра 1 ,возбуждакмций элемент выполненный в виде самоустанавливающегося ролика 5 с грузом 8 и рычагом 9, давит на образец 4.Посредством измерителя 6 и регистратора 7 записывается кинетика контактного возбуждения электростатических зарядов на образ- це 4. Кроме того, устройство позволя- «с ет проводить исследования процессов рассеяния зарядов в отдельности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. СЛ

Редактор Н. Слободяник

Составитель В. Ким Техред Г.Гербер

Заказ 2663/59Тираж 765 , . Подписное

ВНИРШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В.Бутяга