Electro-Static Discharge Reduction in Silicone Filling Process using Faraday Cage Technique

Abstract

From the study of silicone glue filtering process finding, the intensive phenomenon of electrostatic discharge in the silicone glue filtering process. The researcher has studied the cause of the intensive electrostatic discharge and noticed that the filtering process had 2 triboelectric materials, There is a silicone glue that flows away from the filter which made from nylon which made a large amount of electrostatic charge that harm for the worker in this process.

This research studied how to reduce the amount of electrostatic charge in the silicone glue filtering process using a Faraday cage. This experimentation according to the generation of electrostatic charge from the Van de Graaff generator. The researcher has chosen 2 materials there are PVC pipe and Nylon fabric to generate the reference electrostatic charge. There are 3 parts of experimentation consists of the measurement of the electrostatic charge quantity without a Faraday cage, with a Faraday cage with no grounding, and a Faraday cage with grounding. From the result finding, the Faraday cage with no grounding can reduce the amount of electrostatic charge by 51 percent and 71 percent for the Faraday cage with grounding.

จากการศึกษากระบวนการผลิตซิลิโคนพบว่ามีปรากฏการณ์การคายประจุไฟฟ้าสถิตอย่างรุนแรงในส่วนของกระบวนการกรองซิลิโคนผู้วิจัยจึงได้ศึกษาเพื่อหาสาเหตุของการเกิดไฟฟ้าสถิตอย่างรุนแรงพบว่าในกระบวนการกรองซิลิโคนมีวัสดุที่เกี่ยวข้องกับไทรโบอิเล็คทริกซีรี่ได้แก่ ซิลิโคนที่มีส่วนผสมของซิลิคอนเป็นหลัก NMO-50 และ80 ไมโครเมตร ซึ่งทำมาจากผ้าไนลอน ด้วยซิลิโคนที่มีความหนืดสูงมากทำให้ในกระบวนการกรองซิลิโคนจำเป็นต้องมีแรงอัดซิลิโคนขนาด 150 ถึง 200 บาร์ เพื่อกรองซิลิโคนให้มีความละเอียดเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น ทำให้มีการเสียดสีระหว่างซิลิโคนและผ้าไนลอน จนทำให้เกิดปรากฏการณ์ถ่ายเทประจุไฟฟ้าสถิตอย่างรุนแรง อีกทั้งยังส่งผลให้พนังงานที่ปฏิบัติงานในหน้างานได้รับผลกระทบจากการคายประจุไฟฟ้าสถิตอย่างรุนแรง

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการลดปริมาณไฟฟ้าสถิตในกระบวนการกรองซิลิโคนโดยเทคนิคกรงฟาราเดย์ ซึ่งผู้วิจัยได้ศึกษาและทดลองในรูปแบบการจำลองดังนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต (Ven de Greeff) เป็นต้นแบบในการศึกษาการสร้างปะจุไฟฟ้าสถิต ผู้วิจัยได้เลือกใช้วัสดุที่อ้างอิงมาจากทฤษฏีไทโบอิเล็คทริกซีรี่ ได้แก่ ท่อ PVC และผ้าไนลอน เพื่อสร้างประจุไฟฟ้าสถิตแบบจำลอง ระบบวัดประจุไฟฟ้าสถิตที่ใช้ในการวัดประจุไฟฟ้าสถิต และกรงฟาราเดย์ที่ใช้ในการลดปริมาณไฟฟ้าสถิต ผู้วิจัยได้แบ่งทดลองออกเป็น 3 รูปแบบ ได้แก่ การทดลองปริมาณไฟฟ้าสถิตโดยไม่มีกรงฟาราเดย์ การทดลองปริมาณไฟฟ้าสถิตแบบมีกรงฟาราเดย์ไม่มีการติดตั้งกราวด์ และการทดลองปริมาณไฟฟ้าสถิตแบบมีกรงฟาราเดย์โดยมีการติดตั้งระบบกราวด์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า กรงฟาราเดย์สามารถลลดปริมาณไฟฟ้าสถิตถึง 51% โดยไม่มีการติดตั้งระบบกราวด์ และเมื่อกรงฟาราเดย์ที่มีการติดตั้งระบบกราวด์จะมีปริมาณไฟฟ้าสถิตลดลงถึง 71%