CC BY
14
УДК в 13.5]:691.17:612.014.424
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА НА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ ИЗ ПЛАСТМАСС
Канд. хим. наук В. А. Цендровская, кандидаты мед. наук В. В. Станкевич и К- И. Станкевич
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Статическое электричество как фактор, возникший в жилищах в связи с широким применением в них полимеров в качестве строительных материалов, изучен с гигиенических позиций недостаточно. Сейчас еще нет данных об его уровнях на полимерных материалах в зависимости от рецептуры и условий эксплуатации, действия на организм и гигиенически допустимых величин.
В натурных условиях измерение заряда с помощью любого из описанных способов (В. И. Егоров; Й. Строба и Й. Шиморда) нельзя получить сравнительной характеристики пластмасс по их способности к накоплению статического электричества. Это объясняется
Схема прибора для изучения статического электричества (вид спереди).
Объяснение в тексте.
тем, что при замерах трудно определить истинную величину поверхности пластмасс, заряд которой регистрируется с помощью измерительного прибора, а также тем, что условия использования пластмасс в процессе эксплуатации неодинаковы.
В связи с этим статическую электризацию пластмасс целесообразно изучать в эксперименте с учетом всех факторов, отмечаемых в натурных условиях. Для этой цели сконструирована установка 1, позволяющая создать генератор статического электричества из широкого ассортимента полимерных материалов толщиной от 1 мм до 2 см, значительно отличающихся по своим физико-техническим показателям, с учетом площади трения, скорости и нагрузки при нем.
Вид установки спереди показан на рисунке. Установка состоит из круглых держателей (1 и 2) образцов (8), выполненных в виде чаш (3) с фигурными обоймами (4), фигурных шайб (5), зажимных дисков (6) из непроводящего материала прокладки (7).
Способ крепления образца несколько модифицирован в зависимости от его толщины. Если изучаемый материал твердый и имеет значительную толщину (например, кумароновые пластинки), то в этом случае образцы, выточенные в виде круга с конусообразной внешней кромкой, закрепляют так, как показано на рисунке.
Подвижный держатель (1) через редуктор (9) соединен с электрскотсрсм (10), а негод-вижныйдержатель (2)—через пружинный динамометр (11) с пинолью (12), которая обеспечивает возвратно-поступательное перемещение держателя (2). Для уменьшения утечки зарядов
1 Авторы установки В. А. Цендровская, В. В. Станкевич, Е. П. Усов.
всю установку крепят на фигурных изоляторах (13). Установка работает следующим образом. Листовые образцы с помощью шайбы (5) и зажимной пластинки (6) закрепляют в обойме (4). Затем обойму вставляют в чашу (3) и образец, находящийся в держателе (2), с помощью передвижной пиноли (12) приводят в соприкосновение с образцом, находящимся на держателе (/). После того как образец приведен в соприкосновение посредством ручки (14), с помощью динамометра (11) подают желаемую нагрузку на образец. Далее включают электромотор (10), который через редуктор (9) приводит во вращательное движение держатель (1). Возникающий при трении заряд измеряют через определенные сроки с помощью статических вольтметров (у).
Способ подключения измерительной аппаратуры зависит от характера трущихся поверхностей и постановки исследований. Для сравнительной характеристики степени электризации пластмасс достаточно получить максимальную величину заряда, возникающего при трении этих материалов о металл или в момент устранения контакта между пластмассой и металлом. В этом случае измерительный прибор подключают непосредственно к металлическому образцу. О величине заряда судят по максимальному показанию на измерительном приборе.
При изучении электризации пластмасс о кожу или кожеподобные заменители, т. е. материалы, не проводящие ток, практически можно измерять только индуктированный заряд, который возникает в период трения на металлической шайбе (5), находящейся под образцом (3) между фигурными обоймами (4) с зажимной пластиной (6). Измерительный прибор подключают к металлической шайбе (5) так, как описано выше.
Для практических целей важно знать величину заряда на поверхности пластмасс сразу же после устранения контакта между трущимися поверхностями. В этом случае образовавшийся заряд измеряют контактным способом посредством плоского металлического зонда, который соединен с измерительным прибором.
Скорость трения и нагрузку на трущиеся поверхности выбирают, исходя из средних условий эксплуатации полов в жилых помещениях. Так, среднюю скорость вращения трущихся поверхностей принимают равной 10 м/мин, нагрузку на образец — 0,13 и 0,26 кг/смг.
Испытания установки проведены на ряде строительных материалов из пластмасс в Киеве при температуре воздуха —20° и относительной влажности 60%.
Удельный заряд рассчитывали по формуле:
V
Чуя = С "З" . (1)
где С — емкость статического вольтметра V — показания на вольтметре; 5— площадь трения. При трении пластмасс о металл 5 равнялась 38,3 см2, ошибка измерений составляла ±10%. При трении о металл наибольшей степенью электризации обладает линолеум на суспензионной поливинилхлоридной смоле (см. таблицу). Электризация изделий на основе латексной смолы в 20 раз меньше, чем на суспензионной смоле. Низкая степень электризации
Величины заряда, возникающего при трении пластмассы о сталь марки СТ-3 при температуре 20° и относительной влажности 60%
Материал Емкость прибора (в ф) При нагрузке 0,13 кг/см* При нагрузке 0,26 кг/смг
показания прибора (в в) «0 £0 С V 5 2- О EÍ ' г* К О >>о. — показания прибора (в в) удельный заряд (?) Ю-'О/с
Поливинилхлоридная плитка
на суспензионной смоле . . . 4 -Ю-12 1800 1,880 2250 2,360
на латексной смоле..... 7-Ю-12 69,4 0,126 108 0,196
на смеси латексной и суспен-
зионной смол ....... 410"12 1545 1,607 219 0,228
Линолеум
на суспензионной смоле без
основы........... 4 Ю-»2 1400 1,461 1835 1,912
на суспензионной смоле, утеп-
ленный .......... 4-Ю-12 2000 2,080 2610 2,602
на латексной смоле .... 4-10"12 805 0,842 111 0,116
Нитролинолеум..... 4-10"12 470 0,491 670 0,700
Кумароновая плитка .... 4-10"12 691 0,720 935 0,976
Пергаминовый линолеум .... 4-Ю-12 541 0,564 702 0,732
Глифталевый » ... 7 Ю-12 69,3 0,126 92,5 0,168
Стеклопластик на основе смо-
лы ПН-1...... 7-10"12 28,5 0,051 38,5 0,071
110 1
свойственна поливинилхлоридным плиткам, при изготовлении которых использовали смесь латексной и суспензионной смол. Менее всего способны к накоплению зарядов стеклопластики и глифталевый линолеум.
Параллельно была изучена электризация пластмасс о кожу и кожеподобные заменители. Установлено, что при трении о кожу возникает заряд в 2—3 раза, а при трении о кожеподобные заменители в 1У2—2 раза больше, чем при трении о металл. Из таблицы следует, что повышение нагрузки в 2 раза приводит к увеличению заряда не более чем на 40%.
Располагая данными об удельных величинах зарядов, можно рассчитать ориентировочные данные о величине статического электричества в натурных условиях. Предположим, что скорость передвижения человека в помещении равна п, площадь его подошв — 5Х, полупериод существования заряда —т. В этом случае возникающий в помещении суммарный заряд при хождении человека будет определяться следующим уравнением:
"7уд ь
60"т' (2)
Допустим, что ¿>=24 шагам в минуту, Я^БОО см2, ^уд=610-10 к/см2,1=1 сек., следовательно:
6. ю-« 24 <3 =-2-•500' 60 '1 =610
<2
Зная С, можно по формуле (С- Э. Фриш и А. В. Тиморева), где т — расстоя-
ние от заряженной поверхности до данной точки (в см), рассчитать напряженность поля, которое будет действовать на человека при его перемещении на любом расстоянии от пола.
Предлагаемая установка по изучению электризации строительных материалов из пластмасс может быть рекомендована научным и практическим работникам для определения величины зарядов, возникающих на пластмассах в лабораторных условиях.
ЛИТЕРАТУРА
Егоров В. Н. Пласт, массы, 1965, № 1, с. 62.—С тароба Й., Ш и морда Й. Статическое электричество в промышленности. М.—Л., 1960.—Фриш С. Э., Тиморева А. В. Курс общей физики. М., 1953, т. 2.
Поступила 26/Ш 1968 г.
УДК 613.647:621.753.5
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИ Й ТРУДА РАБОТАЮЩИХ С ЭЛЕКТРОГРАЙНЕРОМ И ПУТИ ИХ ОЗДОРОВЛЕНИЯ
Канд. мед. наук А. М. Микулинский, В. Ф. Кузина Институт гигиены труда и профзаболеваний, г. Горький
Мы поставили перед собой задачу дать сравнительную гигиеническую сценку комплексу факторов при пользовании электрическим вращательным инструментом и разработать мероприятия по оздоровлению условий труда лиц, работающих с ним.
Слесарь при обработке изделий удерживает корпус электрограйнера в руках: левая расположена ближе к вставному инструменту, а правая — к гибкому валу. Работа производится стоя, положение тела в соответствии с высотой, формой и конфигурацией изделия меняется от слегка наклоненного в поясничной области до сильно согнутого.
Условия труда с электрограйнерами имеют специфические особе! ности. Наряду с абразивными кругами диаметром от 10 до 100 мм в качестве вставного инструмента используются и борфрезы цилиндрические, угловые, дисковые, эллипсоидные и др. диаметром от 5 до 30 мм и с различным шагом зуба. Согласно данным хронометража, продолжительность пользования электрограйнером в течение рабочего дня на различных участках неодинакова (от 22 до 72%, в среднем 53%), причем применение борфрезы составляет 51% всего этого времени, применение абразивного круга—39% и шкурки — 10%. Обработка штампов электрограйнером отличается сложностью и требует от слесаря большого внимания и высокой квалификации. Исследования показали, что эта работа связана с воздействием комплекса неблагоприятных факторов (вибрация, шум, пыль, статическое напряжение).
Для характеристики вибрации мы пользовались аппаратурой датской фирмы «Брюль и Кьер» и английской фирмы «Доу инструменте». Наряду со снятием спектра вибрации производили запись вибрации на шлейфовый осциллограф. Анализ 70 спектрограмм показал, что вибрация имеет сложный характер, спектр охватывает весь диапазон измеряемых частот
11 1
