Rezumat etapa II

Activitătile etapei:
A II.1.Simularea influentei tehnologiilor de tricotare bistrat asupra performantelor de descarcare electrostatica
A II.2.Tricotarea panourilor de test pentru diverse tipologii de tricotare
A II.3 Analiza timpului de descarcare a panourilor bistrat incarcate electrostatic
A II.4 Investigarea eficientei de ecranare electrostatica a panourilor bistrat
A II. 5 Analiza si interpretarea datelor privitoare la timpul de descarcare si eficienta de ecranare electrostatica
A II. 6 Diseminare rezultate. Dezvoltare website

A II.1.Simularea influentei tehnologiilor de tricotare bistrat asupra performantelor de descarcare electrostatica
Evaluarea capacităţii unui material de a oferi protecţie împotriva descărcărilor electrostatice poate fi realizată prin analiza curentului de descărcare generat de către un simulator de descărcări electrostatice, cunoscut în literatură şi sub denumirea de pistol de descărcare electrostatică (ESD gun). Aceste simulatoare reproduc descărcările tipice om-metal şi pot oferi informaţii cu privire la imunitatea unui sistem la o descărcare electrostatică. Pentru o analiză mai facilă a proprietăţilor ESD ale diferitelor structuri, se poate recurge la modelarea software a acestor simulatoare.
Structura echivalentă de descărcare a fost realizată cu ajutorul pachetului software CST Studio Suite, modulul MWS.
Analizând simulările realizate se observă că o structură bistrat poate asigura o bună protecție la descărcări electrice accidentale pe stratul dielectric si o drenare a sarcinilor acumulate prin intermediul stratului conductor.

A II.2.Tricotarea panourilor de test pentru diverse tipologii de tricotare
Conform obiectivului proiectului, in vederea realizării unei haine ESD cu caracteristici superioare s-a propus dezvoltarea unei structuri bistrat realizată dintr-un strat exterior si un strat interior.
Variantele de tricot bistrat au fost realizate cu structuri vanisate, cu evolutia în paralel a două sau mai multe fire cu o poziţie relativă strict determinată, ca urmare a depunerii lor sub unghiuri diferite (firul de vanisare V, sub un unghi mai mic, decât firul de fond F).
Cele mai utilizate structuri sunt cele cu legături glat şi patent. În cazul structurii glat, firul de vanisare, V, apare în prim plan pe partea de faţă, iar firul de fond, F, în prim plan pe partea de spate a tricotului. In cazul structurii patent, datorită alternanţei şirurilor de ochiuri faţă - spate, vor prezenta în prim plan, pe fiecare parte a tricotului, atât firul de vanisare (la ochiurile cu aspect faţă), cât şi firul de fond (la ochiurile cu aspect spate). Raportul desenului de culoare este identic cu cel al legăturii.
Denumirea de ochi vanisat sem­ni­fică acoperirea unui fir de către celălalt, ceea ce are consecinţe asupra caracteristicilor tricotului.
Tricotarea se realizeaza pe masinile de tricotat cu conducatori de fir cu constructie speciala, ce asigura firelor componente unghiuri de depunere diferita sub capul acului astfel incat in etapa de formare a ochiului de tricot, firul de vanisare (V) sa ramana pe fata tricotului, in cazul nostru firul conductiv, iar pe spatele tricotului firul de fond (F), in cazul nostru  firul textil.

Variante experimentate realizate la SC TANEX Bucuresti


Nr. varianta

Structura

F1/Fata

F2/Spate

Pondere fir conductiv

 1

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+3 fire 4

6%

2

Patent vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+2 fire 3

5%

 3

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+2 fire 3

5%

 4

Patent vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+3 fire 3

6%

5

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+1 fire 3

4%

6

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+2 fire 4

6%

 7

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+1 fire 4

5%

8

Patent vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+1 fire 4

4.5%

 9

Patent vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+2 fire 4

6%

10

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+1 fir 5

4.5%

11

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+2 fire 5

6%

12

Glat vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+3 fire 5

7.5%

 13

Patent vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+3 fire 5

7.5%

14

Patent vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+2 fire 5

6%

15

Patent vanisat

1 fir bbc+1 fir 2

1 fir bbc+1 fir5

4.5%

16

Patent vanisat

1 fir Lana+1 fir 2

1 fir Lana+1 fir 5

4.5%

17

Patent vanisat

1 fir Lana+1 fir 2

1 fir Lana+2 fire 5

6%

18

Patent vanisat

1 fir Lana+1 fir 2

1 fir Lana+2 fire 5

7.5%

19

Glat vanisat

1 fir Lana+1 fir 2

1 fir Lana+3 fire 5

7.5%

 20

Glat vanisat

1 fir Lana+1 fir 2

1 fir Lana+2 fire 5

6%

21

Glat vanisat

1 fir Lana+1 fir 2

1 fir Lana+1 fir 5

4.5%

  Fire utilizare:

  • fir  fond, 100% BBC, finete fir: Nm= 50/3;
  • fir fond, 100% LANA, finete fir Nm=30/2;
  • fir de vanisare -  conductiv tip 2, 75% BBC+ 25% fir epitropic (Nm 34/1 poliester acoperit cu carbon);
  • fir de vanisare - conductiv tip 3,  Nega-StatP210 112 dtex 12f, filament din poliester cu miez trilobal exterior de carbon;
  • fir de vanisare - conductiv tip 4, Nega-Stat P190 155 dtex 24f, filament din poliester cu miez trilobal interior de carbon;
  • fir de vanisare - conductiv tip 5,  filamente din nailon saturate la suprafata cu particule de carbon.

Parametri de tricotare:
Elasticitatea redusa a firelor utilizate a impus tricotarea cu viteza redusa la 0.65m/sec, iar vanisarea tricotului s-a realizat in doua structuri de tricot: patent 1x1 si glat.
Ambele tipuri de tricot s-au realizat pe masini de tricotat STOLL, din dotarea SC Tanex SRL, cu posibilitatea de reglare diferentiata a tensiunii in fir astfel incat sa se asigure o vanisare corecta a tricotului.

II.3 Analiza timpului de descarcare a panourilor bistrat incarcate electrostatic

Determinările s-au realizat pe un stand de măsurare compus dintr-un Charge Plate Monitor (CPM) de tip 268A-1T produs de Monroe Electronics, un electrod de descărcare, un întrerupător electrostatic normal deschis, un osciloscop și un set de elemente izolatoare electrostatic.
Rezultatele au aratat ca prezența firului 2 pe fața 1 determină îmbunătățirea performanțelor fetei 2 dezvoltată prin utilizarea firelor 3, 4 și 5, pentru toate configurațiile de tricotare. Structura de tricotare nu influențează semnificativ capacitatea de descărcare electrostatică.

II.4 Investigarea eficientei de ecranare electostatica a panourilor bistrat 

Metoda de incercare a structurilor tricotate-proprietati electrostatice
Metoda de incercare este in conformitate cu standard British Standard, BS EN 1149-3:2004, “Protective clothing – Electrostatic properties Part 3: Test methods for measurement of charge decay”.
In urma incercarilor s-au constatat urmatoarele:
- pentru probele 1-9: variantele 3,9,8 prezinta cea mai buna atenuare a sarcinii electrice cu un timp de descarcare electrostatica de 50 ms , urmate de probele 4,5,6 cu un timp de descarcare electrostatica de 100 ms si de probele 1,7 cu timp de descarcare a sarcinii electrice de 150 ms. Proba 2 prezinta ER=E0. Factorul de ecranare se incadreaza in domeniul S=0,78-0,9.
- pentru probele 10-21: probele 17 si 14 prezinta cea mai buna atenuare a sarcinii electrice cu timpi de descarcare a sarcinilor electrice de 60 si 80 ms, urmat de probele 10, 11, 15 si 16 cu timpi de descarcare a sarcinilor electrice de  100 ms, proba 21 cu timp de 200 ms, probele 13 si 19 cu timp de descarcare de 250 ms, proba 18 cu descarcare in 550 ms si probele 12 si 20 cu cea mai mica atenuare avand timpul de descarcare a sarcinii electrice de 700 ms. Factorul de ecranare se incadreaza in domeniul S=0,7-0,86.

II.5 Analiza si interpretarea datelor privitoare la timpul de descarcare si eficienta de ecranare electrostatica

Echipamentele de protecţie trebuie să asigure satisfacerea cerinţelor impuse de:

  • specificul condiţiilor de muncă, prin păstrarea capacităţii normale de muncă, asigurarea condiţiilor de confort şi de securitate in scopul desfăşurării activitătilor specifice la nivel optim.

protejarea corpului de acţiunea nefavorabilă a factorilor specifici locurilor de muncă.
In vederea caracterizarii celor 21 de variante tricotate, s-au realizat seturi complete de analize pentru urmatorii parametri: Masa, [g/m2], Desime – Do (siruri/10cm), Dv (randuri/10cm), Grosime  (mm), Permeabilitate la aer (l/m2/s), Permeabilitate la vapori de apa (%), Conductivitate termica (mW/m·K), Rezistenta termica (m2K/W), Factor de ecranare, (S),  Timp de descarcare (s).
Din modul in care evenimentele statistice se repartizeaza se pot mentiona urmatoarele aspecte:

  • in cazul utilizării unei legaturi  patent, voluminozitatea tricotului va fi mai mare datorită dispunerii spaţiale a elementelor ochiului, respectiv datorită înglobării unei cantităţi crescute de aer în tricot. Aceste aspecte favorizează pe de o parte un confort termic foarte bun şi deasemenea o circulaţie eficientă a aerului, respectiv a vaporilor de transpiraţie între corp şi mediul înconjurător.

factorul de ecranare electrostatica nu prezinta diferente semnificative pentru variantele analizate,  varianta 9/ grupa “patent” si varianta 3/grupa glat prezinta cea mai buna atenuare a sarcinii electrice;
prezența firului 2 pe fața 1 determină îmbunătățirea performanțelor fetei 2 dezvoltată prin utilizarea firelor 3, 4 și 5, pentru toate configurațiile de tricotare, structura de tricotare nu influențează semnificativ capacitatea de descărcare electrostatică.

  • limitele de variatie pentru permeabilitatea la vapori de apa este intre 28,5% si 42,5%, evenimentele statistice care se aglomereaza in zona optima indica prezenta firului de bumbac, legatura patent.
  • permeabilitatea la aer determină senzaţiile de călduros şi răcoros ale produselor de îmbrăcăminte, cea mai buna valoare  obtinandu-se pentru variantele 10,11,12 (374 -400  l/m2/ s), caracterizate prin prezenta firului de bumbac si a elementului conductiv (fir filamentar din nailon saturat la suprafaţă cu particule de carbon).

In conformitate cu obiectivul etapei II „Cercetari asupra influentei tehnologice de tricotare bistrat asupra descarcarii electrostatice” s-au stabilit urmatoarele configuratii pentru structura bistrat:

  • pentru echipament de protectie utilizat in perioada primavara-vara: variantele 5, 7, 8, 15;
  • pentru echipament de protectie utilizat in perioada toamna – iarna: variantele 21, 16.

Variantele selectate sunt prezentate in tabelul urmator.

Nr. var.

Structura
bistrat

Combinatie fire F1

Combinatie fire F2

5

Glat vanisat

1 fir bbc +1 fir 2

1 fir bbc+1 fir 3

7

1 fir bbc+1 fir 4

21

1 fir lana +1 fir 2

1 fir lana+1 fir 5

8

Patent vanisat

1 fir bbc +1 fir 2

1 fir bbc+1 fir 4

15

1 fir bbc+2 fire 5

16

1 fir lana +1 fir 2

1 fir lana+1 fir 5