Jeder hat schon einmal eine elektrische Entladung beim Berühren eines Gegenstands oder einer anderen Sache gespürt. Dies wird als elektrostatische Entladung (ESD) bezeichnet.

Im Alltag sind diese Auswirkungen meist unbedeutend, doch in der Industrie kann elektrostatische Entladung (ESD) sehr schädlich oder sogar gefährlich sein. Daher ist es unerlässlich, sich über ESD-Einweghandschuhe zu informieren, um die richtigen Handschuhe mit guten ESD-Eigenschaften auswählen zu können.

 

ESD-PROBLEME

In der Elektronik-, Halbleiter- oder Nanotechnologiebranche beispielsweise kann die Freisetzung eines unkontrollierten Funkens zu irreversiblen Schäden an elektronischen Geräten und damit zu erheblichen finanziellen Verlusten führen. In anderen Bereichen wie der pharmazeutischen Industrie ist die Vermeidung elektrostatischer Entladungen von größter Wichtigkeit, um die Brand- oder Explosionsgefahr in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEX-Zonen) zu verhindern. Dies ist unerlässlich für den Schutz der Beschäftigten vor potenziell schweren oder irreversiblen Schäden.

 

Wenn das Tragen von Einweghandschuhen in reinraum oder Laboren erforderlich ist, sollten folgende Aspekte beachtet werden:

• Begrenzung der Erzeugung statischer Elektrizität durch den Handschuh, die eine mögliche Quelle für Funken sein könnte.
• Die statische Elektrizität wird von den Handschuhen über den Körper oder ein leitfähiges Element zur Erde abgeleitet.

 

Da es wichtig ist, ESD-Einweghandschuhe auszuwählen, die auf Ihre Tätigkeit abgestimmt sind, ist es hilfreich zu verstehen, wie statische Elektrizität erzeugt wird und wie das Prinzip der elektrostatischen Entladung funktioniert.

 

Nachhaltigkeit verstehen – mit einigen nützlichen Definitionen und Konzepten

ESD, elektrostatische Entladung

Wenn sich statische Elektrizität durch direkten Kontakt oder durch ein elektrostatisches Feld aufbaut, wird die schnelle Übertragung dieser Ladung zwischen Körpern mit unterschiedlichen Spannungspotenzialen als „elektrostatische Entladung“ bezeichnet.

ESD-Erzeugung

Üblicherweise fließt die Ladung als Funke zwischen zwei Körpern mit unterschiedlichen elektrostatischen Potenzialen (Spannungen). Die Ladung kann auf folgende Weise erzeugt werden:

• Wenn unterschiedliche dissipative/isolierende Materialien aneinander gerieben und schnell wieder getrennt werden (z. B. durch Reiben, Wischen, Flüssigkeitsströme, Gehen und Laufen), spricht man von Triboaufladung.

• Wenn ein Objekt negativ (Elektronen) und das andere positiv geladen ist oder umgekehrt (induktive Trennung).

 

Erdung (oder Erdung)

Die Erde dient in einem Stromkreis als Bezugspunkt für Messungen. Wird eine leitfähige Brücke hergestellt, neutralisiert die Erde üblicherweise entgegengesetzte Ladungen. Besteht eine leitfähige Verbindung zur Erde zwischen geladenen Personen oder deren Kleidung, werden diese Ladungen neutralisiert. Unter normalen Bedingungen (negativ geladene Erde) fließen Ladungen zur Erde.

 

Prüfmethoden zur Widerstandsmessung

Der spezifische Widerstand ist eine Materialeigenschaft, die beschreibt, wie stark ein Material den Fluss von elektrischem Strom behindert. Er hängt von der Materialart und der Umgebung ab. Je niedriger der Messwert, desto besser eignet sich das Material für ESD-Handschuhe.

Es gibt 3 wichtige Testmethoden:

• Oberflächenstrom (Stromfluss über die Oberfläche des Materials).
• Vertikal (Stromfluss durch das Material).
• Im Gebrauch (Stromfluss, zum Beispiel wenn sich die Hand im Handschuh befindet).

Der Oberflächenwiderstand (gemessen in Ohm (Ω) – EN 1149-1:2006) ist zwar leicht zu messen, aber für Handschuhe nur bedingt relevant . Er hängt nämlich vom Material und dem Grad der Oberflächenverunreinigung ab. Da der Strom entlang der Verunreinigungen und nicht entlang der Materialoberfläche fließt, gilt: Je höher die Oberflächenverunreinigung, desto besser der Oberflächenwiderstand reinraum möglicherweise nur bedingt aussagekräftig .

Der „vertikale Widerstand“ (gemäß EN 1149-2:1997) gibt an, wie leicht sich eine Ladung durch das Material bewegt. Bei höherem Oberflächenwiderstand und niedrigerem vertikalen Widerstand folgt die Ladung dem Weg des geringsten Widerstands, also durch das Material, und wird sicher zur Erde abgeleitet .

Schließlich verbessert sich die ESD-Leistung eines Nitrilhandschuhs durch die „Gebrauchsresistivität“ während des Gebrauchs deutlich. Dies hängt mit einer höheren Luftfeuchtigkeit (Schweiß) zusammen. Dieser Aspekt wird bei der Auswahl von ESD-Handschuhen selten berücksichtigt.

 

Unterschiede zwischen isolierenden, leitfähigen und antistatischen Handschuhen

Bei einem spezifischen Widerstandswert von < 10 ⁴ Ω spricht man von einem „ leitfähigen “ Material (schnelle elektrische Bewegung).

Bei einem spezifischen Widerstand zwischen ^10⁴ und ^10¹¹ Ω spricht man von einem Material mit geringer statischer Leitfähigkeit (langsame elektrische Entladung). Die Entladung erfolgt entlang des Weges des geringsten Widerstands (durch den Einweghandschuh zum Körper und dann zur Erde).

Bei einem spezifischen Widerstandswert von > 10 ¹² Ω spricht man von einem „ isolierenden “ Material (geringe oder keine elektrische Bewegung).

Der Oberbegriff „antistatisch“ ist weit verbreitet und führt bei Laien oft zu Verwirrung. Tatsächlich kann ein Handschuh mit einem spezifischen Widerstand zwischen 10^¹⁰ und 10^¹² Ω als „antistatisch“ gelten. Das heißt, es handelt sich um einen antistatischen Handschuh mit geringer ESD-Schutzwirkung, der kaum als isolierend einzustufen ist.

 

Ladungszerfall und Zerfallszeit

Die Wanderung von Ladungen durch ein Material führt zu einer Verringerung der Ladungsdichte bzw. des Oberflächenpotenzials an der Stelle, an der die Ladung aufgebracht wurde. Die statische Entladung misst die Zeit, die benötigt wird, um eine Ladung gegen Erde abzuleiten (EN 1149-3:2004). Die Abklingzeit ist die Zeit, die erforderlich ist, bis ein elektrostatisches Potenzial auf einen bestimmten Prozentsatz seines Anfangswertes abfällt. Je schneller, desto besser!

WICHTIG: Eine gute vertikale Widerstandsfähigkeit in Verbindung mit einer kurzen Abklingzeit ist die optimale Kombination für einen ESD-Handschuh!

 

FOKUS AUF TRIBOELEKTRISCHE LADUNG

Es gibt viele Faktoren, die das Tribocharging beeinflussen, wie z. B. das Gehen über einen Vinylboden, einen synthetischen Teppich, das Aufheben eines Polyethylenbeutels, einer Schrumpffolie auf einer Leiterplatte usw. … und als Bediener oder Qualitätsmanager sollten Sie sich beispielsweise folgende Fragen stellen:

• Wie groß sind die Kontaktflächen?
• Wie schnell bewegen sich die beiden Materialien gegeneinander?
• Wo genau in der triboelektrischen Spannungsreihe sind die beiden Materialien einzuordnen?
• Sind die Oberflächen rau oder glatt?
• Mit welchem ​​Druck werden die Materialien zusammengepresst?

 

Und in Bezug auf ESD-Einweghandschuhe sollten Sie folgende Schlüsselfaktoren berücksichtigen:

• Wie hoch ist die Luftfeuchtigkeit?
• Aus welchem ​​Material bestehen die Einweghandschuhe?
• Wie sauber sind die Materialien?

 

ACHTUNG:
Es gibt keine allgemeingültige Norm zur Definition der ESD-Leistung von Einweghandschuhen.
Derzeit existiert die Norm EN 1149-5:2019 „Materialeigenschaften und Konstruktionsanforderungen“ für dissipative Schutzkleidung, Handschuhe sind jedoch davon ausgenommen! Bei der Betrachtung der ESD-Leistung von Schutzhandschuhen für explosionsgefährdete oder entzündbare Bereiche orientieren wir uns zunehmend an den ATEX-Leistungsanforderungen . In diesem Zusammenhang geht die Norm EN 16350:2014 über die Norm EN 1149-2:1997 hinaus. Obwohl dieselbe Prüfmethode verwendet wird, legt die Norm EN 16350:2014 die Leistungsanforderungen für die vertikalen Widerstandseigenschaften eines Handschuhs fest: Rv < 1,0 × ^10⁸ Ω .

 

So behalten Sie ESD unter Kontrolle

Wie bereits erwähnt, gibt es mehrere Faktoren, die zur Entstehung von ESD führen.

Aber auch einige Details können die ESD-Schutzleistung beeinträchtigen

• Handgelenkschlaufen
• Schuhe, die unter dem Kleidungsstück getragen werden (eine tägliche Kontrolle wird empfohlen)
• Kunststoff-Verbindungsbänder
• Art der Unterwäsche
• Passform des Kleidungsstücks
• Art des verwendeten Stuhls
• Frisur
• …und die Art der verwendeten Einweghandschuhe!

Tragen Sie beim Sitzen ein Handgelenkband und an beiden Schuhen ein Fußband. Tägliche Kontrollen oder eine kontinuierliche Überwachung werden empfohlen. ESD-Schutzkleidung (antistatische Kleidung), wie z. B. eine geerdete Manschette, wird ebenfalls empfohlen.

 

Um die Risiken im Zusammenhang mit Einweghandschuhen zu reduzieren, sollten entsprechende Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden.

• Verwenden Sie die richtige Handschuhgröße: Je besser ein Handschuh passt, desto besser ist der elektrische Kontakt und desto schneller erlischt der Funke.
• Beachten Sie, dass die elektrostatischen Eigenschaften sowohl vom Material als auch von der Luftfeuchtigkeit abhängen.
• Verwenden Sie Einweghandschuhe aus Nitril: Nitril ist das Material der Wahl für ESD- und Reinheitsanforderungen.
• Berücksichtigen Sie alle Testergebnisse eines Handschuhs, der gemäß EN 1149-1:2006, EN 1149-2:1997 und EN 1149-3:2004 geprüft wurde.
• … und denken Sie daran, dass ESD nur dann funktioniert, wenn eine Person ordnungsgemäß geerdet ist!

 

ESD-Handschuhe sind Schutzausrüstung, die für Arbeiten in den meisten Laboren, reinraum usw. empfohlen wird und müssen in Verbindung mit anderen Schutzmaßnahmen verwendet werden, um das Risiko elektrostatischer Entladungen zu minimieren.

 

ESD-NITRILHANDSCHUHE: DER BESTE KOMPROMISS

Die Materialien von Handschuhen haben einen wesentlichen Einfluss auf die elektrostatische Entladung (ESD). Die am häufigsten verwendeten Handschuhmaterialien und ihre Eigenschaften sind:

 

*Einige Handschuhe SHIELD Scientific werden aus einer Nitril-Neopren-Mischung hergestellt. Der Neoprenanteil in unseren Handschuhen, der den Tragekomfort verbessert, ist gering und hat keinen Einfluss auf deren ESD-Eigenschaften.

 

SELECT SHIELD SCIENTIFIC ESD NITRILHANDSCHUHE

Alle unsere Nitrilhandschuhe sind antistatisch, weisen jedoch unterschiedliche Leistungseigenschaften auf. Um Ihnen die Auswahl des für Ihren Prozess optimalen ESD-Nitrilhandschuhs zu erleichtern, wenden Sie sich bitte an Ihren SHIELD Scientific Vertriebsmitarbeiter . Er/Sie berät Sie gerne bei der Auswahl des besten ESD-Handschuhs für Ihre labor oder reinraum und stellt Ihnen das zugehörige ESD-Zertifikat mit allen Messwerten (Oberflächen- und Vertikalwiderstand sowie Abklingzeit) aus.

 

 

Seit 15 Jahren ist SHIELD Scientific bestrebt, seinen Kunden die besten Einweghandschuhe anzubieten. Da die Vermeidung von Kontaminationen und ESD-Problemen in bestimmten Branchen wie der Halbleiter- oder Pharmaindustrie von entscheidender Bedeutung ist, bietet SHIELD Scientific ein breites Sortiment an ESD-Nitrilhandschuhen an, die sich ideal für den Einsatz in reinraum und Laboren eignen.

SCHAUEN SIE IN UNSEREM HANDSCHUH-AUSWAHLLEITFADEN NACH , UM DEN FÜR IHRE BEDÜRFNISSE AM BESTEN GEEIGNETEN ESD-HANDSCHUH AUSZUWÄHLEN.