オフィス用品は金属類が多くて静電気が痛い!静電気への対策は?

冬の乾燥の季節が到来すると、静電気が気になります。

日常生活ではドアノブで静電気が起こり痛さで不快な気分になることや、仕事場でも静電気の影響が機器類の故障につながるリスクが増えてくることが予想されます。

オフィスは静電気を発生しやすい用品が多いので、静電気対策が必要な場所です。

オフィスの事務機器やPCなどは電気を帯びたものも多く、静電気が発生する原因となる可能性があります。

特に冬の時期は暖房で部屋の空気が乾燥しがちなので、静電気が溜まりやすい環境になります。

日常生活でも仕事場でも、静電気に注意することや静電気を防止することが必要だと思われます。

静電気


静電気を発生させる球型の装置
静電気は誘導体などの物体に蓄えられている電荷のことを指す場合や、電荷が蓄えられている帯電の状態のことを指す場合があります。

日常生活で静電気による放電がある時は、物体に蓄えられている静電気によって火花放電が起きるもので、摩擦帯電による静電気の現象と考えられます。

また雷は、雲に蓄えられている静電気による放電現象だと考えられます。

身近な静電気の発生は、誘導体の摩擦によって起こります。

たとえば絨毯の上を歩くことで床と人間の体との間で静電気が生じることや、化学繊維を使用した衣服がこすれることで帯電することがあります。

摩擦の他、静電気の電圧が高くなると火花放電となって観測されることがあります。

空気が湿っていると静電気が逃げやすくなりますので火花放電は起こりませんが湿度の低い季節には起こりやすくなり、日本では冬の電気暖房を使用している時に火花放電が起きる条件が整います。

人体の表皮からの火花放電は痛みを伴い、火傷になることもあります。

静電気発生の原因


工場の外観
静電気は、工場などの生産工程で起こる摩擦帯電や剥離帯電により発生することが多く、他にも誘導体電や分極などの現象により発生する場合があると考えられます。

たとえば、ローラーの巻き出しなどで起こる摩擦現象によるものや接触しているものをはがす時に起こる剥離現象によるものがあると考えられます。

また帯電した物質が導体に近づく時に起こる現象によるものや、物体のある部分はプラスに帯電し他の部分はマイナスに帯電して双極性の帯電が生じる分極の現象によるものなど、様々な現象が原因ちなって発生します。

実際の生産現場では色々な工程がありますので、摩擦や剥離などの現象が繰り返されて多くの静電気が発生されると思われます。

摩擦の帯電


電気設備をいじる手元
摩擦による帯電は、絶縁体同士の間や絶縁体と導電体の間、導電体同士の間で接触面がすり合わされることで起こります。

摩擦帯電は、接触帯電に比べると新しく摩擦される面積が増えることや摩擦表面の位置がずれることにより、帯電量が大きくなります。

また、摩擦の時に汚れや経時変化した表面が削られることで接触表面が新しくなることや摩擦により表面物質が破壊されることによる温度上昇などで、帯電現象が影響を受けていると考えられます。

物体同士が摩擦をすると、表面から電子やイオン、中世分子が放出されるトライボミッションと呼ぶ現象が起こり、電子放電現象が長く続くことになります。

接触帯電は異なった物質同士による現象で、同じ物質同士では荷電が発生しませんが、大きさが違う物質同士の場合や表面が異なる条件の摩擦である非対称摩擦の場合は帯電することになります。

雷は、雲の中の大きさの違う氷の粒子の摩擦により静電気放電が発生する現象であり、非対称摩擦と考えられます。

剥離の帯電


テープを持った工場作業員
剥離による帯電は、粘着テープをはがす時や液晶のガラス基板から保護フィルムをはがす時などの物体を剥離する時に起こります。

剥離帯電は剥離の動作によって起こりますが、帯電の大きさは密着度と剥離速度により異なります。

剥離帯電は密着度が高ければ高いほど集荷密度も高くなりますので、電気放電が大きくなります。

また剥離帯電の帯電量は剥離の速度によって決まり、剥離の速度が遅い時は小さい静電気の放電が続いて起こり荷電量は小さいのですが、剥離速度が速くなると静電気放電が抑えられるために帯電量が増加していき、やがて飽和状態になります。

誘導体電


手の上で光る電球
誘導体電は、物質が導体の時だけ起こる現象です。

たとえばプラスの電荷を帯電した物質が導体に近づくと導体の表面に帯電体と逆のマイナスの電荷の極性が集まり、反対側にプラスの電荷が移動しますが、これは導体の表面上に集まった電荷の均一化の特性によるもので、この現象を静電誘導と言います。

この状態で導体を接地するアースを行うと、誘導された帯電体と同じ極性の電荷は接地により導体から押しやられ、導体には帯電体と逆の極性が残ることになります。

そこで接地を外し2つの物質を離すことで、導体は帯電と逆の極性に分かれて帯電した誘電帯電と言われる状態になります。

分極など


電気のスイッチ
分極は、帯電した物質に絶縁体を近づけることや電極を挟んで電圧を加えることで起こる現象です。

絶縁体は電気を通さないので電子は移動できず、電気的な力で分子の配列が変化します。

物体のある部分はプラスに他の部分はマイナスに帯電する双極性の帯電状態が生じます。

分極の場合は、見かけは誘導現象のようですが、実際には接地をしても電子の移動はなく、誘導現象のような帯電を発生することはありません。

他に、髪の毛を指でまるめる動作などの個体に力を加えることで帯電することがありますが、これらは動作を停止すると電荷が自然になくなります。

オフィスと静電気


ドアノブ
オフィスは乾燥しやすく静電気が発生する条件が整っています。

静電気は季節に関係なく発生し夏場も発生します。

しかし、夏は湿度が高く汗をかくことも多いので皮膚の上に水分を多く含み、その水分により自然に放電するのですが、冬場は暖房などで乾燥がひどくなり静電気を溜めやすくなるのです。

またオフィスに備えている事務機器やパソコンなどは微弱な電気を帯びているものが多くありますので静電気が発生しやすくなります。

特にドアノブなどの金属類は、静電気が発生する音に驚くことと感電した手などが痛くなるので困ります。

静電気の防止


ハンドクリームを手に塗る
静電気の対策としては、まずハンドクリームを手や腕に塗ることで水分の蒸発を防ぐことや乾燥による静電気の帯電を弱めることができると考えられます。

静電気防止のスプレーを衣類に吹きつけることも効果があると思われます。

静電気防止スプレーにはアルコールに溶かした界面活性剤が入っていて、スプレーを噴射するとアルコールはすぐに蒸発しますが水とくっつきやすい界面活性剤は残ります。

ドアノブなどの金属類や事務機器は接触する面積が狭いほど強くなるので、放電することが必要になります。

金属類などに触れる前に加湿器やウェットティッシュなどで手を湿らせる癖をつけることが大切です。

製造現場の静電気対策


電子回路と接続
製造現場では、トラブルの原因が静電気であることに気づかないこともあると考えられますが、静電気トラブルであることの状況を把握することや最適な機材を選ぶことなどの静電気対策を実施することで、静電気トラブルを防ぐことが重要だと思われます。

まず静電気についての用語や基礎知識、静電気破壊や異物が付着した場合の対策などの知識を身につけることが基本になります。

静電気発生のメカニズムや対策を学んだ上で、最も適切な除電器を選ぶことが大事です。

具体的には、業界や業種の事例から最適な機材や対策を学ぶことが効果的だと思われます。

たとえば、電子部品の業界や電機・精密業界、樹脂・フィルム業界やガラス・ゴム業界、金融業界や食品業界、紙・繊維業界など、業界ごとの対策を知ればより効率的な対策が立てられると思われます。

まとめ


PCの前で悩みながらうつぶせ
静電気は冬場に発生しやすくなりますので注意が必要です。

特に会社などで金属類の機器が多いオフィスや生産工程で静電気が発生しやすい工場などの製造現場は気をつけなければならない部門になります。

静電気の対策をするためには、静電気を理解して特徴などを知るとともに発生原因や帯電の種類を把握することが重要になります。

そして、オフィスや製造現場などで静電気を防止する対策を立てることが大切になります。

具体的には、寒くなるにつれて湿度が下がってくるので、静電気が発生しそうな部分に接触する時は濡らして水分を保つ習慣をつけることなどが静電気を防ぐ方法になります。

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