Modélisation expérimentale et optimisation du processus de la neutralisation active des charges électrostatiques

Abstract

Static electricity, generated by the charging of plastic materials, is now an innovative technology widely used in many applications such as photocopiers, electrostatic filters, and electrostatic separators. However, despite its many advantages, it can also present significant, even dangerous, disadvantages, both in households and industries. Indeed, it can lead to the deterioration of electronic equipment and pose a risk of ignition or even explosion. The objective of this thesis is the optimization of the active neutralization process of electrostatic charges using the design of experiments method. This study focuses specifically on the elimination of residual electric charges present on the surface of insulating polymers, such as polypropylene. We seek to quantify the effect of different electrical and physical factors on this process, in order to optimize the process of neutralization of electrostatic charges. The results obtained confirm the effectiveness of the design of experiments method (RMS response surface) in achieving the targeted objective.

L'électricité statique, générée par le chargement des matériaux plastiques, est aujourd'hui une technologie innovante largement utilisée dans de nombreuses applications telles que les photocopieurs, les filtres électrostatiques, ou encore les séparateurs électrostatiques. Cependant, malgré ces nombreux avantages, elle peut également présenter des inconvénients significatifs, voire dangereux, tant dans les foyers que dans les industries. En effet, elle peut entraîner la détérioration d'équipements électroniques et présenter un risque d'inflammation voire d'explosion. L'objectif de ce mémoire est l'optimisation du processus de neutralisation active des charges électrostatiques en utilisant la méthode des plans d’expériences. Cette étude se concentre spécifiquement sur l'élimination des charges électriques résiduelles présentes à la surface des polymères isolants, tels que le polypropylène. Nous cherchons à quantifier l'effet de différents facteurs électriques et physiques sur ce processus, dans le but d'optimiser le processus de la neutralisation des charges électrostatiques. Les résultats obtenus confirment l’efficacité de la méthode des plans d’expériences (surface de réponse RMS) à atteindre l’objectif ciblé.

تعد الكهرباء الساكنة، المتولدة عن شحن المواد البلاستيكية، اليوم تقنية مبتكرة تستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات مثل آلات النسخ، فلا تر الكهرباء، أو حتى الفواصل الكهروستاتيكية. ومع ذلك، على الرغم من مزاياها العديدة، فإنها يمكن أن تسبب أيضًا عيوبًا كبيرة وحتى خطيرة، سواء في المنازل أو في الصناعات. في الواقع، يمكن أن يتسبب ذلك في تلف المعدات الإلكترونية ويشكل خطر الاشتعال أو حتى الانفجار. الهدف من هذه الأطروحة هو تحسين عملية التحييد النشط للشحنات الكهروستاتيكية باستخدام طريقة تصميم التجارب. تركز هذه الدراسة بشكل خاص على إزالة الشحنات الكهربائية المتبقية الموجودة على سطح البوليمرات العازلة، مثل البولي بروبلين. نسعى إلى تحديد تأثير العوامل الكهربائية والفيزيائية المختلفة على هذه العملية، من أجل تحسين عملية تحييد الشحنات الكهروستاتيكية. تؤكد النتائج التي تم الحصول عليها فعالية طريقة تصميم التجارب (سطح استجابة) في تحقيق الهدف المستهدف.