Актуальность проблемы статического электричества на деревоперерабатывающих предприятиях обусловлена рядом факторов, связанных с современными тенденциями развития данной отрасли [1–5]. Во-первых, наблюдается увеличение использования синтетических материалов (например, полимерных покрытий, клеев, композитов) в деревообработке, которые, в отличие от натуральной древесины, обладают более высокими диэлектрическими свойствами и, следовательно, склонны к накоплению статического заряда. Во-вторых, повышение скорости технологических процессов, таких как распиловка, строгание, шлифование и транспортировка материалов, приводит к интенсификации трибоэлектрического эффекта и к увеличению генерации статического электричества [6].
Наиболее серьезным последствием накопления статического электричества является связь с пожарной и взрывной опасностью. Искровые разряды, возникающие при достижении критической величины статического заряда, могут служить источником воспламенения горючей пылевоздушной смеси, образующейся в процессе деревообработки. Минимальная энергия зажигания древесной пыли, особенно пыли сухих и смолистых пород, может быть достаточно низкой, что создает реальную угрозу возникновения пожара или взрыва. Кроме того, статическое электричество оказывает негативное влияние на качество продукции. Накопление статического заряда на обрабатываемых поверхностях приводит к прилипанию пыли и опилок, что затрудняет нанесение лакокрасочных покрытий, ухудшает качество склеивания и отделки, а также снижает адгезию защитных пленок. Это, в свою очередь, приводит к увеличению брака, снижению производительности труда и повышению себестоимости продукции.
Статическое электричество представляет собой явление, связанное с возникновением и накоплением электрического заряда на поверхности материалов, который, в отличие от электрического тока, остается локализованным, создавая электростатическое поле, и понимание его природы, а также факторов, влияющих на его возникновение и накопление, является необходимым условием для разработки эффективных мер защиты, особенно в условиях деревообрабатывающего производства, где основными механизмами являются трибоэлектрический эффект, заключающийся в переносе электронов с поверхности одного материала на поверхность другого при их контакте и последующем разделении, и электростатическая индукция, заключающаяся в перераспределении зарядов внутри проводника под воздействием внешнего электростатического поля, при этом основными характеристиками являются электрический заряд, электрическое напряжение и напряженность электрического поля. На накопление статического электричества влияют материал, где диэлектрические свойства и влажность играют ключевую роль, скорость движения и сила трения, интенсивность которых напрямую влияет на трибоэлектрический эффект, температура и влажность окружающей среды, при этом низкая влажность способствует увеличению накопления статического электричества, и наличие заземления, обеспечивающее стекание статического заряда с поверхности материала. Особенности генерации и накопления статического электричества в деревообрабатывающей промышленности обусловлены спецификой используемых материалов, таких как древесина, полимеры и лакокрасочные материалы, и характерными технологическими процессами, включающими пиление, строгание, шлифование, транспортировку и нанесение покрытий, требующих комплексного подхода к разработке эффективных мер защиты, учитывающих выбор оптимальных материалов, оптимизацию технологических режимов и применение современных средств нейтрализации статического заряда, обеспечивающих безопасность труда и повышение качества выпускаемой продукции. В основе возникновения статического электричества лежат два основных физических механизма: трибоэлектрический эффект, который представляет собой наиболее распространенный механизм генерации, когда при контакте и последующем разделении двух разнородных материалов происходит перенос электронов, и электростатическая индукция, предполагающая перераспределение электрических зарядов внутри проводящего материала под воздействием внешнего электрического поля, что менее значимо в деревообработке.