[发明专利]具有感应控制的柔性中型集装容器

说明书

技术领域

本公开一般涉及抗静电织物，并且更具体地涉及一种系统和方法，该方法用于(1)减少柔性容器(例如，柔性中型集装容器FIBC)中的静电放电，以降低由静电荷所造成的燃烧放电的电势并且(2)减少在容器附近的意外成为孤立的任何导体上的诱发，以降低来自孤立导体的燃烧放电的电势。

背景技术

由柔性织物形成的容器越来越广泛地用于商业中，以承载大量的能自由流动的材料。数年来，柔性中型集装容器用于运输和传送细碎固体，例如，水泥、肥料、盐、糖、和重晶石等。这样的集装容器实际上可用于运输几乎任何类型的可自由流动的细碎固体。通常构成容器的织物是由聚烯烃(例如，聚丙烯)制成的编织布，其在织物的一侧或两侧可选地容纳相似聚烯烃的涂层。如果施加涂层，则织物将是无孔的，而没有涂层的织物将是多孔的。这样的柔性集装容器的常见构造包括具有壁、底座、盖和可封闭管(spout)的线形体或圆柱体，可封闭管被固定为从底座或顶部或者两者延伸。

通过将叉车起重机的叉部放置通过附接到容器的环形部分来搬运这些容器。这样的集装容器装载时的重量通常在500磅与4000磅之间，重量取决于被运输的材料的密度。

结晶(全同立构)聚丙烯是特别有用的材料，从中制造单丝、多丝或平带纱线，以用于构造这样的编织织物。在编织聚丙烯织物时，做法是单轴定向纱线，该纱线可具有矩形或圆形横截面。这通常由热绘图完成，以便不可逆地伸展纱线，并且从而定向它们的分子结构。这种结构的织物非常牢固和稳定并且重量轻。

第3,470,928、4,207,937、4,362,199和4,643,119号美国专利公开了上述类型的纺织织物以及使用这样的织物制造的柔性集装容器的示例。

已经发现在容器的装载和卸载期间，特定材料在由编织织物制成的容器内移位以及在材料和这些容器之间进行粒子分离造成摩擦生电并且在容器壁上产生静电积累。此外，静电积累在相对湿度较低时更大并且随着相对湿度的下降而增加。此外，进入这些容器的高电荷材料可以在容器壁上产生静电积累。来自带电容器的静电放电可以是燃烧源，即，在多尘的大气或者在易燃的蒸汽大气中造成燃烧。此外，放电对于搬运这些容器的工作者来说是相当不舒服的。此外，静电荷在这些容器上积聚还会造成这些容器成为孤立导体的感应源。防止来自导体的燃烧静电放电的主要手段是确保危险区域内的导体正确并且可靠地接地。然而意外地，可能存在接地连接不太理想或者完全缺失的情况。这些情况的示例包括：当人的导电的鞋底覆盖灰尘或其它的电绝缘污染物；钢筒被放置在塑料托盘或覆盖塑料布的木托盘上，或者当大气湿度非常低时被放置在木托盘上；以及当金属手工具被留在绝缘表面上时。

解决该问题的常规方法是使用接地容器。该容器可以包括导电纤维，该导电纤维电连接到地面，以携带来自袋的表面的电荷。导电纱线还可以互相连接并且一个或多个连接点可以提供用于外部的接地源。例如，加拿大专利1,143,673和美国专利4,431,316公开了基于纱线中具有导体的聚烯烃纱线的织物构造。或者，织物可以涂覆有具有外金属化表面的塑料薄膜层，如在美国专利4,833,008中所公开的。

然而，接地容器只能在容器保持接地的情况下才能使用。如果容器不接地，则其降低燃烧放电的电势的能力丧失，并且由于导电系统具有较高的电容，因此放电比常规的非导电容器效果更显著并且燃烧更剧烈。具体而言，如果该容器不接地，则可能产生能够点燃易燃蒸汽或尘埃云的火花放电，并且因此在填充和排空操作期间必须接地，以提供放电路径。此外，导电容器的制造需要专门的构造技术，以确保所有的导电表面一起电连接至接地源。

用于降低柔性容器中的燃烧放电的电势的另一种常规的方法针对降低容器的表面静电场。如果容器表面上的静电场的大小超过一定的阈值水平，存在由静电荷引起燃烧放电的电势。对于由编织聚丙烯织物制造的中型集装容器，该阈值水平约500千伏每米(kV/m)。通过将表面静电场降低到约500kV/m以下，燃烧放电的电势大大降低并且被认为几乎不存在。然而，将表面静电场水平降低到500kV/m以下的意图证明是成功的而无需正确接地。

降低表面静电场的一个努力集中在创造电晕放电。有四种基本类型的静电放电：火花放电；刷形放电；传播刷形放电；以及电晕放电。四种静电放电中的火花放电、刷形放电和传播刷形静电放电都能够创造燃烧放电。已知电晕放电不会对常见的易燃大气创造燃烧放电。