Мыйная ўласцівасцьпавярхоўна-актыўныя рэчывыз'яўляецца фундаментальнай характарыстыкай, якая дае павярхоўна-актыўным рэчывам іх найбольшае практычнае прымяненне. Яны ўдзельнічаюць у паўсядзённым жыцці тысяч хатніх гаспадарак і ўсё часцей ужываюцца ва ўсіх сферах жыцця і розных прамысловых вытворчых працэсах.
Антыстатычны эфектпавярхоўна-актыўных рэчываў
Валакна, пластмасы і іншыя вырабы часта генеруюць статычную электрычнасць з-за трэння, што пагаршае іх эксплуатацыйныя характарыстыкі. Напрыклад, валакністыя тканіны са статычным зарадам часта маюць такія недахопы, як прыліпанне да цела, статычная адгезія і схільнасць паглынаць пыл і забруджвацца. Негатыўны ўплыў статычнай электрычнасці на пластыкавыя вырабы яшчэ больш сур'ёзны. Пластыкавыя вырабы са статычным зарадам не толькі лёгка паглынаюць пыл, што пагаршае празрыстасць, чысціню паверхні і знешні выгляд вырабаў, але і зніжае іх эксплуатацыйныя характарыстыкі і каштоўнасць.
Для ліквідацыі такіх статычных з'яў у цяперашні час шырока выкарыстоўваецца антыстатычны метад з выкарыстаннем павярхоўна-актыўных рэчываў. Такія павярхоўна-актыўныя рэчывы вядомыя як антыстатычныя агенты.
Раздзел 1. Статычныя з'явы і іх прычыны
Нягледзячы на некаторыя разыходжанні ў выніках паслядоўнасці электрызацыі валокнаў, атрыманых рознымі выпрабавальнікамі, валокны, якія змяшчаюць амідныя сувязі, такія як воўна, нейлон і штучная воўна, як правіла, нясуць станоўчыя зарады. Стан электрызацыі распаўсюджаных пластмас паказаны ў табліцы 10.—2. Ніжэй прыведзена паслядоўнасць электрызацыі распаўсюджаных рэчываў ад станоўчага да адмоўнага зараду:
(+) Паліурэтан–Валасы–Нейлон–Шэрсць–Шоўк–Віскозавае валакно–Бавоўна–Цвёрдая гума–Валакно ацэтату цэлюлозы–Вінілон–Паліпрапілен–Паліэстэр–Поліакрыланітрыл–Полівінілхларыд–Сапалімер вінілхларыду і акрыланітрылу–Паліэтылен–Політэтрафторэтылен (-).
Дакладны механізм генерацыі статычнай электрычнасці да канца не вывучаны, аднак існуе меркаванне, што статычная электрычнасць узнікае з-за рухомых зарадаў, якія ўтвараюцца паміж аб'ектамі, калі розныя тыпы аб'ектаў труцца адзін аб аднаго. Тып зараду, які нясе аб'ект, вызначаецца атрыманнем або стратай электронаў. Аб'ект становіцца станоўча зараджаным, калі ён губляе электроны, і адмоўна зараджаным, калі ён атрымлівае электроны.
Раздзел 2 Антыстатычныя сродкі
Існуе два асноўныя спосабы ліквідацыі статычнай электрычнасці:
(1) Фізічныя метады. Паколькі велічыня статычнай электрычнасці залежыць ад тэмпературы і вільготнасці, для зняцця статычнай электрычнасці з паверхні вырабаў можна выкарыстоўваць фізічныя метады, такія як рэгуляванне тэмпературы і вільготнасці, а таксама каронны разрад.
(2) Павярхоўныя хімічныя метады, а менавіта выкарыстанне павярхоўна-актыўных рэчываў (таксама званых антыстатычнымі агентамі) для апрацоўкі паверхні валакна і пластыкавых вырабаў або іх змешванне з пластмасамі для дасягнення мэты ліквідацыі статычнай электрычнасці.
1. Антыстатычныя агенты для валокнаў
Неабходныя ўласцівасці антыстатычных сродкаў:
(1) Не змяняюць адчуванні валокнаў да дотыку; (2) Добрыя антыстатычныя ўласцівасці пры нізкай дазоўцы і эфектыўнасць пры нізкіх тэмпературах; (3) Добрая сумяшчальнасць са смалянымі валокнамі; (4) Выдатная сумяшчальнасць з іншымі дапаможнымі рэчывамі; (5) Не ўтварае пены і плям ад вады; (6) Нетаксічны і не раздражняе скуру; (7) Захоўвае добрую стабільнасць.
Тыпы антыстатычных сродкаў
Асноўнымі тыпамі антыстатычных рэчываў, якія выкарыстоўваюцца для валокнаў, з'яўляюцца катыённыя і амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы.
Механізм дзеяння антыстатычных сродкаў
Антыстатычны механізм павярхоўна-актыўных рэчываў, якія выкарыстоўваюцца для антыстатычных мэтаў валокнаў, у асноўным адлюстроўваецца ў двух аспектах: прадухіленне генерацыі статычнай электрычнасці пры трэнні валакністых тканін і садзейнічанне рассейванню паверхневых зарадаў. Прадухіленне электрызацыі ад трэння цесна звязана са структурай павярхоўна-актыўных рэчываў, у той час як рассейванне паверхневых зарадаў звязана з адсарбцыйнай здольнасцю і гіграскапічнасцю павярхоўна-актыўных рэчываў на валакністых тканінах.
Катыённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць лёгка адсарбавацца на адмоўна зараджаных паверхнях валокнаў праз свае ўласныя станоўчыя зарады.
①Яны могуць нейтралізаваць паверхневыя зарады валокнаў;
②Катыённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы адсарбуюцца на паверхні валокнаў у арыентацыі, дзе станоўча зараджаныя чацвярцічныя іоны амонія прымацоўваюцца да паверхні валакна, а гідрафобныя вуглевадародныя ланцугі накіраваны вонкі, утвараючы арыентаваную адсарбцыйную плёнку, якая складаецца з вуглевадародных ланцугоў на паверхні валакна. Гэтая адсарбцыйная плёнка можа эфектыўна зніжаць трэнне на паверхні валакна падчас трэння і аслабляць электрычнасць трэння.
Для сінтэтычных валокнаў з нізкай палярнасцю і моцнай гідрафобнасцю катыённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы адсарбуюцца на паверхні валокнаў праз сілы Ван-дэр-Ваальса сваімі гідрафобнымі вуглевадароднымі ланцугамі, у той час як палярныя чацвярцічныя амоніевыя групы звернуты вонкі. Такім чынам, паверхня валакна пакрываецца гідрафільнымі палярнымі групамі, што не толькі паляпшае праводнасць паверхні валакна, але і павялічвае яго павярхоўную вільготнасць, спрыяючы рассейванню статычнай электрычнасці, якая ўтвараецца пры трэнні, і забяспечвае антыстатычны эфект.
Адсарбцыйная здольнасць дыяктадэцыламонійхларыду на паверхнях натуральных валокнаў значна вышэйшая, чым на сінтэтычных валокнах, што сведчыць аб яго лепшых антыстатычных характарыстыках на натуральных валокнах.
Падобна катыённым павярхоўна-актыўным рэчывам, амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы нясуць станоўчыя зарады і могуць адсарбавацца на адмоўна зараджаных паверхнях валокнаў, каб нейтралізаваць статычныя зарады. Іх гідрафобныя групы таксама памяншаюць трэнне. У параўнанні з катыённымі павярхоўна-актыўнымі рэчывамі, амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы маюць дадатковую аніённую групу ў сваёй малекулярнай структуры, што дазваляе лепш утрымліваць вільгаць і рассейваць зарад. Такім чынам, амфатэрныя павярхоўна-актыўныя рэчывы з'яўляюцца высокаэфектыўнымі антыстатычнымі сродкамі, хоць і па адносна высокай цане.
Аніённыя і неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы дэманструюць дрэнную антыстатычную эфектыўнасць з-за іх нізкай адсарбцыйнай здольнасці на паверхні валокнаў. Колькасць адсарбцыі неіённых павярхоўна-актыўных рэчываў не залежыць ад павярхоўнага зарада валокнаў і вышэйшая, чым у аніённых павярхоўна-актыўных рэчываў, аднак яны слаба ўплываюць на рассейванне статычнай электрычнасці. Такім чынам, іх антыстатычная здольнасць значна саступае катыённым і амфатэрным павярхоўна-актыўным рэчывам.
2. Антыстатычныя сродкі для пластмас
Антыстатычны механізм павярхоўна-актыўных рэчываў, якія выкарыстоўваюцца ў якасці антыстатычных сродкаў для пластыкаў, наступны: павярхоўна-актыўныя рэчывы адсарбуюцца на пластыкавых паверхнях сваімі гідрафобнымі вуглевадароднымі ланцугамі пад уздзеяннем сіл Ван-дэр-Ваальса, прычым палярныя групы распасціраюцца вонкі. На пластыкавай паверхні ўтвараецца арыентаваная адсарбцыйная плёнка павярхоўна-актыўных рэчываў, якая забяспечвае праводнасць, дазваляючы статычным зарадам эфектыўна рассейвацца. Адначасова адсарбцыйная плёнка можа таксама змяншаць трэнне на пластыкавых паверхнях.
Класіфікацыя пластыкавых антыстатычных рэчываў па тыпу павярхоўна-актыўных рэчываў:
(1)Аніённы тып;
(2) катыённы тып;
(3) Амфатэрны тып;
(4) Неіённы тып.
Антыстатычныя сродкі можна падзяліць на дзве катэгорыі па спосабе нанясення:
(1) Антыстатычныя рэчывы для пакрыцця паверхні;
(2) Антыстатычныя рэчывы, якія змяшчаюць рэчывы.
Час публікацыі: 10 кастрычніка 2026 г.