Детергентността на повърхностноактивните вещества е основната характеристика, която им дава най-голяма практическа полза. Тя е тясно свързана с ежедневието на хиляди домакинства и се прилага все по-често в различни индустрии и промишлени производства.
1.Антистатичен ефект of повърхностноактивни вещества
Влакната, пластмасите и други продукти често генерират статично електричество поради триене, което влияе върху производителността на тези продукти. Например, ако влакнестите тъкани носят статично електричество, те обикновено страдат от недостатъци като „залепване“ или „статично сцепление“, както и са склонни да абсорбират прах и лесно да се замърсяват. Въздействието на статичното електричество върху пластмасовите продукти е още по-значително: такива продукти не само лесно абсорбират прах, което нарушава тяхната прозрачност, чистота на повърхността и външен вид, но също така намаляват експлоатационните им характеристики и стойност.
За да се елиминира това статично явление, в момента най-често се използва антистатичен метод с използване на повърхностноактивни вещества. Такива повърхностноактивни вещества са известни като антистатични агенти.
2.Електростатичноявления и техните причини
Въпреки че резултатите от последователността на зареждане на влакната, получени от различни изследователи, се различават донякъде, влакната, съдържащи амидни връзки, като вълна, найлон и изкуствена вълна, са склонни да бъдат положително заредени. Условията на зареждане на често срещани пластмаси са показани в Таблица 10-2. Последователността на зареждане на често срещани вещества от положително към отрицателно е следната: (+) Полиуретан – Коса – Найлон – Вълна – Коприна – Вискозни влакна – Памук – Твърда гума – Ацетатни влакна – Винилон – Полипропилен – Полиестер – Полиакрилонитрил – Поливинилхлорид – Съполимер на винилхлорид-акрилонитрил – Полиетилен – Политетрафлуороетилен (–). Въпреки че причината за генерирането на статично електричество все още не е напълно изяснена, общоприето е, че статичното електричество се генерира, когато различни видове обекти се трият един в друг, което води до прехвърляне на подвижни заряди между триещите се обекти. Видът заряд, който даден обект носи, може да се определи от получаването или загубата на електрони. Обектът се зарежда положително, ако губи електрони, и се зарежда отрицателно, ако получава електрони.
Има два основни метода за премахване на статичното електричество:
(1) Физически метод. Тъй като величината на статичното електричество се влияе от температурата и влажността, могат да се използват физически методи, като например регулиране на температурата и влажността и коронен разряд, за елиминиране на статичното електричество по повърхността на обектите.
(2) Повърхностно-химичен метод. Това означава, че повърхностноактивните вещества, известни още като антистатични агенти, се използват за обработка на повърхностите на влакната и пластмасовите изделия или се смесват с вътрешността на пластмасите, за да се постигне целта за елиминиране на статичното електричество.
4.антистатично средство за влакна
4.1Изисквания за антистатичен агент:
(1) Не трябва да променя усещането на влакната при допир;
(2) Трябва да има отличен антистатичен ефект при ниска доза и да остане ефективен при ниски температури;
(3) Трябва да има добра съвместимост със смолни влакна;
(4) Трябва да показва отлична съвместимост с други добавки;
(5) Не трябва да причинява образуване на пяна или водни петна;
(6) Трябва да е нетоксичен и да не дразни кожата;
(7) Трябва да поддържа добра стабилност.
4.2Видове антистатични агенти
Основните видове антистатични агенти, използвани за влакна, са катионни и амфотерни йонни повърхностноактивни вещества.
4.3Механизъм на действие на антистатичните агенти
За повърхностноактивните вещества, използвани като антистатични агенти за влакна, антистатичният механизъм включва главно два аспекта: предотвратяване на генерирането на статично електричество върху повърхността на влакнестите тъкани поради триене и разсейване на повърхностните заряди. Предотвратяването на електрификацията от триене е тясно свързано със структурата на повърхностноактивните вещества, докато разсейването на повърхностните заряди е свързано с адсорбционното количество и хигроскопичността на повърхностноактивните вещества върху влакнестите тъкани.
Катионните повърхностноактивни вещества лесно се адсорбират върху отрицателно заредените повърхности на влакната чрез собствените си положителни заряди.
① Те могат да неутрализират повърхностните заряди на влакната;
② Тъй като катионните повърхностноактивни вещества се адсорбират върху повърхностите на влакната под формата на положително заредени кватернерни амониеви йони с хидрофобни въглеводородни вериги, обърнати навън, върху повърхността на влакната се образува насочен адсорбционен филм, съставен от въглеводородни вериги. Този филм ефективно намалява силата на триене, генерирана върху повърхността на влакната по време на триене, като по този начин отслабва електрификацията от триене.
При синтетични влакна с ниска полярност и силна хидрофобност, катионните повърхностноактивни вещества се адсорбират върху повърхността на влакното чрез ван дер Ваалсови сили чрез своите хидрофобни въглеводородни вериги, като полярните им кватернерни амониеви групи са обърнати навън. Това покрива повърхността на влакното с хидрофилни полярни групи, което не само подобрява електрическата проводимост на повърхността на влакното, но и увеличава повърхностната му влажност, улеснявайки разсейването на статичното електричество, генерирано от триенето, и постигайки антистатичен ефект.
Адсорбционното количество на диоктадецил амониев хлорид върху повърхности от естествени влакна е значително по-високо от това върху синтетични влакна, което показва неговия превъзходен антистатичен ефект върху естествените влакна.
Подобно на катионните повърхностноактивни вещества, амфотерните йонни повърхностноактивни вещества носят положителни заряди и могат да се адсорбират върху отрицателно заредени повърхности на влакната, за да неутрализират статичните заряди. Техните хидрофобни групи също така намаляват триенето. В сравнение с катионните повърхностноактивни вещества, те допълнително съдържат анионна група в молекулната си структура, което позволява по-добро разсейване на влагата и заряда. Следователно, амфотерните йонни повърхностноактивни вещества са високоефективни антистатични агенти, макар и на относително висока цена.
Анионните и нейонните повърхностноактивни вещества показват слаби антистатични ефекти поради ниските си адсорбционни количества върху повърхностите на влакната. Адсорбционното количество на нейонните повърхностноактивни вещества е по-високо от това на анионните повърхностноактивни вещества, тъй като не се влияе от повърхностните заряди на влакната; способността им да разсейват статичното електричество обаче е слаба, което води до много по-лоши антистатични характеристики в сравнение с катионните и амфотерните йонни повърхностноактивни вещества.
5.Антистатични средства за пластмаси
Механизъм на действие на повърхностноактивните вещества като антистатични агенти за пластмаси: Повърхностноактивните вещества се адсорбират върху пластмасовата повърхност чрез ван дер Ваалсови сили чрез своите хидрофобни въглеводородни вериги, като полярните им групи се простират навън. Върху пластмасовата повърхност се образува насочен адсорбционен филм от повърхностноактивни вещества, осигуряващ електрическа проводимост, която позволява на статичните заряди да се разсейват ефективно. В същото време адсорбционният филм намалява и триенето върху пластмасовата повърхност.
Пластмасовите антистатични агенти се класифицират по вид повърхностноактивно вещество, както следва:
(1) Анионни;
(2) Катионен тип;
(3) Амфотерен йонен тип;
(4) Нейонен тип.
Антистатичните средства могат да бъдат разделени на две категории според методите на приложение:
(1) Антистатични агенти за повърхностно покритие;
(2) Антистатични агенти с вътрешно смесване.
Време на публикуване: 14 април 2026 г.