ডিটারজেন্সিসারফ্যাক্ট্যান্টএটিই সেই মৌলিক বৈশিষ্ট্য যা এদের ব্যাপকতম ব্যবহারিক প্রয়োগের ভিত্তি। এটি অগণিত পরিবারের দৈনন্দিন জীবনের অবিচ্ছেদ্য অংশ এবং সকল বাণিজ্য ও শিল্প উৎপাদন খাতে এর ব্যবহার ক্রমশ বাড়ছে।
অ্যান্টিস্ট্যাটিক প্রভাবসারফ্যাক্ট্যান্টের
ঘর্ষণের ফলে প্রায়শই তন্তু, প্লাস্টিক এবং অন্যান্য তৈরি পণ্যে স্থির বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়, যা সেগুলোর কার্যক্ষমতাকে ব্যাহত করে। উদাহরণস্বরূপ, স্থির বিদ্যুৎযুক্ত বস্ত্র শরীরের সাথে শক্তভাবে লেগে থাকে বা অন্য পৃষ্ঠতলে আটকে যায় এবং সহজেই ধুলো ও ময়লা আকর্ষণ করে। প্লাস্টিক পণ্যের উপর স্থির বিদ্যুতের প্রভাব আরও গুরুতর: প্লাস্টিক শুধু সহজেই ধুলো শোষণ করে এর স্বচ্ছতা, পৃষ্ঠের পরিচ্ছন্নতা এবং নান্দনিক আকর্ষণ নষ্ট করে না, বরং এর কার্যক্ষমতা এবং বাণিজ্যিক মূল্যও হ্রাস পায়।
স্থির বিদ্যুৎ জমা হওয়া দূর করার জন্য বর্তমানে সারফ্যাক্ট্যান্ট-ভিত্তিক অ্যান্টিস্ট্যাটিক ট্রিটমেন্টই প্রধান পদ্ধতি, এবং এই ধরনের সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট হিসেবে পরিচিত।
অধ্যায় ১ স্থির বিদ্যুৎ এবং এর উৎপাদন প্রক্রিয়া
যদিও বিভিন্ন গবেষকের ফাইবারের ট্রাইবোইলেকট্রিক চার্জিং ক্রম সংক্রান্ত পরীক্ষার ফলাফলে সামান্য অমিল রয়েছে, তবে উল, নাইলন এবং কৃত্রিম উলের মতো অ্যামাইড সংযোগযুক্ত ফাইবারগুলি সাধারণত ধনাত্মক চার্জ বহন করার প্রবণতা দেখায়।
সাধারণ প্লাস্টিকগুলোর চার্জিং আচরণ সারণি ১০-২-এ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। ধনাত্মক থেকে ঋণাত্মক চার্জ পর্যন্ত সাধারণ পদার্থগুলোর ট্রাইবোইলেকট্রিক ক্রমটি নিম্নরূপ:
(+) পলিউরেথেন–মানুষের চুল–নাইলন–উল–রেশম–ভিসকোজ ফাইবার–তুলা–শক্ত রাবার–সেলুলোজ অ্যাসিটেট–ভিনাইলন–পলিপ্রোপিলিন–পলিয়েস্টার–পলিঅ্যাক্রাইলোনাইট্রাইল–পলিভিনাইল ক্লোরাইড–ভিনাইল ক্লোরাইড-অ্যাক্রিলোনিট্রাইল কোপলিমার–পলিথিন–পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (-)
স্থির বিদ্যুৎ সৃষ্টির সঠিক প্রক্রিয়া এখনও সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করা হয়নি, তবে একটি সাধারণ ধারণা প্রচলিত আছে যে, ভিন্নধর্মী পদার্থের মধ্যে ঘর্ষণের ফলে সংস্পর্শকারী পৃষ্ঠগুলোর মধ্যে আধান স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে স্থির বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়। কোনো পদার্থের আধানের মেরুত্ব ইলেকট্রন গ্রহণ বা বর্জনের দ্বারা নির্ধারিত হয়: পদার্থ ইলেকট্রন হারালে ধনাত্মক আধানযুক্ত হয়, আর ইলেকট্রন গ্রহণ করলে ঋণাত্মক আধান লাভ করে।
বিভাগ ২ অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট
স্থির বিদ্যুৎ দূর করার দুটি প্রধান উপায় রয়েছে:
ভৌত পদ্ধতি: যেহেতু স্থির আধানের পরিমাণ তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা দ্বারা প্রভাবিত হয়, তাই বস্তুর পৃষ্ঠ থেকে স্থির আধান অপসারণের জন্য তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ এবং করোনা ডিসচার্জের মতো ভৌত কৌশল প্রয়োগ করা যেতে পারে।
পৃষ্ঠ রাসায়নিক পদ্ধতি: সারফ্যাক্ট্যান্ট, যা অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট নামেও পরিচিত, স্থির বিদ্যুৎ দূর করার জন্য ফাইবার ও প্লাস্টিক পণ্যের পৃষ্ঠতল শোধন করতে অথবা প্লাস্টিক ম্যাট্রিক্সের সাথে মিশ্রিত করতে ব্যবহৃত হয়।
I. ফাইবারের জন্য অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট
উপযুক্ত অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যসমূহ
(1) তন্তুগুলির আসল স্পর্শানুভূতি বজায় রাখুন;
(2) কম ডোজে চমৎকার অ্যান্টিস্ট্যাটিক কর্মক্ষমতা প্রদান করে এবং নিম্ন-তাপমাত্রার পরিস্থিতিতেও কার্যকর থাকে;
(3) রজন তন্তুর সাথে চমৎকার সামঞ্জস্য প্রদর্শন করে;
(4) অন্যান্য প্রক্রিয়াকরণ সহায়ক যন্ত্রাংশের সাথে ভালো সামঞ্জস্যতা থাকতে হবে;
(5) ফেনা তৈরি করে না এবং জলের দাগ ফেলে না;
(6) মানুষের ত্বকের জন্য অ-বিষাক্ত এবং অ-উত্তেজক;
(7) সময়ের সাথে সাথে স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা বজায় রাখুন।
ফাইবার অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের শ্রেণিবিন্যাস
ফাইবার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের প্রধান শ্রেণিগুলো হলো ক্যাটায়নিক এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্ট।
অ্যান্টিস্ট্যাটিক প্রক্রিয়া
সারফ্যাক্ট্যান্ট দুটি প্রধান উপায়ে কাপড়ের উপর স্থির-বিদ্যুৎ-রোধী প্রভাব ফেলে: ঘর্ষণজনিত সংস্পর্শের সময় স্থির বিদ্যুৎ সৃষ্টিকে বাধা দেওয়া এবং পৃষ্ঠের স্থির চার্জের অপসরণকে সহজতর করা। ঘর্ষণজনিত চার্জ দমন সারফ্যাক্ট্যান্টের আণবিক কাঠামোর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, অন্যদিকে চার্জের অপসরণ তন্তুর পৃষ্ঠে সারফ্যাক্ট্যান্টের শোষণ ক্ষমতা এবং আর্দ্রতা শোষণ ক্ষমতার উপর নির্ভর করে।
ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টতাদের অন্তর্নিহিত ধনাত্মক চার্জের মাধ্যমে ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ফাইবারের পৃষ্ঠে সহজেই অধিশোষিত হয়:
①এগুলো তন্তুর সহজাত পৃষ্ঠীয় আধানকে প্রশমিত করে;
২ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট ধনাত্মক চার্জযুক্ত কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম গ্রুপের মাধ্যমে ফাইবারের সাথে সংযুক্ত হয়, যেখানে হাইড্রোফোবিক হাইড্রোকার্বন চেইনগুলো বাইরের দিকে মুখ করে থাকে, যা ফাইবারের পৃষ্ঠে একটি সুশৃঙ্খল অধিশোষিত ফিল্ম তৈরি করে। এই ফিল্মটি সংস্পর্শের সময় পৃষ্ঠের ঘর্ষণ কার্যকরভাবে হ্রাস করে এবং ঘর্ষণজনিত স্থির বিদ্যুৎ জমা হওয়া প্রশমিত করে।
কম-পোলারিটি সম্পন্ন ও অত্যন্ত হাইড্রোফোবিক সিন্থেটিক ফাইবারের ক্ষেত্রে, ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট হাইড্রোফোবিক হাইড্রোকার্বন চেইনের উপর ভ্যান ডার ওয়ালস বলের ক্রিয়ার মাধ্যমে ফাইবারের পৃষ্ঠে লেগে থাকে, এবং একই সাথে পোলার কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম গ্রুপগুলো বাইরের দিকে মুখ করে থাকে। এটি ফাইবারকে একটি হাইড্রোফিলিক পোলার স্তর দিয়ে আবৃত করে, যা পৃষ্ঠের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ও আর্দ্রতা ধারণ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে, ঘর্ষণজনিত স্থির বিদ্যুতের অপসরণকে ত্বরান্বিত করে এবং অ্যান্টিস্ট্যাটিক কার্যকারিতা প্রদান করে।
প্রাকৃতিক তন্তুর উপর ডাইঅক্টাডেসিল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডের শোষণ ক্ষমতা কৃত্রিম তন্তুর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, যা প্রাকৃতিক তন্তুর ক্ষেত্রে এর উন্নততর স্থিরবিদ্যুৎ-রোধী কার্যকারিতা নির্দেশ করে।
ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের মতো, অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টও ধনাত্মক চার্জ বহন করে এবং এদের হাইড্রোফোবিক অংশ পৃষ্ঠের ঘর্ষণ কমিয়ে স্থির চার্জকে নিষ্ক্রিয় করার জন্য ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ফাইবারের পৃষ্ঠে অধিশোষিত হয়। ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের বিপরীতে, অ্যাম্ফোটেরিক অণুতে একটি অতিরিক্ত অ্যানায়নিক গ্রুপ থাকে, যা পৃষ্ঠের আর্দ্রতা শোষণ এবং চার্জ অপসারণের ক্ষমতাকে আরও বাড়িয়ে তোলে। তাই অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্ট উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট হিসেবে কাজ করে, যদিও এর খরচ বেশি।
ফাইবারের পৃষ্ঠে কম শোষণ মাত্রার কারণে অ্যানায়নিক এবং নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো দুর্বল অ্যান্টিস্ট্যাটিক কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে। নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের চেয়ে সহজে শোষিত হয়, কারণ এদের শোষণ ফাইবারের পৃষ্ঠের চার্জ দ্বারা প্রভাবিত হয় না। কিন্তু এদের চার্জ অপচয় ক্ষমতা কম, যার ফলে ক্যাটায়নিক এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টের তুলনায় এদের অ্যান্টিস্ট্যাটিক ক্ষমতা অনেক নিম্নমানের হয়।
II. প্লাস্টিকের জন্য অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট
সারফ্যাক্ট্যান্ট-ভিত্তিক প্লাস্টিক অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের কার্যপ্রণালী
সারফ্যাক্ট্যান্ট হাইড্রোফোবিক হাইড্রোকার্বন চেইনের উপর ভ্যান ডার ওয়ালস বলের ক্রিয়ার মাধ্যমে প্লাস্টিকের পৃষ্ঠে আবদ্ধ হয়, যেখানে পোলার কার্যকরী গ্রুপগুলো বাইরের দিকে প্রসারিত হয়ে একটি বিন্যস্ত অধিশোষিত ফিল্ম তৈরি করে। এই ফিল্মটি পৃষ্ঠে পরিবাহিতা প্রদান করে, যা কার্যকরভাবে স্থির চার্জের অপচয় সক্ষম করে এবং একই সাথে প্লাস্টিকের পৃষ্ঠের ঘর্ষণ নিয়ন্ত্রণ করে।
সারফ্যাক্ট্যান্টের রাসায়নিক প্রকার অনুসারে শ্রেণিবিন্যাস
(1) অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট
(2) ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট
(3) উভধর্মী সারফ্যাক্ট্যান্ট
(4) নন-আয়নিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট
প্রয়োগ পদ্ধতি দ্বারা শ্রেণিবিন্যাস
(1) আবরণ-জাতীয় স্থিরবিদ্যুৎ-রোধী উপাদান (বস্তুর পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয়)
(2) গলিত-মিশ্রিত অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট (কম্পাউন্ডিংয়ের সময় প্লাস্টিকের কাঁচামালের সাথে মেশানো হয়)
পোস্ট করার সময়: ১৬-জুলাই-২০২৬