ধোয়ার বৈশিষ্ট্যসারফ্যাক্ট্যান্টএটিই সেই মৌলিক বৈশিষ্ট্য যা সারফ্যাক্ট্যান্টকে তার সর্বাধিক ব্যবহারিক প্রয়োগ প্রদান করে। এটি হাজার হাজার পরিবারের দৈনন্দিন জীবনে জড়িত এবং জীবনের সর্বক্ষেত্রে ও বিভিন্ন শিল্প উৎপাদন প্রক্রিয়ায় এর প্রয়োগ ক্রমশ বাড়ছে।
অ্যান্টিস্ট্যাটিক প্রভাবসারফ্যাক্ট্যান্টের
ঘর্ষণের কারণে ফাইবার, প্লাস্টিক এবং অন্যান্য পণ্যে প্রায়শই স্থির বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়, যা সেগুলোর ব্যবহারিক কার্যকারিতাকে ব্যাহত করে। উদাহরণস্বরূপ, স্থির চার্জযুক্ত ফাইবার কাপড় প্রায়শই শরীরের সাথে লেগে যাওয়া, স্থির আকর্ষণ এবং ধুলো শোষণ করে নোংরা হওয়ার প্রবণতার মতো অসুবিধায় ভোগে। প্লাস্টিক পণ্যের উপর স্থির বিদ্যুতের প্রতিকূল প্রভাব আরও গুরুতর। স্থির চার্জযুক্ত প্লাস্টিক পণ্যগুলো শুধু সহজেই ধুলো শোষণ করে পণ্যের স্বচ্ছতা, পৃষ্ঠের পরিচ্ছন্নতা এবং বাহ্যিক সৌন্দর্য নষ্ট করে না, বরং সেগুলোর ব্যবহারযোগ্যতা এবং মূল্যও হ্রাস করে।
এই ধরনের স্থির বিদ্যুৎ ঘটনা দূর করার জন্য বর্তমানে সারফ্যাক্ট্যান্ট অ্যান্টিস্ট্যাটিক পদ্ধতি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে। এই ধরনের সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট নামে পরিচিত।
অধ্যায় ১ স্থির ঘটনা এবং তাদের কারণসমূহ
যদিও বিভিন্ন পরীক্ষক দ্বারা প্রাপ্ত ফাইবারের বিদ্যুতায়ন ক্রমের ফলাফলে কিছু অমিল রয়েছে, তবে উল, নাইলন এবং কৃত্রিম উলের মতো অ্যামাইড বন্ধনযুক্ত ফাইবারগুলি ধনাত্মক চার্জ বহন করার প্রবণতা দেখায়। সাধারণ প্লাস্টিকগুলির বিদ্যুতায়ন অবস্থা সারণি ১০-এ দেখানো হয়েছে।-২. সাধারণ পদার্থসমূহের ধনাত্মক থেকে ঋণাত্মক দিকে তড়িৎবিভক্ত হওয়ার ক্রমটি নিচে তালিকাভুক্ত করা হলো:
(+) পলিউরেথেন–চুল–নাইলন–উল–রেশম–ভিসকোজ ফাইবার–তুলা–শক্ত রাবার–সেলুলোজ অ্যাসিটেট ফাইবার–ভিনাইলন–পলিপ্রোপিলিন–পলিয়েস্টার–পলিঅ্যাক্রাইলোনাইট্রাইল–পলিভিনাইল ক্লোরাইড–ভিনাইল ক্লোরাইড-অ্যাক্রিলোনিট্রাইল কোপলিমার–পলিথিন–পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (-)।
স্থির বিদ্যুৎ উৎপাদনের সঠিক প্রক্রিয়াটি এখনও পুরোপুরি বোঝা যায়নি, তবে এ বিষয়ে একটি সাধারণ ধারণা রয়েছে যে, বিভিন্ন ধরনের বস্তু একে অপরের সাথে ঘষা লাগলে তাদের মধ্যে সচল আধান তৈরি হয় এবং এর ফলেই স্থির বিদ্যুতের উৎপত্তি ঘটে। কোনো বস্তু কী ধরনের আধান বহন করবে তা ইলেকট্রন গ্রহণ বা বর্জনের মাধ্যমে নির্ধারিত হয়। কোনো বস্তু ইলেকট্রন হারালে ধনাত্মক আধানযুক্ত হয় এবং ইলেকট্রন গ্রহণ করলে ঋণাত্মক আধানযুক্ত হয়।
বিভাগ ২ অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট
স্থির বিদ্যুৎ দূর করার দুটি প্রধান পদ্ধতি রয়েছে:
(1) ভৌত পদ্ধতি। যেহেতু স্থির বিদ্যুতের পরিমাণ তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা দ্বারা প্রভাবিত হয়, তাই বস্তুর পৃষ্ঠ থেকে স্থির বিদ্যুৎ অপসারণের জন্য তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা সমন্বয় এবং করোনা ডিসচার্জের মতো ভৌত পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে।
(2) পৃষ্ঠ রাসায়নিক পদ্ধতি, যথা স্থির বিদ্যুৎ দূরীকরণের উদ্দেশ্য সাধনের জন্য ফাইবার এবং প্লাস্টিক পণ্যের পৃষ্ঠে সারফ্যাক্ট্যান্ট (যাকে অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টও বলা হয়) ব্যবহার করে পৃষ্ঠতল প্রক্রিয়াকরণ করা অথবা প্লাস্টিকের সাথে মিশ্রিত করা।
১. ফাইবারের জন্য অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট
অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যসমূহ:
(1) ফাইবারের স্পর্শানুভূতি পরিবর্তন করে না; (2) কম মাত্রায় ভালো অ্যান্টিস্ট্যাটিক কর্মক্ষমতা এবং নিম্ন তাপমাত্রায় কার্যকর; (3) রেজিন ফাইবারের সাথে ভালো সামঞ্জস্যপূর্ণ; (4) অন্যান্য সহায়ক উপাদানের সাথে চমৎকার সামঞ্জস্যপূর্ণ; (5) ফেনা তৈরি করে না এবং জলের দাগ সৃষ্টি করে না; (6) অ-বিষাক্ত এবং ত্বকের জন্য অ-উত্তেজক; (7) ভালো স্থিতিশীলতা বজায় রাখে।
অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের প্রকারভেদ
ফাইবারের জন্য ব্যবহৃত প্রধান ধরনের অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টগুলো হলো ক্যাটায়নিক এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্ট।
অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের কার্যপ্রণালী
ফাইবারের অ্যান্টিস্ট্যাটিক উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টের অ্যান্টিস্ট্যাটিক কার্যপ্রণালী প্রধানত দুটি দিক থেকে প্রতিফলিত হয়: ফাইবার ফ্যাব্রিক ঘর্ষণের ফলে স্থির বিদ্যুৎ উৎপাদন প্রতিরোধ করা এবং পৃষ্ঠের চার্জের অপচয় সহজতর করা। ঘর্ষণজনিত বিদ্যুতায়ন প্রতিরোধ সারফ্যাক্ট্যান্টের গঠনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, অন্যদিকে পৃষ্ঠের চার্জের অপচয় ফাইবার ফ্যাব্রিকের উপর সারফ্যাক্ট্যান্টের শোষণ ক্ষমতা এবং আর্দ্রতা শোষণ ক্ষমতার সাথে যুক্ত।
ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো তাদের নিজস্ব ধনাত্মক চার্জের মাধ্যমে সহজেই ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ফাইবারের পৃষ্ঠে অধিশোষিত হতে পারে।
①তারা তন্তুর পৃষ্ঠীয় আধানকে প্রশমিত করতে পারে;
২ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্ট তন্তুর পৃষ্ঠে এমন একটি বিন্যাসে অধিশোষিত হয়, যেখানে ধনাত্মক চার্জযুক্ত কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম আয়ন তন্তুর পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং হাইড্রোফোবিক হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খলগুলো বাইরের দিকে নির্দেশ করে, যা তন্তুর পৃষ্ঠে হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খল দ্বারা গঠিত একটি বিন্যস্ত অধিশোষণ ফিল্ম তৈরি করে। এই অধিশোষণ ফিল্মটি ঘর্ষণের সময় তন্তুর পৃষ্ঠের ঘর্ষণ কার্যকরভাবে কমাতে এবং ঘর্ষণজনিত বৈদ্যুতিকীকরণকে দুর্বল করতে পারে।
কম পোলারিটি এবং শক্তিশালী হাইড্রোফোবিসিটি সম্পন্ন সিন্থেটিক ফাইবারের ক্ষেত্রে, ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো তাদের হাইড্রোফোবিক হাইড্রোকার্বন চেইনের মাধ্যমে ভ্যান ডার ওয়ালস বল দ্বারা ফাইবারের পৃষ্ঠে অধিশোষিত হয়, এবং পোলার কোয়াটারনারি অ্যামোনিয়াম গ্রুপগুলো বাইরের দিকে মুখ করে থাকে। ফলে ফাইবারের পৃষ্ঠটি হাইড্রোফিলিক পোলার গ্রুপ দ্বারা আবৃত হয়, যা কেবল ফাইবারের পৃষ্ঠের পরিবাহিতা উন্নত করে না, বরং এর পৃষ্ঠের আর্দ্রতাও বৃদ্ধি করে। এটি ঘর্ষণের ফলে উৎপন্ন স্থির বিদ্যুতের অপসরণকে সহজতর করে এবং অ্যান্টিস্ট্যাটিক প্রভাব প্রদান করে।
প্রাকৃতিক তন্তুর পৃষ্ঠে ডাইঅক্টাডেসিল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইডের শোষণ ক্ষমতা কৃত্রিম তন্তুর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, যা নির্দেশ করে যে এটি প্রাকৃতিক তন্তুতে আরও ভালো অ্যান্টিস্ট্যাটিক কার্যকারিতা অর্জন করে।
ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের মতো, অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টও ধনাত্মক চার্জ বহন করে এবং স্থির চার্জকে নিষ্ক্রিয় করার জন্য ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ফাইবারের পৃষ্ঠে অধিশোষিত হতে পারে। এদের হাইড্রোফোবিক গ্রুপগুলো ঘর্ষণও কমায়। ক্যাটায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের তুলনায়, অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টের আণবিক গঠনে একটি অতিরিক্ত অ্যানায়নিক গ্রুপ থাকে, যা আরও ভালোভাবে আর্দ্রতা ধরে রাখতে এবং চার্জ অপসারণ করতে সক্ষম করে। তাই, অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট, যদিও এগুলোর দাম তুলনামূলকভাবে বেশি।
ফাইবারের পৃষ্ঠে কম শোষণ ক্ষমতার কারণে অ্যানায়নিক এবং নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো দুর্বল অ্যান্টিস্ট্যাটিক কর্মক্ষমতা দেখায়। নন-আয়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের শোষণের পরিমাণ ফাইবারের পৃষ্ঠের চার্জ দ্বারা প্রভাবিত হয় না এবং এটি অ্যানায়নিক সারফ্যাক্ট্যান্টের চেয়ে বেশি, তবুও স্থির বিদ্যুৎ অপসারণে এদের প্রভাব দুর্বল। তাই এদের অ্যান্টিস্ট্যাটিক ক্ষমতা ক্যাটায়নিক এবং অ্যাম্ফোটেরিক সারফ্যাক্ট্যান্টের তুলনায় অনেক নিকৃষ্ট।
২. প্লাস্টিকের জন্য অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট
প্লাস্টিকের অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত সারফ্যাক্ট্যান্টের কার্যপ্রণালী নিম্নরূপ: সারফ্যাক্ট্যান্টগুলো তাদের হাইড্রোফোবিক হাইড্রোকার্বন চেইনের মাধ্যমে ভ্যান ডার ওয়ালস বলের দ্বারা প্লাস্টিকের পৃষ্ঠে অধিশোষিত হয়, যেখানে পোলার গ্রুপগুলো বাইরের দিকে প্রসারিত থাকে। প্লাস্টিকের পৃষ্ঠে সারফ্যাক্ট্যান্টের একটি বিন্যস্ত অধিশোষণ স্তর তৈরি হয় যা পরিবাহিতা প্রদান করে এবং স্থির চার্জকে দক্ষতার সাথে অপসারিত হতে সাহায্য করে। একই সাথে, এই অধিশোষণ স্তরটি প্লাস্টিকের পৃষ্ঠের ঘর্ষণও কমাতে পারে।
সারফ্যাক্ট্যান্টের প্রকারভেদ অনুসারে প্লাস্টিক অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টের শ্রেণিবিন্যাস:
(2) ক্যাটায়নিক প্রকার;
(3) উভধর্মী প্রকার;
(4) নন-আয়নিক প্রকার।
প্রয়োগ পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্টগুলিকে দুটি শ্রেণীতে ভাগ করা যেতে পারে:
(1) পৃষ্ঠতল-আবরণ অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট;
(2) অ্যান্টিস্ট্যাটিক এজেন্ট মিশ্রণ করা।
পোস্ট করার সময়: ১০-অক্টোবর-২০২৬