Detergentnost surfaktanata je osnovna karakteristika koja surfaktantima daje njihovu najveću praktičnu upotrebu. Usko je povezana sa svakodnevnim životom hiljada domaćinstava, a sve se više primjenjuje u raznim industrijama i industrijskim proizvodnjama.
1.Antistatički efekat of surfaktanti
Vlakna, plastika i drugi proizvodi često stvaraju statički elektricitet zbog trenja, što utiče na performanse primjene takvih proizvoda. Na primjer, ako vlaknaste tkanine nose statički elektricitet, one obično pate od nedostataka kao što su "lijepljenje" ili "statičko prianjanje", kao i sklonost upijanju prašine i lakom prljanju. Utjecaj statičkog elektriciteta na plastične proizvode je još značajniji: takvi proizvodi ne samo da lako upijaju prašinu, što narušava njihovu prozirnost, čistoću površine i izgled, već i smanjuju njihove performanse i vrijednost.
Da bi se eliminisao ovaj statički fenomen, trenutno se uglavnom primjenjuje antistatička metoda korištenjem surfaktanata. Takvi surfaktanti poznati su kao antistatička sredstva.
2.Elektrostatičkipojave i njihovi uzroci
Iako se rezultati sekvence punjenja vlakana koje su dobili različiti istraživači donekle razlikuju, vlakna koja sadrže amidne veze, poput vune, najlona i umjetne vune, imaju tendenciju da budu pozitivno naelektrisana. Uslovi punjenja uobičajenih plastika prikazani su u Tabeli 10-2. Redoslijed punjenja uobičajenih supstanci od pozitivnog do negativnog je sljedeći: (+) Poliuretan – Kosa – Najlon – Vuna – Svila – Viskozna vlakna – Pamuk – Tvrda guma – Acetatna vlakna – Vinil – Polipropilen – Poliester – Poliakrilonitril – Polivinil hlorid – Vinil hlorid-akrilonitril kopolimer – Polietilen – Politetrafluoroetilen (–). Iako uzrok stvaranja statičkog elektriciteta još nije u potpunosti shvaćen, općenito se slaže da se statički elektricitet stvara kada se različite vrste objekata trljaju jedan o drugi, uzrokujući prijenos pokretnih naelektrisanja između trljanih objekata. Vrsta naelektrisanja koju objekat nosi može se odrediti dobitkom ili gubitkom elektrona. Objekt postaje pozitivno naelektrisan ako gubi elektrone, a negativno naelektrisan ako prima elektrone.
Postoje dvije glavne metode za uklanjanje statičkog elektriciteta:
(1) Fizička metoda. Budući da na veličinu statičkog elektriciteta utiču temperatura i vlažnost, fizičke metode poput podešavanja temperature i vlažnosti i koronskog pražnjenja mogu se koristiti za uklanjanje statičkog elektriciteta na površini objekata.
(2) Površinska hemijska metoda. To jest, surfaktanti, poznati i kao antistatička sredstva, koriste se za tretiranje površina vlakana i plastičnih proizvoda ili se miješaju u unutrašnjost plastike kako bi se postigla svrha uklanjanja statičkog elektriciteta.
4.antistatičko sredstvo za vlakna
4.1Zahtjevi za antistatičko sredstvo:
(1) Ne smije mijenjati osjećaj vlakana na dodir;
(2) Treba da ima odličan antistatički efekat pri niskoj dozi i da ostane efikasan na niskim temperaturama;
(3) Mora imati dobru kompatibilnost sa vlaknima smole;
(4) Mora pokazivati odličnu kompatibilnost s drugim aditivima;
(5) Ne smije uzrokovati pjenjenje ili mrlje od vode;
(6) Ne smije biti toksičan i ne smije iritirati kožu;
(7) Mora održavati dobru stabilnost.
4.2Vrste antistatičkih sredstava
Glavne vrste antistatičkih sredstava koja se koriste za vlakna su kationski i amfoterni jonski surfaktanti.
4.3Mehanizam djelovanja antistatičkih sredstava
Kod surfaktanata koji se koriste kao antistatička sredstva za vlakna, antistatički mehanizam uglavnom uključuje dva aspekta: sprečavanje stvaranja statičkog elektriciteta na površini vlaknastih tkanina usljed trenja i rasipanje površinskih naboja. Sprečavanje elektrizacije trenjem usko je povezano sa strukturom surfaktanata, dok je rasipanje površinskih naboja povezano s količinom adsorpcije i higroskopnošću surfaktanata na vlaknastim tkaninama.
Katjonski surfaktanti se lako adsorbiraju na negativno nabijene površine vlakana putem vlastitih pozitivnih naboja.
① Mogu neutralizirati površinske naboje vlakana;
② Kako se kationski surfaktanti adsorbiraju na površine vlakana u obliku pozitivno nabijenih kvaternarnih amonijevih iona s njihovim hidrofobnim ugljikovodičnim lancima okrenutim prema van, na površini vlakana formira se usmjereni adsorpcijski film sastavljen od ugljikovodičnih lanaca. Ovaj film učinkovito smanjuje silu trenja koja se stvara na površini vlakana tijekom trenja, čime se slabi elektrifikacija trenja.
Kod sintetičkih vlakana sa niskom polarnošću i jakom hidrofobnošću, kationski surfaktanti se adsorbiraju na površinu vlakna putem van der Waalsovih sila, preko svojih hidrofobnih ugljikovodičnih lanaca, s polarnim kvaternarnim amonijevim grupama okrenutim prema van. To prekriva površinu vlakna hidrofilnim polarnim grupama, što ne samo da poboljšava električnu provodljivost površine vlakna, već i povećava njenu površinsku vlažnost, olakšavajući disipaciju statičkog elektriciteta generiranog trenjem i postižući antistatički efekat.
Adsorpciona količina dioktadecil amonijum hlorida na površinama prirodnih vlakana je znatno veća nego na sintetičkim vlaknima, što ukazuje na njegov superiorni antistatički učinak na prirodna vlakna.
Poput kationskih surfaktanata, amfoterni jonski surfaktanti nose pozitivna naelektrisanja i mogu se adsorbovati na negativno naelektrisane površine vlakana kako bi neutralizirali statičko naelektrisanje. Njihove hidrofobne grupe također smanjuju trenje. U poređenju sa kationskim surfaktantima, oni dodatno sadrže anionsku grupu u svojoj molekularnoj strukturi, što omogućava bolje poboljšanje vlage i odvođenja naelektrisanja. Stoga su amfoterni jonski surfaktanti visokoefikasni antistatička sredstva, iako po relativno visokoj cijeni.
Anionski i neionski surfaktanti pokazuju slabe antistatičke efekte zbog niske količine adsorpcije na površinama vlakana. Količina adsorpcije neionskih surfaktanata je veća od one kod anionskih surfaktanata jer na nju ne utiču naboji na površini vlakana; međutim, njihova sposobnost raspršivanja statičkog elektriciteta je slaba, što rezultira daleko lošijim antistatičkim performansama u poređenju sa kationskim i amfoternim ionskim surfaktantima.
5.Antistatička sredstva za plastiku
Mehanizam djelovanja surfaktanata kao antistatičkih sredstava za plastiku: Surfaktanti se adsorbiraju na plastičnu površinu putem van der Waalsovih sila kroz svoje hidrofobne ugljikovodične lance, pri čemu se njihove polarne grupe protežu prema van. Na plastičnoj površini formira se usmjereni adsorpcijski film surfaktanata, koji osigurava električnu provodljivost koja omogućava efikasno raspršivanje statičkog naboja. U međuvremenu, adsorpcijski film također ublažava trenje na plastičnoj površini.
Plastični antistatici se klasifikuju prema vrsti surfaktanta na sljedeći način:
(1) Anionski tip;
(2) Katjonski tip;
(3) Amfoterni jonski tip;
(4) Nejonski tip.
Antistatička sredstva se mogu podijeliti u dvije kategorije prema načinu primjene:
(1) Antistatička sredstva za površinske premaze;
(2) Antistatička sredstva za unutrašnje miješanje.
Vrijeme objave: 14. april 2026.