La detergència dels tensioactius és la característica fonamental que els dóna la seva major utilitat pràctica. Està estretament relacionada amb la vida quotidiana de milers de llars i també s'aplica cada cop més en diverses indústries i produccions industrials.
1.Efecte antiestàtic of tensioactius
Les fibres, els plàstics i altres productes sovint generen electricitat estàtica a causa de la fricció, cosa que afecta el rendiment de l'aplicació d'aquests productes. Per exemple, si els teixits de fibra porten electricitat estàtica, solen patir inconvenients com ara "enganxar-se" o "adhesió estàtica", a més de ser propensos a absorbir pols i embrutar-se fàcilment. L'impacte de l'electricitat estàtica en els productes de plàstic és encara més significatiu: aquests productes no només adsorbeixen fàcilment la pols, cosa que perjudica la seva transparència, la neteja de la superfície i l'aspecte, sinó que també redueixen el seu rendiment i valor de servei.
Per eliminar aquest fenomen estàtic, actualment s'adopta majoritàriament el mètode antiestàtic que utilitza tensioactius. Aquests tensioactius es coneixen com a agents antiestàtics.
2.electrostàticafenòmens i les seves causes
Tot i que els resultats de la seqüència de càrrega de fibres obtinguts per diferents investigadors varien una mica, les fibres que contenen enllaços amida com la llana, el niló i la llana artificial tendeixen a carregar-se positivament. Les condicions de càrrega dels plàstics comuns es mostren a la Taula 10-2. La seqüència de càrrega de substàncies comunes de positiva a negativa és la següent: (+) Poliuretà – Cabell – Niló – Llana – Seda – Fibra de viscosa – Cotó – Goma dura – Fibra d'acetat – Viniló – Polipropilè – Polièster – Poliacrilonitril – Clorur de polivinil – Copolímer de clorur de vinil-acrilonitril – Polietilè – Politetrafluoroetilè (–). Tot i que la causa de la generació d'electricitat estàtica encara no s'entén completament, generalment s'acorda que l'electricitat estàtica es genera quan diferents tipus d'objectes es freguen entre si, cosa que fa que les càrregues mòbils es transfereixin entre els objectes fregats. El tipus de càrrega que porta un objecte es pot determinar pel guany o pèrdua d'electrons. Un objecte es carrega positivament si perd electrons i es carrega negativament si guanya electrons.
Hi ha dos mètodes principals per eliminar l'electricitat estàtica:
(1) Mètode físic. Com que la magnitud de l'electricitat estàtica es veu afectada per la temperatura i la humitat, es poden utilitzar mètodes físics com l'ajust de la temperatura i la humitat i la descàrrega de corona per eliminar l'electricitat estàtica a la superfície dels objectes.
(2) Mètode químic superficial. És a dir, els tensioactius, també coneguts com a agents antiestàtics, s'utilitzen per tractar les superfícies de fibres i productes plàstics o es barregen a l'interior dels plàstics per aconseguir l'objectiu d'eliminar l'electricitat estàtica.
4.agent antiestàtic per a fibres
4.1Requisits per a un agent antiestàtic:
(1) No ha d'alterar el tacte de les fibres;
(2) Ha de tenir un excel·lent efecte antiestàtic amb una dosi baixa i romandre eficaç a baixes temperatures;
(3) Ha de tenir bona compatibilitat amb les fibres de resina;
(4) Ha de presentar una excel·lent compatibilitat amb altres additius;
(5) No ha de causar escuma ni taques d'aigua;
(6) No ha de ser tòxic ni irritant per a la pell;
(7) Ha de mantenir una bona estabilitat.
4.2Tipus d'agents antiestàtics
Els principals tipus d'agents antiestàtics utilitzats per a les fibres són els tensioactius iònics catiònics i amfòters.
4.3Mecanisme d'acció dels agents antiestàtics
Per als tensioactius utilitzats com a agents antiestàtics de fibra, el mecanisme antiestàtic implica principalment dos aspectes: prevenir la generació d'electricitat estàtica a la superfície dels teixits de fibra a causa de la fricció i dissipar les càrregues superficials. La prevenció de l'electrificació per fricció està estretament relacionada amb l'estructura dels tensioactius, mentre que la dissipació de les càrregues superficials està associada amb la quantitat d'adsorció i la higroscopicitat dels tensioactius en els teixits de fibra.
Els tensioactius catiònics s'adsorbeixen fàcilment a les superfícies de les fibres carregades negativament a través de les seves pròpies càrregues positives.
① Poden neutralitzar les càrregues superficials de les fibres;
② A mesura que els tensioactius catiònics s'adsorbeixen a les superfícies de la fibra en forma d'ions d'amoni quaternari carregats positivament amb les seves cadenes d'hidrocarburs hidrofòbiques mirant cap a l'exterior, es forma una pel·lícula d'adsorció direccional composta per cadenes d'hidrocarburs a la superfície de la fibra. Aquesta pel·lícula redueix eficaçment la força de fricció generada a la superfície de la fibra durant la fricció, debilitant així l'electrificació per fricció.
Per a fibres sintètiques amb baixa polaritat i forta hidrofobicitat, els tensioactius catiònics s'adsorbeixen a la superfície de la fibra a través de forces de van der Waals a través de les seves cadenes d'hidrocarburs hidrofòbiques, amb els seus grups polars d'amoni quaternari mirant cap a l'exterior. Això cobreix la superfície de la fibra amb grups polars hidròfils, cosa que no només millora la conductivitat elèctrica de la superfície de la fibra, sinó que també augmenta la humitat superficial, facilitant la dissipació de l'electricitat estàtica generada per la fricció i aconseguint un efecte antiestàtic.
La quantitat d'adsorció de clorur de dioctadecil amoni en superfícies de fibres naturals és significativament més alta que en fibres sintètiques, cosa que indica el seu efecte antiestàtic superior sobre les fibres naturals.
Igual que els tensioactius catiònics, els tensioactius iònics amfòters porten càrregues positives i també es poden adsorbir a superfícies de fibra carregades negativament per neutralitzar les càrregues estàtiques. Els seus grups hidrofòbics també redueixen la fricció. En comparació amb els tensioactius catiònics, a més contenen un grup aniònic a la seva estructura molecular, cosa que permet una millor millora de la humitat i la dissipació de la càrrega. Per tant, els tensioactius iònics amfòters són agents antiestàtics d'alt rendiment, tot i que a un cost relativament elevat.
Els tensioactius aniònics i no iònics mostren efectes antiestàtics deficients a causa de les seves baixes quantitats d'adsorció a les superfícies de les fibres. La quantitat d'adsorció dels tensioactius no iònics és més alta que la dels tensioactius aniònics, ja que no es veu afectada per les càrregues superficials de les fibres; tanmateix, la seva capacitat per dissipar l'electricitat estàtica és feble, la qual cosa resulta en un rendiment antiestàtic molt inferior en comparació amb els tensioactius iònics catiònics i amfòters.
5.Agents antiestàtics per a plàstics
Mecanisme dels tensioactius que actuen com a agents antiestàtics per als plàstics: Els tensioactius s'adsorbeixen a la superfície del plàstic mitjançant forces de van der Waals a través de les seves cadenes d'hidrocarburs hidrofòbiques, amb els seus grups polars que s'estenen cap a l'exterior. Es forma una pel·lícula d'adsorció direccional de tensioactius a la superfície del plàstic, proporcionant conductivitat elèctrica que permet que les càrregues estàtiques es dissipin eficaçment. Mentrestant, la pel·lícula d'adsorció també mitiga la fricció a la superfície del plàstic.
Els agents antiestàtics plàstics es classifiquen segons el tipus de tensioactiu de la manera següent:
(1) Tipus aniònic;
(2) Tipus catiònic;
(3) Tipus iònic amfòter;
(4) Tipus no iònic.
Els agents antiestàtics es poden dividir en dues categories segons els mètodes d'aplicació:
(1) Agents antiestàtics per a recobriments superficials;
(2) Agents antiestàtics de barreja interna.
Data de publicació: 14 d'abril de 2026