Detergenční schopnost povrchově aktivních látek je základní vlastností, která jim dává největší praktické využití. Úzce souvisí s každodenním životem tisíců domácností a stále častěji se uplatňuje v různých průmyslových odvětvích a průmyslové výrobě.
1.Antistatický účinek of povrchově aktivní látky
Vlákna, plasty a další výrobky často v důsledku tření generují statickou elektřinu, což ovlivňuje aplikační výkon těchto výrobků. Například pokud vláknité tkaniny nesou statickou elektřinu, obvykle trpí nevýhodami, jako je „přilnutí“ nebo „statická adheze“, a také jsou náchylné k absorpci prachu a snadnému znečištění. Dopad statické elektřiny na plastové výrobky je ještě významnější: tyto výrobky nejen snadno absorbují prach, což zhoršuje jejich průhlednost, čistotu povrchu a vzhled, ale také snižuje jejich provozní výkon a hodnotu.
Pro eliminaci tohoto statické elektřiny se v současnosti nejčastěji používá antistatická metoda s použitím povrchově aktivních látek. Takové povrchově aktivní látky jsou známé jako antistatické látky.
2.Elektrostatickýjevy a jejich příčiny
Ačkoli se výsledky sekvence nabíjení vláken získané různými výzkumníky poněkud liší, vlákna obsahující amidové vazby, jako je vlna, nylon a umělá vlna, bývají kladně nabitá. Podmínky nabíjení běžných plastů jsou uvedeny v tabulce 10-2. Sekvence nabíjení běžných látek od kladného k zápornému je následující: (+) Polyuretan – Vlasy – Nylon – Vlna – Hedvábí – Viskózové vlákno – Bavlna – Tvrdá guma – Acetátové vlákno – Vinyl – Polypropylen – Polyester – Polyakrylonitril – Polyvinylchlorid – Kopolymer vinylchloridu a akrylonitrilu – Polyethylen – Polytetrafluorethylen (–). Ačkoli příčina vzniku statické elektřiny není dosud plně objasněna, obecně se shoduje na tom, že statická elektřina vzniká, když se o sebe třou různé typy předmětů, což způsobuje přenos pohyblivých nábojů mezi třenými předměty. Typ náboje, který předmět nese, lze určit ziskem nebo ztrátou elektronů. Předmět se nabije kladně, pokud elektrony ztratí, a záporně, pokud elektrony získá.
Existují dva hlavní způsoby, jak se zbavit statické elektřiny:
(1) Fyzikální metoda. Protože velikost statické elektřiny je ovlivněna teplotou a vlhkostí, lze k odstranění statické elektřiny na povrchu předmětů použít fyzikální metody, jako je úprava teploty a vlhkosti a korónový výboj.
(2) Povrchová chemická metoda. To znamená, že povrchově aktivní látky, známé také jako antistatické látky, se používají k ošetření povrchů vláken a plastových výrobků nebo se přidávají do vnitřku plastů za účelem odstranění statické elektřiny.
4.antistatický prostředek pro vlákna
4.1Požadavky na antistatický prostředek:
(1) Nesmí měnit pocit na dotek z vláken;
(2) Musí mít vynikající antistatický účinek při nízkém dávkování a zůstat účinný i při nízkých teplotách;
(3) Musí mít dobrou kompatibilitu s pryskyřičnými vlákny;
(4) Musí vykazovat vynikající kompatibilitu s dalšími přísadami;
(5) Nesmí způsobovat pěnění ani skvrny od vody;
(6) Musí být netoxický a nedráždivý pro pokožku;
(7) Musí si zachovat dobrou stabilitu.
4.2Druhy antistatických činidel
Hlavními typy antistatických činidel používaných pro vlákna jsou kationtové a amfoterní iontové povrchově aktivní látky.
4.3Mechanismus účinku antistatických látek
U povrchově aktivních látek používaných jako antistatické činidla pro vlákna zahrnuje antistatický mechanismus hlavně dva aspekty: prevenci tvorby statické elektřiny na povrchu vláknitých tkanin v důsledku tření a rozptyl povrchových nábojů. Prevence třecí elektrizace úzce souvisí se strukturou povrchově aktivních látek, zatímco rozptyl povrchových nábojů je spojen s množstvím adsorpce a hygroskopičností povrchově aktivních látek na vláknitých tkaninách.
Kationtové povrchově aktivní látky se snadno adsorbují na negativně nabitý povrch vláken prostřednictvím svých vlastních kladných nábojů.
① Mohou neutralizovat povrchové náboje vláken;
② Jak se kationtové povrchově aktivní látky adsorbují na povrch vláken ve formě kladně nabitých kvartérních amonných iontů s hydrofobními uhlovodíkovými řetězci směřujícími ven, na povrchu vlákna se vytváří směrový adsorpční film složený z uhlovodíkových řetězců. Tento film účinně snižuje třecí sílu generovanou na povrchu vlákna během tření, a tím oslabuje třecí elektrifikaci.
U syntetických vláken s nízkou polaritou a silnou hydrofobností se kationtové povrchově aktivní látky adsorbují na povrch vlákna prostřednictvím van der Waalsových sil prostřednictvím svých hydrofobních uhlovodíkových řetězců, přičemž jejich polární kvartérní amoniové skupiny směřují ven. Tím se povrch vlákna pokryje hydrofilními polárními skupinami, což nejen zvyšuje elektrickou vodivost povrchu vlákna, ale také zvyšuje jeho povrchovou vlhkost, což usnadňuje odvod statické elektřiny generované třením a dosahuje antistatického účinku.
Adsorpční množství dioktadecylamoniumchloridu na povrchu přírodních vláken je výrazně vyšší než na syntetických vláknech, což naznačuje jeho vynikající antistatický účinek na přírodní vlákna.
Stejně jako kationtové povrchově aktivní látky nesou i amfoterní iontové povrchově aktivní látky kladný náboj a mohou se také adsorbovat na záporně nabitý povrch vláken, aby neutralizovaly statický náboj. Jejich hydrofobní skupiny také snižují tření. Ve srovnání s kationtovými povrchově aktivními látkami obsahují ve své molekulární struktuře navíc aniontovou skupinu, která umožňuje lepší odvod vlhkosti a náboje. Amfoterní iontové povrchově aktivní látky jsou proto vysoce účinnými antistatickými činidly, i když za relativně vysokou cenu.
Aniontové a neiontové povrchově aktivní látky vykazují slabé antistatické účinky kvůli nízkému adsorpčnímu množství na povrchu vláken. Adsorpční množství neiontových povrchově aktivních látek je vyšší než u aniontových povrchově aktivních látek, protože není ovlivněno povrchovými náboji vláken; jejich schopnost rozptylovat statickou elektřinu je však slabá, což má za následek mnohem horší antistatický výkon ve srovnání s kationtovými a amfoterními iontovými povrchově aktivními látkami.
5.Antistatické prostředky pro plasty
Mechanismus působení povrchově aktivních látek jako antistatických činidel pro plasty: Povrchově aktivní látky se adsorbují na povrch plastu pomocí van der Waalsových sil prostřednictvím svých hydrofobních uhlovodíkových řetězců, přičemž jejich polární skupiny sahají ven. Na povrchu plastu se vytváří směrový adsorpční film povrchově aktivních látek, který zajišťuje elektrickou vodivost, jež umožňuje efektivní rozptyl statických nábojů. Adsorpční film zároveň zmírňuje tření na povrchu plastu.
Plastové antistatické činidla se podle typu povrchově aktivních látek klasifikují takto:
(1) Aniontový typ;
(2) Kationtový typ;
(3) Amfoterní iontový typ;
(4) Neiontový typ.
Antistatické prostředky lze rozdělit do dvou kategorií podle způsobu aplikace:
(1) Antistatické činidla pro povrchové úpravy;
(2) Antistatické látky s vnitřním mícháním.
Čas zveřejnění: 14. dubna 2026