Effaith Gwrthstatig Syrfactyddion

Glanweithdrasyrffactyddionyw'r priodwedd sylfaenol sy'n sail i'w cymwysiadau ymarferol ehangaf. Mae'n rhan annatod o fywydau beunyddiol nifer dirifedi o gartrefi ac mae'n cael ei fabwysiadu fwyfwy ar draws pob sector crefft a chynhyrchu diwydiannol.

Effaith Gwrthstatigo Syrfactyddion

Mae ffrithiant yn aml yn cynhyrchu trydan statig ar ffibrau, plastigau a chynhyrchion gorffenedig eraill, gan amharu ar eu perfformiad gwasanaeth. Er enghraifft, mae ffabrigau tecstilau â gwefr statig yn tueddu i lynu'n dynn wrth y corff neu lynu wrth arwynebau eraill, a denu llwch a baw yn hawdd. Mae trydan statig yn cael effaith hyd yn oed yn fwy difrifol ar gynhyrchion plastig: nid yn unig y mae plastigau'n amsugno llwch yn rhwydd, gan beryglu eu tryloywder, eu glendid arwyneb a'u hapêl esthetig, ond mae eu perfformiad gwasanaeth a'u gwerth masnachol hefyd yn dirywio.

Triniaeth gwrthstatig sy'n seiliedig ar syrffactyddion yw'r dull mwyaf cyffredin a ddefnyddir ar hyn o bryd i gael gwared ar statig sy'n cronni, ac mae syrffactyddion o'r fath yn cael eu hadnabod fel asiantau gwrthstatig.

Adran 1 Trydan Statig a'i Fecanweithiau Cynhyrchu

Er bod anghysondebau bach yn bodoli yng nghanlyniadau profion ynghylch dilyniant gwefru triboelectrig ffibrau gan wahanol ymchwilwyr, mae ffibrau sy'n cynnwys cysylltiadau amid fel gwlân, neilon a gwlân artiffisial yn tueddu i gario gwefrau positif yn gyffredinol.

Rhestrir ymddygiadau gwefru plastigau cyffredin yn Nhabl 10-2. Dyma ddilyniant triboelectrig sylweddau nodweddiadol o wefr bositif i wefr negatif:

(+) Polywrethan–Gwallt dynol–Neilon–Gwlân–Sidan–Ffibr fiscos–Cotwm–Rwber caled–Asetat cellwlos–Finylon–Polypropylen–Polyester–Polyacrylonitrile–Polyfinyl clorid–Copolymer finyl clorid-acrylonitrile–Polyethylen–Polytetrafluoroethylene (-)

Nid yw union fecanweithiau ffurfio trydan statig wedi'u hegluro'n llawn, ond mae consensws yn dal bod ffrithiant rhwng sylweddau gwahanol yn achosi trosglwyddo gwefr rhwng yr arwynebau sy'n cysylltu, a thrwy hynny'n cynhyrchu trydan statig. Mae polaredd y gwefr a gludir gan sylwedd yn cael ei bennu gan ennill neu golli electronau: mae sylweddau'n colli electronau ac yn dod yn wefr bositif, tra bod y rhai sy'n ennill electronau yn caffael gwefrau negatif.

Adran 2 Asiantau Gwrthstatig

Mae dau brif ddull ar gael i gael gwared ar drydan statig:

Dulliau ffisegol: Gan fod maint y gwefr statig yn cael ei effeithio gan dymheredd a lleithder, gellir defnyddio technegau ffisegol gan gynnwys rheoleiddio tymheredd a lleithder a rhyddhau corona i gael gwared â statig o arwynebau deunyddiau.

Dulliau cemegol arwyneb: Defnyddir syrffactyddion, a elwir hefyd yn asiantau gwrthstatig, i drin ffibrau a chynhyrchion plastig ar yr wyneb neu eu cymysgu i fatricsau plastig i ddileu trydan statig.

I. Asiantau Gwrthstatig ar gyfer Ffibrau

Priodweddau gofynnol asiantau gwrthstatig cymwys

(1) Cadwch deimlad llaw gwreiddiol ffibrau;

(2) Darparu perfformiad gwrthstatig rhagorol ar ddosau isel a pharhau i fod yn effeithiol o dan amodau tymheredd isel;

(3) Arddangos cydnawsedd rhagorol â ffibrau resin;

(4) Yn meddu ar gydnawsedd da â chynorthwywyr prosesu eraill;

(5) Peidiwch ag achosi ewyn a pheidiwch â gadael staeniau dŵr;

(6) Heb wenwyn ac nid yw'n llidro croen dynol;

(7) Cynnal perfformiad sefydlog dros amser.

Dosbarthu asiantau gwrthstatig ffibr

Syrffactyddion cationig ac amffoterig yw'r prif gategorïau o asiantau gwrthstatig ar gyfer cymwysiadau ffibr.

Mecanweithiau gwrthstatig

Mae syrffactyddion yn cael effeithiau gwrthstatig ar ffabrigau trwy ddau lwybr craidd: atal cynhyrchu statig yn ystod cyswllt ffrithiannol a hwyluso gwasgariad gwefrau statig arwyneb. Mae atal gwefr ffrithiannol yn gysylltiedig yn agos â strwythur moleciwlaidd syrffactydd, tra bod gwasgariad gwefr yn dibynnu ar gapasiti amsugno a hygrosgopigedd syrffactyddion ar arwynebau ffibr.

Syrfactyddion cationigyn amsugno'n rhwydd ar arwynebau ffibr â gwefr negyddol trwy eu gwefrau positif cynhenid:

①Maent yn niwtraleiddio gwefrau arwyneb cynhenid ​​​​ffibrau;

②Mae syrffactyddion cationig yn glynu wrth ffibrau trwy grwpiau amoniwm cwaternaidd â gwefr bositif, gyda chadwyni hydrocarbon hydroffobig wedi'u cyfeirio tuag allan, gan ffurfio ffilm amsugnol drefnus ar arwynebau ffibr. Mae'r ffilm hon yn lleihau ffrithiant arwyneb yn effeithiol yn ystod cyswllt ac yn lliniaru cronni statig ffrithiannol.

Ar gyfer ffibrau synthetig hydroffobig iawn, polaredd isel, mae syrffactyddion cationig yn glynu wrth arwynebau ffibr trwy rymoedd van der Waals sy'n gweithredu ar gadwyni hydrocarbon hydroffobig, tra bod grwpiau amoniwm cwaternaidd pegynol yn wynebu tuag allan. Mae hyn yn gorchuddio ffibrau â haen begynol hydroffilig sy'n hybu dargludedd trydanol arwyneb a chadw lleithder, gan gyflymu gwasgariad trydan statig a achosir gan ffrithiant a darparu swyddogaeth gwrthstatig.

Mae gallu amsugno clorid amoniwm dioctadecyl ar ffibrau naturiol yn sylweddol uwch nag ar ffibrau synthetig, sy'n dangos effeithiolrwydd gwrthstatig uwch ar gyfer swbstradau ffibr naturiol.

Fel syrffactyddion cationig, mae syrffactyddion amffoterig yn dwyn gwefrau positif ac yn amsugno ar arwynebau ffibr â gwefr negyddol i niwtraleiddio gwefrau statig, gyda'u rhannau hydroffobig yn lleihau ffrithiant arwyneb. Yn wahanol i syrffactyddion cationig, mae moleciwlau amffoterig yn cynnwys grŵp anionig ychwanegol, sy'n gwella amsugno lleithder arwyneb a galluoedd gwasgaru gwefr ymhellach. Felly mae syrffactyddion amffoterig yn gwasanaethu fel asiantau gwrthstatig perfformiad uchel, er am gost uwch.

Mae syrffactyddion anionig ac an-ionig yn dangos perfformiad gwrthstatig gwan oherwydd lefelau amsugno isel ar arwynebau ffibr. Mae syrffactyddion an-ionig yn amsugno'n haws na syrffactyddion anionig oherwydd nad yw eu hamsugno yn cael ei effeithio gan wefr arwyneb ffibr, ond maent yn cynnig gwasgariad gwefr gwael, gan arwain at gapasiti gwrthstatig llawer israddol o'i gymharu â syrffactyddion cationig ac amffoterig.

II. Asiantau Gwrthstatig ar gyfer Plastigau

Mecanwaith asiantau gwrthstatig plastig sy'n seiliedig ar syrffactydd

Mae syrffactyddion yn rhwymo i arwynebau plastig trwy rymoedd van der Waals sy'n gweithredu ar gadwyni hydrocarbon hydroffobig, gyda grwpiau swyddogaethol pegynol yn ymestyn allan i ffurfio ffilm amsugnol gyfeiriol. Mae'r ffilm hon yn rhoi dargludedd arwyneb i alluogi gwasgariad gwefr statig effeithlon ac ar yr un pryd yn cymedroli ffrithiant arwyneb ar swbstradau plastig.

Dosbarthiad yn ôl math o gemegyn syrffactydd

(1) Syrfactyddion anionig

(2) Syrfactyddion cationig

(3) Syrfactyddion amffoterig

(4) Syrfactyddion an-ïonig

Dosbarthu yn ôl dull cymhwyso

(1) Asiantau gwrthstatig o fath cotio (a roddir ar arwynebau deunydd)

(2) Asiantau gwrthstatig wedi'u cymysgu â thoddiant (wedi'u cymysgu i ddeunyddiau crai plastig yn ystod y cyfansoddiad)