Antistatika efiko de surfaktantoj

Lapurigebleco de surfaktantoj estas fundamenta eco, kiu donas al surfaktantoj iliajn plej praktikajn uzojn. Ĝi estas implikita en la ĉiutaga vivo de miloj da domanaroj. Krome, ĝi estas pli kaj pli aplikata en diversaj industrioj kaj ĉiaj industriaj produktadoj.

Antistatika efiko de surfaktantoj

Fibroj, plastoj kaj aliaj produktoj ofte generas statikan elektron pro frotado, kiu influas la aplikan rendimenton de iliaj produktoj. Ekzemple, se fibraj ŝtofoj portas statikan elektron, ili ofte havas malavantaĝojn kiel "algluiĝo al la korpo" aŭ "statika adhero", kaj ankaŭ emas sorbi polvon aŭ malpuriĝi. La efiko de statika elektro sur plastaj produktoj estas eĉ pli granda. La produktoj ne nur facile altiras polvon, influante ilian travideblecon, purecon de la surfaco kaj aspekton, sed ili ankaŭ reduktas la uzeblecon kaj valoron de la produktoj.

Por forigi ĉi tiun fenomenon de statika elektro, la surfaktant-antistatika metodo estas plejparte uzata nuntempe. Tiaj surfaktant-agentoj nomiĝasantistatika agentoj.

1. Elektrostatikaj fenomenoj kaj iliaj kaŭzoj

Kvankam ekzistas kelkaj diferencoj en la rezultoj akiritaj de malsamaj esploristoj koncerne la ordon de fibro-elektrizado, fibroj kun amidaj ligoj kiel lano, nilono kaj artefarita lano emas esti pozitive ŝargitaj.

La komuna elektra ŝarga stato de substancoj, de pozitiva ĝis negativa, estas jena: (+) Poliuretano – Hararo – Nilono – Lano – Silko – Viskozo – Kotono – Malmola Kaŭĉuko – Acetato – Vinilono – Polipropileno – Poliestero – Poliakrilonitrilo – Polivinila Klorido – Vinila Klorido – Akrilonitrila Kopolimero – Polietileno – Politetrafluoroetileno (-). Kvankam la kaŭzo de generado de statika elektro ankoraŭ ne estas plene komprenata, oni ĝenerale kredas, ke kiam malsamaj specoj de objektoj frotiĝas unu kontraŭ la alia, moviĝantaj ŝargoj generiĝas inter la frotitaj objektoj, tiel produktante statikan elektron. La tipo de ŝargo, kiun objekto portas, povas esti determinita per la gajno aŭ perdo de elektronoj. Se objekto perdas elektronojn, ĝi fariĝas pozitive ŝargita; se ĝi akiras elektronojn, ĝi fariĝas negative ŝargita.

1. Antistatika agento

Estas du ĉefaj metodoj por forigi statikan elektron:

Fizika metodo: Ĉar la grandeco de statika elektro estas influata de temperaturo kaj humideco, fizikaj metodoj kiel alĝustigo de temperaturo kaj humideco, kaj korona malŝargo povas esti uzataj por forigi statikan elektron sur la surfaco de objektoj.

Surfaca kemia metodoTio estas, uzi surfaktantojn, ankaŭ konatajn kiel antistatikaj agentoj, por plenumi surfactraktadon de fibroj kaj plastaj produktoj aŭ miksi ilin en plastojn por atingi la celon forigi statikan elektron.

2.I. Antistataj agentoj por fibroj

Kondiĉoj, kiujn antistatikaj agentoj devas plenumi:

(1) Ne ŝanĝu la tuŝsento de la fibro;

(2) Bona antistatika efiko, malgranda dozo, kaj ankoraŭ efika je malaltaj temperaturoj;

(3) Bona kongruo kun rezinaj fibroj;

(4) Bona kongruo kun aliaj aldonaĵoj;

(5) Neniu ŝaŭma fenomeno kaj neniuj akvomakuloj;

(6) Ne-toksa kaj ne-damaĝa al la haŭto;

(7) Povas konservi bonan stabilecon.

2.2. Tipoj de antistatikaj agentoj

La ĉefaj tipoj de antistatikaj agentoj uzataj por fibroj estas katjonaj kaj amfoteraj jonaj surfaktantoj.

2.3. Mekanismo de ago de antistatikaj agentoj

La antistatika mekanismo de surfaktantoj uzataj por fibro-antistatika ĉefe manifestiĝas en du aspektoj: malhelpado de la generado de statika elektro kiam la surfaco de fibraj ŝtofoj estas frotita kaj la disipado de surfacaj ŝargoj. La preventado de frikcia elektrizo estas proksime rilata al la strukturo de surfaktantoj; dum la disipado de surfacaj ŝargoj estas rilata al la adsorba kvanto kaj higroskopeco de surfaktantoj sur fibraj ŝtofoj.

Katjonaj surfaktantoj povas facile adsorbiĝi al la surfaco de negative ŝargitaj fibroj per siaj propraj pozitivaj ŝargoj.

①Ĝi povas neŭtraligi la surfacan ŝargon de la fibro;

2Ĉar katjonaj surfaktantoj adsorbiĝas al la fibrosurfaco per pozitive ŝargitaj kvaternaraj amoniaj jonoj, kaj la hidrofobaj hidrokarbonaj ĉenoj rigardas eksteren, formante orientitan adsorban filmon konsistantan el hidrokarbonaj ĉenoj sur la fibrosurfaco. Ĉi tiu adsorba filmo povas efike redukti la frotoforton generitan sur la fibrosurfaco dum frotado, tiel malfortigante la frotoelektrizfenomenon.

Ĉe sintezaj fibroj kun malalta poluseco kaj forta hidrofobeco, katjonaj surfaktantoj adsorbiĝas al la fibrosurfaco per fortoj de van der Waals per siaj hidrofobaj hidrokarbonaj ĉenoj, dum la polusaj kvaternaraj amoniaj grupoj direktiĝas eksteren, kovrante la fibrosurfacon per hidrofilaj polusaj grupoj. Tio ne nur pliigas la konduktivecon de la fibrosurfaco, sed ankaŭ pliigas ĝian surfacan humidecon, kio utilas al la disipado de statika elektro generita de frotado kaj ludas antistatikan rolon.

La adsorba kvanto de dioktadecila amonia klorido sur la surfaco de naturaj fibroj estas signife pli alta ol tiu sur sintezaj fibroj. Tio indikas, ke ĝi havas pli bonan antistatikan efikon sur naturaj fibroj.

Kiel katjonaj surfaktantoj, amfoteraj jonaj surfaktantoj portas pozitivajn ŝargojn kaj ankaŭ povas adsorbiĝi sur la surfaco de negative ŝargitaj fibroj por neŭtraligi statikajn ŝargojn. Iliaj hidrofobaj grupoj ankaŭ havas la efikon redukti frotadon. Krome, kompare kun katjonaj surfaktantoj, ili havas aldonan anjonan grupon en sia molekula strukturo, do ili povas pli bone pliigi humidecon kaj ŝargan disipadon. Tial, amfoteraj jonaj surfaktantoj estas antistatikaj agentoj kun bona efikeco, sed ilia prezo estas relative alta.

Anjonaj kaj nejonaj surfaktantoj havas malbonajn antistatajn efikojn pro sia malalta adsorba kvanto sur la fibrosurfaco. La adsorba kvanto de nejonaj surfaktantoj estas pli alta ol tiu de anjonaj, ĉar ĝi ne estas influata de la surfaca ŝargo de la fibro, sed ilia efiko sur statika disipado estas malbona, do ilia antistata kapablo estas multe pli malbona ol tiu de katjonaj kaj amfoteraj jonaj surfaktantoj.

1. Antistatika agento por plastoj

Mekanismo de ago de surfaktantoj kiel antistatikaj agentoj por plastoj: Surfaktantoj adsorbiĝas sur la plastan surfacon per fortoj de van der Waals per siaj hidrofobaj hidrokarbonaj ĉenoj, dum iliaj polusaj grupoj etendiĝas eksteren, formante orientitan adsorban filmon de surfaktantoj sur la plasta surfaco. Ĉi tiu filmo provizas konduktivecon, permesante al statikaj ŝargoj bone disipiĝi. Samtempe, la adsorba filmo ankaŭ povas redukti frotadon sur la plasta surfaco.

Plastaj antistataj agentoj estas klasifikitaj laŭ la tipo de surfaktanto en:

(1) Anjona tipo;

(2) Katjona tipo;

(3) Amfotera jona tipo;

(4) Ne-jona tipo.

Antistatikaj agentoj povas esti dividitaj en du kategoriojn laŭ sia uzometodo:

(1) Surfac-kovritaj antistataj agentoj;

(2) Kunmetaĵ-tipaj antistataj agentoj.