خاصیت شویندگی سورفکتانتها، ویژگی اساسی است که بیشترین کاربرد عملی را به سورفکتانتها میدهد. این ویژگی ارتباط نزدیکی با زندگی روزمره هزاران خانوار دارد و همچنین به طور فزایندهای در صنایع مختلف و تولیدات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
1.اثر آنتی استاتیک of سورفکتانتها
الیاف، پلاستیکها و سایر محصولات اغلب به دلیل اصطکاک، الکتریسیته ساکن تولید میکنند که بر عملکرد کاربردی چنین محصولاتی تأثیر میگذارد. به عنوان مثال، اگر پارچههای الیافی حامل الکتریسیته ساکن باشند، معمولاً از معایبی مانند "چسبندگی" یا "چسبندگی استاتیک" و همچنین مستعد جذب گرد و غبار و کثیف شدن آسان رنج میبرند. تأثیر الکتریسیته ساکن بر محصولات پلاستیکی حتی قابل توجهتر است: چنین محصولاتی نه تنها به راحتی گرد و غبار را جذب میکنند که شفافیت، تمیزی سطح و ظاهر آنها را مختل میکند، بلکه عملکرد و ارزش خدماتی آنها را نیز کاهش میدهد.
برای از بین بردن این پدیده استاتیک، روش آنتی استاتیک با استفاده از سورفکتانتها در حال حاضر بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. چنین سورفکتانتهایی به عنوان عوامل آنتی استاتیک شناخته میشوند.
2.الکترواستاتیکپدیدهها و علل آنها
اگرچه نتایج توالی شارژ الیاف بهدستآمده توسط محققان مختلف تا حدودی متفاوت است، الیاف حاوی پیوندهای آمیدی مانند پشم، نایلون و پشم مصنوعی تمایل به بار مثبت دارند. شرایط شارژ پلاستیکهای رایج در جدول 10-2 نشان داده شده است. توالی شارژ مواد رایج از مثبت به منفی به شرح زیر است: (+) پلی اورتان – مو – نایلون – پشم – ابریشم – الیاف ویسکوز – پنبه – لاستیک سخت – الیاف استات – وینیل – پلی پروپیلن – پلی استر – پلی اکریلونیتریل – پلی وینیل کلرید – کوپلیمر وینیل کلرید-اکریلونیتریل – پلی اتیلن – پلی تترافلوئورواتیلن (-). اگرچه علت تولید الکتریسیته ساکن هنوز به طور کامل درک نشده است، اما به طور کلی توافق شده است که الکتریسیته ساکن زمانی تولید میشود که انواع مختلف اجسام به یکدیگر مالیده شوند و باعث انتقال بارهای متحرک بین اجسام مالش داده شده شوند. نوع باری که یک جسم حمل میکند را میتوان با افزایش یا از دست دادن الکترونها تعیین کرد. اگر جسمی الکترون از دست بدهد، بار مثبت و اگر الکترون بگیرد، بار منفی پیدا میکند.
دو روش اصلی برای از بین بردن الکتریسیته ساکن وجود دارد:
(1) روش فیزیکی. از آنجایی که میزان الکتریسیته ساکن تحت تأثیر دما و رطوبت قرار دارد، میتوان از روشهای فیزیکی مانند تنظیم دما و رطوبت و تخلیه کرونا برای از بین بردن الکتریسیته ساکن روی سطح اجسام استفاده کرد.
(2) روش شیمیایی سطحی. یعنی، سورفکتانتها، که به عنوان عوامل ضد الکتریسیته ساکن نیز شناخته میشوند، برای تصفیه سطوح الیاف و محصولات پلاستیکی یا مخلوط کردن آنها با قسمت داخلی پلاستیکها برای دستیابی به هدف از بین بردن الکتریسیته ساکن استفاده میشوند.
4.عامل آنتی استاتیک برای الیاف
۴.۱الزامات یک عامل آنتی استاتیک:
(1) نباید حس زیر دست الیاف را تغییر دهد؛
(2) باید با دوز کم، اثر آنتیاستاتیک عالی داشته باشد و در دماهای پایین نیز مؤثر باقی بماند؛
(3) باید سازگاری خوبی با الیاف رزین داشته باشد؛
(4) باید سازگاری عالی با سایر افزودنیها داشته باشد؛
(5) نباید باعث ایجاد کف یا لکههای آب شود.
(6) باید غیرسمی و غیر محرک پوست باشد؛
(7) باید پایداری خوبی داشته باشد.
۴.۲انواع عوامل آنتی استاتیک
انواع اصلی عوامل آنتیاستاتیک مورد استفاده برای الیاف، سورفکتانتهای یونی کاتیونی و آمفوتریک هستند.
۴.۳مکانیسم عمل عوامل آنتی استاتیک
برای سورفکتانتهایی که به عنوان عوامل آنتیاستاتیک الیاف استفاده میشوند، مکانیسم آنتیاستاتیک عمدتاً شامل دو جنبه است: جلوگیری از تولید الکتریسیته ساکن روی سطح پارچههای الیافی به دلیل اصطکاک و اتلاف بارهای سطحی. جلوگیری از الکتریسیته اصطکاکی ارتباط نزدیکی با ساختار سورفکتانتها دارد، در حالی که اتلاف بارهای سطحی با میزان جذب و رطوبتپذیری سورفکتانتها روی پارچههای الیافی مرتبط است.
سورفکتانتهای کاتیونی به راحتی از طریق بارهای مثبت خود روی سطوح الیاف با بار منفی جذب میشوند.
۱. آنها میتوانند بارهای سطحی الیاف را خنثی کنند.
② همانطور که سورفکتانتهای کاتیونی به شکل یونهای آمونیوم چهارتایی با بار مثبت و زنجیرههای هیدروکربنی آبگریز خود به سمت بیرون، روی سطوح الیاف جذب میشوند، یک فیلم جذب جهتدار متشکل از زنجیرههای هیدروکربنی روی سطح الیاف تشکیل میشود. این فیلم به طور مؤثر نیروی اصطکاک ایجاد شده روی سطح الیاف در حین اصطکاک را کاهش میدهد و در نتیجه الکتریسیته اصطکاکی را تضعیف میکند.
برای الیاف مصنوعی با قطبیت کم و آبگریزی قوی، سورفکتانتهای کاتیونی از طریق نیروهای واندروالس از طریق زنجیرههای هیدروکربنی آبگریز خود، با گروههای آمونیوم چهارتایی قطبی خود که به سمت بیرون هستند، روی سطح الیاف جذب میشوند. این امر سطح الیاف را با گروههای قطبی آبدوست میپوشاند که نه تنها رسانایی الکتریکی سطح الیاف را افزایش میدهد، بلکه رطوبت سطح آن را نیز افزایش میدهد و اتلاف الکتریسیته ساکن تولید شده توسط اصطکاک را تسهیل کرده و اثر آنتی استاتیک ایجاد میکند.
میزان جذب دیاکتادسیل آمونیوم کلرید روی سطوح الیاف طبیعی به طور قابل توجهی بیشتر از الیاف مصنوعی است که نشان دهنده اثر آنتیاستاتیک برتر آن بر روی الیاف طبیعی است.
مانند سورفکتانتهای کاتیونی، سورفکتانتهای یونی آمفوتریک نیز بارهای مثبت دارند و میتوانند روی سطوح فیبر با بار منفی جذب شوند تا بارهای ساکن را خنثی کنند. گروههای آبگریز آنها نیز اصطکاک را کاهش میدهند. در مقایسه با سورفکتانتهای کاتیونی، آنها علاوه بر این حاوی یک گروه آنیونی در ساختار مولکولی خود هستند که امکان افزایش بهتر رطوبت و اتلاف بار را فراهم میکند. بنابراین، سورفکتانتهای یونی آمفوتریک، عوامل آنتیاستاتیک با کارایی بالا هستند، البته با هزینه نسبتاً بالا.
سورفکتانتهای آنیونی و غیر یونی به دلیل میزان جذب کم روی سطوح الیاف، اثرات آنتی استاتیک ضعیفی از خود نشان میدهند. میزان جذب سورفکتانتهای غیر یونی بیشتر از سورفکتانتهای آنیونی است زیرا تحت تأثیر بارهای سطحی الیاف قرار نمیگیرد. با این حال، توانایی آنها در از بین بردن الکتریسیته ساکن ضعیف است و در نتیجه عملکرد آنتی استاتیک بسیار پایینتری در مقایسه با سورفکتانتهای کاتیونی و یونی آمفوتریک دارند.
5.عوامل ضد الکتریسیته ساکن برای پلاستیک
مکانیسم عمل سورفکتانتها به عنوان عوامل ضد الکتریسیته ساکن برای پلاستیکها: سورفکتانتها از طریق نیروهای واندروالس از طریق زنجیرههای هیدروکربنی آبگریز خود، با گروههای قطبی که به سمت بیرون امتداد دارند، روی سطح پلاستیک جذب میشوند. یک فیلم جذب جهتدار از سورفکتانتها روی سطح پلاستیک تشکیل میشود و رسانایی الکتریکی را فراهم میکند که به بارهای ساکن اجازه میدهد تا به طور موثر پراکنده شوند. در همین حال، فیلم جذب همچنین اصطکاک روی سطح پلاستیک را کاهش میدهد.
عوامل ضد الکتریسیته ساکن پلاستیکی بر اساس نوع سورفکتانت به شرح زیر طبقهبندی میشوند:
(1) نوع آنیونی؛
(2) نوع کاتیونی؛
(3) نوع یونی آمفوتریک؛
(4) نوع غیر یونی.
مواد آنتی استاتیک را میتوان بر اساس روشهای کاربرد به دو دسته تقسیم کرد:
(1) عوامل آنتی استاتیک پوشش سطحی؛
(2) عوامل آنتی استاتیک با اختلاط داخلی.
زمان ارسال: ۱۴ آوریل ۲۰۲۶