خاصیت شستشویسورفکتانت‌هاویژگی اساسی است که به سورفکتانت‌ها بیشترین کاربردهای عملی را می‌دهد. این ویژگی در زندگی روزمره هزاران خانوار دخیل است و به طور فزاینده‌ای در تمام جنبه‌های زندگی و فرآیندهای مختلف تولید صنعتی کاربرد دارد.
اثر آنتی استاتیکسورفکتانت ها
الیاف، پلاستیک‌ها و سایر محصولات اغلب به دلیل اصطکاک، الکتریسیته ساکن تولید می‌کنند که عملکرد کاربردی آنها را مختل می‌کند. به عنوان مثال، پارچه‌های الیافی با بار ساکن اغلب دچار معایبی مانند چسبیدن به بدن، چسبندگی استاتیک و تمایل به جذب گرد و غبار و کثیف شدن می‌شوند. تأثیرات نامطلوب الکتریسیته ساکن بر محصولات پلاستیکی حتی شدیدتر است. محصولات پلاستیکی دارای بار ساکن نه تنها به راحتی گرد و غبار را جذب می‌کنند که به شفافیت، تمیزی سطح و ظاهر محصولات آسیب می‌رساند، بلکه عملکرد و ارزش خدماتی آنها را نیز کاهش می‌دهد.
برای از بین بردن چنین پدیده‌های استاتیکی، روش آنتی‌استاتیک سورفکتانت در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. چنین سورفکتانت‌هایی به عنوان عوامل آنتی‌استاتیک شناخته می‌شوند.
بخش ۱ پدیده‌های استاتیک و علل آنها
اگرچه در نتایج توالی الکتریکی شدن الیاف به‌دست‌آمده توسط آزمایش‌کنندگان مختلف، اختلافاتی وجود دارد، الیاف حاوی پیوندهای آمیدی مانند پشم، نایلون و پشم مصنوعی تمایل به حمل بارهای مثبت دارند. وضعیت الکتریکی شدن پلاستیک‌های رایج در جدول 10 نشان داده شده است.-۲. توالی الکتریکی شدن مواد رایج از مثبت به منفی در زیر فهرست شده است:
(+) پلی اورتان–مو–نایلون–پشم–ابریشم–الیاف ویسکوز–پنبه–لاستیک سخت–فیبر سلولز استات–وینیلون–پلی‌پروپیلن–پلی‌استر–پلی‌آکریلونیتریل–پلی وینیل کلراید–کوپلیمر وینیل کلراید-اکریلونیتریل–پلی اتیلن–پلی تترافلوئورواتیلن (-).
مکانیسم دقیق تولید الکتریسیته ساکن به طور کامل شناخته نشده است، با این حال این اجماع وجود دارد که الکتریسیته ساکن از بارهای متحرکی که بین اجسام هنگام مالش انواع مختلف اجسام به یکدیگر ایجاد می‌شوند، ناشی می‌شود. نوع باری که یک جسم حمل می‌کند با افزایش یا کاهش الکترون‌ها تعیین می‌شود. یک جسم وقتی الکترون از دست می‌دهد، بار مثبت و وقتی الکترون می‌گیرد، بار منفی پیدا می‌کند.
بخش ۲ عوامل آنتی‌استاتیک
دو روش اصلی برای از بین بردن الکتریسیته ساکن وجود دارد:
(1) روش‌های 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 حذف الکتریسیته ساکن روی سطح اجسام استفاده کرد.
(2) روش‌های شیمیایی سطحی، یعنی استفاده از سورفکتانت‌ها (که به آنها عوامل ضد الکتریسیته ساکن نیز گفته می‌شود) برای انجام عملیات سطحی روی الیاف و محصولات پلاستیکی یا ترکیب آنها با پلاستیک‌ها برای دستیابی به هدف حذف الکتریسیته ساکن.
۱. عوامل آنتی‌استاتیک برای الیاف
خواص مورد نیاز عوامل آنتی استاتیک:
(1) حس زیر دست الیاف را تغییر نمی‌دهند؛ (2) عملکرد آنتی‌استاتیک خوب با دوز کم و اثربخشی در دماهای پایین؛ (3) سازگاری خوب با الیاف رزین؛ (4) سازگاری عالی با سایر مواد کمکی؛ (5) بدون کف کردن و بدون تشکیل لکه آب؛ (6) غیرسمی و غیر محرک پوست؛ (7) پایداری خوبی دارند.
انواع مواد آنتی استاتیک
انواع اصلی عوامل آنتی‌استاتیک مورد استفاده برای الیاف، سورفکتانت‌های کاتیونی و آمفوتریک هستند.
مکانیسم اثر مواد آنتی استاتیک
مکانیسم آنتی استاتیک سورفکتانت‌های مورد استفاده برای اهداف آنتی استاتیک الیاف عمدتاً در دو جنبه منعکس می‌شود: جلوگیری از تولید الکتریسیته ساکن هنگامی که پارچه‌های الیاف در معرض اصطکاک قرار می‌گیرند و تسهیل اتلاف بارهای سطحی. جلوگیری از الکتریسیته ساکن ناشی از اصطکاک ارتباط نزدیکی با ساختار سورفکتانت‌ها دارد، در حالی که اتلاف بارهای سطحی با ظرفیت جذب و رطوبت‌پذیری سورفکتانت‌ها روی پارچه‌های الیاف مرتبط است.
سورفکتانت‌های کاتیونی می‌توانند به راحتی از طریق بارهای مثبت خود، روی سطوح الیاف با بار منفی جذب شوند.
۱. (۱)آنها می‌توانند بارهای سطحی الیاف را خنثی کنند؛
②سورفکتانت‌های کاتیونی در جهتی روی سطوح الیاف جذب می‌شوند که در آن یون‌های آمونیوم چهارتایی با بار مثبت به سطح الیاف متصل می‌شوند و زنجیره‌های هیدروکربنی آبگریز به سمت بیرون قرار می‌گیرند و یک فیلم جذب جهت‌دار متشکل از زنجیره‌های هیدروکربنی روی سطح الیاف تشکیل می‌دهند. این فیلم جذب می‌تواند به طور مؤثر اصطکاک روی سطح الیاف را در حین اصطکاک کاهش داده و الکتریسیته اصطکاکی را تضعیف کند.
برای الیاف مصنوعی با قطبیت کم و آبگریزی قوی، سورفکتانت‌های کاتیونی از طریق نیروهای واندروالس توسط زنجیره‌های هیدروکربنی آبگریز خود روی سطوح الیاف جذب می‌شوند، در حالی که گروه‌های آمونیوم چهارتایی قطبی به سمت بیرون هستند. بنابراین سطح الیاف با گروه‌های قطبی آبدوست پوشانده می‌شود که نه تنها رسانایی سطح الیاف را بهبود می‌بخشد، بلکه رطوبت سطح آن را نیز افزایش می‌دهد و باعث تسهیل اتلاف الکتریسیته ساکن تولید شده توسط اصطکاک و ایجاد اثرات آنتی استاتیک می‌شود.
ظرفیت جذب دی‌اکتادسیل آمونیوم کلرید روی سطوح الیاف طبیعی به طور قابل توجهی بالاتر از الیاف مصنوعی است، که نشان می‌دهد عملکرد آنتی‌استاتیک بهتری روی الیاف طبیعی دارد.
مانند سورفکتانت‌های کاتیونی، سورفکتانت‌های آمفوتریک 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، سورفکتانت‌های آمفوتریک یک گروه آنیونی اضافی در ساختار مولکولی خود دارند که امکان حفظ رطوبت و دفع بار بهتر را فراهم می‌کند. بنابراین، سورفکتانت‌های آمفوتریک عوامل آنتی‌استاتیک با کارایی بالا هستند، البته با قیمت نسبتاً بالا.
سورفکتانت‌های آنیونی و غیریونی به دلیل ظرفیت جذب پایین روی سطوح الیاف، عملکرد آنتی‌استاتیک ضعیفی نشان می‌دهند. میزان جذب سورفکتانت‌های غیریونی تحت تأثیر بار سطحی الیاف قرار نمی‌گیرد و بیشتر از سورفکتانت‌های آنیونی است، با این حال اثرات ضعیفی بر اتلاف الکتریسیته ساکن دارند. از این رو ظرفیت آنتی‌استاتیک آنها بسیار کمتر از سورفکتانت‌های کاتیونی و آمفوتریک است.
۲. عوامل آنتی‌استاتیک برای پلاستیک‌ها
مکانیسم آنتی‌استاتیک سورفکتانت‌هایی که به عنوان عوامل آنتی‌استاتیک پلاستیکی استفاده می‌شوند به شرح زیر است: سورفکتانت‌ها توسط زنجیره‌های هیدروکربنی آبگریز خود از طریق نیروهای واندروالس، با گروه‌های قطبی که به سمت بیرون امتداد دارند، روی سطوح پلاستیکی جذب می‌شوند. یک فیلم جذب جهت‌دار از سورفکتانت‌ها روی سطح پلاستیک تشکیل می‌شود تا رسانایی را فراهم کند و به بارهای ساکن اجازه دهد تا به طور موثر پراکنده شوند. در همین حال، فیلم جذب همچنین می‌تواند اصطکاک روی سطوح پلاستیکی را کاهش دهد.
طبقه‌بندی عوامل ضد الکتریسیته ساکن پلاستیکی بر اساس نوع سورفکتانت:
(1)نوع آنیونی;
(2) نوع کاتیونی؛
(3) نوع آمفوتریک؛
(4) نوع غیر یونی.
عوامل آنتی استاتیک را می‌توان بر اساس روش کاربرد به دو دسته تقسیم کرد:
(1) عوامل آنتی استاتیک پوشش سطحی؛
(2) عوامل آنتی استاتیک ترکیبی.
زمان ارسال: ۱۰ اکتبر ۲۰۲۶