A propiedade de lavado desurfactantesé a característica fundamental que lles dá aos surfactantes as súas maiores aplicacións prácticas. Está presente na vida cotiá de miles de fogares e aplícase cada vez máis en todos os ámbitos da vida e en diversos procesos de produción industrial.
Efecto antiestáticode surfactantes
As fibras, os plásticos e outros produtos adoitan xerar electricidade estática debido á fricción, o que prexudica o rendemento da súa aplicación. Por exemplo, os tecidos de fibra con cargas estáticas adoitan presentar inconvenientes como a adherencia ao corpo, a adhesión estática e a tendencia a absorber po e ensuciarse. Os impactos adversos da electricidade estática nos produtos plásticos son aínda máis graves. Os produtos plásticos con carga estática non só adsorben facilmente o po, o que prexudica a transparencia, a limpeza da superficie e o aspecto dos produtos, senón que tamén reducen o seu rendemento e valor.
Para eliminar estes fenómenos estáticos, o método antiestático dos surfactantes é o que se adopta amplamente na actualidade. Estes surfactantes coñécense como axentes antiestáticos.
Sección 1 Fenómenos estáticos e as súas causas
Aínda que existen algunhas discrepancias nos resultados da secuencia de electrificación das fibras obtidas por diferentes probas, as fibras que conteñen enlaces amida, como a la, o nailon e a la artificial, tenden a transportar cargas positivas. O estado de electrificación dos plásticos comúns móstrase na Táboa 10.‑2. A secuencia de electrificación de substancias comúns de positivo a negativo indícase a continuación:
(+) Poliuretano–Cabelo–Nailon–La–Seda–fibra de viscosa–Algodón–Goma dura–fibra de acetato de celulosa–Vinilón–Polipropileno–Poliéster–Poliacrilonitrilo–Cloruro de polivinilo–Copolímero de cloruro de vinilo-acrilonitrilo–Polietileno–Politetrafluoroetileno (-).
O mecanismo exacto da xeración da electricidade estática non se comprende completamente, pero existe consenso en que a electricidade estática xorde das cargas móbiles xeradas entre os obxectos cando diferentes tipos de obxectos se rozan entre si. O tipo de carga que leva un obxecto está determinado pola ganancia ou perda de electróns. Un obxecto cárgase positivamente cando perde electróns e negativamente cando gaña electróns.
Sección 2 Axentes antiestáticos
Hai dous métodos principais para eliminar a electricidade estática:
(1) Métodos físicos. Dado que a magnitude da electricidade estática se ve afectada pola temperatura e a humidade, pódense empregar enfoques físicos como o axuste da temperatura e a humidade e a descarga de corona para eliminar a electricidade estática na superficie dos artigos.
(2) Métodos químicos superficiais, concretamente o uso de surfactantes (tamén chamados axentes antiestáticos) para realizar tratamentos superficiais en produtos de fibra e plástico ou mesturalos con plásticos para lograr o propósito de eliminación estática.
1. Axentes antiestáticos para fibras
Propiedades requiridas dos axentes antiestáticos:
(1) Non altera o tacto das fibras; (2) Bo rendemento antiestático con baixa dosificación e eficacia a baixas temperaturas; (3) Boa compatibilidade coas fibras de resina; (4) Excelente compatibilidade con outros auxiliares; (5) Sen formación de escuma nin manchas de auga; (6) Non tóxico e non irritante para a pel; (7) Mantén unha boa estabilidade.
Tipos de axentes antiestáticos
Os principais tipos de axentes antiestáticos empregados para as fibras son os surfactantes catiónicos e anfotéricos.
Mecanismo de acción dos axentes antiestáticos
O mecanismo antiestático dos surfactantes empregados para fins antiestáticos nas fibras reflíctese principalmente en dous aspectos: evitar a xeración de electricidade estática cando os tecidos de fibra están sometidos a fricción e facilitar a disipación das cargas superficiais. A prevención da electrificación por fricción está estreitamente relacionada coa estrutura dos surfactantes, mentres que a disipación das cargas superficiais está asociada coa capacidade de adsorción e a higroscopicidade dos surfactantes nos tecidos de fibra.
Os surfactantes catiónicos poden adsorberse facilmente sobre superficies de fibras cargadas negativamente a través das súas propias cargas positivas.
1.Poden neutralizar as cargas superficiais das fibras;
2.Os surfactantes catiónicos adsórbense nas superficies das fibras nunha orientación na que os ións de amonio cuaternarios cargados positivamente se unen á superficie da fibra e as cadeas de hidrocarburos hidrófobos apuntan cara a fóra, formando unha película de adsorción orientada composta por cadeas de hidrocarburos na superficie da fibra. Esta película de adsorción pode reducir eficazmente a fricción na superficie da fibra durante a fricción e debilitar a electrificación por fricción.
Para as fibras sintéticas con baixa polaridade e forte hidrofobicidade, os surfactantes catiónicos adsórbense nas superficies das fibras a través de forzas de van der Waals polas súas cadeas de hidrocarburos hidrofóbicos, mentres que os grupos polares de amonio cuaternario miran cara a fóra. Deste xeito, a superficie da fibra cóbrese con grupos polares hidrófilos, o que non só mellora a condutividade da superficie da fibra, senón que tamén aumenta a humidade superficial, facilitando a disipación da electricidade estática xerada pola fricción e producindo efectos antiestáticos.
A capacidade de adsorción do cloruro de dioctadecil amonio en superficies de fibras naturais é significativamente maior que a das fibras sintéticas, o que indica que consegue un mellor rendemento antiestático en fibras naturais.
Do mesmo xeito que os surfactantes catiónicos, os surfactantes anfotéricos levan cargas positivas e poden adsorberse en superficies de fibras cargadas negativamente para neutralizar as cargas estáticas. Os seus grupos hidrofóbicos tamén reducen a fricción. En comparación cos surfactantes catiónicos, os surfactantes anfotéricos teñen un grupo aniónico adicional na súa estrutura molecular, o que permite unha mellor retención da humidade e disipación da carga. Polo tanto, os surfactantes anfotéricos son axentes antiestáticos de alto rendemento, aínda que a un prezo relativamente alto.
Os surfactantes aniónicos e non iónicos mostran un rendemento antiestático deficiente debido á súa baixa capacidade de adsorción nas superficies das fibras. A cantidade de adsorción dos surfactantes non iónicos non se ve afectada pola carga superficial das fibras e é maior que a dos surfactantes aniónicos, pero teñen efectos débiles sobre a disipación estática. Polo tanto, a súa capacidade antiestática é moi inferior á dos surfactantes catiónicos e anfotéricos.
2. Axentes antiestáticos para plásticos
O mecanismo antiestático dos surfactantes empregados como axentes antiestáticos para plásticos é o seguinte: os surfactantes adsórbense nas superficies plásticas polas súas cadeas de hidrocarburos hidrofóbicos a través de forzas de van der Waals, cos grupos polares que se estenden cara a fóra. Fórmase unha película de adsorción orientada de surfactantes na superficie plástica para proporcionar condutividade, o que permite que as cargas estáticas se disipen de forma eficiente. Mentres tanto, a película de adsorción tamén pode mitigar a fricción nas superficies plásticas.
Clasificación dos axentes antiestáticos plásticos por tipo de surfactante:
(1)Tipo aniónico;
(2) Tipo catiónico;
(3) Tipo anfotérico;
(4) Tipo non iónico.
Os axentes antiestáticos pódense dividir en dúas categorías segundo o método de aplicación:
(1) Axentes antiestáticos para revestimentos superficiais;
(2) Axentes antiestáticos compostos.
Data de publicación: 10 de outubro de 2026