સર્ફેક્ટન્ટ્સની એન્ટિસ્ટેટિક અસર

આનિવારકતા સર્ફેક્ટન્ટ્સનો મૂળભૂત ગુણધર્મ એ સર્ફેક્ટન્ટ્સને તેમના સૌથી વ્યવહારુ ઉપયોગો આપે છે. તે હજારો ઘરોના રોજિંદા જીવનમાં સામેલ છે. વધુમાં, તે વિવિધ ઉદ્યોગો અને તમામ પ્રકારના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં વધુને વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સર્ફેક્ટન્ટ્સની એન્ટિસ્ટેટિક અસર

ફાઇબર, પ્લાસ્ટિક અને અન્ય ઉત્પાદનો ઘણીવાર ઘર્ષણને કારણે સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, જે તેમના ઉત્પાદનોના ઉપયોગની કામગીરીને અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો ફાઇબર કાપડ સ્થિર વીજળી વહન કરે છે, તો તેમાં ઘણીવાર "શરીર સાથે ચોંટી રહેવું" અથવા "સ્થિર સંલગ્નતા" જેવા ગેરફાયદા હોય છે, તેમજ ધૂળ શોષી લેવાની અથવા ગંદા થવાની સંભાવના હોય છે. પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનો પર સ્થિર વીજળીની અસર વધુ હોય છે. ઉત્પાદનો ફક્ત ધૂળને સરળતાથી આકર્ષિત કરતા નથી, તેમની પારદર્શિતા, સપાટીની સ્વચ્છતા અને દેખાવને અસર કરે છે, પરંતુ તે ઉત્પાદનોની ઉપયોગીતા અને મૂલ્યને પણ ઘટાડે છે.

આ સ્થિર વીજળીની ઘટનાને દૂર કરવા માટે, હાલમાં મોટાભાગે સર્ફેક્ટન્ટ એન્ટિસ્ટેટિક પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે. આવા સર્ફેક્ટન્ટ્સનેએન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો.

1. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ઘટના અને તેના કારણો

ફાઇબર ઇલેક્ટ્રિફિકેશનના ક્રમ અંગે વિવિધ સંશોધકો દ્વારા મેળવેલા પરિણામોમાં કેટલાક તફાવતો હોવા છતાં, ઊન, નાયલોન અને કૃત્રિમ ઊન જેવા એમાઇડ બોન્ડ ધરાવતા તંતુઓ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા હોય છે.

સકારાત્મકથી નકારાત્મક સુધીના પદાર્થોની સામાન્ય વિદ્યુત ચાર્જિંગ સ્થિતિ નીચે મુજબ છે: (+) પોલીયુરેથીન – વાળ – નાયલોન – ઊન – રેશમ – વિસ્કોસ ફાઇબર – કપાસ – સખત રબર – એસિટેટ ફાઇબર – વિનાઇલોન – પોલીપ્રોપીલીન – પોલિએસ્ટર – પોલીએક્રીલોનિટ્રાઇલ – પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ – વિનાઇલ ક્લોરાઇડ – એક્રીલોનિટ્રાઇલ કોપોલિમર – પોલીઇથિલિન – પોલીટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન (-). જોકે સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન થવાનું કારણ હજુ સુધી સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયું નથી, સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે જ્યારે વિવિધ પ્રકારના પદાર્થો એકબીજા સામે ઘસે છે, ત્યારે ઘસવામાં આવેલા પદાર્થો વચ્ચે ગતિશીલ ચાર્જ ઉત્પન્ન થાય છે, જેનાથી સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે. પદાર્થ કયા પ્રકારનો ચાર્જ વહન કરે છે તે ઇલેક્ટ્રોનના લાભ અથવા નુકસાન દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. જો કોઈ પદાર્થ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે, તો તે હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે; જો તે ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે, તો તે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે.

1. એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ

સ્થિર વીજળી દૂર કરવાની બે મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે:

ભૌતિક પદ્ધતિ: સ્થિર વીજળીનું પ્રમાણ તાપમાન અને ભેજથી પ્રભાવિત થતું હોવાથી, પદાર્થોની સપાટી પર સ્થિર વીજળીને દૂર કરવા માટે તાપમાન અને ભેજને સમાયોજિત કરવા અને કોરોના ડિસ્ચાર્જ જેવી ભૌતિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

સપાટી રાસાયણિક પદ્ધતિ: એટલે કે, સ્થિર વીજળીને દૂર કરવાના હેતુને પ્રાપ્ત કરવા માટે રેસા અને પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનો પર સપાટીની સારવાર કરવા અથવા તેમને પ્લાસ્ટિકમાં ભેળવવા માટે સર્ફેક્ટન્ટ્સ, જેને એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેનો ઉપયોગ કરવો.

૨.આઈ. રેસા માટે એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો

એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોએ પૂરી કરવી જોઈએ તેવી શરતો:

(૧) ફાઇબરના હાથના અનુભવને બદલશો નહીં;

(2) સારી એન્ટિસ્ટેટિક અસર, ઓછી માત્રા, અને હજુ પણ ઓછા તાપમાને અસરકારક;

(3) રેઝિન રેસા સાથે સારી સુસંગતતા;

(4) અન્ય ઉમેરણો સાથે સારી સુસંગતતા;

(5) કોઈ ફોમિંગ ઘટના નથી અને પાણીના ડાઘ નથી;

(6) બિન-ઝેરી અને ત્વચાને નુકસાનકારક નહીં;

(૭) સારી સ્થિરતા જાળવી શકે છે.

૨.૨. એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોના પ્રકારો

રેસા માટે વપરાતા મુખ્ય પ્રકારના એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો કેશનિક અને એમ્ફોટેરિક આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ છે.

૨.૩. એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ

ફાઇબર એન્ટિસ્ટેટિક માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સર્ફેક્ટન્ટ્સની એન્ટિસ્ટેટિક મિકેનિઝમ મુખ્યત્વે બે પાસાઓમાં પ્રગટ થાય છે: ફાઇબર કાપડની સપાટીને ઘસવામાં આવે ત્યારે સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન થતી અટકાવવી અને સપાટીના ચાર્જનું વિસર્જન. ઘર્ષણ વિદ્યુતીકરણ અટકાવવું એ સર્ફેક્ટન્ટ્સની રચના સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે; જ્યારે સપાટીના ચાર્જનું વિસર્જન ફાઇબર કાપડ પર સર્ફેક્ટન્ટ્સના શોષણની માત્રા અને હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી સાથે સંબંધિત છે.

કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ પોતાના ધન ચાર્જ દ્વારા નકારાત્મક ચાર્જવાળા તંતુઓની સપાટી પર સરળતાથી શોષાઈ શકે છે.

①તે ફાઇબરના સપાટીના ચાર્જને તટસ્થ કરી શકે છે;

②કારણ કે કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ પોઝિટિવ ચાર્જ્ડ ક્વાટર્નરી એમોનિયમ આયન સાથે ફાઇબર સપાટી પર શોષાય છે, અને હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળો બહારની તરફ હોય છે, જે ફાઇબર સપાટી પર હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળોથી બનેલી એક લક્ષી શોષણ ફિલ્મ બનાવે છે. આ શોષણ ફિલ્મ ઘર્ષણ દરમિયાન ફાઇબર સપાટી પર ઉત્પન્ન થતા ઘર્ષણ બળને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે, જેનાથી ઘર્ષણ વિદ્યુતીકરણની ઘટના નબળી પડે છે.

ઓછી ધ્રુવીયતા અને મજબૂત હાઇડ્રોફોબિસિટીવાળા કૃત્રિમ તંતુઓ માટે, કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેમની હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળો સાથે વાન ડેર વાલ્સ દળો દ્વારા ફાઇબર સપાટી પર શોષાય છે, જ્યારે ધ્રુવીય ક્વાટર્નરી એમોનિયમ જૂથો બહારની તરફ હોય છે, જે ફાઇબર સપાટીને હાઇડ્રોફિલિક ધ્રુવીય જૂથોથી આવરી લે છે. આ માત્ર ફાઇબર સપાટીની વાહકતામાં વધારો કરતું નથી પરંતુ તેની સપાટીની ભેજમાં પણ વધારો કરે છે, જે ઘર્ષણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી સ્થિર વીજળીના વિસર્જન માટે ફાયદાકારક છે અને એન્ટિસ્ટેટિક ભૂમિકા ભજવે છે.

કુદરતી તંતુઓની સપાટી પર ડાયોક્ટેડેસિલ એમોનિયમ ક્લોરાઇડનું શોષણ પ્રમાણ કૃત્રિમ તંતુઓ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. આ સૂચવે છે કે કુદરતી તંતુઓ પર તેની એન્ટિસ્ટેટિક અસર વધુ સારી છે.

કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સની જેમ, એમ્ફોટેરિક આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ પોઝિટિવ ચાર્જ ધરાવે છે અને સ્ટેટિક ચાર્જને બેઅસર કરવા માટે નકારાત્મક ચાર્જવાળા તંતુઓની સપાટી પર પણ શોષી શકે છે. તેમના હાઇડ્રોફોબિક જૂથોમાં ઘર્ષણ ઘટાડવાની અસર પણ હોય છે. વધુમાં, કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સની તુલનામાં, તેમની પરમાણુ રચનામાં એક વધારાનો એનિઓનિક જૂથ હોય છે, તેથી તેઓ ભેજ અને ચાર્જ ડિસીપેશનને વધુ સારી રીતે વધારી શકે છે. તેથી, એમ્ફોટેરિક આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ સારા પ્રદર્શન સાથે એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ છે, પરંતુ તેમની કિંમત પ્રમાણમાં ઊંચી છે.

ફાઇબરની સપાટી પર શોષણનું પ્રમાણ ઓછું હોવાથી એનિઓનિક અને નોન-આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સની એન્ટિસ્ટેટિક અસર નબળી હોય છે. નોન-આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સની શોષણની માત્રા એનિઓનિક કરતા વધારે હોય છે કારણ કે તે ફાઇબરના સપાટીના ચાર્જથી પ્રભાવિત થતી નથી, પરંતુ સ્ટેટિક ડિસીપેશન પર તેમની અસર નબળી હોય છે, તેથી તેમની એન્ટિસ્ટેટિક ક્ષમતા કેશનિક અને એમ્ફોટેરિક આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ કરતા ઘણી ખરાબ હોય છે.

1. પ્લાસ્ટિક માટે એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ

પ્લાસ્ટિક માટે એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ તરીકે સર્ફેક્ટન્ટ્સની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ: સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેમની હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળોનો ઉપયોગ કરીને વાન ડેર વાલ્સ બળો દ્વારા પ્લાસ્ટિકની સપાટી પર શોષાય છે, જ્યારે તેમના ધ્રુવીય જૂથો બહારની તરફ વિસ્તરે છે, જે પ્લાસ્ટિકની સપાટી પર સર્ફેક્ટન્ટ્સની એક લક્ષી શોષણ ફિલ્મ બનાવે છે. આ ફિલ્મ વાહકતા પ્રદાન કરે છે, જેનાથી સ્ટેટિક ચાર્જ સારી રીતે વિસર્જન થાય છે. તે જ સમયે, શોષણ ફિલ્મ પ્લાસ્ટિકની સપાટી પર ઘર્ષણ પણ ઘટાડી શકે છે.

પ્લાસ્ટિક એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોને સર્ફેક્ટન્ટના પ્રકાર અનુસાર આમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:

(1) એનિઓનિક પ્રકાર;

(2) કેશનિક પ્રકાર;

(3) એમ્ફોટેરિક આયનીય પ્રકાર;

(૪) બિન-આયોનિક પ્રકાર.

એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોને તેમના ઉપયોગની પદ્ધતિ અનુસાર બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

(1) સપાટી-કોટેડ એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો;

(2) કમ્પાઉન્ડિંગ-પ્રકારના એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો.