સર્ફેક્ટન્ટ્સની ડિટરજન્સી એ મૂળભૂત લાક્ષણિકતા છે જે સર્ફેક્ટન્ટ્સને તેમની સૌથી મોટી વ્યવહારુ ઉપયોગીતા આપે છે. તે હજારો ઘરોના રોજિંદા જીવન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે અને વિવિધ ઉદ્યોગો અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં પણ તેનો ઉપયોગ વધુને વધુ થાય છે.
1.એન્ટિસ્ટેટિક અસર of સર્ફેક્ટન્ટ્સ
ફાઇબર, પ્લાસ્ટિક અને અન્ય ઉત્પાદનો ઘણીવાર ઘર્ષણને કારણે સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, જે આવા ઉત્પાદનોના ઉપયોગની કામગીરીને અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો ફાઇબર કાપડ સ્થિર વીજળી વહન કરે છે, તો તેઓ સામાન્ય રીતે "ચોંટી જવું" અથવા "સ્થિર સંલગ્નતા" જેવી ખામીઓથી પીડાય છે, તેમજ ધૂળ શોષી લેવાની અને સરળતાથી ગંદા થવાની સંભાવના ધરાવે છે. પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનો પર સ્થિર વીજળીની અસર વધુ નોંધપાત્ર છે: આવા ઉત્પાદનો ફક્ત ધૂળને સરળતાથી શોષી લેતા નથી, જે તેમની પારદર્શિતા, સપાટીની સ્વચ્છતા અને દેખાવને બગાડે છે, પરંતુ તેમની સેવા કામગીરી અને મૂલ્યને પણ ઘટાડે છે.
આ સ્થિર ઘટનાને દૂર કરવા માટે, હાલમાં સર્ફેક્ટન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને એન્ટિસ્ટેટિક પદ્ધતિ મોટાભાગે અપનાવવામાં આવે છે. આવા સર્ફેક્ટન્ટ્સને એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
2.ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકઘટના અને તેમના કારણો
જુદા જુદા સંશોધકો દ્વારા મેળવેલા ફાઇબર ચાર્જિંગ ક્રમના પરિણામો થોડા અલગ હોવા છતાં, ઊન, નાયલોન અને કૃત્રિમ ઊન જેવા એમાઇડ બોન્ડ ધરાવતા તંતુઓ હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થવાનું વલણ ધરાવે છે. સામાન્ય પ્લાસ્ટિકની ચાર્જિંગ સ્થિતિઓ કોષ્ટક 10-2 માં બતાવવામાં આવી છે. હકારાત્મકથી નકારાત્મક સુધીના સામાન્ય પદાર્થોનો ચાર્જિંગ ક્રમ નીચે મુજબ છે: (+) પોલીયુરેથીન – વાળ – નાયલોન – ઊન – રેશમ – વિસ્કોસ ફાઇબર – કપાસ – સખત રબર – એસીટેટ ફાઇબર – વિનાઇલોન – પોલીપ્રોપીલીન – પોલિએસ્ટર – પોલીએક્રિલોનિટ્રાઇલ – પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ – વિનાઇલ ક્લોરાઇડ-એક્રિલોનિટ્રાઇલ કોપોલિમર – પોલીઇથિલિન – પોલીટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન (–). સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન થવાનું કારણ હજુ સુધી સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયું નથી, તેમ છતાં સામાન્ય રીતે એ વાત પર સંમતિ છે કે જ્યારે વિવિધ પ્રકારની વસ્તુઓ એકબીજા સામે ઘસે છે ત્યારે સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે, જેના કારણે ઘસવામાં આવેલા પદાર્થો વચ્ચે જંગમ ચાર્જ ટ્રાન્સફર થાય છે. પદાર્થ કેવા 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, અને જો તે ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે તો તે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે.
સ્થિર વીજળી દૂર કરવા માટે બે મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે:
(૧) ભૌતિક પદ્ધતિ. સ્થિર વીજળીનું પ્રમાણ તાપમાન અને ભેજથી પ્રભાવિત થતું હોવાથી, પદાર્થોની સપાટી પર સ્થિર વીજળીને દૂર કરવા માટે તાપમાન અને ભેજનું સમાયોજન અને કોરોના ડિસ્ચાર્જ જેવી ભૌતિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
(2) સપાટી રાસાયણિક પદ્ધતિ. એટલે કે, સર્ફેક્ટન્ટ્સ, જેને એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેનો ઉપયોગ રેસા અને પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનોની સપાટીની સારવાર માટે થાય છે અથવા સ્થિર વીજળીને દૂર કરવાના હેતુને પ્રાપ્ત કરવા માટે પ્લાસ્ટિકના આંતરિક ભાગમાં મિશ્રિત કરવામાં આવે છે.
4.રેસા માટે એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ
૪.૧એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ માટેની આવશ્યકતાઓ:
(૧) તે હાથથી તંતુઓના અનુભવને બદલશે નહીં;
(2) ઓછી માત્રામાં તેની ઉત્તમ એન્ટિસ્ટેટિક અસર રહેશે અને તે નીચા તાપમાને પણ અસરકારક રહેશે;
(૩) તે રેઝિન રેસા સાથે સારી સુસંગતતા ધરાવતું હોવું જોઈએ;
(૪) તે અન્ય ઉમેરણો સાથે ઉત્તમ સુસંગતતા દર્શાવશે;
(૫) તેનાથી ફીણ કે પાણીના ડાઘ નહીં પડે;
(૬) તે બિન-ઝેરી અને ત્વચાને બળતરા ન કરતું હોવું જોઈએ;
(૭) તે સારી સ્થિરતા જાળવી રાખશે.
૪.૨એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોના પ્રકારો
રેસા માટે વપરાતા મુખ્ય પ્રકારના એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો કેશનિક અને એમ્ફોટેરિક આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ છે.
૪.૩એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ
ફાઇબર એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટે, એન્ટિસ્ટેટિક મિકેનિઝમમાં મુખ્યત્વે બે પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે: ઘર્ષણને કારણે ફાઇબર કાપડની સપાટી પર સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન થતી અટકાવવી અને સપાટીના ચાર્જનું વિસર્જન. ઘર્ષણ વિદ્યુતીકરણનું નિવારણ સર્ફેક્ટન્ટ્સની રચના સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, જ્યારે સપાટીના ચાર્જનું વિસર્જન ફાઇબર કાપડ પર સર્ફેક્ટન્ટ્સના શોષણની માત્રા અને હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી સાથે સંકળાયેલું છે.
કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેમના પોતાના ધન ચાર્જ દ્વારા નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ફાઇબર સપાટી પર સરળતાથી શોષાય છે.
① તેઓ તંતુઓના સપાટીના ચાર્જને તટસ્થ કરી શકે છે;
② જેમ જેમ કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ ફાઇબર સપાટી પર હકારાત્મક ચાર્જવાળા ક્વાર્ટરનરી એમોનિયમ આયનોના સ્વરૂપમાં શોષાય છે અને તેમની હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળો બહારની તરફ હોય છે, તેમ ફાઇબર સપાટી પર હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળોથી બનેલી દિશાત્મક શોષણ ફિલ્મ બને છે. આ ફિલ્મ ઘર્ષણ દરમિયાન ફાઇબર સપાટી પર ઉત્પન્ન થતા ઘર્ષણ બળને અસરકારક રીતે ઘટાડે છે, જેનાથી ઘર્ષણ વિદ્યુતીકરણ નબળું પડે છે.
ઓછી ધ્રુવીયતા અને મજબૂત હાઇડ્રોફોબિસિટીવાળા કૃત્રિમ તંતુઓ માટે, કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેમના હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળો દ્વારા વાન ડેર વાલ્સ દળો દ્વારા ફાઇબર સપાટી પર શોષાય છે, તેમના ધ્રુવીય ક્વાટર્નરી એમોનિયમ જૂથો બહારની તરફ હોય છે. આ ફાઇબર સપાટીને હાઇડ્રોફિલિક ધ્રુવીય જૂથોથી આવરી લે છે, જે ફક્ત ફાઇબર સપાટીની વિદ્યુત વાહકતામાં વધારો કરતું નથી પરંતુ તેની સપાટીની ભેજમાં પણ વધારો કરે છે, ઘર્ષણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી સ્થિર વીજળીના વિસર્જનને સરળ બનાવે છે અને એન્ટિસ્ટેટિક અસર પ્રાપ્ત કરે છે.
કુદરતી ફાઇબર સપાટી પર ડાયોક્ટેડેસિલ એમોનિયમ ક્લોરાઇડનું શોષણ પ્રમાણ કૃત્રિમ ફાઇબર કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે, જે કુદરતી ફાઇબર પર તેની શ્રેષ્ઠ એન્ટિસ્ટેટિક અસર દર્શાવે છે.
કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સની જેમ, એમ્ફોટેરિક આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ પોઝિટિવ ચાર્જ ધરાવે છે અને સ્ટેટિક ચાર્જને બેઅસર કરવા માટે નકારાત્મક ચાર્જ ફાઇબર સપાટી પર પણ શોષી શકે છે. તેમના હાઇડ્રોફોબિક જૂથો ઘર્ષણ પણ ઘટાડે છે. કેશનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સની તુલનામાં, તેઓ વધુમાં તેમના પરમાણુ માળખામાં એક એનિઓનિક જૂથ ધરાવે છે, જે ભેજ અને ચાર્જ ડિસીપેશનને વધુ સારી રીતે વધારવામાં સક્ષમ બનાવે છે. તેથી, એમ્ફોટેરિક આયનીય સર્ફેક્ટન્ટ્સ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ છે, જોકે પ્રમાણમાં ઊંચી કિંમતે.
ફાઇબર સપાટી પર શોષણનું પ્રમાણ ઓછું હોવાથી એનિઓનિક અને નોન-આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ નબળી એન્ટિસ્ટેટિક અસરો દર્શાવે છે. નોન-આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સનું શોષણનું પ્રમાણ એનિઓનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ કરતા વધારે છે કારણ કે તે ફાઇબર સપાટીના ચાર્જથી પ્રભાવિત નથી; જોકે, સ્ટેટિક વીજળીને વિસર્જન કરવાની તેમની ક્ષમતા નબળી છે, જેના પરિણામે કેશનિક અને એમ્ફોટેરિક આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સની તુલનામાં ઘણી હલકી ગુણવત્તાવાળા એન્ટિસ્ટેટિક પ્રદર્શન થાય છે.
5.પ્લાસ્ટિક માટે એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો
પ્લાસ્ટિક માટે એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટ તરીકે કામ કરતા સર્ફેક્ટન્ટ્સની પદ્ધતિ: સર્ફેક્ટન્ટ્સ તેમની હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળો દ્વારા વાન ડેર વાલ્સ બળો દ્વારા પ્લાસ્ટિકની સપાટી પર શોષાય છે, તેમના ધ્રુવીય જૂથો બહારની તરફ વિસ્તરે છે. પ્લાસ્ટિકની સપાટી પર સર્ફેક્ટન્ટ્સની દિશાત્મક શોષણ ફિલ્મ બને છે, જે વિદ્યુત વાહકતા પ્રદાન કરે છે જે સ્થિર ચાર્જને અસરકારક રીતે વિસર્જન કરવાની મંજૂરી આપે છે. દરમિયાન, શોષણ ફિલ્મ પ્લાસ્ટિકની સપાટી પર ઘર્ષણને પણ ઘટાડે છે.
પ્લાસ્ટિક એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોને સર્ફેક્ટન્ટ પ્રકાર દ્વારા નીચે મુજબ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
(1) એનિઓનિક પ્રકાર;
(2) કેશનિક પ્રકાર;
(3) એમ્ફોટેરિક આયનીય પ્રકાર;
(૪) નોનિયોનિક પ્રકાર.
એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટોને એપ્લિકેશન પદ્ધતિઓ અનુસાર બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:
(1) સપાટી-કોટિંગ એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો;
(2) આંતરિક-મિશ્રણ એન્ટિસ્ટેટિક એજન્ટો.
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-૧૪-૨૦૨૬