सरफैक्टेंट का एंटीस्टैटिक प्रभाव

धुलाई का गुणसर्फेकेंट्सयह वह मूलभूत विशेषता है जो सर्फेक्टेंट को उनके सबसे व्यापक व्यावहारिक अनुप्रयोग प्रदान करती है। यह हजारों घरों के दैनिक जीवन का अभिन्न अंग है और जीवन के सभी क्षेत्रों और विभिन्न औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियाओं में इसका उपयोग तेजी से बढ़ रहा है।

एंटीस्टैटिक प्रभावसर्फेक्टेंट का

फाइबर, प्लास्टिक और अन्य उत्पाद अक्सर घर्षण के कारण स्थैतिक विद्युत उत्पन्न करते हैं, जिससे उनका उपयोग प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, स्थैतिक आवेश वाले फाइबर कपड़ों में अक्सर शरीर से चिपकना, स्थैतिक आसंजन और धूल सोखने और गंदा होने जैसी कमियां पाई जाती हैं। प्लास्टिक उत्पादों पर स्थैतिक विद्युत का प्रभाव और भी गंभीर होता है। स्थैतिक आवेशित प्लास्टिक उत्पाद न केवल आसानी से धूल सोख लेते हैं, जिससे उनकी पारदर्शिता, सतह की सफाई और दिखावट खराब हो जाती है, बल्कि उनका सेवा प्रदर्शन और मूल्य भी कम हो जाता है।

इस प्रकार की स्थैतिक घटनाओं को समाप्त करने के लिए, वर्तमान में सर्फेक्टेंट एंटीस्टैटिक विधि को व्यापक रूप से अपनाया जाता है। ऐसे सर्फेक्टेंट को एंटीस्टैटिक एजेंट के रूप में जाना जाता है।

भाग 1 स्थिर घटनाएँ और उनके कारण

हालांकि विभिन्न परीक्षकों द्वारा प्राप्त रेशों के विद्युतीकरण अनुक्रम के परिणामों में कुछ विसंगतियां हैं, लेकिन ऊन, नायलॉन और कृत्रिम ऊन जैसे एमाइड बंध वाले रेशे धनात्मक आवेश वहन करते हैं। सामान्य प्लास्टिक की विद्युतीकरण स्थिति तालिका 10 में दर्शाई गई है।-2. सामान्य पदार्थों के विद्युतीकरण का धनात्मक से ऋणात्मक क्रम नीचे दिया गया है:

(+) पॉलीयुरेथेन–बाल–नायलॉन–ऊन–रेशम–विस्कोस फाइबर–कपास–कठोर रबर–सेलुलोज एसीटेट फाइबर–विनाइलॉन–polypropylene–पॉलिएस्टर–पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल–पॉलीविनाइल क्लोराइड–विनाइल क्लोराइड-एक्रिलोनाइट्राइल कॉपोलिमर–polyethylene–पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (-).

स्थैतिक विद्युत उत्पन्न होने की सटीक प्रक्रिया पूरी तरह से समझ में नहीं आई है, फिर भी इस बात पर आम सहमति है कि स्थैतिक विद्युत विभिन्न प्रकार की वस्तुओं के आपस में रगड़ने पर उत्पन्न होने वाले गतिशील आवेशों के कारण उत्पन्न होती है। किसी वस्तु पर मौजूद आवेश का प्रकार इलेक्ट्रॉनों के ग्रहण या हानि से निर्धारित होता है। इलेक्ट्रॉन खोने पर वस्तु धनात्मक आवेशित हो जाती है और इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने पर ऋणात्मक आवेशित हो जाती है।

अनुभाग 2 एंटीस्टैटिक एजेंट

स्थैतिक विद्युत को समाप्त करने के दो मुख्य तरीके हैं:

(1) भौतिक विधियाँ। चूंकि स्थिर विद्युत का परिमाण तापमान और आर्द्रता से प्रभावित होता है, इसलिए तापमान और आर्द्रता को समायोजित करने और कोरोना डिस्चार्ज जैसे भौतिक दृष्टिकोणों का उपयोग वस्तुओं की सतह पर स्थिर विद्युत को दूर करने के लिए किया जा सकता है।

(2) सतही रासायनिक विधियाँ, अर्थात् सर्फेक्टेंट (जिन्हें एंटीस्टैटिक एजेंट भी कहा जाता है) का उपयोग करके फाइबर और प्लास्टिक उत्पादों पर सतही उपचार करना या उन्हें प्लास्टिक में मिलाकर स्थैतिक उन्मूलन का उद्देश्य प्राप्त करना।

1. तंतुओं के लिए एंटीस्टैटिक एजेंट

एंटीस्टैटिक एजेंटों के लिए आवश्यक गुण:

(1) रेशों के स्पर्श अनुभव को नहीं बदलता; (2) कम मात्रा में अच्छा स्थैतिक प्रतिरोध और कम तापमान पर प्रभावी; (3) रेज़िन रेशों के साथ अच्छी अनुकूलता; (4) अन्य सहायक पदार्थों के साथ उत्कृष्ट अनुकूलता; (5) झाग नहीं बनता और पानी के दाग नहीं लगते; (6) त्वचा के लिए विषैला नहीं और जलन पैदा नहीं करता; (7) अच्छी स्थिरता बनाए रखता है।

एंटीस्टैटिक एजेंटों के प्रकार

फाइबर के लिए उपयोग किए जाने वाले एंटीस्टैटिक एजेंटों के मुख्य प्रकार कैटायनिक और एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट हैं।

एंटीस्टैटिक एजेंटों की क्रियाविधि

फाइबर को स्थिर रखने के लिए उपयोग किए जाने वाले सर्फेक्टेंट की स्थैतिकता रोधी क्रियाविधि मुख्य रूप से दो पहलुओं में परिलक्षित होती है: घर्षण के दौरान फाइबर फैब्रिक में स्थैतिक आवेश उत्पन्न होने से रोकना और सतह आवेशों के क्षय को सुगम बनाना। घर्षण से उत्पन्न विद्युतीकरण की रोकथाम सर्फेक्टेंट की संरचना से निकटता से संबंधित है, जबकि सतह आवेशों का क्षय फाइबर फैब्रिक पर सर्फेक्टेंट की अधिशोषण क्षमता और आर्द्रता सोखने की क्षमता से जुड़ा है।

कैटायनिक सर्फेक्टेंट अपने स्वयं के धनात्मक आवेशों के माध्यम से ऋणात्मक आवेशित फाइबर सतहों पर आसानी से अधिशोषित हो सकते हैं।

①वे रेशों के सतही आवेशों को बेअसर कर सकते हैं;

②धनायनिक सर्फेक्टेंट फाइबर की सतहों पर इस प्रकार अधिशोषित होते हैं कि धनात्मक आवेशित चतुर्धातुक अमोनियम आयन फाइबर की सतह से जुड़ जाते हैं और जल-विरोधी हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाएं बाहर की ओर इंगित करती हैं, जिससे फाइबर की सतह पर हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं से बनी एक उन्मुख अधिशोषण फिल्म का निर्माण होता है। यह अधिशोषण फिल्म घर्षण के दौरान फाइबर की सतह पर घर्षण को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है और घर्षण विद्युतीकरण को कमजोर कर सकती है।

कम ध्रुवीयता और प्रबल जलविरोधक गुणों वाले सिंथेटिक रेशों के लिए, धनायनिक सर्फेक्टेंट अपने जलविरोधक हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं द्वारा वैन डेर वाल्स बलों के माध्यम से रेशों की सतह पर अधिशोषित हो जाते हैं, जबकि ध्रुवीय चतुर्धातुक अमोनियम समूह बाहर की ओर होते हैं। इस प्रकार रेशे की सतह जल-प्रेमी ध्रुवीय समूहों से ढक जाती है, जो न केवल रेशे की सतह की चालकता में सुधार करती है बल्कि इसकी सतह की नमी को भी बढ़ाती है, जिससे घर्षण द्वारा उत्पन्न स्थैतिक विद्युत का क्षय सुगम होता है और स्थैतिक-रोधी प्रभाव प्राप्त होता है।

प्राकृतिक रेशों की सतहों पर डायोक्टाडेसिल अमोनियम क्लोराइड की सोखने की क्षमता सिंथेटिक रेशों की तुलना में काफी अधिक है, जो यह दर्शाता है कि यह प्राकृतिक रेशों पर बेहतर एंटीस्टैटिक प्रदर्शन प्राप्त करता है।

कैटायनिक सर्फेक्टेंट की तरह, एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट में भी धनात्मक आवेश होता है और ये ऋणात्मक आवेशित फाइबर सतहों पर अधिशोषित होकर स्थैतिक आवेशों को निष्क्रिय कर देते हैं। इनके जल-विरोधी समूह घर्षण को भी कम करते हैं। कैटायनिक सर्फेक्टेंट की तुलना में, एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट की आणविक संरचना में एक अतिरिक्त ऋणायनिक समूह होता है, जो बेहतर नमी धारण क्षमता और आवेश अपव्यय को सक्षम बनाता है। इसलिए, एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट उच्च-प्रदर्शन वाले स्थैतिक रोधी एजेंट हैं, हालांकि इनकी कीमत अपेक्षाकृत अधिक होती है।

एनायनिक और नॉनआयनिक सर्फेक्टेंट फाइबर सतहों पर अपनी कम अधिशोषण क्षमता के कारण खराब स्थैतिक प्रतिरोध दिखाते हैं। नॉनआयनिक सर्फेक्टेंट की अधिशोषण मात्रा फाइबर के सतही आवेश से प्रभावित नहीं होती है और एनायनिक सर्फेक्टेंट की तुलना में अधिक होती है, फिर भी स्थैतिक क्षय पर उनका प्रभाव कमजोर होता है। इसलिए उनकी स्थैतिक प्रतिरोध क्षमता कैटायनिक और एम्फोटेरिक सर्फेक्टेंट की तुलना में बहुत कम होती है।

2. प्लास्टिक के लिए एंटीस्टैटिक एजेंट

प्लास्टिक पर अवरोधक के रूप में उपयोग किए जाने वाले सर्फेक्टेंट की अवरोधक क्रियाविधि इस प्रकार है: सर्फेक्टेंट अपने हाइड्रोफोबिक हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं द्वारा वैन डेर वाल्स बलों के माध्यम से प्लास्टिक की सतहों पर अधिशोषित हो जाते हैं, जिसमें ध्रुवीय समूह बाहर की ओर फैले होते हैं। प्लास्टिक की सतह पर सर्फेक्टेंट की एक दिशाबद्ध अधिशोषण परत बन जाती है जो चालकता प्रदान करती है, जिससे स्थिर आवेशों का प्रभावी ढंग से क्षय हो जाता है। साथ ही, यह अधिशोषण परत प्लास्टिक की सतहों पर घर्षण को भी कम करती है।

सर्फेक्टेंट के प्रकार के आधार पर प्लास्टिक एंटीस्टैटिक एजेंटों का वर्गीकरण:

(1)आयनिक प्रकार;

(2) धनायनिक प्रकार;

(3) उभयधर्मी प्रकार;

(4) नॉनआयनिक प्रकार.

प्रयोग विधि के आधार पर एंटीस्टैटिक एजेंटों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

(1) सतह-लेपित प्रतिस्थैतिक एजेंट;

(2) एंटीस्टैटिक एजेंटों का मिश्रण।