Detergentnost surfaktanata temeljna je karakteristika koja surfaktantima daje njihovu najveću praktičnu korisnost. Usko je povezana sa svakodnevnim životom tisuća kućanstava, a sve se više primjenjuje u raznim industrijama i industrijskim proizvodnjama.
1.Antistatički učinak of surfaktanti
Vlakna, plastika i drugi proizvodi često stvaraju statički elektricitet zbog trenja, što utječe na performanse primjene takvih proizvoda. Na primjer, ako vlaknaste tkanine nose statički elektricitet, obično pate od nedostataka poput "lijepljenja" ili "statičkog prianjanja", kao i sklonosti upijanju prašine i lakom prljanju. Utjecaj statičkog elektriciteta na plastične proizvode još je značajniji: takvi proizvodi ne samo da lako upijaju prašinu, što narušava njihovu prozirnost, čistoću površine i izgled, već i smanjuje njihove performanse i vrijednost.
Kako bi se uklonio ovaj statički fenomen, trenutno se uglavnom primjenjuje antistatička metoda korištenjem surfaktanata. Takvi surfaktanti poznati su kao antistatička sredstva.
2.Elektrostatskipojave i njihovi uzroci
Iako se rezultati slijeda naboja vlakana koje su dobili različiti istraživači donekle razlikuju, vlakna koja sadrže amidne veze poput vune, najlona i umjetne vune imaju tendenciju pozitivnog naboja. Uvjeti naboja uobičajenih plastika prikazani su u Tablici 10-2. Slijed naboja uobičajenih tvari od pozitivnog do negativnog je sljedeći: (+) Poliuretan – Kosa – Najlon – Vuna – Svila – Viskozna vlakna – Pamuk – Tvrda guma – Acetatna vlakna – Vinil – Polipropilen – Poliester – Poliakrilonitril – Polivinil klorid – Vinil klorid-akrilonitril kopolimer – Polietilen – Politetrafluoroetilen (–). Iako uzrok stvaranja statičkog elektriciteta još nije u potpunosti shvaćen, općenito se slaže da se statički elektricitet stvara kada se različite vrste predmeta trljaju jedan o drugi, uzrokujući prijenos pokretnih naboja između trljanih predmeta. Vrsta naboja koju predmet nosi može se odrediti dobitkom ili gubitkom elektrona. Predmet postaje pozitivno nabijen ako gubi elektrone, a negativno nabijen ako prima elektrone.
Postoje dvije glavne metode za uklanjanje statičkog elektriciteta:
(1) Fizička metoda. Budući da na veličinu statičkog elektriciteta utječu temperatura i vlažnost, fizičke metode poput podešavanja temperature i vlažnosti te koronskog pražnjenja mogu se koristiti za uklanjanje statičkog elektriciteta na površini predmeta.
(2) Površinska kemijska metoda. To jest, surfaktanti, poznati i kao antistatička sredstva, koriste se za tretiranje površina vlakana i plastičnih proizvoda ili se miješaju u unutrašnjost plastike kako bi se postigla svrha uklanjanja statičkog elektriciteta.
4.antistatičko sredstvo za vlakna
4.1Zahtjevi za antistatičko sredstvo:
(1) Ne smije promijeniti osjećaj vlakana na dodir;
(2) Mora imati izvrstan antistatički učinak s niskom dozom i ostati učinkovit na niskim temperaturama;
(3) Mora imati dobru kompatibilnost sa smolnim vlaknima;
(4) Mora pokazivati izvrsnu kompatibilnost s drugim aditivima;
(5) Ne smije uzrokovati pjenjenje ili mrlje od vode;
(6) Ne smije biti toksičan i ne smije nadraživati kožu;
(7) Mora održavati dobru stabilnost.
4.2Vrste antistatičkih sredstava
Glavne vrste antistatičkih sredstava koja se koriste za vlakna su kationski i amfoterni ionski surfaktanti.
4.3Mehanizam djelovanja antistatičkih sredstava
Za surfaktante koji se koriste kao antistatička sredstva za vlakna, antistatički mehanizam uglavnom uključuje dva aspekta: sprječavanje stvaranja statičkog elektriciteta na površini vlaknastih tkanina zbog trenja i raspršivanje površinskih naboja. Sprječavanje elektrizacije trenjem usko je povezano sa strukturom surfaktanata, dok je rasipanje površinskih naboja povezano s količinom adsorpcije i higroskopnošću surfaktanata na vlaknastim tkaninama.
Kationski surfaktanti se lako adsorbiraju na negativno nabijene površine vlakana putem vlastitih pozitivnih naboja.
① Mogu neutralizirati površinske naboje vlakana;
② Kako se kationski surfaktanti adsorbiraju na površine vlakana u obliku pozitivno nabijenih kvaternarnih amonijevih iona s njihovim hidrofobnim ugljikovodičnim lancima okrenutim prema van, na površini vlakana formira se usmjereni adsorpcijski film sastavljen od ugljikovodičnih lanaca. Ovaj film učinkovito smanjuje silu trenja koja se stvara na površini vlakana tijekom trenja, čime se slabi elektrifikacija trenjem.
Kod sintetičkih vlakana niske polarnosti i jake hidrofobnosti, kationski surfaktanti adsorbiraju se na površinu vlakana putem van der Waalsovih sila putem svojih hidrofobnih ugljikovodičnih lanaca, s polarnim kvaternarnim amonijevim skupinama okrenutim prema van. To prekriva površinu vlakana hidrofilnim polarnim skupinama, što ne samo da poboljšava električnu vodljivost površine vlakana, već i povećava njezinu površinsku vlažnost, olakšavajući raspršivanje statičkog elektriciteta nastalog trenjem i postižući antistatički učinak.
Adsorpcijska količina dioktadecil amonijevog klorida na površinama prirodnih vlakana znatno je veća nego na sintetičkim vlaknima, što ukazuje na njegov superiorni antistatički učinak na prirodna vlakna.
Poput kationskih surfaktanata, amfoterni ionski surfaktanti nose pozitivne naboje i mogu se adsorbirati na negativno nabijene površine vlakana kako bi neutralizirali statičke naboje. Njihove hidrofobne skupine također smanjuju trenje. U usporedbi s kationskim surfaktantima, oni dodatno sadrže anionsku skupinu u svojoj molekularnoj strukturi, što omogućuje bolje poboljšanje vlage i odvođenja naboja. Stoga su amfoterni ionski surfaktanti visokoučinkovita antistatička sredstva, iako uz relativno visoku cijenu.
Anionski i neionski surfaktanti pokazuju slabe antistatičke učinke zbog niske adsorpcijske količine na površinama vlakana. Adsorpcijska količina neionskih surfaktanata veća je od one anionskih surfaktanata jer na nju ne utječu površinski naboji vlakana; međutim, njihova sposobnost raspršivanja statičkog elektriciteta je slaba, što rezultira daleko slabijim antistatičkim učinkom u usporedbi s kationskim i amfoternim ionskim surfaktantima.
5.Antistatička sredstva za plastiku
Mehanizam djelovanja surfaktanata kao antistatičkih sredstava za plastiku: Surfaktanti se adsorbiraju na plastičnu površinu putem van der Waalsovih sila kroz svoje hidrofobne ugljikovodične lance, s polarnim skupinama koje se protežu prema van. Na plastičnoj površini formira se usmjereni adsorpcijski film surfaktanata, pružajući električnu vodljivost koja omogućuje učinkovito raspršivanje statičkog naboja. U međuvremenu, adsorpcijski film također ublažava trenje na plastičnoj površini.
Plastični antistatici se klasificiraju prema vrsti surfaktanta na sljedeći način:
(1) Anionski tip;
(2) Kationski tip;
(3) Amfoterni ionski tip;
(4) Neionski tip.
Antistatička sredstva mogu se podijeliti u dvije kategorije prema načinu primjene:
(1) Antistatička sredstva za površinske premaze;
(2) Antistatička sredstva za unutarnje miješanje.
Vrijeme objave: 14. travnja 2026.