A felületaktív anyagok tisztítóhatása az az alapvető tulajdonság, amely a felületaktív anyagok legnagyobb gyakorlati hasznosságát biztosítja. Szorosan kapcsolódik több ezer háztartás mindennapi életéhez, és egyre inkább alkalmazzák különböző iparágakban és ipari termelésben is.
1.Antisztatikus hatás of felületaktív anyagok
A szálak, műanyagok és más termékek gyakran termelnek statikus elektromosságot a súrlódás miatt, ami befolyásolja az ilyen termékek alkalmazási teljesítményét. Például, ha a szálas szövetek statikus elektromosságot hordoznak, gyakran olyan hátrányoktól szenvednek, mint a „tapadás” vagy a „statikus tapadás”, valamint hajlamosak a por felszívódására és a könnyű szennyeződésre. A statikus elektromosság hatása a műanyag termékekre még jelentősebb: az ilyen termékek nemcsak könnyen felszívják a port, ami rontja átlátszóságukat, felületi tisztaságukat és megjelenésüket, hanem csökkentik teljesítményüket és értéküket is.
Ennek a sztatikus jelenségnek a kiküszöbölésére jelenleg többnyire felületaktív anyagokat alkalmazó antisztatikus módszert alkalmaznak. Az ilyen felületaktív anyagokat antisztatikus szereknek nevezik.
2.Elektrosztatikusjelenségek és azok okai
Bár a különböző kutatók által a szálak töltési sorrendjének eredményei némileg eltérnek, az amidkötéseket tartalmazó szálak, mint például a gyapjú, a nejlon és a műgyapjú, általában pozitív töltésűek. A közönséges műanyagok töltési feltételeit a 10-2. táblázat mutatja. A közönséges anyagok töltési sorrendje pozitívtól negatívig a következő: (+) Poliuretán – Haj – Nejlon – Gyapjú – Selyem – Viszkóz szál – Pamut – Keménygumi – Acetát szál – Vinilon – Polipropilén – Poliészter – Poliakrilnitril – Polivinil-klorid – Vinil-klorid-akrilnitril kopolimer – Polietilén – Politetrafluoretilén (–). Bár a sztatikus elektromosság keletkezésének oka még nem teljesen ismert, általánosan elfogadott, hogy sztatikus elektromosság keletkezik, amikor különböző típusú tárgyak dörzsölődnek egymáshoz, ami mozgatható töltések átvitelét okozza a dörzsölt tárgyak között. A tárgy által hordozott töltés típusa az elektronok felvételével vagy elvesztésével határozható meg. Egy tárgy pozitív töltésűvé válik, ha elektronokat veszít, és negatív töltésűvé, ha elektronokat vesz fel.
A statikus elektromosság megszüntetésének két fő módja van:
(1) Fizikai módszer. Mivel a sztatikus elektromosság nagyságát befolyásolja a hőmérséklet és a páratartalom, fizikai módszerek, például a hőmérséklet és a páratartalom beállítása, valamint a koronakisülés alkalmazhatók a tárgyak felületén lévő sztatikus elektromosság megszüntetésére.
(2) Felületkémiai módszer. Azaz a felületaktív anyagokat, más néven antisztatikus szereket, szálak és műanyag termékek felületének kezelésére használják, vagy műanyagok belsejébe keverik a statikus elektromosság megszüntetése céljából.
4.antisztatikus szer szálakhoz
4.1Az antisztatikus szerrel szembeni követelmények:
(1) Nem változtathatja meg a szálak kéztapintását;
(2) Alacsony adagolás mellett is kiváló antisztatikus hatással kell rendelkeznie, és alacsony hőmérsékleten is hatékonynak kell maradnia;
(3) Jól kell összeférnie a gyantaszálakkal;
(4) Kiválóan összeférhetőnek kell lennie más adalékanyagokkal;
(5) Nem okozhat habzást vagy vízfoltokat;
(6) Nem lehet mérgező és nem irritálja a bőrt;
(7) Jó stabilitást kell fenntartania.
4.2Az antisztatikus szerek típusai
A szálakhoz használt antisztatikus szerek fő típusai a kationos és amfoter ionos felületaktív anyagok.
4.3Az antisztatikus szerek hatásmechanizmusa
A szálas antisztatikus szerként használt felületaktív anyagok antisztatikus mechanizmusa főként két aspektusból áll: megakadályozza a szálas szövetek felületén a súrlódás miatti statikus elektromosság keletkezését és a felületi töltések elvezetését. A súrlódásos elektromosodás megakadályozása szorosan összefügg a felületaktív anyagok szerkezetével, míg a felületi töltések elvezetése a felületaktív anyagok szálas szöveteken való adszorpciójának mennyiségével és higroszkóposságával jár.
A kationos felületaktív anyagok a negatív töltésű rostok felületére könnyen adszorbeálódnak saját pozitív töltéseiken keresztül.
① Semlegesíthetik a szálak felületi töltéseit;
② Mivel a kationos felületaktív anyagok pozitív töltésű kvaterner ammóniumionok formájában adszorbeálódnak a szálak felületére, hidrofób szénhidrogénláncaik kifelé néznek, a szál felületén egy irányított adszorpciós film alakul ki, amely szénhidrogénláncokból áll. Ez a film hatékonyan csökkenti a súrlódás során a szál felületén keletkező súrlódási erőt, ezáltal gyengíti a súrlódásos elektromosodást.
Az alacsony polaritású és erős hidrofobicitású szintetikus szálak esetében a kationos felületaktív anyagok van der Waals-erők révén adszorbeálódnak a szál felületére hidrofób szénhidrogénláncaikon keresztül, poláris kvaterner ammóniumcsoportjaik kifelé néznek. Ez hidrofil poláris csoportokkal vonja be a szál felületét, ami nemcsak a szál felületének elektromos vezetőképességét növeli, hanem növeli a felületi nedvességtartalmát is, elősegítve a súrlódás által keletkező statikus elektromosság elvezetését és antisztatikus hatást érve el.
A dioktadecil-ammónium-klorid adszorpciós mennyisége a természetes szálak felületén jelentősen magasabb, mint a szintetikus szálakon, ami a természetes szálakra gyakorolt kiváló antisztatikus hatását jelzi.
A kationos felületaktív anyagokhoz hasonlóan az amfoter ionos felületaktív anyagok is pozitív töltéseket hordoznak, és negatív töltésű szálfelületekre is adszorbeálódhatnak, semlegesítve a sztatikus töltéseket. Hidrofób csoportjaik a súrlódást is csökkentik. A kationos felületaktív anyagokkal összehasonlítva molekulaszerkezetükben egy anionos csoportot is tartalmaznak, ami lehetővé teszi a nedvesség jobb felszívódását és a töltéselvezetést. Ezért az amfoter ionos felületaktív anyagok nagy teljesítményű antisztatikus szerek, bár viszonylag magas áron.
Az anionos és nemionos felületaktív anyagok gyenge antisztatikus hatást mutatnak, mivel alacsony adszorpciós mennyiségben kötődnek a szálak felületéhez. A nemionos felületaktív anyagok adszorpciós mennyisége magasabb, mint az anionos felületaktív anyagoké, mivel a szálak felületi töltései nem befolyásolják; azonban a statikus elektromosság elvezetésére való képességük gyenge, ami sokkal gyengébb antisztatikus teljesítményt eredményez a kationos és amfoter ionos felületaktív anyagokhoz képest.
5.Antisztatikus szerek műanyagokhoz
A felületaktív anyagok antisztatikus hatásmechanizmusa műanyagokban: A felületaktív anyagok van der Waals-erők révén adszorbeálódnak a műanyag felületére hidrofób szénhidrogénláncaikon keresztül, poláris csoportjaik kifelé nyúlnak. A műanyag felületén a felületaktív anyagok irányított adszorpciós filmje alakul ki, amely elektromos vezetőképességet biztosít, és lehetővé teszi a sztatikus töltések hatékony elvezetését. Eközben az adszorpciós film csökkenti a súrlódást a műanyag felületén.
A műanyag antisztatikus szereket a felületaktív anyagok típusa szerint a következőképpen osztályozzák:
(1) Anionos típus;
(2) Kationos típus;
(3) Amfoter ionos típus;
(4) Nemionos típus.
Az antisztatikus szereket az alkalmazás módja szerint két kategóriába sorolhatjuk:
(1) Felületbevonó antisztatikus szerek;
(2) Belső keverésű antisztatikus szerek.
Közzététel ideje: 2026. április 14.