Մակերևութային ակտիվ նյութերի հակաստատիկ ազդեցությունը

Մաքրող միջոցըմակերևութային ակտիվ նյութերհիմնարար հատկությունն է, որը հիմք է հանդիսանում դրանց ամենալայն գործնական կիրառությունների համար։ Այն անբաժանելի մասն է կազմում անթիվ տնային տնտեսությունների առօրյա կյանքի և ավելի ու ավելի է ընդունվում բոլոր առևտրային և արդյունաբերական արտադրության ոլորտներում։

Հակաստատիկ ազդեցությունմակերևութային ակտիվ նյութերի

Շփումը հաճախ ստատիկ էլեկտրականություն է առաջացնում մանրաթելերի, պլաստմասսայի և այլ պատրաստի արտադրանքի վրա՝ խաթարելով դրանց սպասարկման որակը: Օրինակ, ստատիկ լիցքավորված տեքստիլ գործվածքները հակված են ամուր կպչել մարմնին կամ կպչել այլ մակերեսների և հեշտությամբ ներգրավել փոշին ու կեղտը: Ստատիկ էլեկտրականությունն ավելի ծանր ազդեցություն է ունենում պլաստմասսայե արտադրանքի վրա. պլաստմասսաները ոչ միայն հեշտությամբ ներծծում են փոշին՝ վտանգելով դրանց թափանցիկությունը, մակերեսի մաքրությունը և գեղագիտական ​​​​գրավչությունը, այլև վատթարանում են դրանց սպասարկման որակը և առևտրային արժեքը:

Մակերևութային ակտիվ նյութերի վրա հիմնված հակաստատիկ մշակումը ներկայումս ստատիկ կուտակումները վերացնելու համար օգտագործվող գերիշխող մեթոդն է, և նման մակերևութային ակտիվ նյութերը հայտնի են որպես հակաստատիկ նյութեր։

Բաժին 1. Ստատիկ էլեկտրականություն և դրա առաջացման մեխանիզմներ

Չնայած տարբեր հետազոտողների կողմից մանրաթելերի տրիբոէլեկտրական լիցքավորման հաջորդականության վերաբերյալ փորձարկման արդյունքներում կան աննշան անհամապատասխանություններ, ամիդային կապեր պարունակող մանրաթելերը, ինչպիսիք են բուրդը, նեյլոնը և արհեստական ​​բուրդը, սովորաբար հակված են կրելու դրական լիցքեր։

Սովորական պլաստմասսայի լիցքավորման վարքագծերը ներկայացված են աղյուսակ 10-2-ում: Տիպիկ նյութերի տրիբոէլեկտրական հաջորդականությունը դրականից մինչև բացասական լիցք հետևյալն է.

(+) Պոլիուրեթան–Մարդու մազեր–Նեյլոն–Բուրդ–Մետաքս–Վիսկոզային մանրաթել–Բամբակ–Կարծր ռետին–Ցելյուլոզի ացետատ–Վինիլոն–Պոլիպրոպիլեն–Պոլիեսթեր–Պոլիակրիլոնիտրիլ–Պոլիվինիլ քլորիդ–Վինիլքլորիդ-ակրիլոնիտրիլ համապոլիմեր–Պոլիէթիլեն–Պոլիտետրաֆտորէթիլեն (-)

Ստատիկ էլեկտրաէներգիայի առաջացման ճշգրիտ մեխանիզմները լիովին պարզաբանված չեն, սակայն կարծիք կա, որ տարբեր նյութերի միջև շփումը առաջացնում է լիցքի փոխանցում շփման մակերեսների միջև, այդպիսով առաջացնելով ստատիկ էլեկտրաէներգիա: Նյութի կողմից կրվող լիցքի բևեռականությունը որոշվում է էլեկտրոնների ավելացմամբ կամ կորստով. նյութերը կորցնում են էլեկտրոններ և դառնում դրական լիցքավորված, մինչդեռ էլեկտրոններ ստացողները ձեռք են բերում բացասական լիցքեր:

Բաժին 2. Հակաստատիկ նյութեր

Ստատիկ էլեկտրականությունը վերացնելու երկու հիմնական եղանակ կա.

Ֆիզիկական մեթոդներ. Քանի որ ստատիկ լիցքի մեծությունը կախված է ջերմաստիճանից և խոնավությունից, ֆիզիկական մեթոդներ, ներառյալ ջերմաստիճանի և խոնավության կարգավորումը և պսակի պարպումը, կարող են կիրառվել նյութական մակերեսներից ստատիկ լիցքը հեռացնելու համար։

Մակերեսային քիմիական մեթոդներ. Մակերեսային ակտիվ նյութերը, որոնք նաև կոչվում են հակաստատիկ նյութեր, օգտագործվում են մանրաթելերի և պլաստմասսայե արտադրանքի մակերեսային մշակման համար կամ խառնվում են պլաստմասե մատրիցների հետ՝ ստատիկ էլեկտրականությունը վերացնելու համար:

I. Մանրաթելերի համար հակաստատիկ նյութեր

Որակավորված հակաստատիկ նյութերի պարտադիր հատկությունները

(1) Պահպանել մանրաթելերի սկզբնական ձեռքի զգացողությունը։

(2) Ցածր դեղաչափերի դեպքում ապահովում է բացառիկ հակաստատիկ աշխատանք և արդյունավետ է մնում ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում։

(3) Ցուցաբերում է գերազանց համատեղելիություն խեժային մանրաթելերի հետ։

(4) Ունեն լավ համատեղելիություն այլ մշակման օժանդակ միջոցների հետ։

(5) Չի առաջացնում փրփուր և չի թողնում ջրի հետքեր։

(6) Ոչ թունավոր և ոչ գրգռող մարդու մաշկի համար։

(7) Պահպանել կայուն կատարողականություն ժամանակի ընթացքում։

Մանրաթելային հակաստատիկ նյութերի դասակարգում

Կատիոնային և ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը կազմում են մանրաթելային կիրառությունների համար նախատեսված հակաստատիկ նյութերի հիմնական կատեգորիաները։

Հակաստատիկ մեխանիզմներ

Մակերևութային ակտիվ նյութերը գործվածքների վրա հակաստատիկ ազդեցություն են ցուցաբերում երկու հիմնական ուղիով՝ կանխելով ստատիկ լիցքի առաջացումը շփման ընթացքում և նպաստելով մակերեսային ստատիկ լիցքերի ցրմանը: Շփման լիցքի ճնշումը սերտորեն կապված է մակերևութային ակտիվ նյութերի մոլեկուլային կառուցվածքի հետ, մինչդեռ լիցքի ցրումը կախված է մանրաթելային մակերեսների վրա մակերևութային ակտիվ նյութերի ադսորբցիոն ունակությունից և հիգրոսկոպիկությունից:

Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերհեշտությամբ կլանում են բացասական լիցքավորված մանրաթելային մակերեսները իրենց ներքին դրական լիցքերի միջոցով՝

①Դրանք չեզոքացնում են մանրաթելերի բնորոշ մակերեսային լիցքերը։

②Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը մանրաթելերին կպչում են դրական լիցքավորված քառորդային ամոնիումային խմբերի միջոցով՝ դեպի դուրս ուղղված հիդրոֆոբ ածխաջրածնային շղթաներով, որոնք մանրաթելերի մակերեսների վրա ձևավորում են կարգավորված ադսորբված թաղանթ։ Այս թաղանթը արդյունավետորեն նվազեցնում է մակերեսային շփումը շփման ժամանակ և մեղմացնում շփման ստատիկ կուտակումը։

Ցածր բևեռային, բարձր հիդրոֆոբ սինթետիկ մանրաթելերի դեպքում կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը մանրաթելերի մակերեսներին կպչում են հիդրոֆոբ ածխաջրածնային շղթաների վրա ազդող վան դեր Վալսի ուժերի միջոցով, մինչդեռ բևեռային քառորդական ամոնիումային խմբերը ուղղված են դեպի դուրս: Սա մանրաթելերը պատում է հիդրոֆիլ բևեռային շերտով, որը մեծացնում է մակերեսային էլեկտրահաղորդականությունը և խոնավության պահպանումը՝ արագացնելով շփման հետևանքով առաջացած ստատիկ էլեկտրականության ցրումը և ապահովելով հակաստատիկ ֆունկցիոնալություն:

Դիոկտադեցիլ ամոնիումի քլորիդի կլանման ունակությունը բնական մանրաթելերի վրա զգալիորեն ավելի բարձր է, քան սինթետիկ մանրաթելերի վրա, ինչը վկայում է բնական մանրաթելային հիմքերի համար գերազանց հակաստատիկ արդյունավետության մասին։

Ինչպես կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը, ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը նույնպես կրում են դրական լիցքեր և կլանում են բացասական լիցքավորված մանրաթելային մակերեսներին՝ չեզոքացնելով ստատիկ լիցքերը, իսկ դրանց հիդրոֆոբ մասնիկները նվազեցնում են մակերեսային շփումը: Ի տարբերություն կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի, ամֆոտերային մոլեկուլները պարունակում են լրացուցիչ անիոնային խումբ, որն էլ ավելի է բարելավում մակերեսային խոնավության կլանումը և լիցքի ցրման ունակությունը: Այսպիսով, ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը ծառայում են որպես բարձր արդյունավետությամբ հակաստատիկ նյութեր, թեև ավելի բարձր գնով:

Անիոնային և ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը ցուցաբերում են թույլ հակաստատիկ հատկություններ՝ մանրաթելային մակերեսների վրա ցածր կլանման մակարդակի պատճառով: Ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերն ավելի հեշտությամբ են կլանվում, քան անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը, քանի որ դրանց կլանումը չի ազդում մանրաթելի մակերեսային լիցքի վրա, սակայն դրանք ապահովում են լիցքի վատ ցրում, ինչը հանգեցնում է կատիոնային և ամֆոտեր մակերևութային ակտիվ նյութերի համեմատ շատ ավելի ցածր հակաստատիկ հատկությունների:

II. Պլաստմասսայի համար նախատեսված հակաստատիկ նյութեր

Մակերևութային ակտիվ նյութերի վրա հիմնված պլաստիկ հակաստատիկ նյութերի մեխանիզմ

Մակերևութային ակտիվ նյութերը պլաստիկ մակերեսներին կապվում են վան դեր Վալսի ուժերի միջոցով, որոնք ազդում են հիդրոֆոբ ածխաջրածնային շղթաների վրա, որտեղ բևեռային ֆունկցիոնալ խմբերը տարածվում են դեպի դուրս՝ առաջացնելով կողմնորոշված ​​ադսորբված թաղանթ: Այս թաղանթը հաղորդում է մակերեսային հաղորդունակություն՝ ապահովելով ստատիկ լիցքի արդյունավետ ցրումը և միաժամանակ չափավորելով պլաստիկ հիմքերի մակերեսային շփումը:

Դասակարգումը ըստ մակերևութային քիմիական նյութերի տեսակի

(1) Անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր

(2) Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր

(3) Ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութեր

(4) Ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութեր

Դասակարգումը կիրառման մեթոդով

(1) Ծածկույթի տիպի հակաստատիկ նյութեր (կիրառվում են նյութական մակերեսների վրա)

(2) Հալվող խառնուրդով պատրաստված հակաստատիկ նյութեր (խառնված պլաստիկ հումքի հետ խառնուրդի պատրաստման ընթացքում)