Մակերևութային ակտիվ նյութերի հակաստատիկ ազդեցությունը

Լվացքի հատկությունը՝մակերևութային ակտիվ նյութերհիմնարար բնութագիր է, որը մակերևութային ակտիվ նյութերին տալիս է իրենց լավագույն գործնական կիրառությունները։ Այն ներգրավված է հազարավոր տնային տնտեսությունների առօրյա կյանքում և ավելի ու ավելի է կիրառվում կյանքի բոլոր ոլորտներում և տարբեր արդյունաբերական արտադրական գործընթացներում։

Հակաստատիկ ազդեցությունմակերևութային ակտիվ նյութերի

Մանրաթելերը, պլաստմասսաները և այլ արտադրանքները հաճախ ստատիկ էլեկտրականություն են առաջացնում շփման պատճառով, ինչը խաթարում է դրանց կիրառման արդյունավետությունը: Օրինակ՝ ստատիկ լիցքերով մանրաթելային գործվածքները հաճախ ունենում են թերություններ, ինչպիսիք են մարմնին կպչելը, ստատիկ կպչունությունը և փոշին կլանելու ու կեղտոտվելու հակումը: Ստատիկ էլեկտրականության բացասական ազդեցությունը պլաստմասսայե արտադրանքի վրա ավելի լուրջ է: Ստատիկ լիցքավորված պլաստմասսայե արտադրանքը ոչ միայն հեշտությամբ կլանում է փոշին, ինչը վնասում է արտադրանքի թափանցիկությանը, մակերեսի մաքրությանը և տեսքին, այլև նվազեցնում է դրանց ծառայողական արդյունավետությունը և արժեքը:

Նման ստատիկ երևույթները վերացնելու համար ներկայումս լայնորեն կիրառվում է մակերևութային ակտիվ նյութերի հակաստատիկ մեթոդը: Նման մակերևութային ակտիվ նյութերը հայտնի են որպես հակաստատիկ նյութեր:

Բաժին 1. Ստատիկ երևույթներ և դրանց պատճառները

Չնայած տարբեր փորձարկողների կողմից ստացված մանրաթելերի էլեկտրիֆիկացման հաջորդականության արդյունքներում կան որոշ անհամապատասխանություններ, ամիդային կապեր պարունակող մանրաթելերը, ինչպիսիք են բուրդը, նեյլոնը և արհեստական ​​բուրդը, հակված են կրելու դրական լիցքեր: Սովորական պլաստմասսայի էլեկտրիֆիկացման վիճակը ներկայացված է աղյուսակ 10-ում:-2. Ստորև ներկայացված է տարածված նյութերի էլեկտրաֆիկացման հաջորդականությունը դրականից դեպի բացասական։

(+) Պոլիուրեթան–Մազեր–Նեյլոն–Բուրդ–Մետաքս–Վիսկոզային մանրաթել–Բամբակ–Կարծր ռետին–Ցելյուլոզային ացետատային մանրաթել–Վինիլոն–Պոլիպրոպիլեն–Պոլիեսթեր–Պոլիակրիլոնիտրիլ–Պոլիվինիլ քլորիդ–Վինիլքլորիդ-ակրիլոնիտրիլ համապոլիմեր–Պոլիէթիլեն–Պոլիտետրաֆտորէթիլեն (-):

Ստատիկ էլեկտրաէներգիայի առաջացման ճշգրիտ մեխանիզմը լիովին հասկանալի չէ, սակայն կա կոնսենսուս, որ ստատիկ էլեկտրաէներգիան առաջանում է մարմինների միջև առաջացող շարժական լիցքերից, երբ տարբեր տեսակի մարմիններ շփվում են միմյանց հետ: Մարմնի լիցքի տեսակը որոշվում է էլեկտրոնների ավելացմամբ կամ կորստով: Մարմինը դառնում է դրական լիցքավորված, երբ կորցնում է էլեկտրոններ, և բացասական լիցքավորված, երբ ստանում է էլեկտրոններ:

Բաժին 2. Հակաստատիկ նյութեր

Ստատիկ էլեկտրականությունը վերացնելու երկու հիմնական եղանակ կա.

(1) Ֆիզիկական մեթոդներ։ Քանի որ ստատիկ էլեկտրականության մեծությունը կախված է ջերմաստիճանից և խոնավությունից, ֆիզիկական մոտեցումները, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի և խոնավության կարգավորումը և կորոնայի պարպումը, կարող են օգտագործվել առարկաների մակերեսից ստատիկ էլեկտրականությունը հեռացնելու համար։

(2) Մակերեսային քիմիական մեթոդներ, մասնավորապես՝ մակերևութային ակտիվ նյութերի (նաև կոչվում են հակաստատիկ նյութեր) օգտագործում՝ մանրաթելային և պլաստմասսայե արտադրանքի մակերեսային մշակում իրականացնելու կամ դրանք պլաստմասսայի մեջ խառնելու համար՝ ստատիկ լիցքը վերացնելու նպատակին հասնելու համար։

1. Մանրաթելերի համար հակաստատիկ նյութեր

Հակաստատիկ նյութերի պարտադիր հատկությունները.

(1) Չի փոխում մանրաթելերի ձեռքի զգացողությունը։ (2) Լավ հակաստատիկ աշխատանք ցածր դեղաչափով և արդյունավետություն ցածր ջերմաստիճաններում։ (3) Լավ համատեղելիություն խեժային մանրաթելերի հետ։ (4) Գերազանց համատեղելիություն այլ օժանդակ նյութերի հետ։ (5) Չի փրփրում և չի առաջացնում ջրային բծեր։ (6) Չի թունավորում և չի գրգռում մաշկը։ (7) Պահպանում է լավ կայունություն։

Հակաստատիկ նյութերի տեսակները

Մանրաթելերի համար օգտագործվող հակաստատիկ նյութերի հիմնական տեսակները կատիոնային և ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերն են։

Հակաստատիկ նյութերի գործողության մեխանիզմը

Մանրաթելային հակաստատիկ նպատակներով օգտագործվող մակերևութային ակտիվ նյութերի հակաստատիկ մեխանիզմը հիմնականում արտացոլվում է երկու ասպեկտով՝ կանխելով ստատիկ լիցքի առաջացումը, երբ մանրաթելային գործվածքները ենթարկվում են շփման և նպաստելով մակերեսային լիցքերի ցրմանը: Շփման էլեկտրաֆիկացման կանխարգելումը սերտորեն կապված է մակերևութային ակտիվ նյութերի կառուցվածքի հետ, մինչդեռ մակերեսային լիցքերի ցրումը կապված է մանրաթելային գործվածքների վրա մակերևութային ակտիվ նյութերի ադսորբցիոն կարողության և հիգրոսկոպիկության հետ:

Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը կարող են հեշտությամբ ադսորբվել բացասական լիցքավորված մանրաթելային մակերեսների վրա՝ իրենց սեփական դրական լիցքերի միջոցով։

①Դրանք կարող են չեզոքացնել մանրաթելերի մակերեսային լիցքերը։

②Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը կլանում են մանրաթելերի մակերեսներին այնպիսի ուղղվածությամբ, որտեղ դրական լիցքավորված քառորդային ամոնիումի իոնները կպչում են մանրաթելերի մակերեսին, իսկ հիդրոֆոբ ածխաջրածնային շղթաները ուղղված են դեպի դուրս՝ մանրաթելերի մակերեսին ձևավորելով ածխաջրածնային շղթաներից կազմված կողմնորոշված ​​ադսորբցիոն թաղանթ։ Այս ադսորբցիոն թաղանթը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել մանրաթելերի մակերեսի վրա շփումը շփման ընթացքում և թուլացնել շփման էլեկտրիֆիկացիան։

Ցածր բևեռականություն և ուժեղ հիդրոֆոբիկություն ունեցող սինթետիկ մանրաթելերի դեպքում կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը ադսորբվում են մանրաթելերի մակերեսներին վան դեր Վալսի ուժերի միջոցով՝ իրենց հիդրոֆոբ ածխաջրածնային շղթաներով, մինչդեռ բևեռային քառորդական ամոնիումային խմբերը ուղղված են դեպի դուրս: Այսպիսով, մանրաթելերի մակերեսը ծածկվում է հիդրոֆիլ բևեռային խմբերով, ինչը ոչ միայն բարելավում է մանրաթելերի մակերեսի հաղորդունակությունը, այլև մեծացնում է դրա մակերեսային խոնավությունը՝ նպաստելով շփման հետևանքով առաջացող ստատիկ էլեկտրականության ցրմանը և ապահովելով հակաստատիկ ազդեցություն:

Դիոկտադեցիլ ամոնիումի քլորիդի կլանման ունակությունը բնական մանրաթելային մակերեսների վրա զգալիորեն ավելի բարձր է, քան սինթետիկ մանրաթելերի վրա, ինչը ցույց է տալիս, որ այն բնական մանրաթելերի վրա ավելի լավ հակաստատիկ կատարողականություն է ապահովում։

Ինչպես կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը, ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը նույնպես կրում են դրական լիցքեր և կարող են ադսորբվել բացասական լիցքավորված մանրաթելային մակերեսների վրա՝ չեզոքացնելով ստատիկ լիցքերը: Դրանց հիդրոֆոբ խմբերը նույնպես նվազեցնում են շփումը: Կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի համեմատ, ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը իրենց մոլեկուլային կառուցվածքում ունեն լրացուցիչ անիոնային խումբ, որը հնարավորություն է տալիս ավելի լավ պահպանել խոնավությունը և ցրել լիցքը: Հետևաբար, ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերը բարձր արդյունավետությամբ հակաստատիկ նյութեր են, թեև համեմատաբար բարձր գնով:

Անիոնային և ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը ցուցաբերում են թույլ հակաստատիկ արդյունավետություն՝ մանրաթելերի մակերեսների վրա իրենց ցածր կլանման ունակության պատճառով: Ոչ իոնային մակերևութային ակտիվ նյութերի կլանման քանակը չի ազդվում մանրաթելերի մակերեսային լիցքից և ավելի բարձր է, քան անիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերինը, սակայն դրանք թույլ ազդեցություն ունեն ստատիկ դիսիպցիայի վրա: Հետևաբար, դրանց հակաստատիկ ունակությունը զգալիորեն զիջում է կատիոնային և ամֆոտերային մակերևութային ակտիվ նյութերի ունակություններին:

2. Պլաստմասսայի համար նախատեսված հակաստատիկ նյութեր

Պլաստիկ հակաստատիկ նյութերում օգտագործվող մակերևութային ակտիվ նյութերի հակաստատիկ մեխանիզմը հետևյալն է. մակերևութային ակտիվ նյութերը ադսորբվում են պլաստիկ մակերեսների վրա իրենց հիդրոֆոբ ածխաջրածնային շղթաներով՝ վան դեր Վալսի ուժերի միջոցով, որտեղ բևեռային խմբերը տարածվում են դեպի դուրս: Պլաստիկ մակերեսի վրա ձևավորվում է մակերևութային ակտիվ նյութերի կողմնորոշված ​​ադսորբցիոն թաղանթ՝ հաղորդունակություն ապահովելու համար, ինչը թույլ է տալիս ստատիկ լիցքերը արդյունավետորեն ցրվել: Միևնույն ժամանակ, ադսորբցիոն թաղանթը կարող է նաև մեղմել պլաստիկ մակերեսների վրա շփումը:

Պլաստիկ հակաստատիկ նյութերի դասակարգումը մակերևութային ակտիվ նյութի տեսակի համաձայն.

(1)Անիոնային տեսակ;

(2) Կատիոնային տեսակ;

(3) Ամֆոտերային տեսակ;

(4) Ոչ իոնային տեսակ։

Հակաստատիկ նյութերը կիրառման եղանակով կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝

(1) Մակերեսային ծածկույթի հակաստատիկ նյութեր;

(2) Հակաստատիկ նյութերի խառնուրդ։