Þvottaeiginleikar yfirborðsvirkra efna eru sá grundvallareiginleiki sem gefur þeim mesta hagnýta notagildi. Þeir tengjast náið daglegu lífi þúsunda heimila og eru einnig í auknum mæli notaðir í ýmsum atvinnugreinum og iðnaðarframleiðslu.
1.Antistatísk áhrif of yfirborðsvirk efni
Trefjar, plast og aðrar vörur mynda oft stöðurafmagn vegna núnings, sem hefur áhrif á notkunargetu slíkra vara. Til dæmis, ef trefjaefni bera stöðurafmagn, þjást þau oft af göllum eins og „loðunar“ eða „stöðurafmagnsviðloðun“, auk þess að vera tilhneigð til að taka í sig ryk og óhreinkast auðveldlega. Áhrif stöðurafmagns á plastvörur eru enn meiri: slíkar vörur taka ekki aðeins auðveldlega í sig ryk, sem skerðir gegnsæi þeirra, yfirborðshreinleika og útlit, heldur dregur einnig úr notkunargetu þeirra og gildi.
Til að útrýma þessu stöðurafmagni er nú mest notuð aðferðin sem notar yfirborðsvirk efni til að koma í veg fyrir stöðurafmagn. Slík yfirborðsvirk efni eru þekkt sem stöðurafmagnsvarnarefni.
2.Rafstöðuvirknifyrirbæri og orsakir þeirra
Þó að niðurstöður hleðsluröðunar trefja sem mismunandi vísindamenn hafa fengið séu nokkuð mismunandi, þá eru trefjar sem innihalda amíðtengi eins og ull, nylon og gerviull yfirleitt jákvætt hlaðnar. Hleðsluskilyrði algengra plasta eru sýnd í töflu 10-2. Hleðsluröð algengra efna frá jákvæðu til neikvæða er sem hér segir: (+) Pólýúretan – Hár – Nylon – Ull – Silki – Viskósuþræðir – Bómull – Harðgúmmí – Asetatþræðir – Vínylón – Pólýprópýlen – Pólýester – Pólýakrýlnítríl – Pólývínýlklóríð – Vínylklóríð-akrýlnítríl samfjölliða – Pólýetýlen – Pólýtetraflúoróetýlen (–). Þó að orsök myndunar stöðurafmagns sé ekki enn að fullu skilin, er almennt viðurkennt að stöðurafmagn myndast þegar mismunandi gerðir hluta nudda hver við annan, sem veldur því að hreyfanlegar hleðslur flytjast á milli nudduðu hlutanna. Tegund hleðslu sem hlutur ber er hægt að ákvarða með aukningu eða tapi rafeinda. Hlutur verður jákvætt hlaðinn ef hann missir rafeindir og neikvætt hlaðinn ef hann tekur við rafeindum.
Það eru tvær meginaðferðir til að útrýma stöðurafmagni:
(1) Eðlisfræðileg aðferð. Þar sem hitastig og raki hafa áhrif á magn stöðurafmagns er hægt að nota eðlisfræðilegar aðferðir eins og aðlögun hitastigs og rakastigs og kórónaútblástur til að útrýma stöðurafmagni á yfirborði hluta.
(2) Yfirborðsefnafræðileg aðferð. Það er að segja, yfirborðsefni, einnig þekkt sem stöðurafmagnsvarnarefni, eru notuð til að meðhöndla yfirborð trefja og plastvara eða blandað inn í innri hluta plasts til að ná því markmiði að útrýma stöðurafmagni.
4.Antistatískt efni fyrir trefjar
4.1Kröfur um rafstöðueiginleikar gegn stöðurafmagni:
(1) Það skal ekki breyta viðkomu trefjanna;
(2) Það skal hafa framúrskarandi stöðurafmagnsvörn með lágum skömmtum og halda virkni sinni við lágt hitastig;
(3) Það skal vera vel samhæft við plastefnisþræði;
(4) Það skal sýna framúrskarandi samhæfni við önnur aukefni;
(5) Það skal ekki valda froðumyndun eða vatnsbletti;
(6) Það skal vera eitrað og ekki ertandi fyrir húðina;
(7) Það skal viðhalda góðum stöðugleika.
4.2Tegundir antistatískra efna
Helstu gerðir antistatískra efna sem notuð eru fyrir trefjar eru katjónísk og amfóterísk yfirborðsefni.
4.3Verkunarháttur andstöðuefna
Fyrir yfirborðsvirk efni sem notuð eru sem stöðurafvarnaefni fyrir trefjar, felst stöðurafvarnakerfið aðallega í tveimur þáttum: að koma í veg fyrir myndun stöðurafmagns á yfirborði trefjaefna vegna núnings og að dreifa yfirborðshleðslum. Að koma í veg fyrir núningsrafmagn tengist náið uppbyggingu yfirborðsvirkra efna, en dreifing yfirborðshleðslu tengist aðsogsmagni og rakadrægni yfirborðsvirkra efna á trefjaefnum.
Katjónísk yfirborðsefni aðsogast auðveldlega á neikvætt hlaðnar trefjar með eigin jákvæðu hleðslum.
① Þau geta hlutleyst yfirborðshleðslur trefja;
② Þegar katjónísk yfirborðsefni aðsogast á yfirborð trefjanna í formi jákvætt hlaðinna fjórgildra ammóníumjóna með vatnsfælnum kolvetniskeðjum sínum út á við, myndast stefnubundin aðsogsfilma sem samanstendur af kolvetniskeðjum á yfirborði trefjanna. Þessi filma dregur á áhrifaríkan hátt úr núningskrafti sem myndast á yfirborði trefjanna við núning og veikir þannig rafvæðingu núningsins.
Fyrir tilbúnar trefjar með lága pólun og sterka vatnsfælni, þá aðsogast katjónísk yfirborðsefni á yfirborð trefjanna í gegnum van der Waals krafta í gegnum vatnsfælnar kolvetniskeðjur sínar, þar sem pólaðir fjórgreindu ammóníumhópar þeirra snúa út á við. Þetta þekur yfirborð trefjanna með vatnssæknum pólhópum, sem ekki aðeins eykur rafleiðni yfirborðs trefjanna heldur eykur einnig rakastig yfirborðsins, auðveldar dreifingu stöðurafmagns sem myndast við núning og nær fram andstöðurafmagnsáhrif.
Adsogsmagn díóktadesýlammoníumklóríðs á yfirborði náttúrulegra trefja er marktækt hærra en á tilbúnum trefjum, sem bendir til betri antistatísk áhrifa þess á náttúrulegar trefjar.
Eins og katjónísk yfirborðsefni bera amfóterísk jónísk yfirborðsefni jákvæða hleðslu og geta einnig sogaðst á neikvætt hlaðna trefjayfirborð til að hlutleysa stöðurafhleðslur. Vatnsfælnir hópar þeirra draga einnig úr núningi. Í samanburði við katjónísk yfirborðsefni innihalda þau einnig anjónískan hóp í sameindabyggingu sinni, sem gerir kleift að bæta raka- og hleðsludreifingu. Þess vegna eru amfóterísk jónísk yfirborðsefni öflug stöðurafmagnsvörn, þó á tiltölulega háu verði.
Anjónísk og ójónísk yfirborðsefni sýna lélega varnandi áhrif vegna lágs aðsogsmagns þeirra á yfirborð trefja. Aðsogsmagn ójónískra yfirborðsefna er hærra en anjónískra yfirborðsefna þar sem þau eru óháð hleðslum á yfirborði trefja; hins vegar er geta þeirra til að dreifa stöðurafmagni veik, sem leiðir til mun lakari varnandi áhrifa samanborið við katjónísk og amfóter jónísk yfirborðsefni.
5.Antistatísk efni fyrir plast
Verkunarháttur yfirborðsvirkra efna sem stöðurafmagnsvörn fyrir plast: Yfirborðsvirk efni aðsogast á plastyfirborðið með van der Waals kröftum í gegnum vatnsfælnar kolvetniskeðjur sínar, þar sem pólhópar þeirra teygja sig út á við. Stefnuð aðsogsfilma af yfirborðsvirkum efnum myndast á plastyfirborðinu og veitir rafleiðni sem gerir kleift að stöðurafmagn dreifist á áhrifaríkan hátt. Aðsogsfilman dregur einnig úr núningi á plastyfirborðinu.
Plastefni sem eru andstöðurafmagnslaus eru flokkuð eftir gerð yfirborðsvirkra efna á eftirfarandi hátt:
(1) Anjónísk gerð;
(2) Katjónísk gerð;
(3) Amfóterísk jónísk gerð;
(4) Ójónísk gerð.
Hægt er að skipta stöðurafmagnsvörnum í tvo flokka eftir notkunaraðferðum:
(1) Yfirborðshúðunarefni sem eru stöðvandi;
(2) Innri blöndun á stöðurafmagnsvörnum.
Birtingartími: 14. apríl 2026