Þvottakrafturinnyfirborðsvirk efnier grundvallareiginleiki sem liggur að baki víðtækustu hagnýtu notkunarmöguleikum þeirra. Hann er óaðskiljanlegur hluti af daglegu lífi ótal heimila og er sífellt meira notaður í öllum viðskipta- og iðnaðargeirum.
Antistatísk áhrifaf yfirborðsvirkum efnum
Núningur myndar oft stöðurafmagn á trefjum, plasti og öðrum fullunnum vörum, sem skerðir endingu þeirra. Til dæmis hafa stöðurafhlaðin textílefni tilhneigingu til að festast þétt við líkamann eða aðra fleti og laða auðveldlega að sér ryk og óhreinindi. Stöðurafmagn hefur enn alvarlegri áhrif á plastvörur: plast dregur ekki aðeins auðveldlega í sig ryk, sem hefur áhrif á gegnsæi þeirra, yfirborðshreinleika og fagurfræðilegt aðdráttarafl, heldur versnar einnig endingartími þeirra og viðskiptalegt gildi.
Meðferð með yfirborðsvirkum efnum sem byggja á stöðurafmagnsvörn er algengasta aðferðin sem notuð er nú til að útrýma uppsöfnun stöðurafmagns og slík yfirborðsvirk efni eru þekkt sem stöðurafmagnsvörn.
1. kafli Stöðurafmagn og myndunarferli þess
Þó að lítilsháttar frávik séu í niðurstöðum prófana varðandi rafhleðsluröð trefja frá mismunandi rannsakendum, þá hafa trefjar sem innihalda amíðtengi, eins og ull, nylon og gerviull, almennt tilhneigingu til að bera jákvæða hleðslu.
Hleðsluhegðun algengra plasta er sýnd í töflu 10-2. Rafmagnsröð dæmigerðra efna frá jákvæðri til neikvæðrar hleðslu er sem hér segir:
(+) Pólýúretan–Mannshár–Nylon–Ull–Silki–Viskósuþráður–Bómull–Hart gúmmí–Sellulósaasetat–Vínýlón–Pólýprópýlen–Pólýester–Pólýakrýlnítríl–Pólývínýlklóríð–Vínýlklóríð-akrýlnítríl samfjölliða–Pólýetýlen–Pólýtetraflúoretýlen (-)
Nákvæmar aðferðir myndunar stöðurafmagns hafa ekki verið að fullu skýrðar, en samt sem áður er samstaða um að núningur milli ólíkra efna valdi hleðsluflutningi milli snertiflata og þannig myndist stöðurafmagn. Pólun hleðslunnar sem efni ber er ákvörðuð af rafeindaaukningu eða -tapi: efni missa rafeindir og verða jákvætt hlaðin, en þau sem taka við rafeindum fá neikvæða hleðslu.
2. kafli Rafmagnsvarnarefni
Tvær helstu aðferðir eru í boði til að útrýma stöðurafmagni:
Eðlisfræðilegar aðferðir: Þar sem hitastig og raki hafa áhrif á stærð stöðurafmagns er hægt að beita eðlisfræðilegum aðferðum, þar á meðal stjórnun á hitastigi og rakastigi og kórónaútblæstri, til að fjarlægja stöðurafmagn af yfirborði efnis.
Yfirborðsefnafræðilegar aðferðir: Yfirborðsefni, einnig kölluð antistatic efni, eru notuð til að yfirborðsmeðhöndla trefjar og plastvörur eða blönduð í plastgrunnefni til að útrýma stöðurafmagni.
I. Antistatísk efni fyrir trefjar
Nauðsynlegir eiginleikar hæfra antistatískra efna
(1) Varðveittu upprunalega handtilfinningu trefjanna;
(2) Skila framúrskarandi stöðurafmagnsvörn við lága skammta og halda virkni sinni við lágt hitastig;
(3) Sýna framúrskarandi eindrægni við plastefnistrefjar;
(4) Hafa góða samhæfni við önnur vinnsluhjálparefni;
(5) Veldur engri froðumyndun og skilur ekki eftir vatnsbletti;
(6) Ekki eitrað og ekki ertandi fyrir húð manna;
(7) Viðhalda stöðugri frammistöðu til lengri tíma litið.
Flokkun trefjahemjandi efna
Katjónísk og amfóter yfirborðsefni eru helstu flokkar rafstöðueiginleikareyðandi efna fyrir trefjanotkun.
Rafmagnsvörn
Yfirborðsefni hafa gagnvirk áhrif á efni í gegnum tvær meginleiðir: að hindra myndun stöðurafmagns við núning og að auðvelda dreifingu stöðurafmagns á yfirborði. Minnkun á núninghleðslu tengist náið sameindabyggingu yfirborðsefnisins, en dreifing hleðslu fer eftir aðsogsgetu og rakadrægni yfirborðsefnisins á yfirborði trefja.
Katjónísk yfirborðsefniAðsogast auðveldlega á neikvætt hlaðnar trefjayfirborð með innri jákvæðri hleðslu þeirra:
①Þeir hlutleysa meðfædda yfirborðshleðslu trefja;
②Katjónísk yfirborðsefni festast við trefjar með jákvætt hlaðnum fjórgildum ammóníumhópum, þar sem vatnsfælnar kolvetniskeðjur snúa út á við og mynda skipulega aðsogaða filmu á yfirborði trefjanna. Þessi filma dregur á áhrifaríkan hátt úr núningi yfirborðsins við snertingu og dregur úr uppsöfnun stöðurafmagns vegna núnings.
Fyrir lágpólunar, mjög vatnsfælnar tilbúnar trefjar, festast katjónísk yfirborðsefni við yfirborð trefjanna með van der Waals kröftum sem verka á vatnsfælnar kolvetniskeðjur, en pólóttar fjórgildar ammóníumhópar snúa út á við. Þetta húðar trefjarnar með vatnssæknu póllagi sem eykur rafleiðni yfirborðsins og rakageymslu, flýtir fyrir dreifingu núningsvöldrar stöðurafmagns og veitir andstöðurafmagnsvirkni.
Adsorptionsgeta díoktadesýlammoníumklóríðs á náttúrulegum trefjum er marktækt hærri en á tilbúnum trefjum, sem bendir til betri antistatískra áhrifa fyrir undirlag náttúrulegra trefja.
Eins og katjónísk yfirborðsefni bera amfóter yfirborðsefni jákvæða hleðslu og aðsogast á neikvætt hlaðna trefjayfirborð til að hlutleysa stöðurafmagn, þar sem vatnsfælin efni þeirra draga úr núningi yfirborðsins. Ólíkt katjónískum yfirborðsefnum innihalda amfóter sameindir viðbótar anjónískan hóp, sem eykur enn frekar getu yfirborðs til að taka upp raka og dreifa hleðslu. Amfóter yfirborðsefni þjóna því sem öflug stöðurafmagnsvörn, þó á hærra verði.
Anjónísk og ójónísk yfirborðsefni sýna veika stöðurafmagnsvörn vegna lágs aðsogs á yfirborð trefja. Ójónísk yfirborðsefni aðsogast betur en anjónísk yfirborðsefni vegna þess að aðsog þeirra er óbreytt frá hleðslu yfirborðs trefjanna, en þau bjóða upp á lélega hleðsludreifingu, sem leiðir til mun lakari stöðurafmagnsvörnunar samanborið við katjónísk og amfóter yfirborðsefni.
II. Rafmagnsvarnarefni fyrir plast
Verkunarháttur yfirborðsvirkra efna sem draga úr stöðurafmagni plasts
Yfirborðsefni bindast plastyfirborðum með van der Waals kröftum sem verka á vatnsfælnar kolvetniskeðjur, þar sem pólvirkir hópar teygja sig út á við og mynda stefnubundna, aðsogaða filmu. Þessi filma veitir yfirborðsleiðni til að gera kleift að dreifa stöðurafmagni á skilvirkan hátt og jafnframt temprar yfirborðsnúning á plastyfirborðum.
Flokkun eftir yfirborðsvirkum efnategundum
(1) Anjónísk yfirborðsefni
(2) Katjónísk yfirborðsefni
(3) Amfóterísk yfirborðsefni
(4) Ójónísk yfirborðsefni
Flokkun eftir notkunaraðferð
(1) Rafmagnsvarnarefni sem húða (borið á yfirborð efnis)
(2) Bráðblönduð stöðurafmagnsvarnarefni (blandað saman við plasthráefni við blöndun)
Birtingartími: 16. júlí 2026