Þvottaeiginleikinn hjáyfirborðsvirk efnier sá grundvallareiginleiki sem gefur yfirborðsvirkum efnum mesta hagnýta notkun þeirra. Það er notað í daglegu lífi þúsunda heimila og er í auknum mæli notað í öllum starfsgreinum og ýmsum iðnaðarframleiðsluferlum.
Antistatísk áhrifaf yfirborðsvirkum efnum
Trefjar, plast og aðrar vörur mynda oft stöðurafmagn vegna núnings, sem hefur áhrif á notkun þeirra. Til dæmis eru trefjaefni með stöðurafmagn oft með galla eins og að festast við líkamann, hafa viðloðun vegna stöðurafmagns og tilhneigingu til að taka í sig ryk og óhreinkast. Skaðleg áhrif stöðurafmagns á plastvörur eru enn alvarlegri. Plastvörur með stöðurafmagn taka ekki aðeins auðveldlega í sig ryk, sem skaðar gegnsæi, yfirborðshreinleika og útlit vörunnar, heldur draga einnig úr notkunargetu þeirra og verðmæti.
Til að útrýma slíkum stöðurafmagnsfyrirbærum er yfirborðsvirk efni sem nota stöðurafmagnsvörn almennt notuð nú til dags. Slík yfirborðsvirk efni eru þekkt sem stöðurafmagnsvörn.
1. kafli Stöðufyrirbæri og orsakir þeirra
Þó að nokkur misræmi séu í niðurstöðum rafvæðingarröð trefja sem fengust með mismunandi prófunartækjum, þá hafa trefjar sem innihalda amíðtengi eins og ull, nylon og gerviull tilhneigingu til að bera jákvæða hleðslu. Rafvæðingarstaða algengra plasta er sýnd í töflu 10.‑2. Rafvæðingarröð algengra efna frá jákvæðu til neikvæðra er talin upp hér að neðan:
(+) Pólýúretan–Hár–Nylon–Ull–Silki–Viskósuþráður–Bómull–Hart gúmmí–Sellulósa asetat trefjar–Vínýlón–Pólýprópýlen–Pólýester–Pólýakrýlnítríl–Pólývínýlklóríð–Vínýlklóríð-akrýlnítríl samfjölliða–Pólýetýlen–Pólýtetraflúoretýlen (-).
Nákvæmur ferill myndunar stöðurafmagns er ekki að fullu skilinn, en samt sem áður er samstaða um að stöðurafmagn stafi af hreyfanlegum hleðslum sem myndast milli hluta þegar mismunandi gerðir hluta nudda hver við annan. Tegund hleðslunnar sem hlutur ber ræðst af því hvort hann hleðst eða sleppir rafeindum. Hlutur verður jákvætt hlaðinn þegar hann missir rafeindir og neikvætt hlaðinn þegar hann tekur við rafeindum.
2. kafli Rafmagnsvarnarefni
Það eru tvær meginaðferðir til að útrýma stöðurafmagni:
(1) Eðlisfræðilegar aðferðir. 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 fjarlægja stöðurafmagn af yfirborði hluta.
(2) Yfirborðsefnafræðilegar aðferðir, þ.e. notkun yfirborðsvirkra efna (einnig kölluð stöðurafmagnsvarnarefni) til að framkvæma yfirborðsmeðhöndlun á trefjum og plastvörum eða blanda þeim saman við plast til að ná markmiðinu um að útrýma stöðurafmagni.
1. Rafmagnsvarnarefni fyrir trefjar
Nauðsynlegir eiginleikar stöðurafmagnsvarnarefna:
(1) Breytir ekki áferð trefjanna; (2) Góð stöðurafmagnsvörn með lágum skömmtum og virkni við lágt hitastig; (3) Góð eindrægni við plastefnistrefjar; (4) Frábær eindrægni við önnur hjálparefni; (5) Engin froðumyndun og engin vatnsblettamyndun; (6) Ekki eitrað og ekki ertandi fyrir húð; (7) Viðheldur góðum stöðugleika.
Tegundir af rafstöðueiginleikum
Helstu gerðir antistatískra efna sem notuð eru fyrir trefjar eru katjónísk og amfóter yfirborðsefni.
Verkunarháttur stöðurafmagnslyfja
Rafmagnsvörn yfirborðsvirkra efna sem notuð eru til að draga úr stöðurafmagni trefja birtist aðallega í tveimur þáttum: að koma í veg fyrir stöðurafmagnsmyndun þegar trefjaefni verða fyrir núningi og að auðvelda dreifingu yfirborðshleðslu. Að koma í veg fyrir núningsrafmagn tengist náið uppbyggingu yfirborðsvirkra efna, en dreifing yfirborðshleðslu tengist aðsogsgetu og rakadrægni yfirborðsvirkra efna á trefjaefnum.
Katjónísk yfirborðsefni geta auðveldlega aðsogast á neikvætt hlaðnar trefjayfirborð með eigin jákvæðu hleðslum.
①Þeir geta hlutleyst yfirborðshleðslur trefja;
②Katjónísk yfirborðsefni aðsogast á yfirborð trefja í þeirri stefnu að jákvætt hlaðnar fjórtengdar ammóníumjónir festast við yfirborð trefjanna og vatnsfælnar kolvetniskeðjur vísa út á við og mynda þannig stefnubundna aðsogsfilmu sem samanstendur af kolvetniskeðjum á yfirborði trefjanna. Þessi aðsogsfilma getur á áhrifaríkan hátt dregið úr núningi á yfirborði trefjanna við núning og veikt núningsrafmagn.
Fyrir tilbúnar trefjar með lága pólun og sterka vatnsfælni, þá aðsogast katjónísk yfirborðsefni á yfirborð trefjanna í gegnum van der Waals krafta með vatnsfælnum kolvetniskeðjum sínum, en pólaðir fjórgildir ammóníumhópar snúa út á við. Yfirborð trefjanna er þannig þakið vatnssæknum pólhópum, sem ekki aðeins bætir leiðni yfirborðs trefjanna heldur eykur einnig rakastig yfirborðsins, auðveldar dreifingu stöðurafmagns sem myndast við núning og hefur áhrif á stöðurafmagn.
Adsorptionsgeta díoktadesýlammoníumklóríðs á yfirborði náttúrulegra trefja er marktækt hærri en á tilbúnum trefjum, sem bendir til þess að það nái betri antistatic virkni á náttúrulegum trefjum.
Eins og katjónísk yfirborðsefni bera amfóter yfirborðsefni jákvæða hleðslu og geta aðsogast á neikvætt hlaðna trefjayfirborð til að hlutleysa stöðurafhleðslur. Vatnsfælin hópar þeirra draga einnig úr núningi. Í samanburði við katjónísk yfirborðsefni hafa amfóter yfirborðsefni viðbótar anjónískan hóp í sameindabyggingu sinni, sem gerir kleift að halda raka betur og dreifa hleðslu. Þess vegna eru amfóter yfirborðsefni öflug stöðurafmagnsvörn, þó á tiltölulega háu verði.
Anjónísk og ójónísk yfirborðsefni sýna lélega stöðurafmagnsvörn vegna lágrar aðsogsgetu þeirra á yfirborð trefja. Aðsogsmagn ójónískra yfirborðsefna er ekki fyrir áhrifum af yfirborðshleðslu trefjanna og er hærra en magn anjónískra yfirborðsefna, en þau hafa lítil áhrif á stöðurafmagnsdreifingu. Þess vegna er stöðurafmagnsvörn þeirra mun lakari en katjónísk og amfóter yfirborðsefni.
2. Rafmagnsvarnarefni fyrir plast
Rafstöðueiginleikar yfirborðsvirkra efna sem notuð eru sem stöðurafstöðueiginleikar fyrir plast eru eftirfarandi: yfirborðsvirk efni aðsogast á plastyfirborð með vatnsfælnum kolvetniskeðjum sínum í gegnum van der Waals krafta, þar sem pólhópar teygja sig út á við. Stefnt aðsogsfilma af yfirborðsvirkum efnum myndast á plastyfirborðinu til að veita leiðni, sem gerir stöðurafmagni kleift að dreifast á skilvirkan hátt. Aðsogsfilman getur einnig dregið úr núningi á plastyfirborðum.
Flokkun á plastsvörn eftir gerð yfirborðsvirkra efna:
(1)Anjónísk gerð;
(2) Katjónísk gerð;
(3) Amfóterísk gerð;
(4) Ójónísk gerð.
Hægt er að skipta stöðurafmagnsvörnum í tvo flokka eftir notkunaraðferð:
(1) Yfirborðshúðunarefni sem eru stöðvandi;
(2) Blanda af stöðurafmagnsefnum.
Birtingartími: 10. október 2026