ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ანტისტატიკური ეფექტი

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების დეტერგენტობა ფუნდამენტური მახასიათებელია, რომელიც ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებს უდიდეს პრაქტიკულ გამოყენებას ანიჭებს. ის მჭიდრო კავშირშია ათასობით ოჯახის ყოველდღიურ ცხოვრებასთან და ასევე სულ უფრო ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიასა და სამრეწველო წარმოებაში.

1.ანტისტატიკური ეფექტი of ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები

ბოჭკოები, პლასტმასები და სხვა პროდუქტები ხშირად წარმოქმნიან სტატიკურ ელექტროენერგიას ხახუნის გამო, რაც გავლენას ახდენს ასეთი პროდუქტების გამოყენების ეფექტურობაზე. მაგალითად, თუ ბოჭკოვანი ქსოვილები შეიცავს სტატიკურ ელექტროენერგიას, ისინი ხშირად განიცდიან ისეთ ნაკლოვანებებს, როგორიცაა „მიწებება“ ან „სტატიკური ადჰეზია“, ასევე მიდრეკილნი არიან მტვრის შთანთქმისკენ და ადვილად დაბინძურებისკენ. სტატიკური ელექტროენერგიის გავლენა პლასტმასის პროდუქტებზე კიდევ უფრო მნიშვნელოვანია: ასეთი პროდუქტები არა მხოლოდ ადვილად შთანთქავენ მტვერს, რაც აზიანებს მათ გამჭვირვალობას, ზედაპირის სისუფთავეს და გარეგნობას, არამედ ამცირებს მათ მომსახურების ეფექტურობას და ღირებულებას.

ამ სტატიკური ფენომენის აღმოსაფხვრელად, ამჟამად ძირითადად გამოიყენება ანტისტატიკური მეთოდი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების გამოყენებით. ასეთ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებს ანტისტატიკური აგენტები ეწოდება.

2.ელექტროსტატიკურიფენომენები და მათი მიზეზები

მიუხედავად იმისა, რომ სხვადასხვა მკვლევრის მიერ მიღებული ბოჭკოვანი დამუხტვის თანმიმდევრობის შედეგები გარკვეულწილად განსხვავდება, ამიდური ბმების შემცველი ბოჭკოები, როგორიცაა შალი, ნეილონი და ხელოვნური შალი, დადებითად დამუხტულია. გავრცელებული პლასტმასის დამუხტვის პირობები ნაჩვენებია ცხრილში 10-2. გავრცელებული ნივთიერებების დამუხტვის თანმიმდევრობა დადებითიდან უარყოფითამდე შემდეგია: (+) პოლიურეთანი - თმა - ნეილონი - შალი - აბრეშუმი - ვისკოზის ბოჭკო - ბამბა - მყარი რეზინი - აცეტატის ბოჭკო - ვინილონი - პოლიპროპილენი - პოლიესტერი - პოლიაკრილონიტრილი - პოლივინილქლორიდი - ვინილქლორიდი-აკრილონიტრილის კოპოლიმერი - პოლიეთილენი - პოლიტეტრაფტორეთილენი (-). მიუხედავად იმისა, რომ სტატიკური ელექტროენერგიის წარმოქმნის მიზეზი ჯერ კიდევ ბოლომდე არ არის გაგებული, ზოგადად მიღებულია, რომ სტატიკური ელექტროენერგია წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც სხვადასხვა ტიპის ობიექტები ერთმანეთს ეხახუნება, რაც იწვევს მოძრავი მუხტების გადაცემას ეხახუნებულ ობიექტებს შორის. ობიექტის მუხტის ტიპი შეიძლება განისაზღვროს ელექტრონების მომატებით ან დაკარგვით. ობიექტი დადებითად დამუხტული ხდება, თუ ის ელექტრონებს კარგავს, ხოლო უარყოფითად, თუ ის ელექტრონებს იძენს.

3.ანტისტატიკური აგენტი

სტატიკური ელექტროენერგიის აღმოფხვრის ორი ძირითადი მეთოდი არსებობს:

(1) ფიზიკური მეთოდი. რადგან სტატიკური ელექტროენერგიის სიდიდეზე გავლენას ახდენს ტემპერატურა და ტენიანობა, ობიექტების ზედაპირზე სტატიკური ელექტროენერგიის აღმოსაფხვრელად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფიზიკური მეთოდები, როგორიცაა ტემპერატურისა და ტენიანობის რეგულირება და კორონას განმუხტვა.

(2) ზედაპირული ქიმიური მეთოდი. ანუ, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც ანტისტატიკური აგენტები, გამოიყენება ბოჭკოებისა და პლასტმასის პროდუქტების ზედაპირების დასამუშავებლად ან პლასტმასის შიგნით შერევით სტატიკური ელექტროენერგიის აღმოფხვრის მიზნით.

4.ბოჭკოების საწინააღმდეგო ანტისტატიკური საშუალება

4.1ანტისტატიკური აგენტის მოთხოვნები:

(1) ეს არ უნდა ცვლიდეს ბოჭკოების შეხების შეგრძნებას;

(2) მას უნდა ჰქონდეს შესანიშნავი ანტისტატიკური ეფექტი დაბალი დოზირებით და უნდა ინარჩუნებდეს ეფექტურობას დაბალ ტემპერატურაზეც;

(3) მას კარგი თავსებადობა უნდა ჰქონდეს ფისოვან ბოჭკოებთან;

(4) მას უნდა ჰქონდეს შესანიშნავი თავსებადობა სხვა დანამატებთან;

(5) არ უნდა გამოიწვიოს ქაფი ან წყლის ლაქები;

(6) ის არ უნდა იყოს ტოქსიკური და არ უნდა აღიზიანებდეს კანს;

(7) მან უნდა შეინარჩუნოს კარგი სტაბილურობა.

4.2ანტისტატიკური აგენტების სახეები

ბოჭკოებისთვის გამოყენებული ანტისტატიკური საშუალებების ძირითადი ტიპებია კათიონური და ამფოტერული იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები.

4.3ანტისტატიკური აგენტების მოქმედების მექანიზმი

ბოჭკოვანი ანტისტატიკური აგენტების სახით გამოყენებული ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების შემთხვევაში, ანტისტატიკური მექანიზმი ძირითადად ორ ასპექტს მოიცავს: ბოჭკოვანი ქსოვილების ზედაპირზე ხახუნის გამო სტატიკური ელექტროენერგიის წარმოქმნის თავიდან აცილებას და ზედაპირული მუხტების გაფანტვას. ხახუნის ელექტროფიკაციის თავიდან აცილება მჭიდრო კავშირშია ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების სტრუქტურასთან, ხოლო ზედაპირული მუხტების გაფანტვა დაკავშირებულია ბოჭკოვან ქსოვილებზე ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ადსორბციის რაოდენობასთან და ჰიგროსკოპიულობასთან.

კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ადვილად შეიწოვება უარყოფითად დამუხტული ბოჭკოების ზედაპირებზე საკუთარი დადებითი მუხტების მეშვეობით.

① მათ შეუძლიათ ბოჭკოების ზედაპირული მუხტების ნეიტრალიზება;

② როდესაც კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ბოჭკოების ზედაპირებზე ადსორბირდება დადებითად დამუხტული მეოთხეული ამონიუმის იონების სახით, რომელთა ჰიდროფობიური ნახშირწყალბადის ჯაჭვები გარეთაა მიმართული, ბოჭკოს ზედაპირზე წარმოიქმნება ნახშირწყალბადის ჯაჭვებისგან შემდგარი მიმართულებითი ადსორბციული ფენა. ეს ფენა ეფექტურად ამცირებს ხახუნის დროს ბოჭკოს ზედაპირზე წარმოქმნილ ხახუნის ძალას, რითაც ასუსტებს ხახუნის ელექტროფიკაციას.

დაბალი პოლარობისა და ძლიერი ჰიდროფობიურობის მქონე სინთეტიკური ბოჭკოებისთვის, კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები ადსორბირდება ბოჭკოს ზედაპირზე ვან დერ ვაალის ძალების მეშვეობით მათი ჰიდროფობიური ნახშირწყალბადის ჯაჭვების მეშვეობით, მათი პოლარული მეოთხეული ამონიუმის ჯგუფები გარეთაა მიმართული. ეს ფარავს ბოჭკოს ზედაპირს ჰიდროფილური პოლარული ჯგუფებით, რაც არა მხოლოდ აძლიერებს ბოჭკოს ზედაპირის ელექტროგამტარობას, არამედ ზრდის მის ზედაპირულ ტენიანობას, ხელს უწყობს ხახუნის შედეგად წარმოქმნილი სტატიკური ელექტროენერგიის გაფანტვას და ანტისტატიკური ეფექტის მიღწევას.

დიოქტადეცილ ამონიუმის ქლორიდის ადსორბციის რაოდენობა ბუნებრივი ბოჭკოების ზედაპირებზე მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე სინთეზურ ბოჭკოებზე, რაც მიუთითებს მის უკეთეს ანტისტატიკურ ეფექტზე ბუნებრივ ბოჭკოებზე.

კათიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მსგავსად, ამფოტერული იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები დადებით მუხტებს ატარებენ და ასევე შეუძლიათ უარყოფითად დამუხტული ბოჭკოვანი ზედაპირების ადსორბცია სტატიკური მუხტების გასანეიტრალებლად. მათი ჰიდროფობიური ჯგუფები ასევე ამცირებენ ხახუნს. კათიონურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებთან შედარებით, ისინი დამატებით შეიცავენ ანიონურ ჯგუფს თავიანთ მოლეკულურ სტრუქტურაში, რაც ხელს უწყობს ტენიანობის უკეთ გაძლიერებას და მუხტის გაფანტვას. ამიტომ, ამფოტერული იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები მაღალი ხარისხის ანტისტატიკური აგენტებია, თუმცა შედარებით მაღალი ფასით.

ანიონური და არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები სუსტ ანტისტატიკურ ეფექტს ავლენენ ბოჭკოების ზედაპირებზე მათი დაბალი ადსორბციის გამო. არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ადსორბციის ხარისხი უფრო მაღალია, ვიდრე ანიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების, რადგან მასზე გავლენას არ ახდენს ბოჭკოების ზედაპირული მუხტები; თუმცა, მათი სტატიკური ელექტროენერგიის გაფანტვის უნარი სუსტია, რაც იწვევს გაცილებით დაბალ ანტისტატიკურ შესრულებას კათიონურ და ამფოტერულ იონურ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებებთან შედარებით.

5.პლასტმასისთვის განკუთვნილი ანტისტატიკური საშუალებები

ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების, როგორც პლასტმასის ანტისტატიკური აგენტების მოქმედების მექანიზმი: ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები პლასტმასის ზედაპირზე ადსორბირდება ვან დერ ვაალის ძალების მეშვეობით მათი ჰიდროფობიური ნახშირწყალბადის ჯაჭვების მეშვეობით, პოლარული ჯგუფები კი გარეთაა მიმართული. პლასტმასის ზედაპირზე წარმოიქმნება ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მიმართულებითი ადსორბციული ფენა, რომელიც უზრუნველყოფს ელექტროგამტარობას, რაც საშუალებას აძლევს სტატიკური მუხტების ეფექტურად გაფანტვას. ამავდროულად, ადსორბციული ფენა ასევე ამცირებს ხახუნს პლასტმასის ზედაპირზე.

პლასტმასის ანტისტატიკური აგენტები ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების ტიპის მიხედვით კლასიფიცირდება შემდეგნაირად:

(1) ანიონური ტიპი;

(2) კათიონური ტიპი;

(3) ამფოტერული იონური ტიპი;

(4) არაიონური ტიპი.

ანტისტატიკური საშუალებები გამოყენების მეთოდის მიხედვით შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად:

(1) ზედაპირის საფარის ანტისტატიკური აგენტები;

(2) შიდა შერევის ანტისტატიკური აგენტები.