Жуу қасиетібеттік белсенді заттарбеттік белсенді заттарға ең жақсы практикалық қолданыстарды беретін негізгі сипаттама болып табылады. Ол мыңдаған үй шаруашылықтарының күнделікті өміріне қатысады және өмірдің барлық салаларында және әртүрлі өнеркәсіптік өндіріс процестерінде барған сайын кеңінен қолданылады.
Антистатикалық әсербеттік белсенді заттардың
Талшықтар, пластмассалар және басқа да бұйымдар үйкеліс салдарынан статикалық электр тогын жиі тудырады, бұл олардың қолдану өнімділігін төмендетеді. Мысалы, статикалық зарядтары бар талшықты маталар денеге жабысып қалу, статикалық адгезия және шаңды сіңіріп, кірлену сияқты кемшіліктерге жиі ұшырайды. Статикалық электр тогының пластмасса бұйымдарына тигізетін теріс әсері одан да ауыр. Статикалық зарядталған пластмасса бұйымдары шаңды оңай сіңіріп қана қоймай, бұл өнімдердің мөлдірлігіне, бетінің тазалығына және сыртқы түріне зиян келтіреді, сонымен қатар олардың қызмет көрсету өнімділігі мен құндылығын төмендетеді.
Мұндай статикалық құбылыстарды жою үшін қазіргі уақытта беттік-белсенді заттардың антистатикалық әдісі кеңінен қолданылады. Мұндай беттік-белсенді заттар антистатикалық агенттер деп аталады.
1-бөлім Статикалық құбылыстар және олардың себептері
Әртүрлі сынақшылар алған талшықтардың электрлену тізбегінің нәтижелерінде кейбір сәйкессіздіктер болғанымен, жүн, нейлон және жасанды жүн сияқты амидтік байланыстары бар талшықтар оң зарядтарды тасымалдауға бейім. Жалпы пластмассалардың электрлену мәртебесі 10-кестеде көрсетілген.‑2. Оңнан теріске қарай кең таралған заттардың электрлену тізбегі төменде келтірілген:
(+) Полиуретан–Шаш–Нейлон–Жүн–Жібек–Вискоза талшығы–Мақта–Қатты резеңке–Целлюлоза ацетаты талшығы–Винилон–Полипропилен–Полиэстер–Полиакрилонитрил–Поливинилхлорид–Винилхлорид-акрилонитрил сополимері–Полиэтилен–Политетрафторэтилен (-).
Статикалық электр энергиясын өндірудің нақты механизмі толық түсінікті емес, дегенмен статикалық электр энергиясы әртүрлі нысандар бір-біріне үйкеліс жасаған кезде нысандар арасында пайда болатын жылжымалы зарядтардан пайда болады деген пікір бар. Нысанның заряд түрі электрондардың қосылуы немесе жоғалуы арқылы анықталады. Нысан электрондарды жоғалтқан кезде оң зарядталады, ал электрондарды қосқан кезде теріс зарядталады.
2-бөлім Антистатикалық агенттер
Статикалық электр тогын жоюдың екі негізгі әдісі бар:
(1) Физикалық әдістер. Статикалық электр қуатының шамасына температура мен ылғалдылық әсер ететіндіктен, заттардың бетіндегі статикалық электр қуатын кетіру үшін температура мен ылғалдылықты реттеу және тәждік разряд сияқты физикалық тәсілдерді қолдануға болады.
(2) Беттік химиялық әдістер, атап айтқанда, беттік белсенді заттарды (антистатикалық агенттер деп те аталады) пайдаланып, талшықтар мен пластмасса бұйымдарына беттік өңдеу жүргізу немесе статикалық токты жою мақсатына жету үшін оларды пластмассаға араластыру.
1. Талшықтарға арналған антистатикалық агенттер
Антистатикалық агенттердің қажетті қасиеттері:
(1) Талшықтардың қолға сіңетін сезімін өзгертпеңіз; (2) Төмен дозада және төмен температурада тиімділікпен жақсы антистатикалық әсер; (3) Шайыр талшықтарымен жақсы үйлесімділік; (4) Басқа көмекші заттармен тамаша үйлесімділік; (5) Көбіктенбейді және су дақтарының пайда болуына жол бермейді; (6) Уытты емес және теріні тітіркендірмейді; (7) Жақсы тұрақтылықты сақтайды.
Антистатикалық агенттердің түрлері
Талшықтар үшін қолданылатын антистатикалық агенттердің негізгі түрлері - катиондық және амфотерлі беттік белсенді заттар.
Антистатикалық агенттердің әсер ету механизмі
Талшықты антистатикалық мақсаттарда қолданылатын беттік белсенді заттардың антистатикалық механизмі негізінен екі аспектіде көрінеді: талшықты маталарға үйкеліс әсер еткенде статикалық кернеудің пайда болуын болдырмау және беттік зарядтардың таралуын жеңілдету. Үйкеліс электрленуінің алдын алу беттік белсенді заттардың құрылымымен тығыз байланысты, ал беттік зарядтардың таралуы талшықты маталарға беттік белсенді заттардың адсорбциялық қабілетімен және гигроскопиялықтығымен байланысты.
Катионды беттік белсенді заттар өздерінің оң зарядтары арқылы теріс зарядталған талшық беттеріне оңай адсорбцияланады.
①Олар талшықтардың беткі зарядтарын бейтараптандыра алады;
②Катионды беттік белсенді заттар талшық беттерінде оң зарядталған төрттік аммоний иондары талшық бетіне бекітілетін және гидрофобты көмірсутек тізбектері сыртқа бағытталған бағытта адсорбцияланады, бұл талшық бетіндегі көмірсутек тізбектерінен тұратын бағытталған адсорбциялық қабықшаны құрайды. Бұл адсорбциялық қабықша үйкеліс кезінде талшық бетіндегі үйкелісті тиімді түрде азайтып, үйкеліс электрленуін әлсірете алады.
Полярлығы төмен және гидрофобтығы жоғары синтетикалық талшықтар үшін катионды беттік белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектері арқылы ван-дер-Ваальс күштері арқылы талшық беттеріне адсорбцияланады, ал полярлы төрттік аммоний топтары сыртқа қарайды. Осылайша, талшық беті гидрофильді полярлық топтармен жабылған, бұл талшық бетінің өткізгіштігін жақсартып қана қоймай, сонымен қатар оның беткі ылғалдылығын арттырады, үйкеліс нәтижесінде пайда болатын статикалық электр энергиясының таралуын жеңілдетеді және антистатикалық әсер береді.
Диоктадецил аммоний хлоридінің табиғи талшық беттеріндегі адсорбциялық қабілеті синтетикалық талшықтарға қарағанда айтарлықтай жоғары, бұл оның табиғи талшықтарда жақсы антистатикалық әсерге қол жеткізетінін көрсетеді.
Катиондық беттік белсенді заттар сияқты, амфотерлі беттік белсенді заттар оң зарядтарды тасымалдайды және статикалық зарядтарды бейтараптандыру үшін теріс зарядталған талшық беттеріне адсорбциялана алады. Олардың гидрофобты топтары үйкелісті де азайтады. Катиондық беттік белсенді заттармен салыстырғанда, амфотерлі беттік белсенді заттардың молекулалық құрылымында қосымша аниондық топ бар, бұл ылғалды жақсы ұстап тұруға және зарядтың таралуына мүмкіндік береді. Сондықтан, амфотерлі беттік белсенді заттар салыстырмалы түрде жоғары бағамен болса да, жоғары өнімді антистатикалық агенттер болып табылады.
Аниондық және бейиондық беттік белсенді заттар талшық беттеріндегі адсорбция қабілетінің төмендігіне байланысты антистатикалық өнімділігі төмен. Иондық емес беттік белсенді заттардың адсорбция мөлшері талшықтардың беттік зарядына әсер етпейді және аниондық беттік белсенді заттарға қарағанда жоғары, бірақ олардың статикалық диссипацияға әлсіз әсері бар. Сондықтан олардың антистатикалық қабілеті катиондық және амфотерлік беттік белсенді заттарға қарағанда әлдеқайда төмен.
2. Пластмассаға арналған антистатикалық агенттер
Пластикалық антистатикалық агенттер ретінде қолданылатын беттік белсенді заттардың антистатикалық механизмі келесідей: беттік белсенді заттар гидрофобты көмірсутек тізбектері арқылы ван-дер-Ваальс күштері арқылы пластикалық беттерге адсорбцияланады, полярлық топтар сыртқа қарай созылады. Пластикалық бетте өткізгіштікті қамтамасыз ету үшін беттік белсенді заттардың бағытталған адсорбциялық қабықшасы пайда болады, бұл статикалық зарядтардың тиімді түрде таралуына мүмкіндік береді. Сонымен қатар, адсорбциялық қабықша пластикалық беттердегі үйкелісті де азайта алады.
Беттік белсенді зат түрі бойынша пластикалық антистатикалық агенттердің жіктелуі:
(1)Аниондық түрі;
(2) Катиондық түрі;
(3) Амфотериялық түрі;
(4) Иондық емес түрі.
Қолдану тәсіліне байланысты антистатикалық агенттерді екі санатқа бөлуге болады:
(1) Беткі қабатты антистатикалық агенттер;
(2) Антистатикалық агенттерді қосу.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 10 қазан