Detergentiasurfactantesest proprietas fundamentalis quae latissimas applicationes practicas earum sustinet. Vitae quotidianae innumerabilium familiarum necessaria est et in omnibus artibus et sectoribus productionis industrialis magis magisque adoptatur.
Effectus AntistaticusTensioactivorum
Frictio saepe electricitatem staticam in fibris, materiis plasticis, aliisque rebus perfectis generat, quae eorum utilitatem in usu impedit. Exempli gratia, textilia statice onerata corpori arcte adhaerere vel aliis superficiebus adhaerere solent, et facile pulverem et sordes attrahunt. Electricitas statica etiam graviorem vim in res plasticas exercet: non solum plastica pulverem facile absorbent, earum perspicuitatem, munditiam superficiei, et pulchritudinem aestheticam imminuentes, sed etiam earum utilitatis et valor commercialis deteriorantur.
Curatio antistatica surfactantibus innixa est methodus praevalens quae hodie ad accumulationem staticam tollendam adhibetur, et tales surfactantes ut agentes antistatici appellantur.
Sectio 1 Electricitas Statica et Eius Mechanismi Generationis
Quamquam leves discrepantiae in probationibus de serie onerationis triboelectricae fibrarum a variis investigatoribus exstant, fibrae tamen nexus amidicos continentes, ut lana, nylon et lana artificialis, plerumque onera positiva ferre solent.
Modi onerandi materiarum plasticarum communium in Tabula 10-2 enumerantur. Series triboelectrica substantiarum typicarum a positiva ad negativam onerationem haec est:
(+) Polyurethanum–Capillus humanus–Nylon–Lana–Sericum–Fibra viscosa–Gossypium–Gummi durum–Cellulosum acetas–Vinylon–Polypropylenum–Polyester–Polyacrylonitrilum–Polyvinylchloridum–Copolymerum vinylchloridi et acrylonitrili–Polyethylenum–Polytetrafluoroethylenum (-)
Rationes exactae formationis electricitatis staticae nondum plene elucidatae sunt, tamen consensus est frictionem inter substantias dissimiles translationem electricitatis inter superficies contactantes inducere, ita electricitatem staticam generans. Polaritas electricitatis a substantia portatae determinatur a acquisitione vel amissione electronicarum: substantiae electrones amittunt et positive onerantur, dum eae quae electrones acquirunt onera negativa acquirunt.
Sectio 2 Agentia Antistatica
Duae principales rationes ad electricitatem staticam tollendam praesto sunt:
Methodi physicae: Cum magnitudo electricitatis staticae a temperatura et humiditate afficiatur, technicae physicae, inter quas regulatio temperaturae et humiditatis et emissio coronae, adhiberi possunt ad electricitatem staticam a superficiebus materiarum removendam.
Methodi chemicae superficiales: Tensioactiva, etiam agentes antistatici appellati, ad fibras et producta plastica superficialiter tractanda adhibentur vel in matrices plasticas miscentur ad electricitatem staticam eliminandam.
I. Agentia Antistatica pro Fibris
Proprietates requisitae agentium antistaticorum qualificatorum
(1) Sensum originalem fibrarum serva;
(2) Praeclaram vim antistaticam parvis dosibus praebere et efficax manere sub condicionibus temperaturae humilis;
(3) Excellentem compatibilitatem cum fibris resinae exhibent;
(4) Bona compatibilitate cum aliis auxiliaribus processus praediti sint;
(5) Spumam non efficit neque maculas aquae relinquit;
(6) Non toxicum et cuti humanae non irritans;
(7) Stabilem efficaciam per tempus conservare.
Classificatio agentium antistaticorum fibrarum
Tensioactiva cationica et amphoterica principales categorias agentium antistaticorum ad usus fibrarum constituunt.
Mechanismi antistatici
Tensioactiva effectus antistaticos in textilia per duas vias principales exercent: generationem electricitatis staticae in contactu frictionali inhibendo et dissipationem electricitatis staticae superficialis facilitando. Suppressio electricitatis frictionalis arcte cum structura moleculari tensioactivae coniungitur, dum dissipatio electricitatis a capacitate adsorptionis et hygroscopicitate tensioactivarum in superficiebus fibrarum pendet.
Tensioactiva cationicafacile ad superficies fibrarum negative oneratas per intrinsecas onera positiva adsorbentur:
1.Inherentes caricas superficiales fibrarum neutralizant;
2.Tensioactiva cationica fibris adhaerent per greges ammonii quaternarii positive oneratos, catenis hydrocarbonicis hydrophobicis extrorsum positis, pelliculam ordinatam adsorptam in superficiebus fibrarum formantes. Haec pellicula frictionem superficialem efficaciter durante contactu minuit et accumulationem staticam frictionis mitigat.
In fibris syntheticis humilis polaritatis et valde hydrophobicis, surfactantia cationica superficiebus fibrarum adhaerent per vires van der Waals in catenas hydrocarbonicas hydrophobicas agentes, dum greges ammonii quaternarii polares extrorsum spectant. Hoc fibras strato polari hydrophilico tegit, quod conductivitatem electricam superficialem et retentionem humoris auget, dissipationem electricitatis staticae frictione inductae accelerans et functionem antistaticam praebens.
Capacitas adsorptionis dioctadecylammonii chloridi in fibras naturales significanter maior est quam in fibris syntheticis, quod efficaciam antistaticam superiorem pro substratis fibrarum naturalium indicat.
Sicut tensioactiva cationica, tensioactiva amphoterica onera positiva ferunt et superficiebus fibrarum negative oneratis adhaerent ut onera statica neutralizent, partibus hydrophobicis frictionem superficialem minuentibus. Dissimilia tensioactivis cationicis, moleculae amphotericae gregem anionicum additum continent, qui absorptionem humiditatis superficialis et facultates dissipationis onerae ulterius auget. Tensioactiva amphoterica igitur ut agentes antistatici summae efficaciae funguntur, quamvis pretio maiori.
Tensioactiva anionica et nonionica imbecillam vim antistaticam exhibent propter humiles gradus adsorptionis in superficiebus fibrarum. Tensioactiva nonionica facilius adsorbent quam tensioactiva anionica quia eorum adsorptio a carica superficiali fibrarum non afficitur, attamen dissipationem caricae pauperem offerunt, unde capacitas antistatica multo inferior comparata cum tensioactivis cationicis et amphoteris evenit.
II. Agentia Antistatica pro Materiis Plasticis
Mechanismus agentium antistaticorum plasticorum surfactantium fundatorum
Tensioactiva ad superficies plasticas adhaerent per vires van der Waals in catenas hydrocarbonicas hydrophobicas agentes, cum gregibus functionalibus polaribus extrorsum extendentibus ad pelliculam adsorptam orientatam formandam. Haec pellicula conductivitatem superficialem praebet ad efficientem dissipationem oneris statici permittendam et simul frictionem superficialem in substratis plasticis moderatur.
Classificatio secundum genus chemicum surfactantis
(1) Tensioactiva anionica
(2) Tensioactiva cationica
(3) Tensioactiva amphoterica
(4) Tensioactiva nonionica
Classificatio per modum applicationis
(1) Agentia antistatica generis linimenti (ad superficies materiarum applicata)
(2) Agentia antistatica liquefacta (in materias crudas plasticas per mixturam mixta)
Tempus publicationis: XVI Iul. MMXXVI