Theploviklis Paviršinio aktyvumo medžiagų panaudojimas yra esminė savybė, suteikianti paviršinio aktyvumo medžiagoms daugiausia praktinio panaudojimo. Jos naudojamos tūkstančių namų ūkių kasdieniame gyvenime. Be to, jos vis dažniau naudojamos įvairiose pramonės šakose ir visų rūšių pramoninėje gamyboje.
Paviršinio aktyvumo medžiagų antistatinis poveikis
Pluoštai, plastikai ir kiti gaminiai dėl trinties dažnai generuoja statinę elektrą, kuri turi įtakos jų gaminių pritaikymo savybėms. Pavyzdžiui, jei pluošto audiniai perneša statinę elektrą, jie dažnai turi trūkumų, tokių kaip „prilipimas prie kūno“ arba „statinis sukibimas“, taip pat yra linkę sugerti dulkes arba išsitepti. Statinės elektros poveikis plastikiniams gaminiams yra dar didesnis. Gaminiai ne tik lengvai pritraukia dulkes, o tai daro įtaką jų skaidrumui, paviršiaus švarai ir išvaizdai, bet ir sumažina gaminių naudojimo patogumą bei vertę.
Siekiant pašalinti šį statinės elektros reiškinį, šiuo metu dažniausiai naudojamas paviršinio aktyvumo medžiagų antistatinis metodas. Tokios paviršinio aktyvumo medžiagos vadinamosantistatinis agentai.
- Elektrostatiniai reiškiniai ir jų priežastys
Nors skirtingų tyrėjų gauti rezultatai, susiję su pluošto elektrifikacijos tvarka, šiek tiek skiriasi, pluoštai su amidiniais ryšiais, tokie kaip vilna, nailonas ir dirbtinė vilna, paprastai būna teigiamai įkrauti.
Įprasta medžiagų elektrinio krūvio būsena, nuo teigiamo iki neigiamo, yra tokia: (+) Poliuretanas – Plaukai – Nailonas – Vilna – Šilkas – Viskozės pluoštas – Medvilnė – Kieta guma – Acetatinis pluoštas – Vinilonas – Polipropilenas – Poliesteris – Poliakrilonitrilas – Polivinilchloridas – Vinilchloridas – Akrilnitrilo kopolimeras – Polietilenas – Politetrafluoretilenas (-). Nors statinės elektros susidarymo priežastis dar nėra iki galo suprantama, paprastai manoma, kad kai skirtingų tipų objektai trinasi vienas į kitą, tarp trinamų objektų susidaro judantys krūviai, taip susidarant statinei elektrai. Objekto turimo krūvio tipą galima nustatyti pagal elektronų įgijimą arba praradimą. Jei objektas praranda elektronus, jis įkraunamas teigiamai; jei įgyja elektronų, jis įkraunamas neigiamai.
- Antistatinė priemonė
Yra du pagrindiniai būdai, kaip atsikratyti statinės elektros:
Fizinis metodas: Kadangi statinės elektros dydžiui įtakos turi temperatūra ir drėgmė, statinei elektrai nuo objektų paviršiaus pašalinti gali būti naudojami fizikiniai metodai, tokie kaip temperatūros ir drėgmės reguliavimas bei koroninė iškrova.
Paviršiaus cheminis metodasTai yra, paviršinio aktyvumo medžiagų, dar vadinamų antistatinėmis medžiagomis, naudojimas pluoštų ir plastikinių gaminių paviršiui apdoroti arba jų maišymui su plastiku, siekiant pašalinti statinę elektrą.
2.I. Pluoštų antistatinės medžiagos
Sąlygos, kurias turi atitikti antistatinės medžiagos:
(1) Nepakeiskite pluošto pojūčio ranka;
(2) Geras antistatinis poveikis, maža dozė ir vis dar veiksminga žemoje temperatūroje;
(3) Geras suderinamumas su dervos pluoštais;
(4) Geras suderinamumas su kitais priedais;
(5) Nesukelia putojimo ir nėra vandens dėmių;
(6) Netoksiškas ir nekenksmingas odai;
(7) Gali išlaikyti gerą stabilumą.
2.2. Antistatinių medžiagų tipai
Pagrindinės pluoštams naudojamų antistatinių medžiagų rūšys yra katijoninės ir amfoterinės joninės paviršinio aktyvumo medžiagos.
2.3. Antistatinių medžiagų veikimo mechanizmas
Pluošto antistatikai naudojamų paviršinio aktyvumo medžiagų antistatinis mechanizmas daugiausia pasireiškia dviem aspektais: statinės elektros susidarymo prevencija, kai pluošto audinio paviršius yra trinamas, ir paviršiaus krūvių išsklaidymas. Trinties elektrifikacijos prevencija yra glaudžiai susijusi su paviršinio aktyvumo medžiagų struktūra, o paviršiaus krūvių išsklaidymas – su paviršinio aktyvumo medžiagų adsorbcijos kiekiu ir higroskopiškumu pluošto audiniuose.
Katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos gali lengvai adsorbuotis prie neigiamai įkrautų pluoštų paviršiaus per savo teigiamus krūvius.
①Jis gali neutralizuoti pluošto paviršiaus krūvį;
②Kadangi katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbuojasi prie pluošto paviršiaus su teigiamai įkrautais ketvirtiniais amonio jonais, o hidrofobinės angliavandenilių grandinės yra nukreiptos į išorę, pluošto paviršiuje susidaro orientuota adsorbcijos plėvelė, sudaryta iš angliavandenilių grandinių. Ši adsorbcijos plėvelė gali efektyviai sumažinti trinties jėgą, susidarančią pluošto paviršiuje trinties metu, taip susilpnindama trinties elektrifikacijos reiškinį.
Sintetiniams pluoštams, pasižymintiems mažu poliškumu ir stipriu hidrofobiškumu, katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbuojasi prie pluošto paviršiaus per van der Valso jėgas su savo hidrofobinėmis angliavandenilių grandinėmis, o polinės ketvirtinės amonio grupės yra nukreiptos į išorę, padengdamos pluošto paviršių hidrofilinėmis polinėmis grupėmis. Tai ne tik padidina pluošto paviršiaus laidumą, bet ir padidina jo paviršiaus drėgmę, o tai naudinga trinties metu susidarančios statinės elektros išsklaidymui ir atlieka antistatinį vaidmenį.
Dioktadecilo amonio chlorido adsorbcijos kiekis ant natūralių pluoštų paviršiaus yra žymiai didesnis nei ant sintetinių pluoštų. Tai rodo, kad jis turi geresnį antistatinį poveikį natūraliems pluoštams.
Kaip ir katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, amfoterinės joninės paviršinio aktyvumo medžiagos turi teigiamą krūvį ir gali adsorbuotis ant neigiamai įkrautų pluoštų paviršiaus, neutralizuodamos statinį krūvį. Jų hidrofobinės grupės taip pat mažina trintį. Be to, palyginti su katijoninėmis paviršinio aktyvumo medžiagomis, jos molekulinėje struktūroje turi papildomą anijoninę grupę, todėl gali geriau padidinti drėgmę ir išsklaidyti krūvį. Todėl amfoterinės joninės paviršinio aktyvumo medžiagos yra gerų savybių antistatinės medžiagos, tačiau jų kaina yra gana didelė.
Anijoninės ir nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos pasižymi silpnu antistatiniu poveikiu dėl mažo adsorbcijos kiekio pluošto paviršiuje. Nejoninių paviršinio aktyvumo medžiagų adsorbcijos kiekis yra didesnis nei anijoninių, nes jam įtakos neturi pluošto paviršiaus krūvis, tačiau jų poveikis statinės elektros išsklaidymui yra silpnas, todėl jų antistatinis pajėgumas yra daug blogesnis nei katijoninių ir amfoterinių joninių paviršinio aktyvumo medžiagų.
- Antistatinė priemonė plastikams
Paviršinio aktyvumo medžiagų, kaip antistatinių medžiagų plastikams, veikimo mechanizmas: Paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbuojasi ant plastiko paviršiaus van der Valso jėgų dėka su savo hidrofobinėmis angliavandenilių grandinėmis, o jų polinės grupės tęsiasi į išorę ir sudaro orientuotą paviršinio aktyvumo medžiagų adsorbcijos plėvelę ant plastiko paviršiaus. Ši plėvelė užtikrina laidumą, leidžiantį statiniams krūviams gerai išsklaidyti. Tuo pačiu metu adsorbcijos plėvelė taip pat gali sumažinti trintį ant plastiko paviršiaus.
Plastikinės antistatinės medžiagos klasifikuojamos pagal paviršinio aktyvumo medžiagos tipą:
(1) Anijoninis tipas;
(2) Katijoninis tipas;
(3) amfoterinis joninis tipas;
(4) Nejoninis tipas.
Antistatinius preparatus galima suskirstyti į dvi kategorijas pagal jų naudojimo būdą:
(1) Paviršiaus dengtos antistatinės medžiagos;
(2) Sudėtinio tipo antistatiniai agentai.
Įrašo laikas: 2026 m. kovo 12 d.