Skalbimo savybėspaviršinio aktyvumo medžiagosyra pagrindinė savybė, kuria grindžiamas plačiausias jų praktinis pritaikymas. Ji yra neatsiejama daugybės namų ūkių kasdienio gyvenimo dalis ir vis dažniau taikoma visuose prekybos ir pramonės gamybos sektoriuose.
Antistatinis poveikispaviršinio aktyvumo medžiagų
Dėl trinties pluoštuose, plastikuose ir kituose gatavuose gaminiuose dažnai susidaro statinė elektra, o tai pablogina jų eksploatacines savybes. Pavyzdžiui, statiškai įkrauti tekstilės audiniai linkę tvirtai prilipti prie kūno arba kitų paviršių ir lengvai pritraukia dulkes bei nešvarumus. Statinė elektra daro dar didesnį poveikį plastikiniams gaminiams: plastikas ne tik lengvai sugeria dulkes, pablogindamas jo skaidrumą, paviršiaus švarą ir estetinį patrauklumą, bet ir pablogina jo eksploatacines savybes bei komercinę vertę.
Antistatinis apdorojimas paviršinio aktyvumo medžiagų pagrindu yra šiuo metu vyraujantis metodas, naudojamas statinei elektrai pašalinti, ir tokios paviršinio aktyvumo medžiagos yra žinomos kaip antistatinės medžiagos.
1 skyrius. Statinė elektra ir jos generavimo mechanizmai
Nors skirtingų tyrėjų atliktų bandymų rezultatuose, susijusiuose su pluoštų triboelektrinio krūvio seka, yra nedidelių neatitikimų, pluoštai, kuriuose yra amidinių jungčių, pavyzdžiui, vilna, nailonas ir dirbtinė vilna, paprastai linkę turėti teigiamą krūvį.
Įprastų plastikų įkrovimo elgsena pateikta 10-2 lentelėje. Tipinių medžiagų triboelektrinė seka nuo teigiamo iki neigiamo krūvio yra tokia:
(+) Poliuretanas–Žmogaus plaukai–Nailonas–Vilna–Šilkas–Viskozės pluoštas–Medvilnė–Kieta guma–Celiuliozės acetatas–Vinilonas–Polipropilenas–Poliesteris–Poliakrilonitrilas–Polivinilchloridas–Vinilchlorido ir akrilnitrilo kopolimeras–Polietilenas–Politetrafluoretilenas (-)
Tikslūs statinės elektros susidarymo mechanizmai nėra iki galo išaiškinti, tačiau sutariama, kad trintis tarp skirtingų medžiagų sukelia krūvio perdavimą tarp besiliečiančių paviršių, taip sukuriant statinę elektrą. Medžiagos pernešamo krūvio poliškumą lemia elektronų įkrova arba nuostolis: medžiagos praranda elektronus ir įgauna teigiamai įkrautus krūvius, o tos, kurios gauna elektronus, įgauna neigiamą krūvį.
2 skirsnis. Antistatinės medžiagos
Yra du pagrindiniai būdai, kaip atsikratyti statinės elektros:
Fizikiniai metodai: Kadangi statinio krūvio dydžiui įtakos turi temperatūra ir drėgmė, statiniam krūviui nuo medžiagų paviršių pašalinti galima taikyti fizikinius metodus, įskaitant temperatūros ir drėgmės reguliavimą bei vainikinę iškrovą.
Paviršiaus cheminiai metodai: Paviršiaus aktyviosios medžiagos, dar vadinamos antistatinėmis medžiagomis, naudojamos pluoštų ir plastikinių gaminių paviršiui apdoroti arba maišomos su plastikinėmis matricomis, kad būtų pašalinta statinė elektra.
I. Pluoštų antistatinės medžiagos
Privalomos kvalifikuotų antistatinių medžiagų savybės
(1) Išsaugoti originalų pluošto pojūtį rankoje;
(2) Užtikrina išskirtinį antistatinį poveikį esant mažoms dozėms ir išlieka veiksmingas žemoje temperatūroje;
(3) pasižymi puikiu suderinamumu su dervos pluoštais;
(4) Gerai suderinamas su kitais apdorojimo pagalbiniais įrenginiais;
(5) Nesukelia putų ir nepalieka vandens dėmių;
(6) Netoksiškas ir nedirgina žmogaus odos;
(7) Laikui bėgant išlaikyti stabilų našumą.
Pluoštinių antistatinių medžiagų klasifikacija
Katijoninės ir amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos sudaro pagrindines antistatikų kategorijas, skirtas pluošto gamyboje.
Antistatiniai mechanizmai
Paviršinio aktyvumo medžiagos audiniams antistatinį poveikį daro dviem pagrindiniais būdais: slopina statinės elektros susidarymą trinties metu ir palengvina paviršinių statinių krūvių išsklaidymą. Trinties krūvio slopinimas yra glaudžiai susijęs su paviršinio aktyvumo medžiagų molekuline struktūra, o krūvio išsklaidymas priklauso nuo paviršinio aktyvumo medžiagų adsorbcijos pajėgumo ir higroskopiškumo pluošto paviršiuose.
Katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagoslengvai adsorbuojasi ant neigiamai įkrautų pluoštų paviršių per jų vidinius teigiamus krūvius:
①Jie neutralizuoja būdingus pluoštų paviršiaus krūvius;
②Katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos prie pluoštų prisijungia per teigiamai įkrautas ketvirtines amonio grupes, o hidrofobinės angliavandenilių grandinės yra nukreiptos į išorę, sudarydamos tvarkingą adsorbuotą plėvelę ant pluošto paviršiaus. Ši plėvelė efektyviai sumažina paviršiaus trintį sąlyčio metu ir sušvelnina trinties statinės elektros kaupimąsi.
Mažo poliškumo, labai hidrofobiniuose sintetiniuose pluoštuose katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos prilimpa prie pluošto paviršiaus per van der Valso jėgas, veikiančias hidrofobines angliavandenilių grandines, o polinės ketvirtinės amonio grupės yra nukreiptos į išorę. Tai padengia pluoštus hidrofiliniu poliniu sluoksniu, kuris padidina paviršiaus elektrinį laidumą ir drėgmės sulaikymą, pagreitindamas trinties sukeltos statinės elektros išsisklaidymą ir užtikrindamas antistatinį funkcionalumą.
Dioktadecilo amonio chlorido adsorbcijos pajėgumas ant natūralių pluoštų yra žymiai didesnis nei ant sintetinių pluoštų, o tai rodo geresnį antistatinį natūralaus pluošto substratų efektyvumą.
Kaip ir katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos turi teigiamą krūvį ir adsorbuojasi ant neigiamai įkrautų pluošto paviršių, neutralizuodamos statinį krūvį, o jų hidrofobinės dalys sumažina paviršiaus trintį. Skirtingai nuo katijoninių paviršinio aktyvumo medžiagų, amfoterinės molekulės turi papildomą anijoninę grupę, kuri dar labiau pagerina paviršiaus drėgmės sugėrimą ir krūvio išsklaidymo galimybes. Taigi amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos veikia kaip didelio našumo antistatinės medžiagos, nors ir brangesnės.
Anijoninės ir nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos pasižymi silpnu antistatiniu poveikiu dėl mažo adsorbcijos lygio pluošto paviršiuje. Nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbuojasi lengviau nei anijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos, nes jų adsorbcijai įtakos neturi pluošto paviršiaus krūvis, tačiau jos prastai išsklaido krūvį, todėl jų antistatinis pajėgumas yra daug mažesnis, palyginti su katijoninėmis ir amfoterinėmis paviršinio aktyvumo medžiagomis.
II. Antistatinės medžiagos plastikams
Paviršinio aktyvumo medžiagų pagrindu pagamintų plastikinių antistatinių medžiagų veikimo mechanizmas
Paviršinio aktyvumo medžiagos jungiasi prie plastikinių paviršių per van der Valso jėgas, veikiančias hidrofobines angliavandenilių grandines, o polinės funkcinės grupės tęsiasi į išorę ir sudaro orientuotą adsorbuotą plėvelę. Ši plėvelė suteikia paviršiaus laidumą, kad būtų galima efektyviai išsklaidyti statinį krūvį ir tuo pačiu metu sumažinti paviršiaus trintį ant plastikinių pagrindų.
Klasifikacija pagal paviršinio aktyvumo medžiagų cheminį tipą
(1) Anijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos
(2) Katijoninės paviršinio aktyvumo medžiagos
(3) Amfoterinės paviršinio aktyvumo medžiagos
(4) Nejoninės paviršinio aktyvumo medžiagos
Klasifikavimas pagal taikymo būdą
(1) Dangos tipo antistatinės medžiagos (naudojamos ant medžiagų paviršių)
(2) Išlydytos antistatinės medžiagos (įmaišomos į plastikines žaliavas maišymo metu)
Įrašo laikas: 2026 m. liepos 16 d.