Mazgāšanas īpašībavirsmaktīvās vielasir pamatīpašība, kas virsmaktīvajām vielām piešķir vislielāko praktisko pielietojumu. Tā ir iesaistīta tūkstošiem mājsaimniecību ikdienas dzīvē un arvien vairāk tiek izmantota visās dzīves jomās un dažādos rūpnieciskās ražošanas procesos.
Antistatiska iedarbībavirsmaktīvo vielu
Šķiedras, plastmasa un citi izstrādājumi berzes dēļ bieži rada statisko elektrību, kas pasliktina to lietošanas veiktspēju. Piemēram, šķiedru audumiem ar statiskajiem lādiņiem bieži ir tādi trūkumi kā pielipšana pie ķermeņa, statiskā adhēzija un tendence absorbēt putekļus un kļūt netīriem. Statiskās elektrības negatīvā ietekme uz plastmasas izstrādājumiem ir vēl nopietnāka. Statiski lādēti plastmasas izstrādājumi ne tikai viegli adsorbē putekļus, kas bojā izstrādājumu caurspīdīgumu, virsmas tīrību un izskatu, bet arī samazina to ekspluatācijas īpašības un vērtību.
Lai novērstu šādas statiskās parādības, pašlaik plaši tiek izmantota virsmaktīvo vielu antistatiskā metode. Šādas virsmaktīvās vielas sauc par antistatiskiem līdzekļiem.
1. sadaļa. Statiskās parādības un to cēloņi
Lai gan dažādu testētāju iegūto šķiedru elektrifikācijas secības rezultātos ir dažas neatbilstības, šķiedras, kas satur amīda saites, piemēram, vilna, neilons un mākslīgā vilna, parasti nes pozitīvus lādiņus. Izplatītāko plastmasu elektrifikācijas statuss ir parādīts 10. tabulā.-2. Parasto vielu elektrifikācijas secība no pozitīva uz negatīvu ir norādīta zemāk:
(+) Poliuretāns–Mati–Neilons–Vilna–Zīds–Viskozes šķiedra–Kokvilna–Cieta gumija–Celulozes acetāta šķiedra–Vinilons–Polipropilēns–Poliesters–Poliakrilnitrils–Polivinilhlorīds–Vinilhlorīda-akrilnitrila kopolimērs–Polietilēns–Politetrafluoretilēns (-).
Precīzs statiskās elektrības ģenerēšanas mehānisms nav pilnībā izprasts, tomēr pastāv vienprātība, ka statiskā elektrība rodas no mobiliem lādiem, kas rodas starp objektiem, kad dažādi objekti berzējas viens pret otru. Objekta pārnēsātā lādiņa veidu nosaka elektronu iegūšana vai zaudēšana. Objekts kļūst pozitīvi lādēts, kad tas zaudē elektronus, un negatīvi lādēts, kad tas iegūst elektronus.
2. sadaļa. Antistatiski līdzekļi
Ir divas galvenās metodes, kā atbrīvoties no statiskās elektrības:
(1) Fizikālās metodes. Tā kā statiskās elektrības lielumu ietekmē temperatūra un mitrums, statiskās elektrības noņemšanai no izstrādājumu virsmas var izmantot fizikālas metodes, piemēram, temperatūras un mitruma regulēšanu un koronas izlādi.
(2) Virsmas ķīmiskās metodes, proti, virsmaktīvo vielu (sauktu arī par antistatiskiem līdzekļiem) izmantošana šķiedru un plastmasas izstrādājumu virsmas apstrādei vai to sajaukšanai ar plastmasu, lai panāktu statiskās elektrības likvidēšanu.
1. Antistatiski līdzekļi šķiedrām
Antistatisko līdzekļu nepieciešamās īpašības:
(1) Nemaina šķiedru sajūtu rokai; (2) Laba antistatiska veiktspēja ar zemu devu un efektivitāti zemā temperatūrā; (3) Laba saderība ar sveķu šķiedrām; (4) Lieliska saderība ar citām palīgvielām; (5) Neveido putas un ūdens traipus; (6) Netoksisks un nekairina ādu; (7) Saglabā labu stabilitāti.
Antistatisko līdzekļu veidi
Galvenie šķiedru antistatisko līdzekļu veidi ir katjoniskās un amfotēriskās virsmaktīvās vielas.
Antistatisko līdzekļu darbības mehānisms
Šķiedru antistatiskiem nolūkiem izmantoto virsmaktīvo vielu antistatiskais mehānisms galvenokārt atspoguļojas divos aspektos: statiskās elektrības veidošanās novēršana, kad šķiedru audumi tiek pakļauti berzei, un virsmas lādiņu izkliedes veicināšana. Berzes elektrifikācijas novēršana ir cieši saistīta ar virsmaktīvo vielu struktūru, savukārt virsmas lādiņu izkliede ir saistīta ar virsmaktīvo vielu adsorbcijas spēju un higroskopiskumu uz šķiedru audumiem.
Katjonu virsmaktīvās vielas var viegli adssorbēties uz negatīvi lādētām šķiedru virsmām, izmantojot to pašu pozitīvos lādiņus.
①Tie var neitralizēt šķiedru virsmas lādiņus;
②Katjonu virsmaktīvās vielas adsorbējas uz šķiedru virsmām orientācijā, kur pozitīvi lādēti kvaternārie amonija joni piestiprinās pie šķiedras virsmas un hidrofobās ogļūdeņražu ķēdes ir vērstas uz āru, veidojot orientētu adsorbcijas plēvi, kas sastāv no ogļūdeņražu ķēdēm uz šķiedras virsmas. Šī adsorbcijas plēve var efektīvi samazināt berzi uz šķiedras virsmas berzes laikā un vājināt berzes elektrifikāciju.
Sintētiskajām šķiedrām ar zemu polaritāti un spēcīgu hidrofobitāti katjoniskās virsmaktīvās vielas adsorbējas uz šķiedru virsmām, izmantojot van der Valsa spēkus, izmantojot to hidrofobās ogļūdeņražu ķēdes, savukārt polārās kvaternārās amonija grupas ir vērstas uz āru. Tādējādi šķiedras virsma ir pārklāta ar hidrofilām polārām grupām, kas ne tikai uzlabo šķiedras virsmas vadītspēju, bet arī palielina tās virsmas mitrumu, veicinot berzes radītās statiskās elektrības izkliedi un nodrošinot antistatisku efektu.
Dioktadecilamonija hlorīda adsorbcijas spēja uz dabisko šķiedru virsmām ir ievērojami augstāka nekā uz sintētiskajām šķiedrām, kas norāda, ka tas sasniedz labāku antistatisku veiktspēju uz dabiskajām šķiedrām.
Tāpat kā katjonu virsmaktīvās vielas, arī amfotērās virsmaktīvās vielas nes pozitīvus lādiņus un var adsorbēties uz negatīvi lādētām šķiedru virsmām, neitralizējot statiskos lādiņus. To hidrofobās grupas arī samazina berzi. Salīdzinot ar katjonu virsmaktīvajām vielām, amfotērajām virsmaktīvajām vielām molekulārajā struktūrā ir papildu anjonu grupa, kas nodrošina labāku mitruma saglabāšanu un lādiņa izkliedi. Tāpēc amfotērās virsmaktīvās vielas ir augstas veiktspējas antistatiski līdzekļi, lai gan par salīdzinoši augstu cenu.
Anjonu un nejonu virsmaktīvajām vielām ir slikta antistatiskā veiktspēja to zemās adsorbcijas spējas dēļ uz šķiedru virsmām. Nejonu virsmaktīvo vielu adsorbcijas daudzumu neietekmē šķiedru virsmas lādiņš, un tas ir augstāks nekā anjonu virsmaktīvajām vielām, tomēr tām ir vāja ietekme uz statiskās elektrības izkliedi. Tādēļ to antistatiskā spēja ir ievērojami zemāka nekā katjonu un amfotērajām virsmaktīvajām vielām.
2. Antistatiski līdzekļi plastmasai
Plastmasas antistatisko līdzekļu virsmaktīvo vielu antistatiskais mehānisms ir šāds: virsmaktīvās vielas adsorbējas uz plastmasas virsmām, izmantojot to hidrofobās ogļūdeņražu ķēdes, izmantojot van der Valsa spēkus, polārajām grupām stiepjoties uz āru. Uz plastmasas virsmas veidojas orientēta virsmaktīvo vielu adsorbcijas plēve, kas nodrošina vadītspēju un ļauj statiskajiem lādiem efektīvi izkliedēties. Tikmēr adsorbcijas plēve var arī mazināt berzi uz plastmasas virsmām.
Plastmasas antistatisko līdzekļu klasifikācija pēc virsmaktīvo vielu veida:
(1)Anjonu tips;
(2) Katjonu tips;
(3) Amfotēriskais tips;
(4) Nejonu tips.
Antistatiskos līdzekļus var iedalīt divās kategorijās pēc lietošanas metodes:
(1) Virsmas pārklājuma antistatiskie līdzekļi;
(2) Antistatisku līdzekļu maisījumi.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 10. oktobris