Детергентноста насурфактантие основното својство што ги поткрепува нивните најшироки практични примени. Тоа е составен дел од секојдневниот живот на безброј домаќинства и сè повеќе се усвојува во сите сектори за трговија и индустриско производство.
Антистатички ефектна сурфактанти
Триењето често генерира статички електрицитет на влакната, пластиката и другите готови производи, нарушувајќи ги нивните сервисни перформанси. На пример, текстилните ткаенини со статички наелектризиран електрицитет имаат тенденција цврсто да се лепат за телото или да се лепат за други површини и лесно привлекуваат прашина и нечистотија. Статичкиот електрицитет има уште поголемо влијание врз пластичните производи: не само што пластиката лесно апсорбира прашина, нарушувајќи ја нивната транспарентност, чистота на површината и естетски изглед, туку и нивните сервисни перформанси и комерцијална вредност се влошуваат.
Антистатичкиот третман базиран на сурфактанти е доминантен метод што моментално се користи за елиминирање на насобирање на статички електрицитет, а ваквите сурфактанти се познати како антистатички агенси.
Дел 1 Статички електрицитет и механизми за негово генерирање
Иако постојат мали разлики во резултатите од тестовите во врска со трибоелектричната секвенца на полнење на влакната од различни истражувачи, влакната што содржат амидни врски како што се волна, најлон и вештачка волна генерално имаат тенденција да носат позитивни полнежи.
Полнењето на вообичаените пластики е наведено во Табела 10-2. Трибоелектричната секвенца на типични супстанции од позитивен до негативен полнеж е како што следува:
(+) Полиуретан–Човечка коса–Најлон–Волна–Свила–Вискозни влакна–Памук–Тврда гума–Целулоза ацетат–Винилон–Полипропилен–Полиестер–Полиакрилонитрил–Поливинил хлорид–Винил хлорид-акрилонитрил кополимер–Полиетилен–Политетрафлуороетилен (-)
Точните механизми на формирање на статички електрицитет не се целосно разјаснети, но сепак постои консензус дека триењето помеѓу различни супстанции предизвикува пренос на полнеж помеѓу контактните површини, со што се генерира статички електрицитет. Поларитетот на полнежот што го носи супстанцијата се одредува со добивање или губење на електрони: супстанциите губат електрони и стануваат позитивно наелектризирани, додека оние што добиваат електрони стекнуваат негативни полнежи.
Дел 2 Антистатички агенси
Постојат два главни пристапи за отстранување на статичкиот електрицитет:
Физички методи: Бидејќи големината на статичкиот полнеж е под влијание на температурата и влажноста, физичките техники, вклучувајќи ја регулацијата на температурата и влажноста и короното празнење, можат да се применат за отстранување на статичкиот електрицитет од површините на материјалите.
Површински хемиски методи: Сурфактантите, исто така познати како антистатички агенси, се користат за површинска обработка на влакна и пластични производи или се мешаат во пластични матрици за да се елиминира статичкиот електрицитет.
I. Антистатички агенси за влакна
Потребни својства на квалификувани антистатички агенси
(1) Зачувајте го оригиналниот допир на влакната со рака;
(2) Овозможува извонредни антистатички перформанси при ниски дози и останува ефикасен при ниски температури;
(3) Покажува одлична компатибилност со смолести влакна;
(4) Поседуваат добра компатибилност со други помошни уреди за обработка;
(5) Не предизвикува пена и не остава дамки од вода;
(6) Нетоксичен и неиритирачки за човечката кожа;
(7) Одржувајте стабилни перформанси со текот на времето.
Класификација на антистатички агенси од влакна
Катјонските и амфотерните сурфактанти ги сочинуваат главните категории на антистатички агенси за примена кај влакна.
Антистатички механизми
Сурфактантите вршат антистатички ефекти врз ткаенините преку два основни пата: инхибирање на генерирањето на статички електрицитет за време на триење и олеснување на дисипацијата на површинските статички полнежи. Супресијата на триењето е тесно поврзана со молекуларната структура на сурфактантот, додека дисипацијата на полнежот зависи од капацитетот на адсорпција и хигроскопноста на сурфактантите на површините на влакната.
Катјонски сурфактантилесно се адсорбираат на негативно наелектризирани површини на влакна преку нивните вродени позитивни полнежи:
①Тие ги неутрализираат вродените површински полнежи на влакната;
②Катјонските сурфактанти се врзуваат за влакната преку позитивно наелектризирани кватернерни амониумски групи, со хидрофобни јаглеводородни синџири ориентирани нанадвор, формирајќи подреден адсорбиран филм на површините на влакната. Овој филм ефикасно го намалува површинското триење за време на контактот и го ублажува натрупувањето на статичкиот стрес предизвикан од триење.
За синтетички влакна со ниска поларност, високо хидрофобни, катјонските сурфактанти се лепат на површините на влакната преку ван дер Валсовите сили кои дејствуваат на хидрофобните јаглеводородни ланци, додека поларните кватернерни амониумски групи се свртени нанадвор. Ова ги обложува влакната со хидрофилен поларен слој кој ја зголемува површинската електрична спроводливост и задржувањето на влагата, забрзувајќи ја дисипацијата на статичкиот електрицитет предизвикан од триење и обезбедувајќи антистатичка функционалност.
Капацитетот на адсорпција на диоктадецил амониум хлорид на природни влакна е значително поголем отколку на синтетички влакна, што укажува на супериорна антистатичка ефикасност за подлоги од природни влакна.
Како и катјонските сурфактанти, амфотерните сурфактанти носат позитивни полнежи и се адсорбираат на негативно наелектризирани површини на влакна за да ги неутрализираат статичките полнежи, а нивните хидрофобни делови го намалуваат површинското триење. За разлика од катјонските сурфактанти, амфотерните молекули содржат дополнителна анјонска група, што дополнително ги подобрува способностите за апсорпција на влага на површината и дисипација на полнежот. Амфотерните сурфактанти затоа служат како високоефикасни антистатички агенси, иако по повисока цена.
Анјонските и нејонските сурфактанти покажуваат слаби антистатички перформанси поради ниските нивоа на адсорпција на површините на влакната. Нејонските сурфактанти адсорбираат полесно од анјонските сурфактанти бидејќи нивната адсорпција не е засегната од површинскиот полнеж на влакната, но тие нудат слаба дисипација на полнежот, што резултира со далеку понизок антистатички капацитет во споредба со катјонските и амфотерните сурфактанти.
II. Антистатички средства за пластика
Механизам на пластични антистатички агенси базирани на сурфактант
Сурфактантите се врзуваат за пластичните површини преку ван дер Валсовите сили кои дејствуваат на хидрофобните јаглеводородни ланци, при што поларни функционални групи се протегаат нанадвор и формираат ориентиран адсорбиран филм. Овој филм дава површинска спроводливост за да се овозможи ефикасна дисипација на статичкиот полнеж и истовремено го ублажува површинското триење на пластичните подлоги.
Класификација според типот на хемиски сурфактант
(1) Анјонски сурфактанти
(2) Катјонски сурфактанти
(3) Амфотерни сурфактанти
(4) Нејонски сурфактанти
Класификација според методот на апликација
(1) Антистатички средства од типот на обложување (нанесени на површините на материјалот)
(2) Антистатички агенси мешани со топење (измешани во пластични суровини за време на мешањето)
Време на објавување: 16 јули 2026 година