Својството за перење насурфактантие фундаменталната карактеристика што им дава на сурфактантите најголема практична примена. Вклучен е во секојдневниот живот на илјадници домаќинства и сè повеќе се применува во сите сфери на животот и во различни индустриски производствени процеси.
Антистатички ефектна сурфактанти
Влакната, пластиката и другите производи често генерираат статички електрицитет поради триење, што ги нарушува нивните перформанси на примена. На пример, влакнестите ткаенини со статички полнежи честопати страдаат од недостатоци како што се прилепување кон телото, статичко лепење и тенденција да апсорбираат прашина и да се валкаат. Негативните влијанија на статичкиот електрицитет врз пластичните производи се уште посериозни. Статички наелектризираните пластични производи не само што лесно апсорбираат прашина, што ја оштетува транспарентноста, чистотата на површината и изгледот на производите, туку и ги намалува нивните перформанси и вредност.
За да се елиминираат ваквите статички феномени, во моментов е широко прифатен методот со сурфактантски антистатички средства. Ваквите сурфактанти се познати како антистатички агенси.
Дел 1 Статички феномени и нивните причини
Иако постојат некои несовпаѓања во резултатите од електрификациската секвенца на влакната добиени од различни тестери, влакната што содржат амидни врски како што се волната, најлонот и вештачката волна имаат тенденција да носат позитивни полнежи. Статусот на електрификација на вообичаените пластики е прикажан во Табела 10.‑2. Редоследот на електрификација на вообичаените супстанции од позитивно до негативно е наведен подолу:
(+) Полиуретан–Коса–Најлон–Волна–Свила–Вискозни влакна–Памук–Тврда гума–Целулозни ацетатни влакна–Винилон–Полипропилен–Полиестер–Полиакрилонитрил–Поливинил хлорид–Винил хлорид-акрилонитрил кополимер–Полиетилен–Политетрафлуороетилен (-).
Точниот механизам на генерирање на статички електрицитет не е целосно разбран, но сепак постои консензус дека статичкиот електрицитет настанува од мобилни полнежи генерирани помеѓу предметите кога различни видови предмети се тријат едни од други. Видот на полнеж што го носи предметот се одредува со добивањето или губењето на електрони. Предметот станува позитивно наелектризиран кога губи електрони и негативно наелектризиран кога добива електрони.
Дел 2 Антистатички агенси
Постојат два главни методи за отстранување на статички електрицитет:
(1) Физички методи. Бидејќи големината на статичкиот електрицитет е под влијание на температурата и влажноста, физичките пристапи како што се прилагодување на температурата и влажноста и коронско празнење може да се користат за отстранување на статичкиот електрицитет од површината на предметите.
(2) Површински хемиски методи, имено употреба на сурфактанти (исто така наречени антистатички агенси) за површинска обработка на производи од влакна и пластика или нивно мешање во пластика за да се постигне целта на елиминирање на статичкиот електрицитет.
1. Антистатички агенси за влакна
Потребни својства на антистатички агенси:
(1) Не го менува допирот на влакната при рака; (2) Добри антистатички перформанси со ниска доза и ефикасност на ниски температури; (3) Добра компатибилност со смолести влакна; (4) Одлична компатибилност со други помошни средства; (5) Не се пени и не се формираат дамки од вода; (6) Не е токсичен и не ја иритира кожата; (7) Одржува добра стабилност.
Видови антистатички агенси
Главните видови на антистатички агенси што се користат за влакна се катјонски и амфотерни сурфактанти.
Механизам на дејство на антистатички агенси
Антистатичкиот механизам на сурфактантите што се користат за антистатички цели кај влакната главно се рефлектира во два аспекта: спречување на генерирање на статички електрицитет кога влакнестите ткаенини се подложени на триење и олеснување на дисипацијата на површинските полнежи. Спречувањето на електрификацијата предизвикана од триење е тесно поврзано со структурата на сурфактантите, додека дисипацијата на површинските полнежи е поврзана со капацитетот на адсорпција и хигроскопноста на сурфактантите на влакнестите ткаенини.
Катјонските сурфактанти можат лесно да се адсорбираат на негативно наелектризирани површини на влакна преку нивните сопствени позитивни полнежи.
①Тие можат да ги неутрализираат површинските полнежи на влакната;
②Катјонските сурфактанти се адсорбираат на површините на влакната во ориентација каде што позитивно наелектризираните кватернерни амониумски јони се прикачуваат на површината на влакното, а хидрофобните јаглеводородни ланци се насочени кон надвор, формирајќи ориентиран адсорпциски филм составен од јаглеводородни ланци на површината на влакното. Овој адсорпциски филм може ефикасно да го намали триењето на површината на влакното за време на триењето и да ја ослабне електрификацијата предизвикана од триење.
Кај синтетичките влакна со низок поларитет и силна хидрофобност, катјонските сурфактанти се адсорбираат на површините на влакната преку ван дер Валсовите сили преку нивните хидрофобни јаглеводородни синџири, додека поларните кватернерни амониумски групи се свртени нанадвор. Површината на влакната е покриена со хидрофилни поларни групи, што не само што ја подобрува спроводливоста на површината на влакното, туку и ја зголемува нејзината површинска влажност, олеснувајќи ја дисипацијата на статичкиот електрицитет генериран од триење и обезбедувајќи антистатички ефекти.
Капацитетот на адсорпција на диоктадецил амониум хлорид на површини од природни влакна е значително поголем отколку на синтетички влакна, што укажува дека постигнува подобри антистатички перформанси на природни влакна.
Како и катјонските сурфактанти, амфотерните сурфактанти носат позитивни полнежи и можат да се адсорбираат на негативно наелектризирани површини на влакна за да ги неутрализираат статичките полнежи. Нивните хидрофобни групи, исто така, го намалуваат триењето. Во споредба со катјонските сурфактанти, амфотерните сурфактанти имаат дополнителна анјонска група во нивната молекуларна структура, што овозможува подобро задржување на влагата и дисипација на полнежот. Затоа, амфотерните сурфактанти се високоефикасни антистатички агенси, иако по релативно висока цена.
Анјонските и нејонските сурфактанти покажуваат слаби антистатички перформанси поради нивниот низок капацитет на адсорпција на површините на влакната. Количината на адсорпција на нејонските сурфактанти не е засегната од површинскиот полнеж на влакната и е поголема од онаа на анјонските сурфактанти, но тие имаат слаби ефекти врз дисипацијата на статичкиот енергетски ефект. Оттука, нивниот антистатички капацитет е далеку инфериорен во однос на оној на катјонските и амфотерните сурфактанти.
2. Антистатички средства за пластика
Антистатичкиот механизам на сурфактантите што се користат како пластични антистатички агенси е следниот: сурфактантите се адсорбираат на пластичните површини преку нивните хидрофобни јаглеводородни ланци преку ван дер Валсовите сили, при што поларни групи се протегаат нанадвор. На пластичната површина се формира ориентиран адсорпциски филм од сурфактанти за да обезбеди спроводливост, овозможувајќи ефикасно распрснување на статичките полнежи. Во меѓувреме, адсорпцискиот филм може да го ублажи и триењето на пластичните површини.
Класификација на пластични антистатички агенси според типот на сурфактант:
(1)Анјонски тип;
(2) Катјонски тип;
(3) Амфотерен тип;
(4) Нејонски тип.
Антистатичките агенси можат да се поделат во две категории според методот на апликација:
(1) Антистатички средства за површинско обложување;
(2) Составување на антистатички агенси.
Време на објавување: 10 октомври 2026 година