സർഫക്ടാന്റുകളുടെ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രഭാവം

സർഫാക്റ്റന്റുകൾ അവയുടെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രായോഗിക പ്രയോജനം നൽകുന്ന അടിസ്ഥാന സ്വഭാവമാണ് അവയുടെ ഡിറ്റർജൻസി. ആയിരക്കണക്കിന് കുടുംബങ്ങളുടെ ദൈനംദിന ജീവിതവുമായി ഇത് അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിലും വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനങ്ങളിലും ഇത് കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

1.ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രഭാവം of സർഫാക്റ്റന്റുകൾ

നാരുകൾ, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ പലപ്പോഴും ഘർഷണം മൂലം സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് അത്തരം ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ പ്രയോഗ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഫൈബർ തുണിത്തരങ്ങൾ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി വഹിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, അവ സാധാരണയായി "പറ്റിപ്പിടിക്കുക" അല്ലെങ്കിൽ "സ്റ്റാറ്റിക് അഡീഷൻ" പോലുള്ള പോരായ്മകൾ അനുഭവിക്കുന്നു, അതുപോലെ തന്നെ പൊടി ആഗിരണം ചെയ്യാനും എളുപ്പത്തിൽ വൃത്തികേടാകാനും സാധ്യതയുണ്ട്. പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ സ്വാധീനം കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു: അത്തരം ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ പൊടി എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുക മാത്രമല്ല, അവയുടെ സുതാര്യത, ഉപരിതല വൃത്തി, രൂപം എന്നിവയെ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, മാത്രമല്ല അവയുടെ സേവന പ്രകടനവും മൂല്യവും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഈ സ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിഭാസം ഇല്ലാതാക്കാൻ, സർഫാക്റ്റന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് രീതിയാണ് നിലവിൽ കൂടുതലും സ്വീകരിക്കുന്നത്. അത്തരം സർഫാക്റ്റന്റുകൾ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

2.ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്പ്രതിഭാസങ്ങളും അവയുടെ കാരണങ്ങളും

വ്യത്യസ്ത ഗവേഷകർ നേടിയ ഫൈബർ ചാർജിംഗ് ശ്രേണിയുടെ ഫലങ്ങൾ അല്പം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, കമ്പിളി, നൈലോൺ, കൃത്രിമ കമ്പിളി തുടങ്ങിയ അമൈഡ് ബോണ്ടുകൾ അടങ്ങിയ നാരുകൾ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ളവയാണ്. സാധാരണ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ ചാർജിംഗ് അവസ്ഥകൾ പട്ടിക 10-2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ് മുതൽ നെഗറ്റീവ് വരെയുള്ള സാധാരണ വസ്തുക്കളുടെ ചാർജിംഗ് ക്രമം ഇപ്രകാരമാണ്: (+) പോളിയുറീൻ - മുടി - നൈലോൺ - കമ്പിളി - സിൽക്ക് - വിസ്കോസ് ഫൈബർ - കോട്ടൺ - ഹാർഡ് റബ്ബർ - അസറ്റേറ്റ് ഫൈബർ - വിനൈലോൺ - പോളിപ്രൊഫൈലിൻ - പോളിസ്റ്റർ - പോളിഅക്രിലോണിട്രൈൽ - പോളിവിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് - വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ്-അക്രിലോണിട്രൈൽ കോപോളിമർ - പോളിയെത്തിലീൻ - പോളിടെട്രാഫ്ലൂറോഎത്തിലീൻ (–). സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ കാരണം ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലായിട്ടില്ലെങ്കിലും, വ്യത്യസ്ത തരം വസ്തുക്കൾ പരസ്പരം ഉരസുമ്പോൾ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉണ്ടാകുമെന്നും, ഉരസുന്ന വസ്തുക്കൾക്കിടയിൽ ചലിക്കുന്ന ചാർജുകൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുമെന്നും പൊതുവെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു വസ്തു വഹിക്കുന്ന ചാർജിന്റെ തരം ഇലക്ട്രോണുകളുടെ നേട്ടമോ നഷ്ടമോ ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാനാകും. ഒരു വസ്തു ഇലക്ട്രോണുകൾ നഷ്ടപ്പെട്ടാൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ളതും ഇലക്ട്രോണുകൾ നേടിയാൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ളതുമാകും.

3.ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റ്

സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഇല്ലാതാക്കാൻ രണ്ട് പ്രധാന വഴികളുണ്ട്:

(1) ഭൗതിക രീതി. സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ വ്യാപ്തിയെ താപനിലയും ഈർപ്പവും ബാധിക്കുന്നതിനാൽ, വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിലെ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഇല്ലാതാക്കാൻ താപനിലയും ഈർപ്പവും ക്രമീകരിക്കൽ, കൊറോണ ഡിസ്ചാർജ് തുടങ്ങിയ ഭൗതിക രീതികൾ ഉപയോഗിക്കാം.

(2) ഉപരിതല രാസ രീതി. അതായത്, ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന സർഫക്ടാന്റുകൾ, നാരുകളുടെയും പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും ഉപരിതലങ്ങൾ ചികിത്സിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഇല്ലാതാക്കുക എന്ന ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിനായി പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ ഉള്ളിൽ കലർത്തുന്നു.

4.നാരുകൾക്കുള്ള ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റ്

4.1 വർഗ്ഗീകരണംആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ:

(1) ഇത് നാരുകളുടെ കൈ സ്പർശനത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തരുത്;

(2) കുറഞ്ഞ അളവിൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇതിന് മികച്ച ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രഭാവം ഉണ്ടായിരിക്കുകയും കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ഫലപ്രദമാകുകയും ചെയ്യും;

(3) ഇതിന് റെസിൻ നാരുകളുമായി നല്ല പൊരുത്തം ഉണ്ടായിരിക്കണം;

(4) മറ്റ് അഡിറ്റീവുകളുമായി ഇത് മികച്ച പൊരുത്തം പ്രകടിപ്പിക്കണം;

(5) ഇത് നുരയോ വെള്ളക്കറയോ ഉണ്ടാക്കരുത്;

(6) ഇത് വിഷരഹിതവും ചർമ്മത്തെ പ്രകോപിപ്പിക്കാത്തതുമായിരിക്കണം;

(7) അത് നല്ല സ്ഥിരത നിലനിർത്തണം.

4.2 വർഗ്ഗീകരണംആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളുടെ തരങ്ങൾ

നാരുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ കാറ്റയോണിക്, ആംഫോട്ടറിക് അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളാണ്.

4.3 വർഗ്ഗീകരണംആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളുടെ പ്രവർത്തനരീതി

ഫൈബർ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സർഫാക്റ്റന്റുകൾക്ക്, ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് മെക്കാനിസത്തിൽ പ്രധാനമായും രണ്ട് വശങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: ഘർഷണം മൂലം ഫൈബർ തുണിത്തരങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നത് തടയുക, ഉപരിതല ചാർജുകൾ ചിതറുന്നത് തടയുക.ഘർഷണ വൈദ്യുതീകരണം തടയുന്നത് സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ഘടനയുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉപരിതല ചാർജുകളുടെ വിസർജ്ജനം ഫൈബർ തുണിത്തരങ്ങളിലെ സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ അഡോർപ്ഷൻ അളവും ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിസിറ്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

കാറ്റയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ അവയുടെ സ്വന്തം പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ വഴി നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു.

① അവയ്ക്ക് നാരുകളുടെ ഉപരിതല ചാർജുകളെ നിർവീര്യമാക്കാൻ കഴിയും;

② ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഹൈഡ്രോകാർബൺ ശൃംഖലകൾ പുറത്തേക്ക് അഭിമുഖമായി നിൽക്കുന്ന പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ക്വാട്ടേണറി അമോണിയം അയോണുകളുടെ രൂപത്തിൽ കാറ്റയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിലേക്ക് ആഗിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രോകാർബൺ ശൃംഖലകൾ ചേർന്ന ഒരു ദിശാസൂചന അഡോർപ്ഷൻ ഫിലിം ഫൈബർ പ്രതലത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഘർഷണ സമയത്ത് ഫൈബർ പ്രതലത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഘർഷണബലത്തെ ഈ ഫിലിം ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കുകയും അതുവഴി ഘർഷണ വൈദ്യുതീകരണത്തെ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

കുറഞ്ഞ പോളാരിറ്റിയും ശക്തമായ ഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റിയുമുള്ള സിന്തറ്റിക് നാരുകൾക്ക്, കാറ്റയോണിക് സർഫക്റ്റന്റുകൾ വാൻ ഡെർ വാൽസ് ഫോഴ്‌സ് വഴി ഫൈബർ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, അവയുടെ ധ്രുവീയ ക്വാട്ടേണറി അമോണിയം ഗ്രൂപ്പുകൾ പുറത്തേക്ക് അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. ഇത് ഫൈബർ ഉപരിതലത്തെ ഹൈഡ്രോഫിലിക് പോളാർ ഗ്രൂപ്പുകളാൽ മൂടുന്നു, ഇത് ഫൈബർ ഉപരിതലത്തിന്റെ വൈദ്യുതചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, അതിന്റെ ഉപരിതല ഈർപ്പം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഘർഷണം വഴി ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ വിസർജ്ജനം സുഗമമാക്കുകയും ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രഭാവം കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

പ്രകൃതിദത്ത നാരുകളുടെ പ്രതലങ്ങളിൽ ഡയോക്റ്റാഡെസിൽ അമോണിയം ക്ലോറൈഡിന്റെ ആഗിരണം അളവ് സിന്തറ്റിക് നാരുകളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, ഇത് പ്രകൃതിദത്ത നാരുകളിൽ അതിന്റെ മികച്ച ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രഭാവം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

കാറ്റയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ പോലെ, ആംഫോട്ടറിക് അയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ വഹിക്കുന്നു, കൂടാതെ സ്റ്റാറ്റിക് ചാർജുകളെ നിർവീര്യമാക്കുന്നതിന് നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിലേക്ക് ആഗിരണം ചെയ്യാനും കഴിയും. അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകളും ഘർഷണം കുറയ്ക്കുന്നു. കാറ്റയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അവയുടെ തന്മാത്രാ ഘടനയിൽ ഒരു അയോണിക് ഗ്രൂപ്പും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് ഈർപ്പം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ചാർജ് വിസർജ്ജനത്തിനും സഹായിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ആംഫോട്ടറിക് അയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളാണ്, എന്നിരുന്നാലും താരതമ്യേന ഉയർന്ന വിലയുണ്ട്.

ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള അഡോർപ്ഷൻ കാരണം അയോണിക, നോൺ-അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾ മോശം ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഇഫക്റ്റുകൾ കാണിക്കുന്നു. ഫൈബർ ഉപരിതല ചാർജുകൾ ഇവയെ ബാധിക്കാത്തതിനാൽ അയോണിക അല്ലാത്ത സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ അഡോർപ്ഷൻ അളവ് അയോണിക സർഫാക്റ്റന്റുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്; എന്നിരുന്നാലും, സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി പുറന്തള്ളാനുള്ള അവയുടെ കഴിവ് ദുർബലമാണ്, ഇത് കാറ്റാനിക്, ആംഫോട്ടെറിക് അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ താഴ്ന്ന ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രകടനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.

5.പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്കുള്ള ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ

പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്ക് ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ സംവിധാനം: വാൻ ഡെർ വാൽസ് വഴി പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രതലത്തിലേക്ക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഹൈഡ്രോകാർബൺ ശൃംഖലകളിലൂടെ അവയുടെ ധ്രുവ ഗ്രൂപ്പുകൾ പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രതലത്തിൽ സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ഒരു ദിശാസൂചന അഡോർപ്ഷൻ ഫിലിം രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് സ്റ്റാറ്റിക് ചാർജുകൾ ഫലപ്രദമായി ചിതറാൻ അനുവദിക്കുന്ന വൈദ്യുതചാലകത നൽകുന്നു. അതേസമയം, അഡോർപ്ഷൻ ഫിലിം പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രതലത്തിലെ ഘർഷണം ലഘൂകരിക്കുന്നു.

പ്ലാസ്റ്റിക് ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളെ സർഫാക്റ്റന്റ് തരം അനുസരിച്ച് ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:

(1) അയോണിക് തരം;

(2) കാറ്റയോണിക് തരം;

(3) ആംഫോട്ടറിക് അയോണിക് തരം;

(4) നോണിയോണിക് തരം.

ആപ്ലിക്കേഷൻ രീതികൾ അനുസരിച്ച് ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം:

(1) ഉപരിതല-ആവരണ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ;

(2) ആന്തരികമായി കലർത്തുന്ന ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ.