സർഫാകാന്റുകളുടെ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രഭാവം

കഴുകൽ സ്വഭാവംസർഫാക്റ്റന്റുകൾസർഫാക്റ്റന്റുകൾക്ക് അവയുടെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങൾ നൽകുന്ന അടിസ്ഥാന സ്വഭാവമാണ്. ആയിരക്കണക്കിന് കുടുംബങ്ങളുടെ ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ ഇത് ഉൾപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ ജീവിതത്തിന്റെ എല്ലാ മേഖലകളിലും വിവിധ വ്യാവസായിക ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയകളിലും ഇത് കൂടുതലായി പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.

ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രഭാവംസർഫക്റ്റന്റുകളുടെ

നാരുകൾ, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ ഘർഷണം മൂലം സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് അവയുടെ പ്രയോഗ പ്രകടനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്റ്റാറ്റിക് ചാർജുകളുള്ള ഫൈബർ തുണിത്തരങ്ങൾ ശരീരത്തിൽ പറ്റിപ്പിടിക്കൽ, സ്റ്റാറ്റിക് അഡീഷൻ, പൊടി ആഗിരണം ചെയ്ത് വൃത്തികേടാകാനുള്ള പ്രവണത തുടങ്ങിയ പോരായ്മകൾ പലപ്പോഴും നേരിടുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ കൂടുതൽ ഗുരുതരമാണ്. സ്റ്റാറ്റിക്-ചാർജ്ഡ് പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ പൊടി എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുക മാത്രമല്ല, ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സുതാര്യത, ഉപരിതല വൃത്തി, രൂപം എന്നിവയെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, മാത്രമല്ല അവയുടെ സേവന പ്രകടനവും മൂല്യവും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഇത്തരം സ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിഭാസങ്ങളെ ഇല്ലാതാക്കാൻ, സർഫാക്റ്റന്റ് ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് രീതി നിലവിൽ വ്യാപകമായി സ്വീകരിക്കപ്പെടുന്നു. അത്തരം സർഫാക്റ്റന്റുകൾ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

വിഭാഗം 1 സ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിഭാസങ്ങളും അവയുടെ കാരണങ്ങളും

വ്യത്യസ്ത ടെസ്റ്ററുകൾ വഴി ലഭിച്ച നാരുകളുടെ വൈദ്യുതീകരണ ക്രമത്തിന്റെ ഫലങ്ങളിൽ ചില പൊരുത്തക്കേടുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, കമ്പിളി, നൈലോൺ, കൃത്രിമ കമ്പിളി തുടങ്ങിയ അമൈഡ് ബോണ്ടുകൾ അടങ്ങിയ നാരുകൾ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ വഹിക്കുന്നു. സാധാരണ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ വൈദ്യുതീകരണ നില പട്ടിക 10 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.‑2. പോസിറ്റീവ് മുതൽ നെഗറ്റീവ് വരെയുള്ള സാധാരണ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ വൈദ്യുതീകരണ ക്രമം താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു:

(+) പോളിയുറീൻ–മുടി–നൈലോൺ–കമ്പിളി–സിൽക്ക്–വിസ്കോസ് ഫൈബർ–പരുത്തി–ഹാർഡ് റബ്ബർ–സെല്ലുലോസ് അസറ്റേറ്റ് ഫൈബർ–വിനൈലോൺ–പോളിപ്രൊഫൈലിൻ–പോളിസ്റ്റർ–പോളിഅക്രിലോണിട്രൈൽ–പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ്–വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ്-അക്രിലോണിട്രൈൽ കോപോളിമർ–പോളിയെത്തിലീൻ–പോളിടെട്രാഫ്ലൂറോഎത്തിലീൻ (-).

സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ കൃത്യമായ സംവിധാനം പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലായിട്ടില്ല, എന്നിരുന്നാലും വ്യത്യസ്ത തരം വസ്തുക്കൾ പരസ്പരം ഉരസുമ്പോൾ വസ്തുക്കൾക്കിടയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന മൊബൈൽ ചാർജുകളിൽ നിന്നാണ് സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഉണ്ടാകുന്നതെന്ന് ഒരു സമവായമുണ്ട്. ഒരു വസ്തു വഹിക്കുന്ന ചാർജിന്റെ തരം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ നേട്ടമോ നഷ്ടമോ അനുസരിച്ചാണ്. ഒരു വസ്തു ഇലക്ട്രോണുകൾ നഷ്ടപ്പെടുമ്പോൾ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ളതും ഇലക്ട്രോണുകൾ നേടുമ്പോൾ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ളതുമായി മാറുന്നു.

വിഭാഗം 2 ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ

സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി ഇല്ലാതാക്കാൻ രണ്ട് പ്രധാന വഴികളുണ്ട്:

(1) ഭൗതിക രീതികൾ. സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ വ്യാപ്തിയെ താപനിലയും ഈർപ്പവും ബാധിക്കുന്നതിനാൽ, താപനിലയും ഈർപ്പവും ക്രമീകരിക്കൽ, കൊറോണ ഡിസ്ചാർജ് തുടങ്ങിയ ഭൗതിക സമീപനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിലെ സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതി നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

(2) ഫൈബറിലും പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലും ഉപരിതല ചികിത്സ നടത്തുന്നതിനോ സ്റ്റാറ്റിക് എലിമിനേഷൻ ലക്ഷ്യം നേടുന്നതിനായി അവയെ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളിൽ കലർത്തുന്നതിനോ സർഫക്ടാന്റുകൾ (ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപരിതല രാസ രീതികൾ.

1. നാരുകൾക്കുള്ള ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ

ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളുടെ നിർബന്ധിത ഗുണങ്ങൾ:

(1) നാരുകളുടെ കൈകളിലെ സ്പർശനത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തരുത്; (2) കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ കുറഞ്ഞ അളവിലും ഫലപ്രാപ്തിയിലും മികച്ച ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രകടനം; (3) റെസിൻ നാരുകളുമായുള്ള നല്ല അനുയോജ്യത; (4) മറ്റ് സഹായ ഘടകങ്ങളുമായുള്ള മികച്ച അനുയോജ്യത; (5) നുരയും വെള്ളക്കറയും ഉണ്ടാകില്ല; (6) വിഷരഹിതവും ചർമ്മത്തെ പ്രകോപിപ്പിക്കാത്തതും; (7) നല്ല സ്ഥിരത നിലനിർത്തുക.

ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളുടെ തരങ്ങൾ

നാരുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ കാറ്റയോണിക്, ആംഫോട്ടറിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളാണ്.

ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളുടെ പ്രവർത്തന രീതി

ഫൈബർ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് സംവിധാനം പ്രധാനമായും രണ്ട് വശങ്ങളിലാണ് പ്രതിഫലിക്കുന്നത്: ഫൈബർ തുണിത്തരങ്ങൾ ഘർഷണത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ സ്റ്റാറ്റിക് ഉത്പാദനം തടയുക, ഉപരിതല ചാർജുകളുടെ വിസർജ്ജനം സുഗമമാക്കുക. ഘർഷണ വൈദ്യുതീകരണം തടയുന്നത് സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ഘടനയുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉപരിതല ചാർജുകളുടെ വിസർജ്ജനം ഫൈബർ തുണിത്തരങ്ങളിലെ സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ അഡോർപ്ഷൻ ശേഷിയും ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിസിറ്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

കാറ്റയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾക്ക് അവയുടെ സ്വന്തം പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ വഴി നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

① (ഓഡിയോ)അവയ്ക്ക് നാരുകളുടെ ഉപരിതല ചാർജുകളെ നിർവീര്യമാക്കാൻ കഴിയും;

② (ഓഡിയോ)പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ക്വാട്ടേണറി അമോണിയം അയോണുകൾ ഫൈബർ പ്രതലത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതും ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഹൈഡ്രോകാർബൺ ശൃംഖലകൾ പുറത്തേക്ക് ചൂണ്ടുന്നതുമായ ഒരു ഓറിയന്റഡ് അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു ഓറിയന്റേഷനിലാണ് കാറ്റയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത്. ഘർഷണ സമയത്ത് ഫൈബർ പ്രതലത്തിലെ ഘർഷണം ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കാനും ഘർഷണ വൈദ്യുതീകരണത്തെ ദുർബലപ്പെടുത്താനും ഈ അഡ്‌സോർപ്ഷൻ ഫിലിമിന് കഴിയും.

കുറഞ്ഞ പോളാരിറ്റിയും ശക്തമായ ഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റിയുമുള്ള സിന്തറ്റിക് നാരുകൾക്ക്, കാറ്റയോണിക് സർഫക്റ്റന്റുകൾ വാൻ ഡെർ വാൽസ് ശക്തികളിലൂടെ ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം പോളാർ ക്വാട്ടേണറി അമോണിയം ഗ്രൂപ്പുകൾ പുറത്തേക്ക് അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. ഫൈബർ ഉപരിതലം ഹൈഡ്രോഫിലിക് പോളാർ ഗ്രൂപ്പുകളാൽ മൂടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് ഫൈബർ ഉപരിതലത്തിന്റെ ചാലകത മെച്ചപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, അതിന്റെ ഉപരിതല ഈർപ്പം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഘർഷണം വഴി ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന സ്റ്റാറ്റിക് വൈദ്യുതിയുടെ വിസർജ്ജനം സുഗമമാക്കുകയും ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഇഫക്റ്റുകൾ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.

പ്രകൃതിദത്ത നാരുകളുടെ പ്രതലങ്ങളിൽ ഡയോക്റ്റാഡെസിൽ അമോണിയം ക്ലോറൈഡിന്റെ ആഗിരണം ശേഷി സിന്തറ്റിക് നാരുകളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്, ഇത് പ്രകൃതിദത്ത നാരുകളിൽ മികച്ച ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രകടനം കൈവരിക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

കാറ്റയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ പോലെ, ആംഫോട്ടറിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ വഹിക്കുകയും സ്റ്റാറ്റിക് ചാർജുകളെ നിർവീര്യമാക്കുന്നതിന് നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിൽ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുകയും ചെയ്യും. അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകളും ഘർഷണം കുറയ്ക്കുന്നു. കാറ്റയോണിക് സർഫക്ടാന്റുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ആംഫോട്ടറിക് സർഫക്ടാന്റുകൾക്ക് അവയുടെ തന്മാത്രാ ഘടനയിൽ ഒരു അധിക അയോണിക് ഗ്രൂപ്പ് ഉണ്ട്, ഇത് മികച്ച ഈർപ്പം നിലനിർത്തലും ചാർജ് വിസർജ്ജനവും സാധ്യമാക്കുന്നു. അതിനാൽ, ആംഫോട്ടറിക് സർഫക്ടാന്റുകൾ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളാണ്, എന്നിരുന്നാലും താരതമ്യേന ഉയർന്ന വിലയിലാണ്.

ഫൈബർ പ്രതലങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ അഡോർപ്ഷൻ ശേഷി കാരണം അയോണിക്, നോൺയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകൾ മോശം ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു. നാരുകളുടെ ഉപരിതല ചാർജ് നോൺയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ അഡോർപ്ഷൻ അളവിനെ ബാധിക്കില്ല, കൂടാതെ അയോണിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, എന്നിരുന്നാലും അവ സ്റ്റാറ്റിക് ഡിസ്സിപ്പേഷനിൽ ദുർബലമായ ഫലങ്ങൾ മാത്രമേ നൽകുന്നുള്ളൂ. അതിനാൽ അവയുടെ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ശേഷി കാറ്റോണിക്, ആംഫോട്ടറിക് സർഫാക്റ്റന്റുകളേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്.

2. പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്കുള്ള ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ

പ്ലാസ്റ്റിക് ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് സംവിധാനം ഇപ്രകാരമാണ്: വാൻ ഡെർ വാൽസ് ശക്തികളിലൂടെ അവയുടെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഹൈഡ്രോകാർബൺ ശൃംഖലകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രതലങ്ങളിൽ സർഫാക്റ്റന്റുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ധ്രുവ ഗ്രൂപ്പുകൾ പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു. ചാലകത നൽകുന്നതിനായി പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രതലത്തിൽ സർഫാക്റ്റന്റുകളുടെ ഒരു ഓറിയന്റഡ് അഡോർപ്ഷൻ ഫിലിം രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് സ്റ്റാറ്റിക് ചാർജുകൾ കാര്യക്ഷമമായി ചിതറാൻ അനുവദിക്കുന്നു. അതേസമയം, പ്ലാസ്റ്റിക് പ്രതലങ്ങളിലെ ഘർഷണം ലഘൂകരിക്കാനും അഡോർപ്ഷൻ ഫിലിമിന് കഴിയും.

സർഫാക്റ്റന്റ് തരം അനുസരിച്ച് പ്ലാസ്റ്റിക് ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണം:

(1)അയോണിക് തരം;

(2) കാറ്റയോണിക് തരം;

(3) ആംഫോട്ടെറിക് തരം;

(4) നോണിയോണിക് തരം.

ആപ്ലിക്കേഷൻ രീതി അനുസരിച്ച് ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകളെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം:

(1) ഉപരിതല-ആവരണ ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ;

(2) ആന്റിസ്റ്റാറ്റിക് ഏജന്റുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ.