धुण्याचा गुणधर्मसर्फॅक्टंट्सहे एक मूलभूत वैशिष्ट्य आहे जे सर्फॅक्टंट्सना त्यांचे सर्वात मोठे व्यावहारिक उपयोग देते. हे हजारो घरांच्या दैनंदिन जीवनात गुंतलेले आहे आणि जीवनाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये आणि विविध औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियांमध्ये याचा वापर वाढत आहे.
अँटीस्टॅटिक प्रभावसर्फॅक्टंट्सचे
तंतू, प्लॅस्टिक आणि इतर उत्पादनांमध्ये घर्षणामुळे अनेकदा स्थिर विद्युत निर्माण होते, ज्यामुळे त्यांच्या वापराच्या कार्यक्षमतेत अडथळा येतो. उदाहरणार्थ, स्थिर विद्युतभार असलेल्या तंतुमय कापडांमध्ये शरीराला चिकटणे, स्थिर विद्युतभारामुळे चिकटून राहणे आणि धूळ शोषून घेऊन घाण होण्याची प्रवृत्ती यांसारख्या उणिवा वारंवार दिसून येतात. प्लॅस्टिक उत्पादनांवर स्थिर विद्युतचे दुष्परिणाम तर आणखीच गंभीर असतात. स्थिर विद्युतभार असलेली प्लॅस्टिक उत्पादने केवळ सहजपणे धूळ शोषून घेत नाहीत, ज्यामुळे उत्पादनांची पारदर्शकता, पृष्ठभागाची स्वच्छता आणि स्वरूप खराब होते, तर त्यांची सेवा कार्यक्षमता आणि मूल्यदेखील कमी होते.
अशा स्थिर विद्युत घटना दूर करण्यासाठी, सध्या सर्फॅक्टंट अँटीस्टॅटिक पद्धत मोठ्या प्रमाणावर अवलंबली जाते. अशा सर्फॅक्टंट्सना अँटीस्टॅटिक एजंट म्हणून ओळखले जाते.
विभाग १ स्थिर घटना आणि त्यांची कारणे
वेगवेगळ्या परीक्षकांद्वारे मिळवलेल्या तंतूंच्या विद्युतीकरण क्रमाच्या निकालांमध्ये काही विसंगती असल्या तरी, लोकर, नायलॉन आणि कृत्रिम लोकर यांसारख्या अमाइड बंध असलेल्या तंतूंमध्ये धन प्रभार वाहून नेण्याची प्रवृत्ती असते. सामान्य प्लॅस्टिकची विद्युतीकरण स्थिती तक्ता १० मध्ये दर्शविली आहे.‑२. सर्वसामान्य पदार्थांच्या विद्युतीकरणाचा धनप्रभारापासून ऋणप्रभारापर्यंतचा क्रम खाली दिलेला आहे:
(+) पॉलीयुरेथेन–केस–नायलॉन–लोकर–रेशीम–व्हिस्कोस फायबर–कापूस–कठीण रबर–सेल्युलोज ॲसिटेट फायबर–विनायलॉन–पॉलीप्रोपिलीन–पॉलिस्टर–पॉलीएक्रिलोनायट्राइल–पॉलीविनाइल क्लोराइड–विनाइल क्लोराइड-ॲक्रिलोनायट्राइल कोपॉलिमर–पॉलीथिलीन–पॉलीटेट्राफ्लुरोएथिलीन (-).
स्थिर विद्युत निर्मितीची नेमकी प्रक्रिया पूर्णपणे समजलेली नाही, तरीही यावर एकमत आहे की जेव्हा वेगवेगळ्या प्रकारच्या वस्तू एकमेकांवर घासल्या जातात, तेव्हा त्यांच्यामध्ये निर्माण होणाऱ्या गतिशील विद्युत प्रभारांमुळे स्थिर विद्युत निर्माण होते. वस्तूवर कोणत्या प्रकारचा विद्युत प्रभार असेल हे इलेक्ट्रॉन मिळवण्यावर किंवा गमावण्यावर अवलंबून असते. जेव्हा एखादी वस्तू इलेक्ट्रॉन गमावते तेव्हा ती धनप्रभारित होते आणि जेव्हा ती इलेक्ट्रॉन मिळवते तेव्हा ती ऋणप्रभारित होते.
विभाग २ अँटीस्टॅटिक एजंट्स
स्थिर विद्युत नाहीशी करण्याचे दोन मुख्य मार्ग आहेत:
(1) भौतिक पद्धती. स्थिर विद्युताचे प्रमाण तापमान आणि आर्द्रतेवर अवलंबून असल्यामुळे, वस्तूंच्या पृष्ठभागावरील स्थिर विद्युत काढून टाकण्यासाठी तापमान आणि आर्द्रता नियंत्रित करणे आणि कोरोना डिस्चार्ज यांसारख्या भौतिक पद्धतींचा वापर केला जाऊ शकतो.
(2) पृष्ठभागीय रासायनिक पद्धती, म्हणजेच फायबर आणि प्लास्टिक उत्पादनांवर पृष्ठभागीय उपचार करण्यासाठी किंवा स्थिर विद्युतभार काढून टाकण्याच्या उद्देशाने त्यांना प्लास्टिकमध्ये मिसळण्यासाठी सर्फॅक्टंट्स (ज्यांना अँटीस्टॅटिक एजंट देखील म्हणतात) वापरणे.
१. तंतूंसाठी अँटीस्टॅटिक एजंट
अँटीस्टॅटिक एजंटचे आवश्यक गुणधर्म:
(1) तंतूंचा स्पर्शानुभव बदलत नाही; (2) कमी मात्रेत उत्तम अँटीस्टॅटिक कार्यक्षमता आणि कमी तापमानातही प्रभावी; (3) रेझिन तंतूंशी चांगली सुसंगतता; (4) इतर सहाय्यक पदार्थांशी उत्कृष्ट सुसंगतता; (5) फेस येत नाही आणि पाण्याचे डाग पडत नाहीत; (6) बिनविषारी आणि त्वचेला त्रासदायक नाही; (7) चांगली स्थिरता टिकवून ठेवते.
अँटीस्टॅटिक एजंटचे प्रकार
तंतूंसाठी वापरल्या जाणाऱ्या अँटीस्टॅटिक एजंटचे मुख्य प्रकार कॅटायनिक आणि ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट आहेत.
अँटीस्टॅटिक एजंट्सच्या कृतीची यंत्रणा
फायबर अँटीस्टॅटिकच्या उद्देशाने वापरल्या जाणाऱ्या सर्फॅक्टंट्सची अँटीस्टॅटिक कार्यप्रणाली मुख्यत्वे दोन बाबींमध्ये दिसून येते: फायबर फॅब्रिक्स घर्षणाला सामोरे गेल्यावर स्थिर विद्युत निर्माण होण्यास प्रतिबंध करणे आणि पृष्ठभागावरील विद्युत प्रभारांचे विघटन सुलभ करणे. घर्षणामुळे होणारे विद्युतीकरण रोखणे हे सर्फॅक्टंट्सच्या संरचनेशी जवळून संबंधित आहे, तर पृष्ठभागावरील विद्युत प्रभारांचे विघटन हे फायबर फॅब्रिक्सवरील सर्फॅक्टंट्सच्या अधिशोषण क्षमतेशी आणि आर्द्रताशोषकतेशी निगडित आहे.
कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स त्यांच्या स्वतःच्या धन प्रभाराद्वारे ऋण प्रभारित फायबरच्या पृष्ठभागावर सहजपणे शोषले जाऊ शकतात.
①ते तंतूंच्या पृष्ठभागावरील विद्युत प्रभार निष्प्रभ करू शकतात;
२कॅटायनिक सर्फॅक्टंट्स तंतूंच्या पृष्ठभागावर अशा अभिविन्यासात शोषले जातात, जिथे धनप्रभारित क्वाटरनरी अमोनियम आयन तंतूंच्या पृष्ठभागाला जोडले जातात आणि हायड्रोफोबिक हायड्रोकार्बन शृंखला बाहेरच्या दिशेने असतात, ज्यामुळे तंतूंच्या पृष्ठभागावर हायड्रोकार्बन शृंखलांनी बनलेला एक अभिविन्यस्त अधिशोषण थर तयार होतो. हा अधिशोषण थर घर्षणादरम्यान तंतूंच्या पृष्ठभागावरील घर्षण प्रभावीपणे कमी करू शकतो आणि घर्षणीय विद्युतीकरण कमकुवत करू शकतो.
कमी ध्रुवीयता आणि तीव्र जलविरोधी गुणधर्म असलेल्या कृत्रिम तंतूंसाठी, धनप्रभारित सर्फॅक्टंट्स त्यांच्या जलविरोधी हायड्रोकार्बन साखळ्यांद्वारे व्हॅन डर वाल्स बलांच्या साहाय्याने तंतूंच्या पृष्ठभागावर शोषले जातात, तर ध्रुवीय चतुर्ध्रुवीय अमोनियम गट बाहेरच्या बाजूस असतात. अशाप्रकारे तंतूचा पृष्ठभाग जलस्नेही ध्रुवीय गटांनी आच्छादला जातो, ज्यामुळे तंतूच्या पृष्ठभागाची वाहकता तर सुधारतेच, पण पृष्ठभागावरील आर्द्रताही वाढते. यामुळे घर्षणाने निर्माण होणाऱ्या स्थिर विद्युत ऊर्जेचे विघटन सुलभ होते आणि स्थिरविद्युत-रोधक परिणाम मिळतात.
नैसर्गिक तंतूंच्या पृष्ठभागांवर डायऑक्टाडेसिल अमोनियम क्लोराइडची अधिशोषण क्षमता कृत्रिम तंतूंवरील क्षमतेपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहे, यावरून असे दिसून येते की ते नैसर्गिक तंतूंवर उत्तम अँटीस्टॅटिक कार्यक्षमता साधते.
कॅटायोनिक सर्फॅक्टंट्सप्रमाणेच, ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्सवर धन प्रभार असतो आणि ते ऋण प्रभारित फायबरच्या पृष्ठभागावर अधिशोषित होऊन स्थिर विद्युत प्रभार निष्प्रभ करू शकतात. त्यांचे हायड्रोफोबिक गट घर्षण देखील कमी करतात. कॅटायोनिक सर्फॅक्टंट्सच्या तुलनेत, ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्सच्या रेण्वीय संरचनेत एक अतिरिक्त ॲनायोनिक गट असतो, ज्यामुळे ओलावा अधिक चांगल्या प्रकारे टिकवून ठेवता येतो आणि प्रभाराचे विघटन होते. त्यामुळे, ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्स हे उच्च-कार्यक्षमतेचे अँटीस्टॅटिक एजंट आहेत, मात्र त्यांची किंमत तुलनेने जास्त असते.
फायबरच्या पृष्ठभागावर कमी अधिशोषण क्षमतेमुळे ॲनायनिक आणि नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्स खराब अँटीस्टॅटिक कार्यक्षमता दर्शवतात. नॉनआयनिक सर्फॅक्टंट्सच्या अधिशोषणाच्या प्रमाणावर फायबरच्या पृष्ठभागावरील चार्जचा परिणाम होत नाही आणि ते ॲनायनिक सर्फॅक्टंट्सपेक्षा जास्त असते, तरीही स्थिर विद्युत विसर्जनावर त्यांचा प्रभाव कमकुवत असतो. त्यामुळे त्यांची अँटीस्टॅटिक क्षमता कॅटायनिक आणि ॲम्फोटेरिक सर्फॅक्टंट्सपेक्षा खूपच निकृष्ट असते.
२. प्लॅस्टिकसाठी अँटीस्टॅटिक एजंट
प्लॅस्टिक अँटीस्टॅटिक एजंट म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या सर्फॅक्टंट्सची अँटीस्टॅटिक कार्यप्रणाली खालीलप्रमाणे आहे: सर्फॅक्टंट्स त्यांच्या हायड्रोफोबिक हायड्रोकार्बन साखळ्यांद्वारे व्हॅन डर वाल्स बलांच्या साहाय्याने प्लॅस्टिकच्या पृष्ठभागावर शोषले जातात, ज्यात ध्रुवीय गट बाहेरच्या दिशेने पसरलेले असतात. प्लॅस्टिकच्या पृष्ठभागावर सर्फॅक्टंट्सचा एक दिशा-निर्धारित अधिशोषण थर तयार होतो, जो वाहकता प्रदान करतो आणि स्थिर विद्युत प्रभारांना कार्यक्षमतेने विसर्जित होऊ देतो. त्याच वेळी, हा अधिशोषण थर प्लॅस्टिकच्या पृष्ठभागावरील घर्षण देखील कमी करू शकतो.
सर्फॅक्टंटच्या प्रकारानुसार प्लॅस्टिक अँटीस्टॅटिक एजंट्सचे वर्गीकरण:
(2) कॅटायनिक प्रकार;
(3) उभयधर्मी प्रकार;
(4) नॉनआयनिक प्रकार.
अँटीस्टॅटिक एजंट्सना वापरण्याच्या पद्धतीनुसार दोन श्रेणींमध्ये विभागता येते:
(1) पृष्ठभागावर लेप देणारे अँटीस्टॅटिक एजंट;
(2) अँटीस्टॅटिक एजंट्सचे मिश्रण करणे.
पोस्ट करण्याची वेळ: १० ऑक्टोबर २०२६