Kesan antistatik surfaktan

Yangdetergen Surfaktan merupakan sifat asas yang memberikan surfaktan kegunaan paling praktikal. Ia terlibat dalam kehidupan seharian beribu-ribu isi rumah. Selain itu, ia semakin banyak digunakan dalam pelbagai industri dan semua jenis pengeluaran perindustrian.

Kesan antistatik surfaktan

Gentian, plastik dan produk lain sering menghasilkan elektrik statik akibat geseran, yang menjejaskan prestasi aplikasi produk mereka. Contohnya, jika fabrik gentian membawa elektrik statik, ia sering mempunyai kelemahan seperti "melekat pada badan" atau "lekatan statik", serta mudah menyerap habuk atau menjadi kotor. Kesan elektrik statik pada produk plastik adalah lebih besar. Produk bukan sahaja mudah menarik habuk, menjejaskan ketelusan, kebersihan permukaan dan penampilannya, tetapi ia juga mengurangkan kebolehgunaan dan nilai produk.

Untuk menghapuskan fenomena elektrik statik ini, kaedah antistatik surfaktan kebanyakannya digunakan pada masa ini. Surfaktan sedemikian dipanggilantistatik ejen.

1. Fenomena elektrostatik dan puncanya

Walaupun terdapat beberapa perbezaan dalam hasil yang diperoleh oleh penyelidik yang berbeza mengenai susunan elektrifikasi gentian, gentian dengan ikatan amida seperti bulu, nilon dan bulu tiruan cenderung bercas positif.

Status pengecasan elektrik biasa bagi bahan, dari positif ke negatif, adalah seperti berikut: (+) Poliuretana – Rambut – Nilon – Bulu – Sutera – Serat Viskosa – Kapas – Getah Keras – Serat Asetat – Vinilon – Polipropilena – Poliester – Poliakrilonitril – Polivinil Klorida – Vinil Klorida – Akrilonitril Kopolimer – Polietilena – Politetrafluoroetilena (-). Walaupun punca penjanaan elektrik statik masih belum difahami sepenuhnya, secara amnya dipercayai bahawa apabila pelbagai jenis objek bergesel antara satu sama lain, cas bergerak dijana antara objek yang digesel, sekali gus menghasilkan elektrik statik. Jenis cas yang dibawa oleh objek boleh ditentukan oleh penambahan atau kehilangan elektron. Jika sesuatu objek kehilangan elektron, ia menjadi bercas positif; jika ia mendapat elektron, ia menjadi bercas negatif.

1. Agen antistatik

Terdapat dua kaedah utama untuk menghapuskan elektrik statik:

Kaedah fizikal: Memandangkan magnitud elektrik statik dipengaruhi oleh suhu dan kelembapan, kaedah fizikal seperti melaraskan suhu dan kelembapan, dan nyahcas korona boleh digunakan untuk menghapuskan elektrik statik pada permukaan objek.

Kaedah kimia permukaanIaitu, menggunakan surfaktan, juga dikenali sebagai agen antistatik, untuk melakukan rawatan permukaan pada gentian dan produk plastik atau untuk mengadunkannya ke dalam plastik bagi mencapai tujuan menghapuskan elektrik statik.

2.I. Agen antistatik untuk gentian

Syarat-syarat yang perlu dipenuhi oleh agen antistatik:

(1) Jangan ubah rasa tangan gentian;

(2) Kesan antistatik yang baik, dos yang kecil, dan masih berkesan pada suhu rendah;

(3) Keserasian yang baik dengan gentian resin;

(4) Keserasian yang baik dengan bahan tambahan lain;

(5) Tiada fenomena berbuih dan tiada kesan air;

(6) Tidak toksik dan tidak merosakkan kulit;

(7) Boleh mengekalkan kestabilan yang baik.

2.2. Jenis-jenis agen antistatik

Jenis utama agen antistatik yang digunakan untuk gentian ialah surfaktan ionik kationik dan amfoterik.

2.3. Mekanisme tindakan agen antistatik

Mekanisme antistatik surfaktan yang digunakan untuk antistatik gentian terutamanya menjelma dalam dua aspek: mencegah penjanaan elektrik statik apabila permukaan fabrik gentian digosok dan pelesapan cas permukaan. Mencegah elektrifikasi geseran berkait rapat dengan struktur surfaktan; manakala pelesapan cas permukaan berkaitan dengan jumlah penjerapan dan higroskopisitas surfaktan pada fabrik gentian.

Surfaktan kationik boleh dengan mudah menyerap ke permukaan gentian yang bercas negatif melalui cas positifnya sendiri.

①Ia boleh meneutralkan cas permukaan gentian;

②Oleh kerana surfaktan kationik menyerap ke permukaan gentian dengan ion ammonium kuaterner yang bercas positif, dan rantai hidrokarbon hidrofobik menghadap ke luar, membentuk filem penjerapan berorientasikan yang terdiri daripada rantai hidrokarbon pada permukaan gentian. Filem penjerapan ini dapat mengurangkan daya geseran yang dihasilkan pada permukaan gentian semasa geseran dengan berkesan, sekali gus melemahkan fenomena elektrifikasi geseran.

Bagi gentian sintetik dengan kekutuban rendah dan hidrofobisiti yang kuat, surfaktan kationik menjerap ke permukaan gentian melalui daya van der Waals dengan rantai hidrokarbon hidrofobiknya, manakala kumpulan ammonium kuaterner polar menghadap ke luar, menutupi permukaan gentian dengan kumpulan polar hidrofilik. Ini bukan sahaja meningkatkan kekonduksian permukaan gentian tetapi juga meningkatkan kelembapan permukaannya, yang bermanfaat untuk pelesapan elektrik statik yang dihasilkan oleh geseran dan memainkan peranan antistatik.

Jumlah penjerapan dioktadesil ammonium klorida pada permukaan gentian semula jadi adalah jauh lebih tinggi berbanding gentian sintetik. Ini menunjukkan bahawa ia mempunyai kesan antistatik yang lebih baik pada gentian semula jadi.

Seperti surfaktan kationik, surfaktan ionik amfoterik membawa cas positif dan juga boleh menjerap pada permukaan gentian bercas negatif untuk meneutralkan cas statik. Kumpulan hidrofobiknya juga mempunyai kesan mengurangkan geseran. Selain itu, berbanding dengan surfaktan kationik, ia mempunyai kumpulan anionik tambahan dalam struktur molekulnya, jadi ia boleh meningkatkan kelembapan dan pelesapan cas dengan lebih baik. Oleh itu, surfaktan ionik amfoterik adalah agen antistatik dengan prestasi yang baik, tetapi harganya agak tinggi.

Surfaktan anionik dan bukan ionik mempunyai kesan antistatik yang lemah disebabkan oleh jumlah penjerapannya yang rendah pada permukaan gentian. Jumlah penjerapan surfaktan bukan ionik adalah lebih tinggi daripada surfaktan anionik kerana ia tidak terjejas oleh cas permukaan gentian, tetapi kesannya terhadap pelesapan statik adalah lemah, jadi keupayaan antistatiknya jauh lebih teruk daripada surfaktan ionik kationik dan amfoterik.

1. Agen antistatik untuk plastik

Mekanisme tindakan surfaktan sebagai agen antistatik untuk plastik: Surfaktan menjerap pada permukaan plastik melalui daya van der Waals dengan rantai hidrokarbon hidrofobiknya, manakala kumpulan kutubnya memanjang ke luar, membentuk filem penjerapan surfaktan berorientasikan pada permukaan plastik. Filem ini memberikan kekonduksian, membolehkan cas statik hilang dengan baik. Pada masa yang sama, filem penjerapan juga boleh mengurangkan geseran pada permukaan plastik.

Agen antistatik plastik dikelaskan mengikut jenis surfaktan kepada:

(1) Jenis anionik;

(2) Jenis kationik;

(3) Jenis ionik amfoterik;

(4) Jenis bukan ionik.

Agen antistatik boleh dibahagikan kepada dua kategori mengikut kaedah penggunaannya:

(1) Agen antistatik bersalut permukaan;

(2) Agen antistatik jenis pengkompaunan.