Sifat pencucian bagisurfaktanmerupakan ciri asas yang memberikan surfaktan aplikasi praktikal yang terhebat. Ia terlibat dalam kehidupan seharian beribu-ribu isi rumah dan semakin banyak digunakan dalam semua lapisan masyarakat dan pelbagai proses pengeluaran perindustrian.
Kesan AntistatikSurfaktan
Gentian, plastik dan produk lain sering menghasilkan elektrik statik akibat geseran, yang menjejaskan prestasi aplikasinya. Contohnya, fabrik gentian dengan cas statik sering mengalami kelemahan seperti melekat pada badan, lekatan statik dan kecenderungan untuk menyerap habuk dan menjadi kotor. Kesan buruk elektrik statik pada produk plastik adalah lebih teruk. Produk plastik bercas statik bukan sahaja mudah menyerap habuk, yang merosakkan ketelusan, kebersihan permukaan dan rupa produk, tetapi juga mengurangkan prestasi dan nilai perkhidmatannya.
Untuk menghapuskan fenomena statik sedemikian, kaedah antistatik surfaktan digunakan secara meluas pada masa ini. Surfaktan sedemikian dikenali sebagai agen antistatik.
Bahagian 1 Fenomena Statik dan Puncanya
Walaupun terdapat beberapa percanggahan dalam keputusan jujukan elektrifikasi gentian yang diperoleh oleh penguji yang berbeza, gentian yang mengandungi ikatan amida seperti bulu, nilon dan bulu tiruan cenderung membawa cas positif. Status elektrifikasi plastik biasa ditunjukkan dalam Jadual 10.-2. Urutan elektrifikasi bahan biasa dari positif ke negatif disenaraikan di bawah:
(+) Poliuretana–Rambut–Nilon–Bulu–Sutera–Serat viskos–Kapas–Getah keras–Serat selulosa asetat–Vinylon–Polipropilena–Poliester–Poliakrilonitril–Polivinil klorida–Kopolimer vinil klorida-akrilonitril–Polietilena–Politetrafluoroetilena (-).
Mekanisme sebenar penjanaan elektrik statik masih belum difahami sepenuhnya, namun terdapat konsensus bahawa elektrik statik timbul daripada cas mudah alih yang dihasilkan antara objek apabila pelbagai jenis objek bergesel antara satu sama lain. Jenis cas yang dibawa oleh objek ditentukan oleh penambahan atau kehilangan elektron. Objek menjadi bercas positif apabila ia kehilangan elektron dan bercas negatif apabila ia mendapat elektron.
Bahagian 2 Ejen Antistatik
Terdapat dua kaedah utama untuk menghapuskan elektrik statik:
(1) Kaedah fizikal. Memandangkan magnitud elektrik statik dipengaruhi oleh suhu dan kelembapan, pendekatan fizikal seperti melaraskan suhu dan kelembapan serta nyahcas korona boleh digunakan untuk menyingkirkan elektrik statik pada permukaan barang.
(2) Kaedah kimia permukaan, iaitu menggunakan surfaktan (juga dipanggil agen antistatik) untuk menjalankan rawatan permukaan pada produk gentian dan plastik atau mengadunkannya ke dalam plastik untuk mencapai tujuan penyingkiran statik.
1. Ejen Antistatik untuk Serat
Ciri-ciri agen antistatik yang diperlukan:
(1) Tidak mengubah rasa tangan gentian; (2) Prestasi antistatik yang baik dengan dos yang rendah dan keberkesanan pada suhu rendah; (3) Keserasian yang baik dengan gentian resin; (4) Keserasian yang sangat baik dengan bahan bantu lain; (5) Tiada buih dan tiada pembentukan kesan air; (6) Tidak toksik dan tidak merengsakan kulit; (7) Mengekalkan kestabilan yang baik.
Jenis-jenis agen antistatik
Jenis-jenis agen antistatik utama yang digunakan untuk gentian ialah surfaktan kationik dan amfoterik.
Mekanisme tindakan agen antistatik
Mekanisme antistatik surfaktan yang digunakan untuk tujuan antistatik gentian terutamanya tercermin dalam dua aspek: mencegah penjanaan statik apabila fabrik gentian terdedah kepada geseran dan memudahkan pelesapan cas permukaan. Pencegahan elektrifikasi geseran berkait rapat dengan struktur surfaktan, manakala pelesapan cas permukaan dikaitkan dengan kapasiti penjerapan dan higroskopisitas surfaktan pada fabrik gentian.
Surfaktan kationik boleh dengan mudah diserap pada permukaan gentian yang bercas negatif melalui cas positifnya sendiri.
①Mereka boleh meneutralkan cas permukaan gentian;
②Surfaktan kationik menjerap pada permukaan gentian dalam orientasi di mana ion ammonium kuaterner yang bercas positif melekat pada permukaan gentian dan rantai hidrokarbon hidrofobik menghala ke luar, membentuk filem penjerapan berorientasikan yang terdiri daripada rantai hidrokarbon pada permukaan gentian. Filem penjerapan ini berkesan dapat mengurangkan geseran pada permukaan gentian semasa geseran dan melemahkan elektrifikasi geseran.
Bagi gentian sintetik dengan kekutuban rendah dan hidrofobisiti yang kuat, surfaktan kationik menjerap pada permukaan gentian melalui daya van der Waals oleh rantai hidrokarbon hidrofobiknya, manakala kumpulan ammonium kuaterner polar menghadap ke luar. Oleh itu, permukaan gentian dilitupi dengan kumpulan polar hidrofilik, yang bukan sahaja meningkatkan kekonduksian permukaan gentian tetapi juga meningkatkan kelembapan permukaannya, memudahkan pelesapan elektrik statik yang dihasilkan oleh geseran dan memberikan kesan antistatik.
Kapasiti penjerapan dioktadesil ammonium klorida pada permukaan gentian semula jadi adalah jauh lebih tinggi daripada gentian sintetik, menunjukkan bahawa ia mencapai prestasi antistatik yang lebih baik pada gentian semula jadi.
Seperti surfaktan kationik, surfaktan amfoterik membawa cas positif dan boleh menjerap pada permukaan gentian yang bercas negatif untuk meneutralkan cas statik. Kumpulan hidrofobiknya juga mengurangkan geseran. Berbanding dengan surfaktan kationik, surfaktan amfoterik mempunyai kumpulan anionik tambahan dalam struktur molekulnya, yang membolehkan pengekalan lembapan dan pelesapan cas yang lebih baik. Oleh itu, surfaktan amfoterik adalah agen antistatik berprestasi tinggi, walaupun pada harga yang agak tinggi.
Surfaktan anionik dan bukan ionik menunjukkan prestasi antistatik yang lemah disebabkan oleh kapasiti penjerapannya yang rendah pada permukaan gentian. Jumlah penjerapan surfaktan bukan ionik tidak terjejas oleh cas permukaan gentian dan lebih tinggi daripada surfaktan anionik, namun ia mempunyai kesan yang lemah terhadap pelesapan statik. Oleh itu, kapasiti antistatiknya jauh lebih rendah daripada surfaktan kationik dan amfoterik.
2. Ejen Antistatik untuk Plastik
Mekanisme antistatik surfaktan yang digunakan sebagai agen antistatik plastik adalah seperti berikut: surfaktan menjerap pada permukaan plastik oleh rantai hidrokarbon hidrofobiknya melalui daya van der Waals, dengan kumpulan kutub memanjang ke luar. Filem penjerapan surfaktan berorientasikan terbentuk pada permukaan plastik untuk memberikan kekonduksian, membolehkan cas statik hilang dengan cekap. Sementara itu, filem penjerapan juga boleh mengurangkan geseran pada permukaan plastik.
Pengelasan agen antistatik plastik mengikut jenis surfaktan:
(1)Jenis anionik;
(2) Jenis kationik;
(3) Jenis amfoterik;
(4) Jenis bukan ionik.
Ejen antistatik boleh dibahagikan kepada dua kategori mengikut kaedah aplikasi:
(1) Agen antistatik salutan permukaan;
(2) Menggabungkan agen antistatik.
Masa siaran: 10 Okt-2026