Detergentnost površinsko aktivnih snovi je temeljna lastnost, ki jim daje največjo praktično uporabnost. Tesno je povezana z vsakdanjim življenjem tisočih gospodinjstev in se vse pogosteje uporablja tudi v različnih panogah in industrijskih proizvodnjah.
1.Antistatični učinek of površinsko aktivne snovi
Vlakna, plastika in drugi izdelki zaradi trenja pogosto ustvarjajo statično elektriko, kar vpliva na učinkovitost uporabe takšnih izdelkov. Če na primer vlaknene tkanine prenašajo statično elektriko, imajo pogosto pomanjkljivosti, kot sta "oprijemanje" ali "statična adhezija", poleg tega pa so nagnjene k vpijanju prahu in hitremu umazanju. Vpliv statične elektrike na plastične izdelke je še večji: takšni izdelki ne le zlahka vpijajo prah, kar poslabša njihovo prosojnost, čistočo površine in videz, temveč tudi zmanjša njihovo uporabnost in vrednost.
Za odpravo tega statičnega pojava se trenutno večinoma uporablja antistatična metoda z uporabo površinsko aktivnih snovi. Takšne površinsko aktivne snovi so znane kot antistatična sredstva.
2.Elektrostatičnopojavi in njihovi vzroki
Čeprav se rezultati zaporedja polnjenja vlaken, ki so jih dobili različni raziskovalci, nekoliko razlikujejo, so vlakna, ki vsebujejo amidne vezi, kot so volna, najlon in umetna volna, običajno pozitivno nabita. Pogoji polnjenja običajnih plastičnih materialov so prikazani v tabeli 10-2. Zaporedje polnjenja običajnih snovi od pozitivnega do negativnega je naslednje: (+) Poliuretan – Lasje – Najlon – Volna – Svila – Viskozna vlakna – Bombaž – Trda guma – Acetatna vlakna – Vinil – Polipropilen – Poliester – Poliakrilonitril – Polivinilklorid – Vinilklorid-akrilonitrilna kopolimer – Polietilen – Politetrafluoroetilen (–). Čeprav vzrok za nastanek statične elektrike še ni povsem razumljen, se na splošno strinjamo, da statična elektrika nastane, ko se različne vrste predmetov drgnejo drug ob drugega, kar povzroči prenos premičnih nabojev med drgnjenimi predmeti. Vrsto naboja, ki ga predmet nosi, lahko določimo s pridobivanjem ali izgubo elektronov. Predmet postane pozitivno nabit, če izgubi elektrone, in negativno nabit, če elektrone pridobi.
Obstajata dva glavna načina za odpravo statične elektrike:
(1) Fizikalna metoda. Ker na velikost statične elektrike vplivata temperatura in vlažnost, se za odpravo statične elektrike na površini predmetov lahko uporabijo fizikalne metode, kot sta prilagajanje temperature in vlažnosti ter koronski razelektritev.
(2) Površinska kemična metoda. To pomeni, da se površinsko aktivne snovi, znane tudi kot antistatična sredstva, uporabljajo za obdelavo površin vlaken in plastičnih izdelkov ali pa se vmešajo v notranjost plastike, da se doseže namen odstranjevanja statične elektrike.
4.antistatično sredstvo za vlakna
4.1Zahteve za antistatično sredstvo:
(1) Ne sme spremeniti občutka vlaken na otip;
(2) Imeti mora odličen antistatični učinek z nizkim odmerkom in ostati učinkovit pri nizkih temperaturah;
(3) Mora biti dobro združljiv s smolnimi vlakni;
(4) Izkazovati mora odlično združljivost z drugimi dodatki;
(5) Ne sme povzročati penjenja ali vodnih madežev;
(6) Biti mora nestrupeno in ne sme dražiti kože;
(7) Ohranjati mora dobro stabilnost.
4.2Vrste antistatičnih sredstev
Glavne vrste antistatičnih sredstev, ki se uporabljajo za vlakna, so kationske in amfoterne ionske površinsko aktivne snovi.
4.3Mehanizem delovanja antistatičnih sredstev
Pri površinsko aktivnih snoveh, ki se uporabljajo kot antistatična sredstva za vlakna, antistatični mehanizem vključuje predvsem dva vidika: preprečevanje nastajanja statične elektrike na površini vlaknenih tkanin zaradi trenja in odvajanje površinskih nabojev. Preprečevanje elektrifikacije zaradi trenja je tesno povezano s strukturo površinsko aktivnih snovi, medtem ko je odvajanje površinskih nabojev povezano z adsorpcijsko količino in higroskopičnostjo površinsko aktivnih snovi na vlaknenih tkaninah.
Kationske površinsko aktivne snovi se zlahka adsorbirajo na negativno nabite površine vlaken prek lastnih pozitivnih nabojev.
① Lahko nevtralizirajo površinske naboje vlaken;
② Ko se kationske površinsko aktivne snovi adsorbirajo na površino vlaken v obliki pozitivno nabitih kvaternarnih amonijevih ionov, katerih hidrofobne ogljikovodikove verige so obrnjene navzven, se na površini vlaken tvori usmerjen adsorpcijski film, sestavljen iz ogljikovodikovih verig. Ta film učinkovito zmanjša silo trenja, ki nastane na površini vlaken med trenjem, in s tem oslabi elektrifikacijo zaradi trenja.
Pri sintetičnih vlaknih z nizko polarnostjo in močno hidrofobnostjo se kationske površinsko aktivne snovi adsorbirajo na površino vlaken s pomočjo van der Waalsovih sil preko svojih hidrofobnih ogljikovodikovih verig, pri čemer so njihove polarne kvaterne amonijeve skupine obrnjene navzven. To prekrije površino vlaken s hidrofilnimi polarnimi skupinami, kar ne le poveča električno prevodnost površine vlaken, temveč tudi poveča njeno površinsko vlažnost, kar olajša odvajanje statične elektrike, ki nastane zaradi trenja, in doseže antistatični učinek.
Adsorpcijska količina dioktadecil amonijevega klorida na površinah naravnih vlaken je bistveno višja kot na sintetičnih vlaknih, kar kaže na njegov boljši antistatični učinek na naravna vlakna.
Tako kot kationske površinsko aktivne snovi tudi amfoterne ionske površinsko aktivne snovi nosijo pozitivne naboje in se lahko adsorbirajo na negativno nabite površine vlaken, da nevtralizirajo statične naboje. Njihove hidrofobne skupine prav tako zmanjšujejo trenje. V primerjavi s kationskimi površinsko aktivnimi snovmi vsebujejo v svoji molekularni strukturi dodatno anionsko skupino, ki omogoča boljše odvajanje vlage in naboja. Zato so amfoterne ionske površinsko aktivne snovi visoko učinkovita antistatična sredstva, čeprav z relativno visokimi stroški.
Anionske in neionske površinsko aktivne snovi kažejo slabe antistatične učinke zaradi nizke adsorpcijske količine na površinah vlaken. Adsorpcijska količina neionskih površinsko aktivnih snovi je višja od adsorpcijske količine anionskih površinsko aktivnih snovi, saj nanjo ne vplivajo površinski naboji vlaken; vendar je njihova sposobnost odvajanja statične elektrike šibka, kar ima za posledico veliko slabšo antistatično učinkovitost v primerjavi s kationskimi in amfoternimi ionskimi površinsko aktivnimi snovmi.
5.Antistatična sredstva za plastiko
Mehanizem delovanja površinsko aktivnih snovi kot antistatičnih sredstev za plastiko: Površinsko aktivne snovi se adsorbirajo na plastično površino s pomočjo van der Waalsovih sil prek svojih hidrofobnih ogljikovodikovih verig, pri čemer se njihove polarne skupine raztezajo navzven. Na plastični površini se tvori usmerjen adsorpcijski film površinsko aktivnih snovi, ki zagotavlja električno prevodnost, ki omogoča učinkovito odvajanje statičnih nabojev. Hkrati adsorpcijski film tudi zmanjšuje trenje na plastični površini.
Plastična antistatična sredstva so glede na vrsto površinsko aktivne snovi razvrščena na naslednji način:
(1) anionski tip;
(2) kationski tip;
(3) Amfoterni ionski tip;
(4) Neionski tip.
Antistatična sredstva lahko glede na način uporabe razdelimo v dve kategoriji:
(1) Antistatična sredstva za površinske premaze;
(2) Antistatična sredstva za notranje mešanje.
Čas objave: 14. april 2026