Efekti antistatik i surfaktantëve

I/E/Të/Tëdetergjent i surfaktantëve është një veti themelore që u jep surfaktantëve përdorimet e tyre më praktike. Ai është i përfshirë në jetën e përditshme të mijëra familjeve. Për më tepër, ai po aplikohet gjithnjë e më shumë në industri të ndryshme dhe në të gjitha llojet e prodhimit industrial.

Efekti antistatik i surfaktantëve

Fibrat, plastikat dhe produktet e tjera shpesh gjenerojnë elektricitet statik për shkak të fërkimit, gjë që ndikon në performancën e aplikimit të produkteve të tyre. Për shembull, nëse pëlhurat me fibra mbartin elektricitet statik, ato shpesh kanë disavantazhe të tilla si "ngjitja në trup" ose "ngjitja statike", si dhe prirja për të thithur pluhur ose për t'u ndotur. Ndikimi i elektricitetit statik në produktet plastike është edhe më i madh. Produktet jo vetëm që tërheqin lehtësisht pluhurin, duke ndikuar në transparencën, pastërtinë e sipërfaqes dhe pamjen e tyre, por ato gjithashtu zvogëlojnë përdorshmërinë dhe vlerën e produkteve.

Për të eliminuar këtë fenomen të elektricitetit statik, metoda antistatike me surfaktant përdoret kryesisht aktualisht. Surfaktantë të tillë quhenantistatik agjentë.

1. Fenomenet elektrostatike dhe shkaqet e tyre

Edhe pse ka disa ndryshime në rezultatet e marra nga studiues të ndryshëm në lidhje me rendin e elektrifikimit të fibrave, fibrat me lidhje amide si leshi, najloni dhe leshi artificial kanë tendencë të jenë të ngarkuara pozitivisht.

Statusi i zakonshëm i ngarkesës elektrike të substancave, nga pozitiv në negativ, është si më poshtë: (+) Poliuretan – Qime – Najlon – Lesh – Mëndafsh – Fibër viskoze – Pambuk – Gomë e fortë – Fibër acetati – Vinilon – Polipropilen – Poliester – Poliakrilonitril – Klorur polivinili – Klorur vinili – Kopolimer akrilonitrili – Polietilen – Politetrafluoroetilen (-). Edhe pse shkaku i gjenerimit të energjisë elektrike statike nuk është kuptuar ende plotësisht, besohet përgjithësisht se kur lloje të ndryshme objektesh fërkohen me njëri-tjetrin, gjenerohen ngarkesa lëvizëse midis objekteve të fërkuara, duke prodhuar kështu energji elektrike statike. Lloji i ngarkesës që mbart një objekt mund të përcaktohet nga fitimi ose humbja e elektroneve. Nëse një objekt humbet elektrone, ai ngarkohet pozitivisht; nëse fiton elektrone, ai ngarkohet negativisht.

1. Agjent antistatik

Ekzistojnë dy metoda kryesore për të eliminuar energjinë elektrike statike:

Metoda fizike: Meqenëse madhësia e elektricitetit statik ndikohet nga temperatura dhe lagështia, metodat fizike si rregullimi i temperaturës dhe lagështisë, si dhe shkarkimi i koronës mund të përdoren për të eliminuar elektricitetin statik në sipërfaqen e objekteve.

Metoda kimike sipërfaqësoreDomethënë, përdorimi i surfaktantëve, të njohur edhe si agjentë antistatikë, për të kryer trajtim sipërfaqësor të fibrave dhe produkteve plastike ose për t'i përzier ato me plastikën për të arritur qëllimin e eliminimit të elektricitetit statik.

2.I. Agjentë antistatikë për fibrat

Kushtet që duhet të plotësojnë agjentët antistatikë:

(1) Mos e ndryshoni ndjesinë e dorës së fibrës;

(2) Efekt i mirë antistatik, dozë e vogël dhe ende efektiv në temperatura të ulëta;

(3) Përputhshmëri e mirë me fibrat e rrëshirës;

(4) Përputhshmëri e mirë me aditivë të tjerë;

(5) Pa fenomen shkumëzimi dhe pa njolla uji;

(6) Jo-toksik dhe jo-dëmtues për lëkurën;

(7) Mund të ruajë stabilitet të mirë.

2.2. Llojet e agjentëve antistatikë

Llojet kryesore të agjentëve antistatikë të përdorur për fibrat janë surfaktantët jonikë kationikë dhe amfoterikë.

2.3. Mekanizmi i veprimit të agjentëve antistatikë

Mekanizmi antistatik i surfaktantëve të përdorur për antistatikën e fibrave manifestohet kryesisht në dy aspekte: parandalimin e gjenerimit të elektricitetit statik kur sipërfaqja e pëlhurave me fibra fërkohet dhe shpërndarjen e ngarkesave sipërfaqësore. Parandalimi i elektrizimit të fërkimit është i lidhur ngushtë me strukturën e surfaktantëve; ndërsa shpërndarja e ngarkesave sipërfaqësore lidhet me sasinë e adsorbimit dhe higroskopinë e surfaktantëve në pëlhurat me fibra.

Surfaktantët kationikë mund të adsorbohen lehtësisht në sipërfaqen e fibrave të ngarkuara negativisht përmes ngarkesave të tyre pozitive.

①Mund të neutralizojë ngarkesën sipërfaqësore të fibrës;

②Meqenëse surfaktantët kationikë adsorbohen në sipërfaqen e fibrës me jonet e amonit kuaternar të ngarkuar pozitivisht, zinxhirët hidrofobikë të hidrokarbureve janë të kthyer nga jashtë, duke formuar një film adsorbimi të orientuar të përbërë nga zinxhirë hidrokarburesh në sipërfaqen e fibrës. Ky film adsorbimi mund të zvogëlojë në mënyrë efektive forcën e fërkimit të gjeneruar në sipërfaqen e fibrës gjatë fërkimit, duke dobësuar kështu fenomenin e elektrizimit të fërkimit.

Për fibrat sintetike me polaritet të ulët dhe hidrofobi të fortë, surfaktantët kationikë adsorbohen në sipërfaqen e fibrës nëpërmjet forcave van der Waals me zinxhirët e tyre hidrokarbure hidrofobike, ndërsa grupet polare kuaternare të amoniumit janë të kthyera nga jashtë, duke mbuluar sipërfaqen e fibrës me grupe polare hidrofile. Kjo jo vetëm që rrit përçueshmërinë e sipërfaqes së fibrës, por gjithashtu rrit lagështinë e saj sipërfaqësore, e cila është e dobishme për shpërndarjen e elektricitetit statik të gjeneruar nga fërkimi dhe luan një rol antistatik.

Sasia e adsorbimit të klorurit të dioktadecil amonit në sipërfaqen e fibrave natyrale është dukshëm më e lartë se ajo në fibrat sintetike. Kjo tregon se ai ka një efekt më të mirë antistatik në fibrat natyrale.

Ashtu si surfaktantët kationikë, surfaktantët jonikë amfoterikë mbajnë ngarkesa pozitive dhe gjithashtu mund të adsorbohen në sipërfaqen e fibrave të ngarkuara negativisht për të neutralizuar ngarkesat statike. Grupet e tyre hidrofobike kanë gjithashtu efektin e reduktimit të fërkimit. Për më tepër, krahasuar me surfaktantët kationikë, ato kanë një grup anionik shtesë në strukturën e tyre molekulare, kështu që ato mund të rrisin më mirë lagështinë dhe shpërndarjen e ngarkesës. Prandaj, surfaktantët jonikë amfoterikë janë agjentë antistatikë me performancë të mirë, por çmimi i tyre është relativisht i lartë.

Surfaktantët anionikë dhe jojonikë kanë efekte të dobëta antistatike për shkak të sasisë së tyre të ulët të adsorbimit në sipërfaqen e fibrave. Sasia e adsorbimit të surfaktantëve jojonikë është më e lartë se ajo e atyre anionikë sepse nuk ndikohet nga ngarkesa sipërfaqësore e fibrave, por efekti i tyre në shpërndarjen statike është i dobët, kështu që aftësia e tyre antistatike është shumë më e keqe se ajo e surfaktantëve jonikë kationikë dhe amfoterikë.

1. Agjent antistatik për plastikën

Mekanizmi i veprimit të surfaktantëve si agjentë antistatikë për plastikat: Surfaktantët adsorbohen në sipërfaqen plastike nëpërmjet forcave van der Waals me zinxhirët e tyre hidrofobikë të hidrokarbureve, ndërsa grupet e tyre polare shtrihen nga jashtë, duke formuar një film adsorbimi të orientuar të surfaktantëve në sipërfaqen plastike. Ky film siguron përçueshmëri, duke lejuar që ngarkesat statike të shpërndahen mirë. Në të njëjtën kohë, filmi adsorbues mund të zvogëlojë gjithashtu fërkimin në sipërfaqen plastike.

Agjentët antistatikë plastikë klasifikohen sipas llojit të surfaktantit në:

(1) Tipi anionik;

(2) Lloji kationik;

(3) Tipi jonik amfoterik;

(4) Lloji jo-jonik.

Agjentët antistatikë mund të ndahen në dy kategori sipas metodës së përdorimit të tyre:

(1) Agjentë antistatikë të veshur me sipërfaqe;

(2) Agjentë antistatikë të tipit përbërës.