Детерџентна моћсурфактантије фундаментално својство које је у основи њихове најшире практичне примене. Саставни је део свакодневног живота безбројних домаћинстава и све се више усваја у свим секторима занатства и индустријске производње.
Антистатички ефекатсурфактанти
Трење често ствара статички електрицитет на влакнима, пластици и другим готовим производима, што нарушава њихове употребне перформансе. На пример, статички наелектрисане текстилне тканине имају тенденцију да се чврсто прилепе за тело или залепе за друге површине и лако привлаче прашину и прљавштину. Статички електрицитет има још већи утицај на пластичне производе: пластика не само да лако апсорбује прашину, угрожавајући своју транспарентност, чистоћу површине и естетску привлачност, већ се смањују и њихове употребне перформансе и комерцијална вредност.
Антистатички третман на бази сурфактаната је доминантна метода која се тренутно користи за елиминисање накупљања статичког електрицитета, а такви сурфактанти су познати као антистатички агенси.
Одељак 1 Статички електрицитет и механизми његовог стварања
Иако постоје мала одступања у резултатима испитивања у вези са трибоелектричним низом наелектрисања влакана од стране различитих истраживача, влакна која садрже амидне везе, као што су вуна, најлон и вештачка вуна, генерално имају тенденцију да носе позитивна наелектрисања.
Понашање наелектрисања уобичајених пластика наведено је у Табели 10-2. Трибоелектрични низ типичних супстанци од позитивног до негативног наелектрисања је следећи:
(+) Полиуретан–Људска коса–Најлон–Вуна–Свила–Вискозна влакна–Памук–Тврда гума–Целулозни ацетат–Винилон–Полипропилен–Полиестер–Полиакрилонитрил–Поливинилхлорид–Винил хлорид-акрилонитрил кополимер–Полиетилен–Политетрафлуороетилен (-)
Тачни механизми формирања статичког електрицитета нису у потпуности разјашњени, али опште је мишљење да трење између различитих супстанци изазива пренос наелектрисања између контактних површина, чиме се ствара статички електрицитет. Поларитет наелектрисања које супстанца носи одређен је добијањем или губитком електрона: супстанце губе електроне и постају позитивно наелектрисане, док оне које добијају електроне стичу негативно наелектрисање.
Одељак 2 Антистатичка средства
Постоје два основна начина за уклањање статичког електрицитета:
Физичке методе: Пошто на величину статичког наелектрисања утичу температура и влажност, физичке технике, укључујући регулацију температуре и влажности и коронско пражњење, могу се применити за уклањање статичког електрицитета са површина материјала.
Површинско-хемијске методе: Сурфактанти, такође познати као антистатици, користе се за површинску обраду влакана и пластичних производа или се мешају у пластичне матрице ради елиминације статичког електрицитета.
I. Антистатичка средства за влакна
Потребна својства квалификованих антистатичких средстава
(1) Очувајте оригинални осећај влакана на додир;
(2) Пружају изванредне антистатичке перформансе при ниским дозама и остају ефикасни у условима ниских температура;
(3) Показују одличну компатибилност са влакнима смоле;
(4) Поседују добру компатибилност са другим помоћним средствима за обраду;
(5) Не изазива пењење и не оставља мрље од воде;
(6) Нетоксично и не иритира људску кожу;
(7) Одржавати стабилне перформансе током времена.
Класификација антистатичких средстава од влакана
Катјонски и амфотерни сурфактанти чине главне категорије антистатичких средстава за примену у влакнима.
Антистатички механизми
Сурфактанти врше антистатичке ефекте на тканине кроз два основна пута: инхибирањем стварања статичког електрицитета током контакта трењем и олакшавањем дисипације површинског статичког наелектрисања. Супресија наелектрисања трењем је уско повезана са молекуларном структуром сурфактанта, док дисипација наелектрисања зависи од капацитета адсорпције и хигроскопности сурфактанта на површинама влакана.
Катјонски сурфактантилако се адсорбују на негативно наелектрисане површине влакана путем њихових унутрашњих позитивних наелектрисања:
①Они неутралишу инхерентне површинске набоје влакана;
2Катјонски сурфактанти се везују за влакна преко позитивно наелектрисаних кватернарних амонијум група, са хидрофобним угљоводоничним ланцима оријентисаним ка споља, формирајући уређени адсорбовани филм на површинама влакана. Овај филм ефикасно смањује површинско трење током контакта и ублажава накупљање статичког електрицитета услед трења.
Код синтетичких влакана ниске поларности, високо хидрофобних, катјонски сурфактанти се пријањају за површине влакана путем ван дер Валсових сила које делују на хидрофобне угљоводоничне ланце, док су поларне кватернарне амонијум групе окренуте ка споља. Ово облаже влакна хидрофилним поларним слојем који повећава површинску електричну проводљивост и задржавање влаге, убрзавајући дисипацију статичког електрицитета изазваног трењем и пружајући антистатичку функционалност.
Адсорпциони капацитет диоктадецил амонијум хлорида на природним влакнима је знатно већи него на синтетичким влакнима, што указује на супериорну антистатичку ефикасност за подлоге од природних влакана.
Као и катјонски сурфактанти, амфотерни сурфактанти носе позитивно наелектрисање и адсорбују се на негативно наелектрисане површине влакана како би неутралисали статичко наелектрисање, а њихови хидрофобни делови смањују површинско трење. За разлику од катјонских сурфактанта, амфотерни молекули садрже додатну анјонску групу, што додатно побољшава апсорпцију површинске влаге и способност дисипације наелектрисања. Амфотерни сурфактанти стога служе као високо ефикасни антистатички агенси, иако по вишој цени.
Анјонски и нејонски сурфактанти показују слабе антистатичке перформансе због ниског нивоа адсорпције на површинама влакана. Нејонски сурфактанти се адсорбују лакше од анјонских сурфактанта јер на њихову адсорпцију не утиче површинско наелектрисање влакана, али нуде слабо расипање наелектрисања, што резултира далеко лошијим антистатичким капацитетом у поређењу са катјонским и амфотерним сурфактантима.
II. Антистатичка средства за пластику
Механизам пластичних антистатика на бази сурфактаната
Сурфактанти се везују за пластичне површине путем ван дер Валсових сила које делују на хидрофобне угљоводоничне ланце, при чему се поларне функционалне групе протежу ка споља и формирају оријентисани адсорбовани филм. Овај филм даје површинску проводљивост како би омогућио ефикасну дисипацију статичког наелектрисања и истовремено ублажио површинско трење на пластичним подлогама.
Класификација по хемијском типу сурфактанта
(1) Анјонски сурфактанти
(2) Катјонски сурфактанти
(3) Амфотерни сурфактанти
(4) Нејонски сурфактанти
Класификација према начину примене
(1) Антистатичка средства типа премаза (наносе се на површине материјала)
(2) Антистатичка средства помешана у растопљеном стању (помешана у пластичне сировине током мешања)
Време објаве: 16. јул 2026.