Особина прањасурфактантије основна карактеристика која сурфактантима даје њихову највећу практичну примену. Укључен је у свакодневни живот хиљада домаћинстава и све се више примењује у свим сферама живота и разним индустријским производним процесима.
Антистатички ефекатсурфактанти
Влакна, пластика и други производи често стварају статички електрицитет услед трења, што нарушава њихове перформансе. На пример, влакнасте тканине са статичким наелектрисањем често пате од недостатака као што су лепљење за тело, статичко приањање и склоност ка апсорпцији прашине и прљању. Негативни утицаји статичког електрицитета на пластичне производе су још озбиљнији. Статички наелектрисани пластични производи не само да лако апсорбују прашину, што оштећује транспарентност, чистоћу површине и изглед производа, већ смањују и њихове перформансе и вредност.
Да би се елиминисали такви статички феномени, тренутно се широко примењује антистатичка метода са сурфактантима. Такви сурфактанти су познати као антистатички агенси.
Одељак 1 Статичке појаве и њихови узроци
Иако постоје извесне разлике у резултатима секвенце електрификације влакана добијених различитим испитивачима, влакна која садрже амидне везе, као што су вуна, најлон и вештачка вуна, имају тенденцију да носе позитивна наелектрисања. Статус електрификације уобичајених пластика приказан је у Табели 10.‑2. Редослед електрификације уобичајених супстанци од позитивног до негативног је наведен у наставку:
(+) Полиуретан–Коса–Најлон–Вуна–Свила–Вискозна влакна–Памук–Тврда гума–Целулозно ацетатно влакно–Винилон–Полипропилен–Полиестер–Полиакрилонитрил–Поливинилхлорид–Винил хлорид-акрилонитрил кополимер–Полиетилен–Политетрафлуороетилен (-).
Тачан механизам стварања статичког електрицитета није у потпуности схваћен, али постоји консензус да статички електрицитет настаје услед мобилних наелектрисања генерисаних између објеката када се различити типови објеката трљају један о други. Врста наелектрисања коју објекат носи одређена је добитком или губитком електрона. Објекат постаје позитивно наелектрисан када губи електроне, а негативно наелектрисан када добија електроне.
Одељак 2 Антистатичка средства
Постоје две главне методе за уклањање статичког електрицитета:
(1) Физичке методе. Пошто на величину статичког електрицитета утичу температура и влажност, физички приступи као што су подешавање температуре и влажности и коронско пражњење могу се користити за уклањање статичког електрицитета са површине предмета.
(2) Површинско-хемијске методе, наиме коришћење сурфактаната (такође названих антистатичким средствима) за површинску обраду производа од влакана и пластике или њихово мешање са пластиком ради постизања циља елиминације статичког електрицитета.
1. Антистатичка средства за влакна
Потребна својства антистатичких средстава:
(1) Не мења осећај влакана на додир; (2) Добре антистатичке перформансе са ниским дозирањем и ефикасношћу на ниским температурама; (3) Добра компатибилност са влакнима смоле; (4) Одлична компатибилност са другим помоћним средствима; (5) Не пени се и не ствара мрље од воде; (6) Нетоксично и не иритира кожу; (7) Одржава добру стабилност.
Врсте антистатичких средстава
Главне врсте антистатичких средстава која се користе за влакна су катјонски и амфотерни сурфактанти.
Механизам деловања антистатика
Антистатички механизам сурфактаната који се користе у антистатичке сврхе за влакна углавном се огледа у два аспекта: спречавању стварања статичког електрицитета када су влакнасте тканине изложене трењу и олакшавању дисипације површинских наелектрисања. Спречавање електрификације трењем је уско повезано са структуром сурфактаната, док је дисипација површинских наелектрисања повезана са адсорпционим капацитетом и хигроскопношћу сурфактаната на влакнастим тканинама.
Катјонски сурфактанти се лако могу адсорбовати на негативно наелектрисане површине влакана путем сопствених позитивних наелектрисања.
①Могу неутралисати површинске наелектрисања влакана;
2Катјонски сурфактанти се адсорбују на површинама влакана у оријентацији где се позитивно наелектрисани кватернарни амонијум јони везују за површину влакана, а хидрофобни угљоводонични ланци су окренути ка споља, формирајући оријентисани адсорпциони филм састављен од угљоводоничних ланаца на површини влакана. Овај адсорпциони филм може ефикасно смањити трење на површини влакана током трења и ослабити електрификацију трењем.
Код синтетичких влакана са ниском поларношћу и јаком хидрофобношћу, катјонски сурфактанти се адсорбују на површинама влакана путем ван дер Валсових сила својим хидрофобним угљоводоничним ланцима, док су поларне кватернарне амонијум групе окренуте ка споља. Површина влакана је тако прекривена хидрофилним поларним групама, што не само да побољшава проводљивост површине влакана већ и повећава њену површинску влажност, олакшавајући дисипацију статичког електрицитета генерисаног трењем и пружајући антистатичке ефекте.
Адсорпциони капацитет диоктадецил амонијум хлорида на површинама природних влакана је знатно већи него на синтетичким влакнима, што указује да постиже боље антистатичке перформансе на природним влакнима.
Као и катјонски сурфактанти, амфотерни сурфактанти носе позитивно наелектрисање и могу се адсорбовати на негативно наелектрисаним површинама влакана како би неутралисали статичко наелектрисање. Њихове хидрофобне групе такође смањују трење. У поређењу са катјонским сурфактантима, амфотерни сурфактанти имају додатну анјонску групу у својој молекуларној структури, што омогућава боље задржавање влаге и дисипацију наелектрисања. Стога су амфотерни сурфактанти високо ефикасни антистатички агенси, иако по релативно високој цени.
Анјонски и нејонски сурфактанти показују лоше антистатичке перформансе због свог ниског адсорпционог капацитета на површинама влакана. Адсорпциона количина нејонских сурфактанта није под утицајем површинског наелектрисања влакана и већа је од количине анјонских сурфактанта, али имају слаб ефекат на дисипацију статичког електрицитета. Стога је њихов антистатички капацитет далеко инфериорнији од капацитета катјонских и амфотерних сурфактанта.
2. Антистатичка средства за пластику
Антистатички механизам сурфактаната који се користе као пластични антистатици је следећи: сурфактанди се адсорбују на пластичним површинама својим хидрофобним угљоводоничним ланцима путем ван дер Валсових сила, са поларним групама које се протежу ка споља. Оријентисани адсорпциони филм сурфактаната се формира на пластичној површини како би се обезбедила проводљивост, омогућавајући ефикасно расипање статичког наелектрисања. У међувремену, адсорпциони филм такође може ублажити трење на пластичним површинама.
Класификација пластичних антистатика према типу сурфактанта:
(1)Анјонски тип;
(2) Катјонски тип;
(3) Амфотерни тип;
(4) Нејонски тип.
Антистатичка средства се могу поделити у две категорије према начину примене:
(1) Антистатичка средства за површинске премазе;
(2) Сложени антистатички агенси.
Време објаве: 10. октобар 2026.