Ang katangian ng paghuhugas ngmga surfactantay ang pangunahing katangian na nagbibigay sa mga surfactant ng kanilang pinakamalaking praktikal na aplikasyon. Ito ay kasangkot sa pang-araw-araw na buhay ng libu-libong kabahayan at lalong ginagamit sa lahat ng antas ng pamumuhay at iba't ibang proseso ng produksyong industriyal.
Epektong Antistaticng mga Surfactant
Ang mga hibla, plastik, at iba pang produkto ay kadalasang nakakabuo ng static electricity dahil sa friction, na nakakasira sa performance ng mga ito. Halimbawa, ang mga tela ng hibla na may static charges ay kadalasang nakakaranas ng mga disbentaha tulad ng pagkapit sa katawan, static adhesion, at tendensiyang sumipsip ng alikabok at madumihan. Mas malala pa ang masamang epekto ng static electricity sa mga produktong plastik. Ang mga produktong plastik na may static charge ay hindi lamang madaling sumipsip ng alikabok, na nakakasira sa transparency, kalinisan ng ibabaw, at hitsura ng mga produkto, kundi binabawasan din nito ang performance at halaga ng kanilang serbisyo.
Upang maalis ang ganitong mga static na penomena, ang surfactant antistatic na pamamaraan ay malawakang ginagamit sa kasalukuyan. Ang mga naturang surfactant ay kilala bilang mga antistatic agent.
Seksyon 1 Mga Estatikong Penomeno at ang Kanilang mga Sanhi
Bagama't may ilang pagkakaiba sa mga resulta ng pagkakasunod-sunod ng elektripikasyon ng mga hibla na nakuha ng iba't ibang tagasubok, ang mga hibla na naglalaman ng mga amide bond tulad ng lana, nylon at artipisyal na lana ay may posibilidad na magdala ng mga positibong karga. Ang katayuan ng elektripikasyon ng mga karaniwang plastik ay ipinapakita sa Talahanayan 10.-2. Ang pagkakasunod-sunod ng elektripikasyon ng mga karaniwang sangkap mula positibo hanggang negatibo ay nakalista sa ibaba:
(+) Poliuretana–Buhok–Naylon–Lana–Seda–Hibla ng viscose–Bulak–Matigas na goma–Hibla ng selulusa asetato–Vinylon–Polipropilena–Polyester–Polyacrylonitrile–Polivinil klorido–Kopolymer ng vinyl chloride-acrylonitrile–Polietilena–Politetrafluoroetilena (-).
Hindi pa lubos na nauunawaan ang eksaktong mekanismo ng pagbuo ng static na kuryente, ngunit mayroong pinagkasunduan na ang static na kuryente ay nagmumula sa mga mobile charge na nalilikha sa pagitan ng mga bagay kapag ang iba't ibang uri ng bagay ay nagkukuskos sa isa't isa. Ang uri ng charge na dala ng isang bagay ay natutukoy ng pagtaas o pagkawala ng mga electron. Ang isang bagay ay nagiging positibo ang karga kapag nawalan ito ng mga electron at nagiging negatibo ang karga kapag nakakakuha ito ng mga electron.
Seksyon 2 Mga Ahente ng Antistatic
Mayroong dalawang pangunahing paraan upang maalis ang static na kuryente:
(1) Mga pisikal na pamamaraan. Dahil ang laki ng static electricity ay apektado ng temperatura at halumigmig, ang mga pisikal na pamamaraan tulad ng pagsasaayos ng temperatura at halumigmig at corona discharge ay maaaring gamitin upang alisin ang static electricity sa ibabaw ng mga artikulo.
(2) Mga pamamaraang kemikal sa ibabaw, katulad ng paggamit ng mga surfactant (tinatawag ding mga antistatic agent) upang magsagawa ng paggamot sa ibabaw ng mga produktong hibla at plastik o paghaluin ang mga ito sa plastik upang makamit ang layunin ng pag-aalis ng static.
1. Mga Antistatic na Ahente para sa mga Fiber
Mga kinakailangang katangian ng mga antistatic agent:
(1) Hindi binabago ang pakiramdam ng mga hibla; (2) Mahusay na antistatic performance na may mababang dosis at bisa sa mababang temperatura; (3) Mahusay na pagkakatugma sa mga hibla ng resin; (4) Napakahusay na pagkakatugma sa iba pang mga pantulong na sangkap; (5) Walang bula at walang mantsa ng tubig; (6) Hindi nakalalason at hindi nakakairita sa balat; (7) Panatilihin ang mahusay na katatagan.
Mga uri ng antistatic agent
Ang mga pangunahing uri ng mga antistatic agent na ginagamit para sa mga hibla ay cationic at amphoteric surfactant.
Mekanismo ng pagkilos ng mga antistatic agent
Ang mekanismong antistatic ng mga surfactant na ginagamit para sa mga layuning antistatic ng hibla ay pangunahing makikita sa dalawang aspeto: ang pagpigil sa static generation kapag ang mga tela ng hibla ay sumailalim sa friction at pagpapadali sa pagkalat ng mga karga sa ibabaw. Ang pag-iwas sa frictional electrification ay malapit na nauugnay sa istruktura ng mga surfactant, habang ang pagkalat ng mga karga sa ibabaw ay nauugnay sa kapasidad ng adsorption at hygroscopicity ng mga surfactant sa mga tela ng hibla.
Ang mga cationic surfactant ay madaling ma-adsorb sa mga negatibong kargadong ibabaw ng hibla sa pamamagitan ng sarili nilang mga positibong karga.
①Maaari nilang i-neutralize ang mga singil sa ibabaw ng mga hibla;
②Ang mga cationic surfactant ay adsorb sa mga ibabaw ng fiber sa isang oryentasyon kung saan ang mga positibong may kargang quaternary ammonium ion ay kumakapit sa ibabaw ng fiber at ang mga hydrophobic hydrocarbon chain ay nakaturo palabas, na bumubuo ng isang oriented adsorption film na binubuo ng mga hydrocarbon chain sa ibabaw ng fiber. Ang adsorption film na ito ay maaaring epektibong mabawasan ang friction sa ibabaw ng fiber habang nagkikiskisan at pahinain ang frictional electrification.
Para sa mga sintetikong hibla na may mababang polarity at malakas na hydrophobicity, ang mga cationic surfactant ay sumisipsip sa mga ibabaw ng hibla sa pamamagitan ng mga puwersa ng van der Waals sa pamamagitan ng kanilang mga hydrophobic hydrocarbon chain, habang ang mga polar quaternary ammonium group ay nakaharap palabas. Kaya naman, ang ibabaw ng hibla ay natatakpan ng mga hydrophilic polar group, na hindi lamang nagpapabuti sa conductivity ng ibabaw ng hibla kundi nagpapataas din ng humidity sa ibabaw nito, na nagpapadali sa pagkalat ng static electricity na nalilikha ng friction at naghahatid ng mga antistatic effect.
Ang kapasidad ng adsorption ng dioctadecyl ammonium chloride sa mga ibabaw ng natural na hibla ay mas mataas nang malaki kaysa sa mga sintetikong hibla, na nagpapahiwatig na nakakamit nito ang mas mahusay na antistatic performance sa mga natural na hibla.
Tulad ng mga cationic surfactant, ang mga amphoteric surfactant ay may mga positibong karga at maaaring mag-adsorb sa mga negatibong karga na ibabaw ng hibla upang i-neutralize ang mga static na karga. Binabawasan din ng kanilang mga hydrophobic group ang friction. Kung ikukumpara sa mga cationic surfactant, ang mga amphoteric surfactant ay may karagdagang anionic group sa kanilang molekular na istraktura, na nagbibigay-daan sa mas mahusay na pagpapanatili ng moisture at pagkalat ng karga. Samakatuwid, ang mga amphoteric surfactant ay mga high-performance antistatic agent, bagama't sa medyo mataas na presyo.
Ang mga anionic at nonionic surfactant ay nagpapakita ng mahinang antistatic performance dahil sa kanilang mababang adsorption capacity sa mga ibabaw ng fiber. Ang dami ng adsorption ng mga nonionic surfactant ay hindi apektado ng surface charge ng mga fiber at mas mataas kaysa sa mga anionic surfactant, ngunit mayroon silang mahinang epekto sa static dissipation. Kaya naman ang kanilang antistatic capacity ay mas mababa kaysa sa cationic at amphoteric surfactant.
2. Mga Antistatic na Ahente para sa mga Plastik
Ang mekanismong antistatic ng mga surfactant na ginagamit bilang mga plastik na antistatic agent ay ang mga sumusunod: ang mga surfactant ay sumisipsip sa mga plastik na ibabaw sa pamamagitan ng kanilang hydrophobic hydrocarbon chains sa pamamagitan ng mga puwersa ng van der Waals, kung saan ang mga polar group ay umaabot palabas. Isang oriented adsorption film ng mga surfactant ang nabubuo sa plastik na ibabaw upang magbigay ng conductivity, na nagpapahintulot sa mga static charge na mahusay na mawala. Samantala, ang adsorption film ay maaari ring magpagaan ng friction sa mga plastik na ibabaw.
Pag-uuri ng mga plastik na antistatic agent ayon sa uri ng surfactant:
(1)Uri ng anionic;
(2) Uri ng kationiko;
(3) Uri ng amphoteriko;
(4) Uri na hindi ionic.
Ang mga antistatic agent ay maaaring hatiin sa dalawang kategorya ayon sa paraan ng aplikasyon:
(1) Mga ahente na antistatic na patong sa ibabaw;
(2) Pagsasama-sama ng mga antistatic agent.
Oras ng pag-post: Oktubre-10-2026