Theмиючий засіб Властивість поверхнево-активних речовин є фундаментальною властивістю, яка забезпечує їм найбільш практичне застосування. Вона бере участь у повсякденному житті тисяч домогосподарств. Більше того, вона все частіше застосовується в різних галузях промисловості та всіх видах промислового виробництва.
Антистатичний ефект поверхнево-активних речовин
Волокна, пластмаси та інші вироби часто генерують статичну електрику через тертя, що впливає на експлуатаційні характеристики їхньої продукції. Наприклад, якщо волокнисті тканини несуть статичну електрику, вони часто мають такі недоліки, як «прилипання до тіла» або «статичне зчеплення», а також схильність до поглинання пилу або забруднення. Вплив статичної електрики на пластикові вироби ще більший. Вироби не тільки легко притягують пил, що впливає на їхню прозорість, чистоту поверхні та зовнішній вигляд, але й знижують зручність використання та цінність виробів.
Для усунення цього явища статичної електрики наразі здебільшого використовується антистатичний метод із застосуванням поверхнево-активних речовин. Такі поверхнево-активні речовини називаютьсяантистатичний агенти.
- Електростатичні явища та їх причини
Хоча існують деякі відмінності в результатах, отриманих різними дослідниками щодо порядку електризації волокон, волокна з амідними зв'язками, такі як вовна, нейлон та штучна вовна, як правило, заряджені позитивно.
Загальний стан електричного заряду речовин, від позитивного до негативного, такий: (+) Поліуретан – Волосся – Нейлон – Вовна – Шовк – Віскозне волокно – Бавовна – Тверда гума – Ацетатне волокно – Вінілон – Поліпропілен – Поліестер – Поліакрилонітрил – Полівінілхлорид – Вінілхлорид – Акрилонітрильний сополімер – Поліетилен – Політетрафторетилен (-). Хоча причина утворення статичної електрики ще не повністю зрозуміла, загальноприйнято вважати, що коли різні типи об'єктів труться один об одного, між об'єктами, що труться, утворюються рухомі заряди, що призводить до появи статичної електрики. Тип заряду, який несе об'єкт, можна визначити за отриманням або втратою електронів. Якщо об'єкт втрачає електрони, він стає позитивно зарядженим; якщо він отримує електрони, він стає негативно зарядженим.
- Антистатичний засіб
Існує два основних способи позбавлення від статичної електрики:
Фізичний метод: Оскільки величина статичної електрики залежить від температури та вологості, для усунення статичної електрики на поверхні об'єктів можна використовувати фізичні методи, такі як регулювання температури та вологості, а також коронний розряд.
Поверхневий хімічний методТобто, використання поверхнево-активних речовин, також відомих як антистатичні агенти, для обробки поверхні волокон та пластикових виробів або для їх змішування з пластмасами з метою усунення статичної електрики.
2.I. Антистатичні засоби для волокон
Умови, яким повинні відповідати антистатичні засоби:
(1) Не змінюйте відчуття волокна на дотик;
(2) Гарний антистатичний ефект, мале дозування та ефективність за низьких температур;
(3) Добра сумісність зі смоляними волокнами;
(4) Добра сумісність з іншими добавками;
(5) Відсутність піноутворення та водяних плям;
(6) Нетоксичний та не шкідливий для шкіри;
(7) Може підтримувати хорошу стабільність.
2.2. Види антистатичних засобів
Основними типами антистатичних засобів, що використовуються для волокон, є катіонні та амфотерні іонні поверхнево-активні речовини.
2.3. Механізм дії антистатичних засобів
Антистатичний механізм поверхнево-активних речовин, що використовуються для антистатики волокон, проявляється переважно у двох аспектах: запобіганні утворенню статичної електрики при терті поверхні волокнистих тканин та розсіюванні поверхневих зарядів. Запобігання електризації тертя тісно пов'язане зі структурою поверхнево-активних речовин, тоді як розсіювання поверхневих зарядів пов'язане з кількістю адсорбції та гігроскопічністю поверхнево-активних речовин на волокнистих тканинах.
Катіонні поверхнево-активні речовини можуть легко адсорбуватися на поверхні негативно заряджених волокон завдяки власним позитивним зарядам.
①Він може нейтралізувати поверхневий заряд волокна;
②Оскільки катіонні поверхнево-активні речовини адсорбуються на поверхні волокна разом з позитивно зарядженими четвертинними іонами амонію, а гідрофобні вуглеводневі ланцюги спрямовані назовні, утворюючи орієнтовану адсорбційну плівку, що складається з вуглеводневих ланцюгів, на поверхні волокна. Ця адсорбційна плівка може ефективно зменшити силу тертя, що виникає на поверхні волокна під час тертя, тим самим послаблюючи явище електризації тертя.
Для синтетичних волокон з низькою полярністю та сильною гідрофобністю катіонні поверхнево-активні речовини адсорбуються на поверхні волокна за допомогою сил Ван-дер-Ваальса зі своїми гідрофобними вуглеводневими ланцюгами, тоді як полярні четвертинні амонієві групи звернені назовні, покриваючи поверхню волокна гідрофільними полярними групами. Це не тільки збільшує провідність поверхні волокна, але й збільшує його поверхневу вологість, що сприяє розсіюванню статичної електрики, що утворюється внаслідок тертя, та відіграє антистатичну роль.
Адсорбційна кількість діоктадециламоній хлориду на поверхні натуральних волокон значно вища, ніж на синтетичних волокнах. Це свідчить про його кращий антистатичний ефект на натуральних волокнах.
Як і катіонні поверхнево-активні речовини, амфотерні іонні поверхнево-активні речовини несуть позитивні заряди, а також можуть адсорбуватися на поверхні негативно заряджених волокон для нейтралізації статичних зарядів. Їхні гідрофобні групи також мають ефект зменшення тертя. Більше того, порівняно з катіонними поверхнево-активними речовинами, вони мають додаткову аніонну групу у своїй молекулярній структурі, тому можуть краще підвищувати вологість та розсіювати заряд. Таким чином, амфотерні іонні поверхнево-активні речовини є антистатиками з хорошими характеристиками, але їхня ціна відносно висока.
Аніонні та неіонні поверхнево-активні речовини мають слабку антистатичну дію через низьку адсорбційну здатність на поверхні волокна. Адсорбційна здатність неіонних поверхнево-активних речовин вища, ніж у аніонних, оскільки на неї не впливає поверхневий заряд волокна, але їхній вплив на розсіювання статичної електрики слабкий, тому їхня антистатична здатність набагато гірша, ніж у катіонних та амфотерних іонних поверхнево-активних речовин.
- Антистатичний засіб для пластмас
Механізм дії поверхнево-активних речовин як антистатичних засобів для пластмас: поверхнево-активні речовини адсорбуються на поверхні пластику за допомогою сил Ван-дер-Ваальса зі своїми гідрофобними вуглеводневими ланцюгами, тоді як їхні полярні групи поширюються назовні, утворюючи орієнтовану адсорбційну плівку поверхнево-активних речовин на поверхні пластику. Ця плівка забезпечує провідність, дозволяючи статичним зарядам добре розсіюватися. Водночас адсорбційна плівка також може зменшувати тертя на поверхні пластику.
Пластичні антистатики класифікуються за типом поверхнево-активної речовини на:
(1) Аніонний тип;
(2) Катіонний тип;
(3) Амфотерний іонний тип;
(4) Неіонний тип.
Антистатичні засоби можна розділити на дві категорії за способом їх використання:
(1) Поверхнево-покриті антистатичні засоби;
(2) Антистатичні засоби комплексного типу.
Час публікації: 12 березня 2026 р.