表面活性劑的靜電現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因

表面活性劑的洗滌作用是表面活性劑具有最大實(shí)際用途的基本特性。它涉及到千家萬(wàn)戶(hù)的日常生活。并且在各行各業(yè)和各種工業(yè)生產(chǎn)中也得到越來(lái)越多地應(yīng)用。

表面活性劑的抗靜電作用

纖維與塑料及其他制品往往因摩擦產(chǎn)生靜電而影響廠其制品的應(yīng)用性能。如纖維織物若帶靜電，常會(huì)出現(xiàn)“貼身”或“靜粘”，以及易于吸塵或變臟等缺點(diǎn)。塑料制品若帶靜電產(chǎn)生的影響就更大了，不僅制品易吸附塵埃。影響其制品的透明性及表面潔凈和美觀，而且還降低了制品的使用性能和價(jià)值。

為了消除這種靜電現(xiàn)象,目前多采用表面活性劑抗靜電法。此種表面活性劑被稱(chēng)為抗靜電劑。

第一節(jié) 靜電現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因

纖維帶電的順序經(jīng)不同測(cè)定者得到的結(jié)果雖有些差異，但對(duì)于羊毛、尼龍和人造毛等這類(lèi)帶有酰胺鍵的纖維都傾向于帶正電荷。常用塑料的帶電狀況見(jiàn)表10－2，一般常見(jiàn)物質(zhì)帶電狀況由正到負(fù)有如下順序：

（＋）聚氨酯－毛發(fā)－尼龍－羊毛－蠶絲－粘膠纖維－棉－硬橡膠—醋酸纖維—維尼龍－聚丙烯一聚酯一聚丙烯腈－聚氯乙烯－ 氯乙烯－ 丙烯腈共聚物－聚乙烯－聚四氟乙烯（－）。

靜電產(chǎn)生的原因雖然目前還不十分清楚，但一致認(rèn)為是由于不同類(lèi)型的物體相互摩擦?xí)r，在被摩擦物體間會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)的電荷因而產(chǎn)生了靜電，物體帶何種電荷可根據(jù)電子產(chǎn)的得失來(lái)確定。物體若失去電子則帶正電，若得到電子則帶負(fù)電。

第二節(jié) 抗靜電劑

消除靜電的方法主要有兩種：

(1).物理法，由于靜電的大小受溫度和濕度的影響，因此可采用調(diào)節(jié)溫度和濕度，電暈放電等物理法來(lái)消除物品表面的靜電現(xiàn)象。

(2).表面化學(xué)法，即使用表面活性劑也稱(chēng)為抗靜電劑對(duì)纖維及塑料制品進(jìn)行表面處理或混煉于塑料的內(nèi)部以達(dá)到消除靜電的目的。

一、纖維的抗靜電劑

1．作為抗靜電劑應(yīng)具備的條件：

(1)不改變纖維的手感；(2)抗靜電效果好，量少，低溫時(shí)仍有效；（3)與樹(shù)脂纖維有良好的相容性；(4)對(duì)其他助劑具有很好的配伍性；(5)無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象，并且不產(chǎn)生水漬；（6)無(wú)毒性，也不損傷皮膚；(7)能保持良好的穩(wěn)定性。

2．抗靜電劑的類(lèi)型

用于纖維的抗靜電劑主要類(lèi)型為陽(yáng)離子型和兩性離子型表面活性劑。

3．抗靜電劑的作用機(jī)理

用于纖維抗靜電的表面活性劑，抗靜電機(jī)理：主要是表現(xiàn)在防止纖維織物表面受到摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電和表面電荷的逸散兩個(gè)方面。防止摩擦帶電與表面活性劑的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系；而表面電荷的逸散和表面活性劑在纖維織物上的吸附量和吸濕性有關(guān)。

陽(yáng)離子表面活性劑很容易通過(guò)自身所帶的正電荷吸附到帶負(fù)電荷的纖維表面上。

①可以中和纖維的表面電荷；

②由于陽(yáng)離子表面活性劑以帶正電荷的季銨離子吸附于纖維表面以疏水的碳?xì)滏溝蛲獾奈綘顟B(tài)吸附于纖維表面，在纖維表面形成－層以碳?xì)滏溄M成的定向排列的吸附膜，這層吸附膜能有效地降低纖維表面在摩擦中產(chǎn)生的摩擦力使摩擦帶電現(xiàn)象減弱。

對(duì)于極性低疏水性強(qiáng)的合成纖維，陽(yáng)離子表面活性劑以其疏水的碳?xì)滏溚ㄟ^(guò)范德華力吸附于纖維表面而極性的季銨基則朝外，使纖維表面覆蓋著親水的極性基這不僅增加了纖維表面的導(dǎo)電性而且還會(huì)增加其表面的濕度，有利于由摩擦產(chǎn)生的靜電逸散，起到抗靜電的作用。

雙十八烷基氯化銨在天然纖維表面上的吸附量明顯地高于合成纖維。這表明它對(duì)天然纖維有更好的抗靜電作用。

兩性離子表面活性劑與陽(yáng)離子表面活性劑一樣帶有正電荷也能吸附在負(fù)電荷的纖維表面，中和靜電荷，其疏水基也有降低摩擦力的作用，并且與陽(yáng)離子表面活性劑相比，在其分子結(jié)構(gòu)中還多一個(gè)陰離子基團(tuán)，因此能更好地增加濕度和電荷逸散作用。因此兩性離子表面活性劑是性能良好的抗靜電劑，只是價(jià)格偏高。

對(duì)陰離子型和非離子表面活性劑由于在纖維表面的吸附量低，因此抗靜電作用差。非離子表面活性劑的吸附量因不受纖維表面電荷的影響吸附量會(huì)高于陰離子型的吸附量，但對(duì)靜電的逸散作用差，因此抗靜電能力遠(yuǎn)較陽(yáng)離子型和兩性離子型表面活性劑差。

二、塑料的抗靜電劑

表面活性劑作為塑料的抗靜電劑其作用機(jī)理：是表面活性劑以疏水的碳?xì)滏溚ㄟ^(guò)范德華力吸附于塑料表面以極性基伸向外，在塑料表面形成表面活性劑的定向吸附膜起到導(dǎo)電性使靜電荷能很好地逸散。同時(shí)吸附膜也能起到緩和塑料表面的摩擦作用。

1．塑料抗靜電劑按表面活性劑的類(lèi)型分為：

(1)陰離子型；

(2)陽(yáng)離子型；

(3)兩性離子型；

(4)非離子型。

2．抗靜電劑按使用方法可分為兩類(lèi):

(1)表面涂附型抗靜電劑；

(2)混煉型抗靜電劑。

編輯：黃飛