بار الکترواستاتیک یا الکتریسیته ساکن!
روی سطح پارچه‌های
از جنس الیاف مصنوعی، در طول فرایند تولید و هنگام استفاده به دلیل سایش، بار
الکترواستاتیک ایجاد شده که باعث چسبندگی و در نتیجه خرابی محصول می‌شود. اما این
بار الکترواستاتیک چیست و چگونه ایجاد می‌شود؟
اصطلاح الکتریسیته ساکن به بارهای الکتریکی انباشته شده و غیر متحرک اطلاق می‌شود که به سطح جسم محدود شده باشند. در اثر تماس دو سطح با یکدیگر، الکترون‌های آن‌ها از مرز مشترک عبور کرده و بین دو جسم جابه‌جا می‌شود. این تبادل الکترون، حتی برای اجسام مشابه، یکسان نیست و در انتها یکی از اجسام دارای الکترون اضافی است. با جدا شدن دو سطح از یکدیگر بخشی از بار در هوا تخلیه شده و مابقی روی سطح باقی می‌ماند.
در اجسام رسانا
الکترون‌ها آزادانه حرکت می‌کنند، بنابراین بار اضافی توسط جریان برگشتی حذف می‌شود.
ولی در اجسام عایق که الکنرون‌ها متحرک نیستند، بار سطحی ایجاد شده تخلیه نشده و در
اغلب موارد باعث بروز مشکل می‌شود. به همین دلیل در فرایندهای خشک نساجی تا حد امکان
باید از ایجاد الکتریسینه ساکن جلوگیری کرد.
چرا تکمیل آنتی
استاتیک در نساجی ضروری است؟
در بین منسوجات،
آن‌هایی که از الیاف آبگریز مانند پلی‌استر ساخته شده‌اند، تمایل به ایجاد الکتریسیتۀ
ساکن دارند. این الکتریسیتۀ ساکن در فرایندهای مختلف نساجی مشکل‌ساز است و حتی
باعث چسبیدن لباس‌ها به بدن و یا ایجاد جرقه در هنگام پوشیدن و درآوردن لباس می‌شود.
برای رهایی از این مشکل از مواد آنتی استاتیکی روی سطح الیاف استفاده می‌شود.
الیاف طبیعی در
صورتی که بیش از اندازه خشک شده باشند یا در محیط با رطوبت کم قرارگیرند، بار
الکترواستاتیک روی سطحشان ایجاد می‌شود. در خشک‌کن‌های پارچه نیز که در آن پارچه
مسافت طولانی را بدون هیچگونه تماس با قطعات فلزی حرکت می‌کند، کالای خروجی بار
الکترواستاتیکی زیادی دارد.
الکتریسیتۀ ساکن
در فرایند تولید نخ، منجر به دافعه و شکم انداختن نخ می‌شود. اما بار سطح پارچه
منجر به جذب بیشتر گرد و غبار از هوا، چسبیدن لباس به بدن و درنتیجه کاهش راحتی می‌شود.
حتی ممکن است شوک الکتریکی خفیف نیز ایجاد کند. از این رو استفاده از مواد آنتی
استاتیک در فرایندهای تکمیلی امری ضروری است.
انواع مواد آنتی
استاتیک:
آنتی استاتیک‌ها عمدتا
به دو دسته پایدار(دائم) و ناپایدار(موقت) تقسیم می‌شوند. در ادامه به توضیح
هرکدام می‌پردازیم.
آنتی استاتیک‌های
موقت برای الیاف و نخ‌هایی
ترجیح داده می‌شوند که سهولت حذف این مواد پس از اتمام فرایند اهمیت دارد. این
مواد مقاومت حرارتی بالا و حلالیت خوبی در روغن دارند. این دسته عموماً شامل
ترکیبات جاذب رطوبت مانند سطح‌فعال‌ها، نمک‌های آلی، پلی الکترولیت‌ها و نمک‌های
آمونیوم نوع چهارم با زنجیرهای آلکیل چرب هستند.
ویژگی‌های عمومی
آنتی استاتیک‌های موقت:
·
حداقل فراریت
·
قابلیت اشتعال کم
·
پایداری حرارتی بدون زردشدگی
·
غیرخورنده بودن
·
قدرت کف کنندگی ضعیف
آنتی استاتیک‌های
پایدار
تنها با یک
عملیات تکمیلی دستیابی به خواص ضد الکتریسیتۀ ساکن که در برابر شستشوهای مکرر
پایدار باشد دشوار است. اصل اساسی برای این کار تشکیل شبکه پلیمری کراس‌لینک شده
دارای گروه‌های آبدوست است. برای ساختن چنین ساختارهایی معمولاً پلی آمین‌ها با
پلی گلایکول‌ها واکنش می‌دهند. هر چه بخش های آبدوست بزرگ‌تر باشد، رطوبت بیشتری
جذب شده و اثرات آنتی استاتیک بیشتری به دست می‌آید. با این حال درصورت جذب رطوبت
زیاد، لایۀ پلیمری نرم می‌شود و در اثر سایش حین شستشو راحت‌تر از بین می‌رود.
افزایش تعداد اتصالات عرضی در شبکه پلیمری این مشکل را حل می‌کند اما باعث کاهش
اثر آنتی استاتیکی آن می‌شود. به همین دلیل استفاده از تکمیل‌های آنتی استاتیک
پایدار در نساجی محدود است.
نحوۀ عملکرد آنتی
استاتیک‌ها روی پارچه
خواص آنتی
استاتیک اغلب با نشاندن لایه‌ای از مواد روی الیاف نارسانا، ایجاد می‌شود. این
مواد یا باعث رسانایی سطح و خنثی شدن سریع الکتریسیتۀ ساکن می‌شوند و یا از طریق
کاهش اصطکاک از ایجاد آن جلوگیری می‌کنند. برای افزایش رسانایی از مواد جاذب رطوبت
استفاده می‌شود که با جذب مقدار کافی آب باعث رسانایی سطح می‌شوند. برای کاهش
اصطکاک سطح تماس از روان کننده‌ها استفاده می‌شود، تا از ایجاد بار الکترواستاتیک
روی سطح جلوگیری کند.
عوامل آنتی استاتیک
که رسانایی سطح لیف را افزایش می دهند یک لایه میانی روی سطح تشکیل می‌دهند. چون
این مواد جاذب رطوبت هستند، اثربخشی آن‌ها به مقدار جذب آب و شرایط آب و هوایی اطراف
کالا بستگی دارد. رطوبت کمتر منجر به رسانایی کمتر و در نتیجه الکتریسیتۀ ساکن
بیشتر می‌شود.
تکمیل‌های آنتی
استاتیک غیر پلیمری سطح فعال‌هایی هستند که با نحوه قرارگیری خاص روی سطح می‌توانند
اصطکاک را کاهش دهند. بخش‌های آبگریز مولکول به عنوان روان کننده عمل کرده و باعث کاهش
تجمع بار می‌شود. این امر به ویژه در مورد سطح فعال‌های کاتیونی که دم آبگریزشان
دور از سطح الیاف قرار می‌گیرد، صادق است. عملکرد این آنتی استاتیک‌ها به قدرت سطح
فعال مصرفی بستگی دارد.
ترکیب سطح فعال‌های
کاتیونیک و نانیونیک اثر هم‌افزایی در آنتی استاتیک دارند. نانیونیک‌ها جذب رطوبت
را افزایش می‌دهند و کاتیونیک‌ها باعث کاهش اصطکاک می‌شوند.
اگر به دنبال
خرید آنتی استاتیک با کیفیت هستید، با
کارشناسان ما در آرمان شیمی افروز تماس بگیرید.
ترجمه: دپارتمان نساجی
آرمان شیمی افروز
مرجع: textilelearner.net