Ejen antistatik – bahan tambahan untuk plastik yang mengurangkan kesan elektrik statik

Elektrik statik juga boleh berlaku pada skala yang lebih besar dan menyebabkan kesan negatif yang serius. Percikan api yang terhasil daripada cas elektrik boleh menyebabkan kebakaran atau bahkan letupan bahan mudah terbakar, serta menghalang perjalanan banyak proses pengeluaran dan pemprosesan. Oleh itu, adalah wajar untuk mengetahui lebih lanjut tentang kekhususan fenomena ini, serta cara untuk mengatasi kejadiannya.

Elektrik statik – tentang apa?

Elektrik statik ialah pengumpulan cas elektrik pada bahan dengan kekonduksian rendah dan rintangan permukaan yang tinggi (10 ¹⁴ – 10 ¹⁸ Ω). Ini terpakai, antara lain, untuk bahan polimer, seperti:

• polietilena (PE) ,

• polipropilena (PP) ,

• polivinil klorida (PVC) ,

• polietilena tereftalat (PET),

• poliuretana (PUR) ,

• polikarbonat (PC).

Caj elektrik terkumpul mengakibatkan nyahcas percikan yang menghalang penggunaan produk plastik. Elektrik statik, bagaimanapun, mempunyai kesan buruk bukan sahaja kepada pengguna akhir polimer. Ia juga menjejaskan pemprosesan dan pengeluaran polimer. Fenomena ini mengurangkan kelajuan proses teknologi, menjana kerugian bahan, menyebabkan pencemaran produk dan mempercepatkan penguraiannya, akibatnya sebatian toksik dilepaskan. Caj elektrik pegun boleh berlaku semasa menuang cecair atau menuang bahan longgar yang tidak konduktif, membuka pita atau kerajang dari dram, berjalan di atas permukaan elektrik, atau memakai dan menanggalkan pakaian.

Bagaimana untuk mengelakkan elektrik statik?

Elektrik statik boleh diminimumkan atau bahkan dihapuskan sepenuhnya dengan menggunakan bahan tambahan antistatik yang sesuai, seperti surfaktan yang mengurangkan polarisasi plastik . Ejen antistatik mengurangkan kerintangan permukaan bahan, yang menyebabkan cas hilang, dan akibatnya mengurangkan kejadian fenomena buruk.

Ejen antistatik luaran dan dalaman – bagaimana ia berbeza?

Ejen antistatik boleh dibahagikan mengikut penggunaannya kepada dua kumpulan: agen antistatik luaran dan dalaman. Mereka berbeza antara satu sama lain dalam kaedah penggunaannya, mekanisme tindakan, dan tempoh tindakan antistatik. Ejen antistatik luaran digunakan pada permukaan plastik siap. Teknik seperti semburan dan celup digunakan di sini. Tempoh tindakan antistatik jenis sebatian ini sangat singkat, kerana lelasannya di bawah pengaruh faktor mekanikal. Sebatian ini kehilangan aktivitinya selepas hanya 6 minggu dan dalam hal ini, ia tidak menyamai sifat agen antistatik dalaman. Ejen antistatik dalaman , yang ditambahkan pada plastik semasa pemprosesannya, seperti jenis bahan tambahan polimer yang lain, berfungsi dengan cara yang berbeza. Selepas 24-48 jam dari proses penyemperitan, mereka berhijrah ke permukaan bahan, membentuk filem higroskopik yang menarik air. Lapisan yang dicipta mempunyai fungsi konduktif, kerana ia mengeluarkan elektrik statik dan mengurangkan tahap cas plastik. Kesan antistatik dalam kes agen antistatik dalaman adalah tahan lama (biasanya lebih satu tahun). Ia adalah penghijrahan agen antistatik dalaman yang memastikan tempoh yang lebih lama aktiviti mereka – lapisan yang terkikis dari permukaan polimer diganti.

Sebatian kimia dengan sifat antistatik

Bergantung pada jenis plastik, agen antistatik dengan pelbagai struktur kimia digunakan dalam industri. Pada asasnya, terdapat dua kumpulan – aditif ionik dan bukan ionik. Kumpulan pertama disyorkan untuk polimer dengan kekutuban yang agak tinggi atau untuk bahan yang tidak memerlukan suhu terlalu tinggi semasa memproses filem. Agen antistatik ionik adalah sebatian seperti:

• sebatian kationik, yang termasuk garam ammonium kuaterner,

• sebatian anionik – ini terutamanya sebatian yang mengandungi fosforus (derivatif asid fosforik (V), fosfat (V)) – digunakan untuk polivinil klorida, serta sebatian yang mengandungi sulfur (sulfat (VI), sulfonat) – digunakan untuk polimer seperti sebagai polivinil klorida dan polistirena .

Kumpulan kedua ialah aditif bukan ionik , yang disyorkan terutamanya untuk poliolefin. Ejen antistatik bukan ionik ialah derivatif amida (amida beralkoksilasi), derivatif amina ( amin lemak beralkoksilasi ) dan ester gliserol.

Apakah ciri-ciri agen antistatik yang berkesan?

Tanpa mengira mekanisme tindakan, agen antistatik harus mempunyai beberapa ciri yang memastikan kecekapan tinggi mereka. Ciri-ciri ini terutamanya:

• sifat hidrofilik dan higroskopik,

• keupayaan pengionan dalam air – kehadiran ion meningkatkan kekonduksian air,

• keupayaan untuk berhijrah ke arah permukaan bahan.

Plastik dalam industri makanan

Bahan mentah utama yang digunakan dalam pengeluaran filem pembungkusan dalam industri makanan ialah polietilena . Polietilena (PE) ialah polimer yang dicirikan oleh kekuatan tegangan, kekurangan bau dan rasa serta struktur berlilin dengan warna susu. Terima kasih kepada sifat-sifat ini, ia digunakan dalam pengeluaran, antara lain: foil, pembungkusan, bekas, botol, serta paip air minuman . Plastik mempunyai rintangan permukaan sekitar 10 ¹⁵ Ω, yang menjadikan fenomena elektrostatik jelas pada tahap yang besar. Atas sebab ini, semasa pengeluaran pelbagai unsur polietilena, perlu menggunakan agen yang menghalang pengumpulan caj.

Apakah surfaktan yang boleh digunakan sebagai agen antistatik?

Ejen antistatik yang biasa digunakan dalam polietilena ialah sebatian yang digunakan secara dalaman. Portfolio produk Kumpulan PCC termasuk produk seperti: Chemstat 122 , Chemstat PS-101 , Chemstat G118/9501 , Chemstat 3820 dan Chemstat LD-100/60DC . Bahan-bahan ini berkesan mengurangkan rintangan permukaan walaupun kepada nilai 10 ¹⁰ Ω, yang menjamin kesan antistatik yang sangat baik, dengan itu menghapuskan masalah pembentukan cas elektrik pada permukaan bahan dan nyahcas percikan. Sebahagian daripadanya juga boleh digunakan dalam pengeluaran pembungkusan untuk industri makanan. Perhatian khusus harus diberikan kepada produk pakar, iaituRoksol AZR . Ejen antistatik ini didedikasikan untuk filem regangan yang digunakan dalam pembungkusan manual barangan pada palet. Produk ini mempunyai sifat anti-statik yang sangat baik, kerana ia merendahkan rintangan permukaan kepada 10 ⁸ Ω.

Ejen antistatik – tambahan atau keperluan?

Penggunaan agen antistatik dalam penghasilan plastik sememangnya satu keperluan. Kehadiran mereka adalah penting kerana ia memudahkan proses pengeluaran dan mencegah nyahcas percikan berbahaya. Ia juga memberi faedah tambahan seperti mengehadkan pengumpulan habuk pada objek plastik yang tertarik dengan terlalu banyak cas elektrik. Oleh kerana pelbagai mekanisme tindakan agen antistatik, adalah mungkin untuk menyesuaikannya dengan keadaan tertentu proses pengeluaran dan memaksimumkan kesan akhir.

Fakta menarik

Pada tahun 1937, elektrik statik menyebabkan kebakaran kapal udara Hindenburg terbesar dalam sejarah Jerman. Ia mengandungi 200,000 m ³ hidrogen mudah terbakar. Semasa mendarat, kemungkinan besar disebabkan oleh percikan elektrik, gas menyala, menyebabkan kapal udara terbakar sepenuhnya.