Le pouvoir détergent des tensioactifs est la caractéristique fondamentale qui leur confère leur plus grande utilité pratique. Il est étroitement lié au quotidien de milliers de foyers et est également de plus en plus utilisé dans diverses industries et productions industrielles.
1.effet antistatique of tensioactifs
Les fibres, les plastiques et autres produits génèrent souvent de l'électricité statique par frottement, ce qui affecte leurs performances. Par exemple, les tissus en fibres chargés d'électricité statique présentent généralement des inconvénients tels que l'adhérence statique, et sont en outre sujets à l'absorption de poussière et à la saleté. L'impact de l'électricité statique sur les produits en plastique est encore plus important : ces produits absorbent facilement la poussière, ce qui nuit à leur transparence, à la propreté de leur surface et à leur aspect, et réduit également leurs performances et leur valeur.
Pour éliminer ce phénomène d'électricité statique, la méthode antistatique utilisant des tensioactifs est actuellement la plus couramment employée. Ces tensioactifs sont appelés agents antistatiques.
2.Électrostatiquephénomènes et leurs causes
Bien que les résultats concernant la séquence de charge des fibres obtenus par différents chercheurs varient légèrement, les fibres contenant des liaisons amide, telles que la laine, le nylon et la laine artificielle, ont tendance à se charger positivement. Les conditions de charge des plastiques courants sont présentées dans le tableau 10-2. La séquence de charge des substances courantes, de positive à négative, est la suivante : (+) Polyuréthane – Cheveux – Nylon – Laine – Soie – Fibre de viscose – Coton – Caoutchouc dur – Fibre d’acétate – Vinylon – Polypropylène – Polyester – Polyacrylonitrile – Polychlorure de vinyle – Copolymère chlorure de vinyle-acrylonitrile – Polyéthylène – Polytétrafluoroéthylène (–). Bien que la cause de la génération d’électricité statique ne soit pas encore totalement comprise, il est généralement admis qu’elle se produit lorsque différents types d’objets se frottent les uns contre les autres, provoquant un transfert de charges mobiles entre ces objets. Le type de charge porté par un objet peut être déterminé par le gain ou la perte d’électrons. Un objet se charge positivement s’il perd des électrons et négativement s’il en gagne.
Il existe deux méthodes principales pour éliminer l'électricité statique :
(1) Méthode physique. Étant donné que l'intensité de l'électricité statique est influencée par la température et l'humidité, des méthodes physiques telles que le réglage de la température et de l'humidité et la décharge corona peuvent être utilisées pour éliminer l'électricité statique à la surface des objets.
(2) Méthode chimique de surface. C'est-à-dire que des tensioactifs, également connus sous le nom d'agents antistatiques, sont utilisés pour traiter les surfaces des fibres et des produits en plastique ou mélangés à l'intérieur des plastiques dans le but d'éliminer l'électricité statique.
4.agent antistatique pour fibres
4.1Exigences relatives à un agent antistatique :
(1) Il ne doit pas altérer le toucher des fibres ;
(2) Il doit avoir un excellent effet antistatique à faible dose et rester efficace à basses températures ;
(3) Il doit avoir une bonne compatibilité avec les fibres de résine ;
(4) Il doit présenter une excellente compatibilité avec d’autres additifs ;
(5) Il ne doit pas provoquer de mousse ni de taches d'eau ;
(6) Il doit être non toxique et non irritant pour la peau ;
(7) Il doit maintenir une bonne stabilité.
4.2Types d'agents antistatiques
Les principaux types d'agents antistatiques utilisés pour les fibres sont les tensioactifs ioniques cationiques et amphotères.
4.3Mécanisme d'action des agents antistatiques
Pour les tensioactifs utilisés comme agents antistatiques pour les fibres, le mécanisme antistatique repose principalement sur deux aspects : la prévention de la génération d’électricité statique à la surface des tissus de fibres due au frottement et la dissipation des charges de surface. La prévention de l’électrisation par frottement est étroitement liée à la structure des tensioactifs, tandis que la dissipation des charges de surface est associée à la quantité adsorbée et à l’hygroscopicité des tensioactifs sur les tissus de fibres.
Les tensioactifs cationiques s'adsorbent facilement sur les surfaces des fibres chargées négativement grâce à leurs propres charges positives.
① Ils peuvent neutraliser les charges de surface des fibres ;
② Lorsque les tensioactifs cationiques s'adsorbent sur les surfaces des fibres sous forme d'ions ammonium quaternaires chargés positivement, leurs chaînes hydrocarbonées hydrophobes étant orientées vers l'extérieur, un film d'adsorption directionnel composé de chaînes hydrocarbonées se forme à la surface de la fibre. Ce film réduit efficacement la force de frottement générée à la surface de la fibre lors du frottement, atténuant ainsi l'électrisation par frottement.
Pour les fibres synthétiques à faible polarité et forte hydrophobicité, les tensioactifs cationiques s'adsorbent à la surface de la fibre par des forces de van der Waals via leurs chaînes hydrocarbonées hydrophobes, leurs groupements ammonium quaternaires polaires étant orientés vers l'extérieur. Ceci recouvre la surface de la fibre de groupements polaires hydrophiles, ce qui non seulement améliore sa conductivité électrique, mais augmente également son humidité superficielle, facilitant ainsi la dissipation de l'électricité statique générée par le frottement et conférant un effet antistatique.
La quantité de chlorure de dioctadécylammonium adsorbée sur les surfaces des fibres naturelles est significativement plus élevée que sur les fibres synthétiques, ce qui indique son effet antistatique supérieur sur les fibres naturelles.
À l'instar des tensioactifs cationiques, les tensioactifs ioniques amphotères portent des charges positives et peuvent également s'adsorber sur les surfaces de fibres chargées négativement afin de neutraliser les charges statiques. Leurs groupements hydrophobes réduisent également le frottement. Par rapport aux tensioactifs cationiques, ils contiennent en outre un groupement anionique dans leur structure moléculaire, ce qui améliore la dissipation de l'humidité et des charges. De ce fait, les tensioactifs ioniques amphotères sont des agents antistatiques très performants, malgré un coût relativement élevé.
Les tensioactifs anioniques et non ioniques présentent de faibles propriétés antistatiques du fait de leur faible adsorption à la surface des fibres. L'adsorption des tensioactifs non ioniques est supérieure à celle des tensioactifs anioniques car elle n'est pas affectée par les charges de surface des fibres ; cependant, leur capacité à dissiper l'électricité statique est faible, ce qui se traduit par des performances antistatiques bien inférieures à celles des tensioactifs cationiques et amphotères ioniques.
5.Agents antistatiques pour plastiques
Mécanisme d'action des tensioactifs comme agents antistatiques pour les plastiques : les tensioactifs s'adsorbent à la surface du plastique par des forces de van der Waals, via leurs chaînes hydrocarbonées hydrophobes, leurs groupements polaires étant orientés vers l'extérieur. Un film d'adsorption directionnel se forme à la surface du plastique, assurant une conductivité électrique qui permet une dissipation efficace des charges statiques. Ce film d'adsorption réduit également le frottement à la surface du plastique.
Les agents antistatiques pour plastiques sont classés selon le type de tensioactif comme suit :
(1) Type anionique ;
(2) Type cationique ;
(3) Type ionique amphotère ;
(4) Type non ionique.
Les agents antistatiques peuvent être divisés en deux catégories selon leurs méthodes d'application :
(1) Agents antistatiques de revêtement de surface ;
(2) Agents antistatiques à mélange interne.
Date de publication : 14 avril 2026