洗滌劑中常用表面活性劑(jì)的特(tè)點

2022-07-05 07:46

1. 表面活性劑

表面活性劑的種(zhǒng)類很多,按其産(chǎn)量排序分(fèn)别爲(wèi):陰離子(zǐ)占56%,非離子占36%,兩性離子占5%,陽離子占3%。

 

2. 陰離子表面活性劑

2.1. 陰離(lí)子表面活性劑

磺酸鹽此類(lèi)活性劑常見的有直鏈烷基苯磺酸鈉和α-烯基磺酸鈉。直鏈烷基苯磺酸鈉别名LAS或ABS,爲白色或淡黃色粉狀或(huò)片狀固體,可溶于水,雖然(rán)在較低溫(wēn)度下水溶性較差,常溫下在水中的(de)溶解度是3以下,但在複配表面活性劑體系中溶解性很好。它對堿、稀酸和硬水都比較穩定,分解溫度(dù)240℃。10%溶液刺激指數5.0,微生物降(jiàng)解率(lǜ)80%~90%,LD50爲1300~2500mg/kg。]

 

α-烯基磺酸鈉别名AOS。活性物含量38%~40%時,外觀爲黃(huáng)色透(tòu)明液體,極易溶于水。它在廣泛的(de)pH值範圍内都(dōu)有較好的穩定性;30℃3天(tiān),pH2、pH4、pH10,水(shuǐ)解(jiě)率均爲0。它對皮膚的(de)刺激性小,微生物降解(jiě)率爲100%,LD50爲1300~2400mg/kg。其中,LAS一般不用于洗發香波,也很少用于淋浴(yù)液,常(cháng)用于衣用液體洗滌劑和洗潔精(餐具液洗劑)。其在洗潔精中LAS可占表面活性劑總量的一半(bàn)左右,在衣(yī)用液體洗(xǐ)滌劑(jì)中LAS所占(zhàn)比例的實際調(diào)節範圍(wéi)很寬。

 

LAS的水溶(róng)性主要是(shì)體現在(zài)較高溫度之下(xià)(如60℃)和與某(mǒu)些表面活性劑複配的條件下。應用于洗潔精比較典型的複配體(tǐ)系是三元體系(xì)“LAS-AES -FFA”。應用于衣用液體洗滌劑的複配體(tǐ)系有“LAS-皂基(jī)-η·SAA”。值得注意的是,LAS直接與非離子(zǐ)表面活性劑烷基醇酰胺複配(pèi)不一定能取得好的效果,“LAS-FFA”體系不穩定且粘度小和外觀爲白乳(rǔ)狀。LAS是産量最(zuì)大(290kt/a),價格最便(biàn)宜的合成表面活性劑品種(zhǒng)。LAS在産量居前5位的合成表(biǎo)面(miàn)活性劑中價格(gé)最低,在常見陰離子表面活性劑中與皂基(脂肪酯皂)相當。LAS突出的優點是穩(wěn)定性好、去污力好、價格(gé)低廉,突出的缺(quē)點是刺激性大。

 

AOS在磺酸鹽品種中,性能最好,具(jù)有一般磺酸鹽的優點或其優點更(gèng)爲突出,而不具有一般磺酸鹽的缺(quē)陷。AOS是洗發香波和淋浴液中(zhōng)常見使(shǐ)用的主表面活性劑(jì)之一。在其它液體洗滌劑中的應用也會随産品國(guó)産化的實現(價格下(xià)降)而逐(zhú)步增多。AOS突出的優點是穩(wěn)定性好(hǎo),水溶性好,配伍性好(hǎo),刺激性小,微生物降解也非常(cháng)理想;突出的(de)缺點是價格在陰(yīn)離子表面活性劑中(zhōng)是較貴的(de)。

 

2.2. 陰離(lí)子表面活性劑硫(liú)酸鹽

此(cǐ)類活性劑常見的有脂肪(fáng)醇聚氧乙烯(xī)醚硫酸鈉和十二烷基(jī)硫酸鈉。脂肪醇(chún)聚氧乙烯醚硫酸鈉别名AES,醇醚(mí)硫酸鈉。它易溶于水,活性物含量70%時(shí)外觀爲淡黃色粘稠液(yè)體(半(bàn)透明),穩(wěn)定性次于一般磺酸鹽。在pH4以下很快(kuài)水解,但在堿性環境下水解穩定性好。在30℃3天,pH2、pH4、pH10條件下,水解率分别是100%和50%及0。刺激性小,10%溶液刺激(jī)指數2.3。生物降解率爲90%以上。LD50爲1800mg/kg。

 

十二烷基硫酸鈉别名AS、K12、椰油醇硫(liú)酸鈉,月桂醇硫(liú)酸鈉、發泡劑。它溶于水,25℃水中溶解度15左(zuǒ)右,但水溶程度次(cì)于AES。對堿和硬水不(bú)敏感,但在酸(suān)性條(tiáo)件下穩定性(xìng)次于一般(bān)磺酸鹽,接近(jìn)于AES,長期加熱不宜超過95℃,刺激性在表面活性劑中層中等水平,10%溶液刺激(jī)指數(shù)3.3,高于AES,低于LAS。LD50爲1300mg/kg。

 

AES在洗發香波、淋浴液、餐具液體洗滌劑(jì)(洗潔精),衣用液體洗滌劑中都可應用。在應用時如(rú)果pH值(zhí)質量指标(biāo)允許,應盡可能把pH值調高些,如中性或偏堿性。當必須在(zài)pH值較低的條(tiáo)件下(xià)(洗發香波中)使用(yòng)AES時,一般是使用其乙醇胺鹽。AES的水溶(róng)性比AS更好;在常溫下本身(shēn)就可配(pèi)成(chéng)任何比例的透明水溶液(yè)。AES不僅比LAS在液體洗滌劑中的應用更爲廣泛,同時配伍性更好;能夠與許多表面活(huó)性劑二元複配或多元複配成透明水溶液。AES在(zài)合成(chéng)表面活性劑中(zhōng),産量居第三,價格低于(yú)AS,2002年70%AES價格爲8500元/t。AES突出(chū)的優點是刺激性小,水溶性好,配伍性好(hǎo),在防皮膚幹裂粗糙方面(miàn)表現好;缺點是(shì)在酸性介質中的穩(wěn)定性稍差———必須控制pH遠大(dà)于4,去污力次于(yú)LAS、AS。

 

AS在液體(tǐ)洗滌劑中應用,要注意pH介質條件———酸度不太高;在洗發(fā)香波中應用必須是使用其(qí)乙醇胺鹽(yán)或铵鹽(yán);在淋浴液中往(wǎng)往(wǎng)是使用其乙醇胺鹽或铵鹽(yán)。使用其乙醇胺鹽不僅可增加(jiā)耐酸穩定性,還有益(yì)于降低刺(cì)激性。10%的三乙醇胺鹽刺激指數(shù)3.0。AS在餐(cān)具液(yè)體(tǐ)洗滌劑中的應用(yòng)頻次少,亦很少作主表面活性劑即配方用量(liàng)少,主要原因是(shì)對降低産品成本不(bú)利,其次是(shì)這類産品對發泡性幾乎無要求。AS在合成表(biǎo)面活性劑中,産量(liàng)居第5位,價格較高,2002年,粉狀價格爲15000元/t。AS除(chú)發泡性好和去污(wū)力強(qiáng)外,其它方面的使用(yòng)性能都不(bú)如AES。如耐酸穩定(dìng)性略差一點,刺激性也相對是較大———隻是小于(yú)LAS,在常見陰(yīn)離子表面活性劑中價格也是最高。

 

3. 非離子表面活性劑

非離子(zǐ)表面活性劑的主要品種有烷基醇酰胺(FFA)、脂肪醇聚氧乙烯(xī)醚(AE)、烷基酚聚氧乙烯醚(APE或(huò)OP)。非離子表面活性劑具有良好的增溶、洗滌、抗靜電(diàn)、刺(cì)激性小、鈣皂分散(sàn)等性能;實(shí)際的可應用pH範圍比(bǐ)一般離子型表面活性劑更寬廣;除去污力和起泡性外,其它性能往(wǎng)往優于一般陰離子表面活性劑。實驗表明:在離子型(xíng)表面(miàn)活性劑中添加少量非離(lí)子表(biǎo)面活性劑,即可使(shǐ)該體系的表面活性提(tí)高———相同活性物含量之間比較。

 

烷基醇酰胺是(shì)一類性能優越和用途(tú)廣泛及使用頻率很高的非離子表面活性劑,在(zài)各種液體洗滌劑中常見使(shǐ)用。烷基(jī)醇酰胺(àn)在液體洗滌劑中常見(jiàn)使用的規格是“2∶1酰胺”和“1.5∶1酰(xiān)胺”,“1∶1酰胺”也可使用。這(zhè)三種規格在水(shuǐ)溶性和增稠性方面的表現各不相同。一(yī)般來說,“1.5∶1酰胺(àn)”較爲适中,較多應用于洗潔精。通常情(qíng)況下“1∶1酰胺”與其(qí)它水溶性表面(miàn)活性劑複(fú)合使用才易于溶解(jiě)。烷基醇酰胺更适合于堿(jiǎn)性洗(xǐ)滌劑,也可以(yǐ)在一般偏酸性的(de)洗滌劑中(zhōng)應用。烷基醇(chún)酰胺是非離子表面活性劑(jì)中價格最便宜的一個品種,2002年(nián)價格7800元/t。烷基醇酰胺在液(yè)體洗滌劑中的應用頻次多于脂肪醇聚氧(yǎng)乙(yǐ)烯醇。在(zài)洗發香波中所應用的(de)非離子表面活性劑往往是烷(wán)基醇酰胺。其原(yuán)因可能是:FFA的綜合(hé)功(gōng)能優于或多于AE;FFA産品的價格低于AE;FFA的溶解性優于AE;FFA的發泡性優于AE。

 

4. 兩性離(lí)子表面活(huó)性劑

兩性表(biǎo)面活性劑指(zhǐ)兼有陰離子和陽離(lí)子性親水基的表面活性劑,因此這種(zhǒng)表面活性劑在酸性溶液中(zhōng)呈陽離子性,在堿性(xìng)溶液中呈陰離子性,而在中性溶液(yè)中有類似非離子(zǐ)的性質。兩性表面活性(xìng)劑易溶于水,溶于較濃的酸、堿溶液,甚至在無機鹽的濃(nóng)溶液中也能溶解,耐硬水(shuǐ)性好,對皮膚刺激性(xìng)小,織物柔軟性好,抗靜(jìng)電性好,有良好的殺菌作用,與各種表面活性劑的相容性好。

 

這類産品在較寬的pH範圍内都可應用,但從(cóng)不同酸堿介質(zhì)條件下所對應的離(lí)子狀态來看,在酸性和中性條(tiáo)件下所表現的性能(néng)應該比(bǐ)堿性條件下更(gèng)好。一般來說,兩性離子表面活性劑的價格高于(yú)非離子表面活性(xìng)劑。

 

重要的兩性表面活性劑品種(zhǒng)有十二烷基二甲基甜菜堿、羧(suō)酸鹽型(xíng)咪唑啉等。與陰離子表面活性劑比較,非離子表面活(huó)性劑的性能更全(quán)面,缺陷少———僅去污(wū)力和起泡性差一些;與非離子表面活性劑比(bǐ)較,兩性表面活性劑的某些性能更優,其餘性能(néng)也不落後。兩性表面活性劑比一般非離子(zǐ)表面(miàn)活性劑有更好的發泡能力———AE的發泡(pào)能力差;更好的殺菌能(néng)力———相對非離(lí)子和陰離子;更好的調理性。因此,在(zài)液體洗滌劑中,兩性表面活性劑主(zhǔ)要是應用于洗發香波,其次是淋浴液等皮膚清潔劑。

 

5. 陽離子表面活性劑

常見陽離子表面活性劑品種有十六烷基(jī)二甲基氯化铵(1631),十八烷基三甲基氯化铵(1831),陽離子瓜爾膠(C-14S),陽離子泛醇、陽離子矽油、十二烷基二甲基氧(yǎng)化胺(OB-2)等等。

 

陽離子表面活性劑在液體洗滌劑中是作爲輔助表面活性劑———配方用量很少的調理劑組(zǔ)分;一般(bān)是用于較高檔次産品,主要(yào)用于洗發香波。陽(yáng)離子表(biǎo)面活性劑不直(zhí)接與陰離子表面活性劑配(pèi)伍,陽離子與陰離子配(pèi)伍有出現好結果的可能(néng)性,但出(chū)現沉澱(結晶)的風(fēng)險性較大。

 

應用(yòng)于洗發香波的陽離(lí)子表面活性劑品(pǐn)種多,使用頻次也較爲分散(sàn)———不是集(jí)中使用某一(yī)個或兩個品種,并且經常配制成調理劑(jì)商品。陽(yáng)離子表面(miàn)活性劑在表(biǎo)面活(huó)性劑中的産量份額少,價格也往往(wǎng)比其它類别表面(miàn)活性劑貴。與各種類型(xíng)表面活性劑相比,陽離子(zǐ)表面活性劑的調整作用最突出,殺菌作用最強;盡管(guǎn)有去污力差,起泡性差(chà),配伍性差、刺激(jī)性大,價格昂貴等缺點,但作爲調整劑組分在高檔次(cì)液體洗滌劑洗發香波中不是其它類(lèi)型表面活性劑(jì)所能(néng)替(tì)代的。值得注意的是,陽離(lí)子表面活性劑也隻能作爲調理劑組分或殺菌劑來使用。