Postoje brojne vrste surfaktanata. Rangirani po proizvodnji, anionski surfaktanti čine 56%, nejonski surfaktanti 36%, amfoterni surfaktanti 5%, a kationski surfaktanti 3%.
2. Anionski surfaktanti
2.1 Anionski surfaktanti sulfonatnog tipa
Uobičajene vrste takvih surfaktanata uključuju natrijum linearni alkilbenzen sulfonat i natrijum alfa-olefin sulfonat.
Natrijum linearni alkilbenzen sulfonat, također poznat kao LAS ili ABS, je bijela ili blijedožuta praškasta ili ljuskava čvrsta materija rastvorljiva u vodi. Pokazuje slabu rastvorljivost u vodi na niskim temperaturama sa rastvorljivošću ispod 3 u vodi na sobnoj temperaturi, ali se može pohvaliti odličnom rastvorljivošću u složenim surfaktantnim sistemima. Ima dobru stabilnost prema alkalijama, razrijeđenim kiselinama i tvrdoj vodi, sa temperaturom razgradnje od 240℃. Njegov indeks iritacije 10% rastvora je 5,0, stopa mikrobne razgradnje kreće se od 80% do 90%, a vrijednost LD50 je 1300 do 2500 mg/kg.
Natrijum alfa-olefin sulfonat se skraćeno označava kao AOS. Kada je sadržaj aktivne supstance između 38% i 40%, pojavljuje se kao žuta prozirna tečnost i visoko je rastvorljiv u vodi. Održava povoljnu stabilnost u širokom rasponu pH; nakon skladištenja tri dana na 30℃ pod pH vrijednostima 2, 4 i 10, stopa hidrolize ostaje nula u svim slučajevima. Uzrokuje blagu iritaciju kože, postiže 100% stopu mikrobne razgradnje i ima LD50 vrijednost od 1300 do 2400 mg/kg.
Generalno, LAS se rijetko koristi u šamponima i gelovima za tuširanje, a uglavnom se primjenjuje u tečnim deterdžentima za veš i tečnostima za pranje posuđa. U tečnostima za pranje posuđa, LAS može činiti otprilike polovinu ukupnih surfaktanata, dok se njegov udio u tečnim deterdžentima za veš može podešavati u širokom praktičnom rasponu.
LAS postiže povoljnu rastvorljivost u vodi uglavnom na relativno visokim temperaturama kao što je 60℃ i kada se miješa s određenim drugim surfaktantima. Tipični ternarni sistem spojeva „LAS-AES-FFA“ široko se koristi u tekućinama za pranje posuđa, a sistem spojeva „LAS-baza sapuna-η·SAA“ se obično koristi u tekućim deterdžentima za rublje. Važno je napomenuti da direktno miješanje LAS-a s nejonskim surfaktantom alkilol amidom često ne uspijeva postići idealne efekte; sistem „LAS-FFA“ je nestabilan s niskom viskoznošću i ima bijeli mliječni izgled.
LAS je na prvom mjestu po proizvodnji s godišnjim obimom proizvodnje od 290 kilotona i najjeftiniji je sintetički surfaktant. Ima najnižu cijenu među pet najboljih sintetičkih surfaktanata visoke proizvodnje, a njegova cijena je usporediva s cijenom sapunskih baza (sapuna masnih kiselina) među konvencionalnim anionskim surfaktantima. LAS se odlikuje odličnom stabilnošću, jakim deterdžentom i niskom cijenom, dok mu je istaknuti nedostatak relativno visoka iritacija.
Među svim sulfonatnim surfaktantima, AOS pruža optimalne sveobuhvatne performanse. Nasljeđuje i dodatno poboljšava prednosti običnih sulfonata, a istovremeno izbjegava njihove inherentne nedostatke. Kao jedan od glavnih primarnih surfaktanata, AOS se široko koristi u šamponima i gelovima za tuširanje, a njegova primjena u drugim tekućim deterdžentima će se postepeno širiti zajedno s lokalizacijom proizvodnje i posljedičnim smanjenjem cijena.
AOS posjeduje izvanredne prednosti, uključujući superiornu stabilnost, odličnu rastvorljivost u vodi, dobru kompatibilnost, nisku iritaciju i idealnu mikrobnu biorazgradivost. Njegov glavni nedostatak je što je relativno skup među svim anionskim surfaktantima.
2.2 Anionski surfaktanti sulfati
Uobičajene vrste takvih surfaktanata uključuju natrijum masni alkohol polioksietilen eter sulfat i natrijum dodecil sulfat.
Natrijum-masni alkohol-polioksietilen-eter-sulfat, također poznat kao AES ili alkohol-eter-sulfat, lako je rastvorljiv u vodi. Kada sadržaj aktivne supstance dostigne 70%, pojavljuje se kao blijedožuta viskozna prozirna tečnost, a njegova stabilnost je niža od stabilnosti uobičajenih sulfonata. Brzo se hidrolizuje kada je pH vrijednost ispod 4, ali se može pohvaliti odličnom stabilnošću hidrolize u alkalnim okruženjima. Nakon tri dana skladištenja na 30°C pod uslovima pH 2, pH 4 i pH 10, njegove stope hidrolize su 100%, 50% i 0, respektivno. Ima nisku iritaciju sa indeksom iritacije od 2,3 za svoj 10% vodeni rastvor, stopu biorazgradnje preko 90% i LD50 vrijednost od 1800 mg/kg.
Natrijum dodecil sulfat, poznat kao AS, K12, natrijum kokoalkil sulfat, natrijum lauril sulfat ili sredstvo za stvaranje pjene, rastvorljiv je u vodi sa rastvorljivošću u vodi od približno 15 na 25°C, što je niže od rastvorljivosti AES-a. Neosjetljiv je na alkalije i tvrdu vodu, ali je njegova stabilnost u kiselim uslovima slabija od uobičajenih sulfonata i bliska stabilnosti AES-a. Dugotrajna temperatura zagrijavanja ne smije prelaziti 95°C. Među surfaktantima ima umjerenu iritaciju; njegov 10% rastvor ima indeks iritacije od 3,3, viši od AES-a i niži od LAS-a, sa LD50 vrijednošću od 1300 mg/kg.
AES se široko primjenjuje u šamponima, gelovima za tuširanje, tečnostima za pranje posuđa i tečnim deterdžentima za veš. U praktičnoj primjeni, pH vrijednost treba podići na neutralnu ili slabo alkalnu koliko god je to moguće, ako to dozvoljavaju relevantni standardi pH kvalitete. Kada se AES mora koristiti u uslovima niskog pH, kao što je u šamponu, uglavnom se koristi njegov oblik etanolaminske soli. AES posjeduje bolju rastvorljivost u vodi od AS i može se formulisati u prozirne vodene rastvore u bilo kojem omjeru na sobnoj temperaturi. U poređenju sa LAS, AES ima širu primjenu u tečnim deterdžentima i superiorniju kompatibilnost, sposoban se kombinovati sa brojnim surfaktantima u binarnim ili višestrukim kombinacijama kako bi se formirali prozirni vodeni rastvori. Među sintetičkim surfaktantima, AES je treći po proizvodnji sa nižom cijenom od AS; cijena 70% AES-a bila je 8500 juana po toni 2002. godine. Njegove istaknute prednosti uključuju nisku iritaciju, povoljnu rastvorljivost u vodi, odličnu kompatibilnost i izuzetan učinak u sprečavanju suve i grube kože. Njegov glavni nedostatak leži u slaboj stabilnosti u kiselim medijima, što zahtijeva da pH vrijednost bude znatno iznad 4, a njegova deterdžentna sposobnost je slabija od one kod LAS-a i AS-a.
Prilikom primjene AS u tekućim deterdžentima, pH vrijednost okruženja mora se kontrolirati kako bi se izbjegla prekomjerna kiselost. Njegove etanolaminske soli ili amonijeve soli su neophodne za njegovu primjenu u šamponima i gelovima za tuširanje. Usvajanje njegovih etanolaminskih soli ne samo da može poboljšati stabilnost na otpornost na kiseline, već i smanjiti iritaciju, a indeks iritacije njegovog 10% rastvora trietanolaminske soli je 3,0. AS se rijetko koristi u tekućinama za pranje posuđa i rijetko služi kao primarni surfaktant s niskim dozama u formulama, uglavnom zato što je nepovoljan za smanjenje troškova proizvoda, a takvi proizvodi jedva da imaju zahtjeve za performansama pjenjenja. AS, koji je peti po proizvodnji sintetičkih surfaktanata, ima relativno visoku cijenu, a njegov praškasti oblik je 2002. godine koštao 15.000 juana po toni. Osim izvanrednog kapaciteta pjenjenja i jake deterdžencije, AS je inferiorniji od AES-a u većini performansi, kao što su nešto lošija stabilnost na otpornost na kiseline i relativno veća iritacija (samo niža od LAS-a), a ima i najvišu cijenu među konvencionalnim anionskim surfaktantima.
Glavne vrste nejonskih surfaktanata uključuju alkilolamid (FFA), polioksietilen eter masnih alkohola (AE) i polioksietilen eter alkilfenola (APE ili OP). Nejonski surfaktanti posjeduju odlična svojstva kao što su solubilizacija, deterdžencija, antistatička svojstva, niska iritacija i sposobnost disperzije krečnog sapuna. Imaju širi raspon primjenjive pH vrijednosti od uobičajenih jonskih surfaktanata i superiorniji su u odnosu na obične anionske surfaktante u većini svojstava osim deterdžencije i sposobnosti pjenjenja. Eksperimenti dokazuju da dodavanje male količine nejonskih surfaktanata u sisteme jonskih surfaktanata može poboljšati ukupnu površinsku aktivnost u poređenju s istim sadržajem aktivne supstance.
Alkilolamidi su visokoučinkoviti, široko korišteni i često primjenjivani nejonski surfaktanti, koji se obično koriste u raznim tekućim deterdžentima. Glavne specifikacije alkilolamida koji se koriste u tekućim deterdžentima su 2:1 amid i 1,5:1 amid, a dostupan je i 1:1 amid. Ove tri specifikacije se uveliko razlikuju po topljivosti u vodi i svojstvu zgušnjavanja. Općenito govoreći, 1,5:1 amid ima umjerene sveobuhvatne performanse i široko se koristi u tekućinama za pranje posuđa. Normalno, 1:1 amid se lako otopi samo kada se pomiješa s drugim surfaktantima topljivim u vodi. Alkilolamidi su pogodniji za alkalne deterdžente, a mogu se koristiti i u slabo kiselim deterdžentima.
Među svim nejonskim surfaktantima, alkilolamidi su najisplativiji, s cijenom od 7.800 juana po toni u 2002. godini. Češće se koriste u tekućim deterdžentima od polioksietilen etera masnih alkohola, a ujedno su i primarni nejonski surfaktanti koji se primjenjuju u šamponima. Glavni razlozi su sljedeći: FFA ima sveobuhvatnije i superiornije funkcije od AE; FFA je jeftinija; FFA ima bolju topljivost; i FFA ima jače pjenjenje u poređenju s AE.
Amfoterni surfaktanti su surfaktanti koji posjeduju i anionske i kationske hidrofilne grupe. Shodno tome, oni pokazuju kationska svojstva u kiselim rastvorima, anionska svojstva u alkalnim rastvorima i svojstva slična nejonskim surfaktantima u neutralnim rastvorima.
Amfoterni surfaktanti se lako rastvaraju u vodi, koncentrovanim rastvorima kiselina i alkalija, pa čak i koncentrovanim rastvorima neorganskih soli. Odlikuju se odličnom otpornošću na tvrdu vodu, niskom iritacijom kože, povoljnim omekšavanjem tkanina, izvanrednim antistatičkim svojstvima i dobrim baktericidnim efektom, te odličnom kompatibilnošću sa različitim vrstama surfaktanata.
Takvi proizvodi se mogu koristiti u širokom rasponu pH vrijednosti. S obzirom na njihova jonska stanja u različitim kiselo-baznim okruženjima, oni pružaju bolje performanse u kiselim i neutralnim uslovima nego u alkalnim uslovima. Općenito govoreći, amfoterni surfaktanti su skuplji od nejonskih surfaktanata.
Uobičajene važne vrste amfoternih surfaktanata uključuju dodecildimetilbetain i imidazolin karboksilatnog tipa. U poređenju sa anionskim surfaktantima, nejonski surfaktanti imaju sveobuhvatnija svojstva sa manje nedostataka, a inferiorniji su samo u deterdžentu i sposobnosti pjenjenja. U poređenju sa nejonskim surfaktantima, amfoterni surfaktanti su superiorniji u određenim svojstvima, a uporedivi u drugima.
Amfoterni surfaktanti imaju jaču moć pjenjenja od običnih nejonskih surfaktanata (dok AE surfaktanti imaju slabu sposobnost pjenjenja), superiorniju baktericidnu aktivnost u odnosu na nejonske i anionske surfaktante i bolje efekte njege. Iz tog razloga, kod tečnih deterdženata, amfoterni surfaktanti se uglavnom primjenjuju u šamponima, a zatim u proizvodima za čišćenje kože poput gelova za tuširanje.
Uobičajene vrste kationskih surfaktanata uključuju cetil dimetil amonijum hlorid (1631), oktadecil trimetil amonijum hlorid (1831), kationsku guar gumu (C-14S), kationski pantenol, kationsko silikonsko ulje, dodecildimetilamin oksid (OB-2) i tako dalje.
U tečnim deterdžentima, kationski surfaktanti služe kao pomoćni surfaktanti i sastojci za regeneraciju s niskim dozama u formulama. Obično se primjenjuju u vrhunskim proizvodima, najčešće u šamponima. Kationski surfaktanti se ne mogu direktno miješati s anionskim surfaktantima. Iako kombinacije kationskih i anionskih surfaktanata mogu postići idealne efekte, nose visok rizik od sedimentacije i kristalizacije.
Širok spektar kationskih surfaktanata koristi se u šamponima s raspršenom učestalošću primjene, što znači da se ne koristi jedna ili dvije dominantno vrste, te se često formuliraju u gotove proizvode za regeneraciju. Kationski surfaktanti čine mali udio u ukupnoj proizvodnji surfaktanata i obično su skuplji od ostalih kategorija.
U poređenju s drugim vrstama surfaktanata, kationski surfaktanti posjeduju najizraženiji učinak regeneracije i najjaču baktericidnu aktivnost. Uprkos njihovim nedostacima kao što su slaba deterdžentna sposobnost, slaba sposobnost pjenjenja, loša kompatibilnost, visoka iritacija i visoka cijena, oni su nezamjenjivi drugim surfaktantima kao komponente za regeneraciju u vrhunskim tečnim deterdžentima i šamponima. Važno je napomenuti da se kationski surfaktanti mogu koristiti samo kao sastojci za regeneraciju ili baktericidi.
Vrijeme objave: 21. maj 2026.