Existuje mnoho typů povrchově aktivních látek. Podle produkce tvoří aniontové povrchově aktivní látky 56 %, neiontové povrchově aktivní látky 36 %, amfoterní povrchově aktivní látky 5 % a kationtové povrchově aktivní látky 3 %.
2. Aniontové povrchově aktivní látky
2.1 Aniontové povrchově aktivní látky sulfonátového typu
Mezi běžné typy takových povrchově aktivních látek patří lineární alkylbenzensulfonát sodný a alfa-olefinsulfonát sodný.
Lineární alkylbenzensulfonát sodný, známý také jako LAS nebo ABS, je bílá nebo světle žlutá práškovitá nebo vločkovitá pevná látka rozpustná ve vodě. Vykazuje špatnou rozpustnost ve vodě při nízkých teplotách s rozpustností pod 3 ve vodě při pokojové teplotě, přesto se může pochlubit vynikající rozpustností v systémech smíšených povrchově aktivních látek. Vyznačuje se dobrou stabilitou vůči zásadám, zředěným kyselinám a tvrdé vodě s teplotou rozkladu 240 °C. Jeho index dráždivosti 10% roztoku je 5,0, míra mikrobiálního odbourávání se pohybuje od 80 % do 90 % a hodnota LD50 je 1300 až 2500 mg/kg.
Alfa-olefinsulfonát sodný se označuje zkratkou AOS. Pokud je obsah účinné látky mezi 38 % a 40 %, jeví se jako žlutá průhledná kapalina a je vysoce rozpustný ve vodě. Zachovává si příznivou stabilitu v širokém rozmezí pH; po třídenním skladování při 30 °C a hodnotách pH 2, 4 a 10 zůstává jeho rychlost hydrolýzy ve všech případech nulová. Způsobuje mírné podráždění kůže, dosahuje 100% mikrobiální odbouratelnosti a má hodnotu LD50 1300 až 2400 mg/kg.
LAS se obecně v šamponech a sprchových gelech používá jen zřídka, používá se hlavně v tekutých pracích prostředcích a mycích prostředcích na nádobí. V mycích prostředcích na nádobí může LAS tvořit přibližně polovinu všech povrchově aktivních látek, zatímco jeho podíl v tekutých pracích prostředcích lze upravovat v širokém praktickém rozmezí.
LAS získává příznivou rozpustnost ve vodě zejména při relativně vysokých teplotách, jako je 60 °C, a při smíchání s některými dalšími povrchově aktivními látkami. Typický ternární systém sloučenin „LAS-AES-FFA“ je široce používán v mycích prostředcích na nádobí a systém sloučenin „LAS-mýdlová báze-η·SAA“ se běžně používá v tekutých pracích prostředcích. Je třeba poznamenat, že přímé smíchání LAS s neiontovou povrchově aktivní látkou alkylol amidem často nedosahuje ideálních účinků; systém „LAS-FFA“ je nestabilní s nízkou viskozitou a má bílý mléčný vzhled.
LAS se s ročním objemem produkce 290 kilotun umístil na prvním místě v produkci a je nejlevnějším syntetickým povrchově aktivním činidlem. Má nejnižší cenu mezi pěti nejvýkonnějšími syntetickými povrchově aktivními látkami a jeho cena je srovnatelná s cenou mýdlových bází (mýdel mastných kyselin) mezi konvenčními aniontovými povrchově aktivními látkami. LAS se vyznačuje vynikající stabilitou, silnými detergentními účinky a nízkými náklady, zatímco jeho významnou nevýhodou je relativně vysoká dráždivost.
Ze všech sulfonátových povrchově aktivních látek poskytuje AOS optimální komplexní výkon. Zdědí a dále vylepšuje výhody běžných sulfonátů a zároveň se vyhýbá jejich inherentním nevýhodám. Jako jedna z hlavních primárních povrchově aktivních látek se AOS široce používá v šamponech a sprchových gelech a její použití v dalších tekutých detergentech se bude postupně rozšiřovat spolu s lokalizací výroby a následným snižováním cen.
AOS má vynikající výhody, včetně vynikající stability, vynikající rozpustnosti ve vodě, dobré kompatibility, nízkého podráždění a ideální mikrobiální biologické odbouratelnosti. Jeho hlavní nevýhodou je, že je mezi všemi aniontovými povrchově aktivními látkami relativně drahý.
2.2 Aniontové povrchově aktivní látky Sírany
Mezi běžné typy takových povrchově aktivních látek patří sodná sůl mastných alkoholů a polyoxyethylenethersulfát sodný.
Polyoxyethylenethersulfát sodný mastný alkohol, známý také jako AES nebo alkoholethersulfát, je snadno rozpustný ve vodě. Když obsah účinné látky dosáhne 70 %, jeví se jako světle žlutá viskózní průsvitná kapalina a jeho stabilita je horší než u běžných sulfonátů. Při hodnotě pH pod 4 podléhá rychlé hydrolýze, přesto se vyznačuje vynikající hydrolýzní stabilitou v alkalickém prostředí. Po třídenním skladování při 30 °C za podmínek pH 2, pH 4 a pH 10 je jeho rychlost hydrolýzy 100 %, 50 % a 0. Vyznačuje se nízkou dráždivostí s indexem dráždivosti 2,3 pro 10% vodný roztok, rychlostí biodegradace přes 90 % a hodnotou LD50 1800 mg/kg.
Dodecylsulfát sodný, označovaný jako AS, K12, kokoalkylsulfát sodný, laurylsulfát sodný nebo pěnidlo, je rozpustný ve vodě s rozpustností ve vodě přibližně 15 při 25 °C, což je méně než u AES. Je necitlivý na zásady a tvrdou vodu, ale jeho stabilita v kyselých podmínkách je slabší než u běžných sulfonátů a blízká stabilitě AES. Dlouhodobá teplota ohřevu by neměla překročit 95 °C. Mezi povrchově aktivními látkami má mírné dráždivé účinky; jeho 10% roztok má index dráždivosti 3,3, což je více než u AES a méně než u LAS, s hodnotou LD50 1300 mg/kg.
AES se široce používá v šamponech, mycích prostředcích na tělo, mycích prostředcích na nádobí a pracích prostředcích. V praktickém použití by měla být hodnota pH co nejvíce zvýšena na neutrální nebo slabě zásaditou, pokud to příslušné normy kvality pH dovolují. Pokud se AES musí použít za podmínek nízkého pH, například v šamponu, obecně se používá jeho ethanolaminová sůl. AES má lepší rozpustnost ve vodě než AS a lze jej formulovat do transparentních vodných roztoků v jakémkoli poměru při pokojové teplotě. Ve srovnání s LAS se AES těší širšímu uplatnění v tekutých detergentech a vynikající kompatibilitě, protože jej lze míchat s řadou povrchově aktivních látek v binárních nebo vícenásobných kombinacích za vzniku transparentních vodných roztoků. Mezi syntetickými povrchově aktivními látkami se AES řadí na třetí místo ve výrobě s nižší cenou než AS; cena 70% AES byla v roce 2002 8500 juanů za tunu. Mezi jeho významné výhody patří nízká dráždivost, příznivá rozpustnost ve vodě, vynikající kompatibilita a pozoruhodný účinek v prevenci suché a drsné pokožky. Jeho hlavní nevýhodou je nízká stabilita v kyselém prostředí, které vyžaduje udržování hodnoty pH výrazně nad 4, a jeho detergentní účinek je slabší než u LAS a AS.
Při použití AS v tekutých detergentech je nutné kontrolovat pH prostředí, aby se zabránilo nadměrné kyselosti. Pro jeho použití v šamponech a sprchových prostředcích jsou nezbytné jeho ethanolaminové soli nebo amonné soli. Použití jeho ethanolaminových solí může nejen zvýšit stabilitu vůči kyselinám, ale také snížit podráždění a index podráždění jeho 10% roztoku triethanolaminové soli je 3,0. AS se zřídka používá v mycích prostředcích a zřídka slouží jako primární povrchově aktivní látka s nízkým dávkováním ve recepturách, hlavně proto, že je nepříznivý pro snížení nákladů na výrobek a takové produkty sotva splňují požadavky na pěnivost. AS se umístila na pátém místě ve výrobě syntetických povrchově aktivních látek a má relativně vysokou cenu, její prášková forma byla v roce 2002 oceněna na 15 000 juanů za tunu. Kromě vynikající pěnivosti a silné detergence je AS ve většině provozních vlastností horší než AES, jako je mírně horší stabilita vůči kyselinám a relativně vyšší podráždění (pouze nižší než LAS), a má také nejvyšší cenu mezi konvenčními aniontovými povrchově aktivními látkami.
3.Neiontové povrchově aktivní látky
Mezi hlavní typy neiontových povrchově aktivních látek patří alkylolamid (FFA), polyoxyethylenether mastných alkoholů (AE) a alkylfenolpolyoxyethylenether (APE nebo OP). Neiontové povrchově aktivní látky mají vynikající vlastnosti, jako je solubilizace, detergenční účinky, antistatické účinky, nízká dráždivost a disperzní schopnost vápenného mýdla. Mají širší použitelný rozsah pH než běžné iontové povrchově aktivní látky a ve většině vlastností, s výjimkou detergenčních účinků a pěnivosti, jsou lepší než běžné aniontové povrchově aktivní látky. Experimenty dokazují, že přidání malého množství neiontových povrchově aktivních látek do systémů iontových povrchově aktivních látek může zvýšit celkovou povrchovou aktivitu ve srovnání se stejným obsahem účinné látky.
Alkylolamidy jsou vysoce účinné, široce používané a často aplikované neiontové povrchově aktivní látky, které se běžně používají v různých tekutých detergentech. Hlavní specifikace alkylolamidů používaných v tekutých detergentech jsou amid 2:1 a amid 1,5:1, k dispozici je také amid 1:1. Tyto tři specifikace se značně liší v rozpustnosti ve vodě a zahušťovacích vlastnostech. Obecně řečeno, amid 1,5:1 má střední komplexní účinnost a je široce používán v mycích prostředcích. Amid 1:1 se obvykle snadno rozpouští pouze ve směsi s jinými povrchově aktivními látkami rozpustnými ve vodě. Alkylolamidy jsou vhodnější pro alkalické detergenty a lze je použít i ve slabě kyselých detergentech.
Ze všech neiontových povrchově aktivních látek jsou alkylolamidy cenově nejvýhodnější, s cenou 7 800 juanů za tunu v roce 2002. Častěji se používají v tekutých detergentech než polyoxyethylenethery mastných alkoholů a jsou také primárními neiontovými povrchově aktivními látkami používanými v šamponech. Hlavní důvody jsou následující: FFA má komplexnější a lepší funkce než AE; FFA je levnější; FFA se vyznačuje lepší rozpustností; a FFA má ve srovnání s AE silnější pěnivost.
4. Amfoterní povrchově aktivní látky
Amfoterní povrchově aktivní látky jsou povrchově aktivní látky, které obsahují aniontové i kationtové hydrofilní skupiny. V kyselých roztocích vykazují kationtové vlastnosti, v alkalických roztocích aniontové vlastnosti a v neutrálních roztocích vlastnosti podobné neiontovým povrchově aktivním látkám.
Amfoterní povrchově aktivní látky jsou snadno rozpustné ve vodě, koncentrovaných kyselinách a zásadách a dokonce i v koncentrovaných roztocích anorganických solí. Vyznačují se vynikající odolností vůči tvrdé vodě, nízkým podrážděním pokožky, příznivým změkčovacím účinkem, vynikajícími antistatickými vlastnostmi a dobrým baktericidním účinkem a vyznačují se skvělou kompatibilitou s různými typy povrchově aktivních látek.
Takové produkty lze použít v širokém rozsahu pH. Vzhledem k jejich iontovému stavu v různých acidobazických prostředích poskytují lepší výkon v kyselých a neutrálních podmínkách než v alkalických podmínkách. Obecně řečeno, amfoterní povrchově aktivní látky jsou dražší než neiontové povrchově aktivní látky.
Mezi běžné důležité druhy amfoterních povrchově aktivních látek patří dodecyldimethylbetain a imidazolin karboxylátového typu. Ve srovnání s aniontovými povrchově aktivními látkami mají neiontové povrchově aktivní látky komplexnější vlastnosti s menším počtem nevýhod, horší jsou pouze v detergenční a pěnivé schopnosti. Ve srovnání s neiontovými povrchově aktivními látkami jsou amfoterní povrchově aktivní látky v některých vlastnostech lepší a v jiných srovnatelné.
Amfoterní povrchově aktivní látky mají silnější pěnivou schopnost než běžné neiontové povrchově aktivní látky (zatímco AE povrchově aktivní látky mají nízkou pěnivou schopnost), lepší baktericidní aktivitu ve srovnání s neiontovými a aniontovými povrchově aktivními látkami a lepší kondicionační účinky. Z tohoto důvodu se amfoterní povrchově aktivní látky v tekutých detergentech používají hlavně v šamponech, následovaných produkty na čištění pokožky, jako je sprchový gel.
5. Kationtové povrchově aktivní látky
Mezi běžné typy kationtových povrchově aktivních látek patří cetyldimethylamoniumchlorid (1631), oktadecyltrimethylamoniumchlorid (1831), kationtová guarová guma (C-14S), kationtový panthenol, kationtový silikonový olej, dodecyldimethylaminoxid (OB-2) a tak dále.
V tekutých detergentech slouží kationtové povrchově aktivní látky jako pomocné povrchově aktivní látky a kondicionační složky s nízkým dávkováním ve složení. Obvykle se používají ve vysoce kvalitních produktech, nejčastěji v šamponech. Kationtové povrchově aktivní látky nelze přímo míchat s aniontovými povrchově aktivními látkami. Ačkoli kombinace kationtových a aniontových povrchově aktivních látek mohou dosáhnout ideálních účinků, nesou vysoké riziko sedimentace a krystalizace.
V šamponech se používá široká škála kationtových povrchově aktivních látek s rozptýlenou frekvencí aplikace, což znamená, že se dominantně nepoužívají jeden nebo dva typy, a často se formulují do hotových kondicionérů. Kationtové povrchově aktivní látky tvoří malý podíl na celkové produkci povrchově aktivních látek a jsou obvykle dražší než jiné kategorie.
Ve srovnání s jinými typy povrchově aktivních látek mají kationtové povrchově aktivní látky nejvýraznější kondicionační účinek a nejsilnější baktericidní aktivitu. Navzdory svým nevýhodám, jako je špatná detergenční schopnost, slabá pěnivost, horší kompatibilita, vysoká dráždivost a vysoká cena, jsou nenahraditelné jinými povrchově aktivními látkami jako kondicionační složky v tekutých pracích prostředcích a šamponech vysoké třídy. Je třeba poznamenat, že kationtové povrchově aktivní látky lze použít pouze jako kondicionační složky nebo baktericidy.
Čas zveřejnění: 21. května 2026